این اختراع مربوط به مهندسی قدرت است و بهره وری سوخت را بهبود می بخشد و انتشار گازهای سمی را در موتورهای احتراق داخلی پیستون آزاد کاهش می دهد. در یک ژنراتور خودزا (1)، که در آن الکتریسیته با استفاده از یک جفت الکترومغناطیسی بین سیم‌پیچ‌های ثابت (2) و آهنرباهای دائمی که در طول حرکت رفت و برگشتی یک یا چند پیستون یک موتور احتراق داخلی دو زمانه در داخل حرکت می‌کنند، تولید می‌شود، سیلندرها (5) همراه با پیستون (4) دارای یک محفظه مخروطی شکل (10) به سمت سیلندرها (5) باز است. موتور با ضربات فشرده سازی متغیر کار می کند و آهنرباها (3) و سیم پیچ ها (2) به گونه ای طراحی شده اند که نسبت بین مقادیر انرژی مکانیکی که برای تولید الکتریسیته از دو حرکت مختلف آهنرباها (3) استفاده می شود برابر با نسبت بین دو نسبت تراکم به دست آمده در سیلندرها (5) نسبت به دو حرکت مختلف که توسط پیستون (4) با آهنرباهای مشخص شده (3) انجام می شود، ضرب در نسبت بین دو مقدار بازده کلی موتور در رابطه به نسبت تراکم مشخص شده 15 z.p.f-ly، 9 بیمار.

این کاربرد مربوط به زمینه ژنراتورهای برق خودزا است، و به طور خاص به ژنراتورهایی که در آنها انرژی مکانیکی تولید شده توسط حرکت رفت و برگشتی پیستون های یک موتور احتراق داخلی بدون میل لنگ به جریان الکتریکی به دلیل تعامل آهنرباهای دائمی تبدیل می شود. یک کل با پیستون های فوق الذکر هنگام حرکت آنها، با سیم پیچ های ثابت، که به صورت چرخه ای در یک میدان مغناطیسی مرتبط با آهنرباهای مذکور غوطه ور می شوند. این نوع ژنراتور بدیهی است که برای تولید جریان الکتریکی مناسب است که می تواند به طور مستقیم، به عنوان مثال، برای روشنایی یا گرمایش، یا به طور غیرمستقیم برای تامین برق موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد، که می تواند در انواع تجهیزات محرکه استفاده شود. زمین یا آب، یا در هوا، یا در کاربردهای دیگر. با این حال، اسیلاتورهای مورد استفاده نیاز به اجرای دقیق از نظر ولتاژ خروجی و تنظیم دارند تا نویز و آسیب به محیط را به حداقل برسانند. نمونه هایی از انواع شناخته شده از این قبیل ژنراتورها از نظر الزامات ذکر شده در بالا دارای محدودیت های قابل توجهی هستند. یک مثال معمولی از یک ژنراتور در GB 2219671A آورده شده است. این ژنراتور همچنین با حرکت رفت و برگشتی آهنرباها در برابر سیم پیچ های ثابت، با آهنرباها یکپارچه در حین حرکت، با پیستون های یک موتور احتراق داخلی بدون میل لنگ، الکتریسیته تولید می کند، اما از نظر پیکربندی قطعات و هدف آنها، تفاوت قابل توجهی دارد. از ژنراتور، که در زیر توضیح داده شده است: آهنرباها حول یک نقطه ثابت که در صفحه میانه سطح مقطع دستگاه حاوی سیم پیچ ها قرار دارد، نوسان می کنند، و علاوه بر این، به عنوان جایگزین، سیم پیچ های ثابت را نیز می توان برای تولید برق استفاده کرد که می تواند در خارج از ژنراتور استفاده شود یا برای فشار دادن آهنرباهای فوق الکتریسیته مصرف شود تا حرکت برگشت پیستون در سکته فشرده سازی ممکن شود. بنابراین واضح است که ابعاد دستگاه، نسبت به انرژی عرضه شده، به طور قابل توجهی بزرگتر از ابعاد ژنراتور مطابق با اختراع حاضر است، که در آن، همانطور که در زیر مشاهده خواهد شد، انرژی الکتریکی هر دو با ورود آهنرباها به سیم پیچ ها و با برگشت آنها در جهت مخالف، و راه اندازی و تنظیم عملکرد دستگاه را می توان به سادگی با تغییر مقدار سوخت در هر چرخه عملیات انجام داد. تنظیم کلی دستگاه طبق پتنت بریتانیا، اما هم در احتراق داخلی و هم در بخش الکترومغناطیسی، بسیار پیچیده و گران است، زیرا فشار و مقدار هوای عرضه شده، مقدار سوخت و مقادیر مشخصه در یک رابطه مشخص با جریان عبوری از سیم پیچ ها (امپدانس، مقاومت، جهت و غیره) باید چرخه به چرخه به صورت الکترونیکی کنترل شود. تنظیم مقدار هوای ورودی، به عنوان مثال، در مورد احتراق داخلی بنزین، باید تقریباً با اندازه گیری روش تعیین مقدار مواد شیمیایی درگیر در واکنش شیمیایی برای دو ضربه و چهار ضربه انجام شود که مستقل از مقادیر فوق الذکر پارامترهای الکتریکی در دریچه های ناحیه قطع ورودی هوا و بنزین انجام می شود. مقادیر پارامترهای الکتریکی مورد نظر باید به صورت متوالی، چرخه به چرخه، مطابق با نتایج تنظیم اولیه که توضیح داده شد، تنظیم شوند. این شامل استفاده از سخت‌افزار رایانه‌ای مناسب است که قادر به ذخیره و پردازش حجم زیادی از داده‌ها است، که دستگاه را هم گران و هم در معرض آسیب قرار می‌دهد. مقادیر الکتریسیته و ولتاژ تولید شده در چرخه های مختلف، که تا حد زیادی به فرکانس آهنرباها بستگی دارد، به طور مستقیم یا خودکار با مقدار انرژی مکانیکی تولید شده توسط موتور در طول تغییر در ضربه فشرده سازی متناسب نیست. این به طور کلی شامل استفاده از بزرگ است باتری ها، بین قسمت احتراق داخلی که آنها را شارژ می کند و موتورهای الکتریکی که با باتری کار می کنند قرار دارد. طرح عملکردی یک موتور احتراق داخلی، جدا از عدم وجود میل لنگ، معمولی است و از این رو هدف دستیابی به راندمان کلی خوب با حداکثر کردن انرژی در هر چرخه برای به دست آوردن دماها و فشارهای بالا مورد نیاز است. در حالی که این امر از نقطه نظر انرژی کاملاً قابل قبول است، اما از نظر محیطی قابل قبول نیست، زیرا عملاً جلوگیری از تشکیل ترکیبات سمی مانند اکسید نیتروژن و مونوکسید کربن هنگام کار با دستگاه بر روی یک مخلوط تنظیم شده در دمای بالا در داخل سیلندر نمونه مشابه دیگری از ژنراتور خطی شامل موتور جارت است که در آن اگرچه کنترل "بازگشت" پیستون تحت فشار ایجاد می شود. شوک الکتریکی ، مشکل کمتری است، تمام معایب ذکر شده وجود دارد، به علاوه این واقعیت که، برای افزایش بیشتر تلفات، که در حال حاضر زیاد هستند، هوای تازه برای چرخه با استفاده از تشدید صوتی وارد سیلندر می شود، که فقط می تواند به دست آید. در محدوده محدودی از فرکانس‌های سیکل، که مستلزم آن است که این نوع موتور فقط به صورت الکتریکی راه‌اندازی می‌شود و پس از آن با نسبت تراکم بسیار بالا ثابت 26:1 کار می‌کند، به این معنی که موتور فقط می‌تواند با نفت خام کار کند. و فقط در سرعت های ثابت خیلی بالا در حالی که نیاز به خنک کننده دارد مشکلات ذرات و غیره وجود دارد. نویسنده اختراع حاضر به این نتیجه رسیده است که برای حل همزمان مشکلات انتشارات مضر، پیچیدگی طراحی، نیاز به باتری های متوسط، امکان تنظیم پیش تنظیم و راندمان پایین، به ژنراتوری نیاز است که در آن قسمت الکترومغناطیسی قرار گیرد. و قسمت احتراق داخلی باید با هم یک واحد عملکردی را تشکیل دهند و یک کل واحد را تشکیل دهند، در حالی که حرکت پیستون با ضربات متغیر باعث می شود که مقدار انرژی مکانیکی تولید شده توسط قسمت احتراق داخلی دقیقاً با مقدار انرژی جذب شده توسط پیستون مطابقت داشته باشد. بخش الکترومغناطیسی در تولید جریان الکتریکی برای هر ضربه، با توجه به قوانین ترمودینامیک، احتراق گازها و الکترومغناطیس. بر اساس این مفهوم، با استفاده از یک یا چند پیش محفظه علاوه بر سیلندرهای موجود، یک دستگاه فوق‌العاده ساده ایجاد شد که به صورت الکترونیکی کنترل می‌شد، عمدتاً با کنترل تنها مقدار سوخت مجاز در هر سیکل و موقعیت انتهای پیستون یا پیستون‌ها. ضربه فشرده سازی همه اینها، همانطور که در زیر با جزئیات بیشتر توضیح داده خواهد شد، با حداکثر، متوسط ​​و حداقل دمای سیکل های ترمودینامیکی اعمال شده (حدود نیمی از مقادیر معمول برای موتورهای احتراق داخلی) و در نتیجه با محیطی تقریباً صفر به دست آمده است. آلودگي و با راندمان كلي بسيار بالا عملكرد بخش احتراق داخلي در تمام سرعتهاي كاربردي. بر اساس موارد فوق، نویسنده موضوع این توصیف را ابداع کرده است که در واقع به یک مولد برق خودزا اشاره دارد که در آن تولید انرژی از طریق اتصال یک وسیله الکترومغناطیسی، از جمله سیم‌پیچ‌های ثابت، با یک یا چند آهنربای دائمی که با آن حرکت می‌کنند، حاصل می‌شود. حرکت رفت و برگشتی یک یا چند پیستون از یک موتور احتراق داخلی دو زمانه که می تواند با یک کورس تراکم متغیر کار کند، هر پیستون یک حرکت را در نتیجه احتراق سوخت و انبساط گازها در سیلندر و یک تراکم کامل می کند. سکته مغزی در نتیجه اثر عمل جزء که انرژی مکانیکی را برمی گرداند، متفاوت از آنچه در قسمت متمایز بند 2 آمده است. 1 از دعاوی ضمیمه مزایای ذکر شده در بالا از شرح مفصل ژنراتور زیر با اشاره به تصاویر همراه آشکار خواهد شد که در آنها: شکل. 1 یک بخش شماتیک طولی از طریق یک نمونه از ساخت یک ژنراتور فشار کش تک سیلندر مطابق با اختراع است. شکل. 2 یک بخش شماتیک طولی از طریق طرح دیگری با دو پیستون روبروی یکدیگر با یک محفظه احتراق مشترک است. شکل. 3 یک نمای طرح شماتیک از یک ژنراتور مطابق با اختراع است، مجهز به چهار پیستون ترکیب شده به صورت جفت، با دو محفظه احتراق. شکل. 4 یک بخش طولی از ساختار راهنما است که آرایش آهنرباها و سیم پیچ های ثابت را نشان می دهد. شکل. 5 نمودار مصرف سوخت به عنوان تابعی از نسبت وزن هوا به سوخت در مخلوط است. شکل. 6 یک بخش طولی از طریق نمونه ای از طرح تک سیلندر مجهز به دو سیلندر اگزوز کمکی است. شکل. 7 منحنی است که کارایی کلی یک موتور احتراق داخلی را به عنوان یک ژنراتور مطابق با اختراع نشان می دهد. شکل. 8 منحنی مصرف سوخت خاص را نشان می دهد. شکل. شکل 9 نوعی پیش محفظه فروستوکونیک را در پیکربندی با دو نازل تزریق نشان می دهد. شکل. شکل 1 ژنراتوری را نشان می دهد که در آن آهنرباها 3 و سیم پیچ های ثابت 2 به گونه ای چیده شده اند که پیوستگی الکترومغناطیسی آنها با افزایش ضربان پیستون 4 کاهش می یابد، اما با افزایش ضربان تراکم پیستون 4 افزایش می یابد. که در آن قطعات به گونه ای به هم وصل می شوند که برعکس اتفاق می افتد، یعنی زمانی که جفت الکترومغناطیسی بین آهنرباهای 3 و سیم پیچ های 2 با افزایش حرکت افزایش می یابد و بالعکس. ژنراتور از یک سیلندر 5 تشکیل شده است که در آن پیستون 4 با دو دستگاه آهنربای 3 که به طور متقارن حول محور سیلندر قرار گرفته اند حرکت می کند (شکل 1). این آهن رباها 3 در طول چرخه های حرکت فشاری و حرکت کاری که توسط پیستون 4 انجام می شود، غوطه ور می شوند، این غوطه وری در یک زاویه بسته به طول حرکت گفته شده در دو سیم پیچ ثابت 2، که بنابراین یکسان و متقارن هستند، تغییر می کند. افزایش می یابد، مشخص شده است که جفت الکترومغناطیسی بین آهنرباها 3 و سیم پیچ های مربوط به آنها 2 افزایش می یابد و بالعکس، با افزایش ضربه کاهش می یابد. حرکت پیستون 4 در یک جهت با انبساط گاز فشرده در داخل ایجاد می شود. مطابق با اثر احتراق سوخت، و در جهت دیگر با عمل وسیله ای طراحی شده برای بازگرداندن انرژی مکانیکی، به عنوان مثال، یک یا چند فنر پیچ خورده یا وسایل دیگر، از جمله ابزارهای الکترومغناطیسی با تی شناخته شده انواعی که در آنها انرژی الکتریکی برای بازگشت انرژی مکانیکی به پیستون استفاده می شود، مانند انواع ژنراتورهایی که قبلاً شناخته شده اند و قبلاً به آنها اشاره شده است، حتی اگر دستگاه دوم پیچیده تر و گران تر باشد. سوخت عرضه شده از طریق نازل تزریق 14 اتمیزه می شود به طوری که حداقل بخشی از حجم هوای موجود در پیش محفظه 10 را اشباع می کند. مونتاژ توسط دو وسیله 15، 16 با اصطکاک غلتشی (لغزشی)، که می تواند به بدنه سیلندر 5 وصل شود و حرکت پیستون را همانطور که در بالا توضیح داده شد، با حداقل تلفات مکانیکی اجازه می دهد. که یک ژنراتور 1 را با یک موتور دو زمانه در موقعیت غیرعملکرد نشان می دهد، توصیف عملکرد آن آسان است: تنها چیزی که برای راه اندازی لازم است تزریق یک مقدار از پیش تعیین شده سوخت اتمیزه شده مناسب به پیش محفظه 10 است و فقط برای چرخه شروع، به داخل سیلندر 5، و تشکیل جرقه بین الکترودهای 13 واقع در نزدیکی مخروط پایه 10" که پیش محفظه 10 را تشکیل می دهد. "انفجار" مخلوط هوا و سوخت، مجموعه پیستون/ آهنربا را در جهت فنرهای مشخص شده 7، فشرده سازی سپس این فنرها فشرده می شوند و همان مقدار انرژی جنبشی "جذب شده" را برمی گرداند تا پیستون 4 حرکت فشرده سازی معکوس را کامل کند. طول این کورس فشاری به انرژی جنبشی بدست آمده توسط پیستون 4 در نتیجه "انفجار اولیه" مذکور بستگی دارد، که از آن مقدار انرژی که در سیم پیچ های 2 در امتداد حرکت پیستون به الکتریسیته تبدیل می شود در هر دو جهت عبور می کند. در حالی که تلفات مختلف کاهش می یابد،
انرژی جنبشی باقیمانده پیستون 4 سپس به یک ضربه فشرده سازی با طول معین تبدیل می شود. در پایان این فرآیند تراکم، چگالی و در نتیجه جرم هوای موجود در پیش محفظه 10 به مقداری مطابق با نسبت تراکم بدست‌آمده افزایش می‌یابد، و مقدار بنزین معادل یا کمی بیشتر از مقدار مورد نیاز برای به دست آوردن واکنش شیمیایی مورد نظر، سپس با استفاده از یک پمپ تزریق، نازل 14 تزریق می شود، و این سوخت توسط الکترودهای 13 مشتعل می شود. منحنی سرعت حرکت متناظر آن، که با افزایش تراکم به دلایل فیزیکی قابل درک افزایش می یابد، انرژی مکانیکی جذب شده توسط دستگاه تولید برق الکترومغناطیسی مذکور در طول حرکت رو به جلو و معکوس پیستون 4 برابر با انرژی تولید شده در طول کورس قدرت (قدرت) خواهد بود. شبکه خروجی)، پیستون 4 یک کورس برقی به اضافه یک کورس برگشتی فشرده سازی را کامل می کند، دقیقاً در همان نقطه توقف می کند و قبل، بدون تغییر نسبت تراکم. بنابراین، هنگامی که همان مقدار سوخت با تعداد نامحدودی چرخه تزریق می شود، عملکرد پایدار و پایدار ژنراتور تضمین می شود. برای افزایش مقدار الکتریسیته تولید شده در هر چرخه، کافی است مقدار سوخت تزریق شده به پیش محفظه 10 را با یک مقدار از پیش تعیین شده افزایش دهیم که در سطح جدیدی تنظیم شده است، که به نوبه خود صرفاً به موقعیت جدید اشغال شده توسط دستگاه بستگی دارد. پیستون 4 در پایان کورس تراکم، و مقداری از سوخت مربوط به جرم بیشتر هوای موجود در پیش محفظه 10 باید تزریق شود تا شرایط جدید را برآورده کند، و عملکرد حالت در شرایط جدید پایدار خواهد ماند و اطمینان حاصل شود که که تأیید فرآیند توضیح داده شده در بالا به دست می آید، به عبارت دیگر، دوباره با این ضربه فشرده سازی جدید و منحنی سرعت نسبی سیلندر 4، انرژی جذب شده توسط دستگاه الکترومغناطیسی (یعنی مقدار انرژی الکتریکی) انرژی تولید شده در هر چرخه تقسیم بر بازده الکترومغناطیسی) در شرایط جدید، با مقدار جدید انرژی تولید شده توسط احتراق سوخت، دقیقاً یکسان می ماند. بدیهی است که این امر در مورد کاهش سرعت و کاهش حرکت پیستون نیز صدق می کند، اگرچه در این حالت به جای افزایش مقدار بنزین در هر سیکل باید کاهش یابد. مخترع توصیه می کند که اشباع هوا را در پیش محفظه 10 در عملکرد مداوم حدود 20٪ در مقایسه با مقدار کاملاً لازم برای واکنش شیمیایی افزایش دهید، یعنی نسبت هوا به بنزین باید حدود 12.2 باشد. تحت این شرایط، شتاب و کاهش سریع پیستون 4 را می توان با افزایش و کاهش مقدار سوخت، همانطور که توضیح داد، تا 14 درصد نسبت به چرخه قبلی، هر بار حفظ چنین حالتی از مخلوط در سیکل قبلی، به دست آورد. پیش محفظه 10، که نرخ احتراق را تا حد امکان نزدیک به بهینه تضمین می کند (شکل 5 را ببینید)، با مزایای نسبی پیکربندی چرخه و بازده ترمودینامیکی آن. اگر از مخلوط های غنی شده در پیش محفظه 10 در طول تغییرات سرعت استفاده شود، تأثیر آنها با توجه به انتشارات مضر بر روی ژنراتور طبق اختراع به میزان قابل توجهی کاهش می یابد: اشتعال در واقع باعث انبساط فوری و سریع با مهار نسبی افزایش دما می شود. مخلوطی که به طور جداگانه با حجم بسیار قابل توجهی از هوای موجود در سیلندر 5 مخلوط می شود که در هر شرایط کاری دمای نسبتاً پایینی دارد. به عنوان یک راهنما، در یک نمونه آزمایشی با حداکثر نسبت تراکم 8.5، با این نسبت تراکم در یک سطح ثابت، حداکثر دمای سیکل تقریباً 765 درجه سانتیگراد (1029 K) و دمای اگزوز تقریباً 164 o C (437 K) است. ), c () v = 10. مهندسان شاغل در این هنر در محاسبه تشکیل مواد سمی ناشی از احتراق سوخت (NOx, CO) مشکلی نخواهند داشت که در این شرایط در واقع صفر است. روش‌های احتراق توصیف‌شده، که با استفاده از پیش محفظه 10 امکان‌پذیر می‌شوند، همچنین امکان تغییر در تولید برق در هر سیکل را فراهم می‌کنند و در عین حال نسبت تراکم یکسانی را در طول حرکت پیستون حفظ می‌کنند، یا برعکس، بدون تنظیمات دیگر و همانطور که مشخص شد، بدون عواقب منفی، مگر اینکه انرژی ژنراتور به یک بار ثابت از نوع اهمی اعمال شود، در این صورت کنترل عملکرد ژنراتور به آنچه در بالا توضیح داده شد محدود می شود، اما به باری که ممکن است بسته به الگوهای خاص متفاوت باشد، برای مثال، مربوط به موتورهای الکتریکی یا پدیده اشباع مغناطیسی. در این مورد، ممکن است همان روش دنبال شود، یا مقدار سوخت عرضه شده در هر سیکل با تغییر در تراکم ممکن است تغییر کند، اما با همان حرکت پیستون، یا برعکس، برای تطبیق بار افزایشی در مواردی که مثلا ، لحظه واژگونی آنی به سرعت از گشتاور محرک منحرف می شود و در نتیجه بار تغییر می کند و بر میزان انرژی تولید شده توسط ژنراتور در یک سیکل تأثیر می گذارد. مهندسان در این هنر در تعیین منحنی های عملکرد برای ویژگی های مختلف، ابعاد هندسی موتور و قطعات ژنراتور و نوع تنظیم با توجه به نوع بار و همچنین درصد افزایش یا کاهش مقدار سوخت در هر واحد آزادند. چرخه ای که باید در موقعیت های کاری مختلف ارائه شود، با این مزیت که در ژنراتور طبق اختراع، در محدوده کاربرد آن، با افزایش فشار تراکم، ولتاژ موثر در انتهای سیم پیچ در امتداد همان منحنی ها افزایش می یابد، اما توسط بیشتر سطح بالانسبت به قبل. این همچنین در مورد مقدار انرژی در هر چرخه در ساده ترین حالت، که در آن بار یک بار کاملاً اهمی است، صدق می کند. بدیهی است که جریان تکفاز فوق الذکر تولید شده توسط ژنراتور را می توان با دیودها تصحیح کرد و یا با استفاده از مبدل بسته به نیاز کاربر به روش های دیگر مدوله کرد و در نتیجه امکان تامین برق مستقیم به موتورهای الکتریکی وسایل نقلیه بدون نیاز را فراهم کرد. برای باتری های متوسط تنها چیزی که برای تنظیم موتور احتراق داخلی ژنراتور 1 با توجه به اختراع مورد نیاز است این است که موقعیت انتهای کورس تراکم پیستون 4 را ثابت کرده و این داده ها را در یک واحد الکترونیکی مرکزی (نشان داده نشده) وارد کنید که تنظیم می کند. مقدار سوخت تامین شده در هر سیکل توسط نازل تزریق 14 دقیقاً بسته به موقعیتی که پیستون 4 در طول سیکل قبلی و/یا بار به آن رسیده است، در صورت لزوم با صدور دستور افزایش یا کاهش آن را در صورت لزوم افزایش یا کاهش می دهد. مقدار سوخت، به عنوان مثال، با تغییر موقعیت زاویه ای یا خطی پدال گاز یا سایر ابزارهایی که این نقش را انجام می دهند. لازم به ذکر است که برای موتوری با قدرت حدود 35 اسب بخار که با توجه به پارامترهای مشخص شده طراحی شده و با تغییر مقدار سوخت در هر سیکل معادل 14 درصد مشخص شده قبلی، انتقال از حداقل توان خروجی به حداکثر در کمتر از 2 ثانیه. با این حال، اگر سوخت رسانی به طور کامل قطع شود، پیستون ها پس از یک ضربه باقیمانده بسیار کوتاه "با اینرسی" در موقعیتی که در آن مقاومت فشاری گاز در سیلندر 5 معادل و مخالف نیروی جاذبه موثر بین حرکت است متوقف می شود. آهنرباها 3 و سایر قطعات مغناطیسی شده، یا حتی به سادگی توسط فرومغناطیس های متصل به سیم پیچ های ثابت 2. آخرین قسمت های ذکر شده در نقشه ها نشان داده نشده اند، زیرا بسته به میل طراح، می توانند از نظر پیکربندی و آرایش به طور قابل توجهی متفاوت باشند. افراد ماهر در این هنر در تعیین ابعاد و محل قرارگیری این قطعات مشکلی نخواهند داشت. بدیهی است که برای اطمینان از تکرار آن ارزش دارد عملکرد صحیحژنراتور، نسبت بین مقادیر انرژی مکانیکی جذب شده توسط ژنراتور (معادل مقادیر الکتریسیته تولید شده تقسیم بر بازده الکترومغناطیسی مربوطه)، هنگام کار با دو ضربه فشرده سازی مختلف در یک موتور احتراق داخلی، به طور قابل ملاحظه ای برابر با نسبت خواهد بود. بین دو نسبت تراکم متناظر برابر نسبت بین دو توان خروجی خود موتور نسبت به این نسبت تراکم است. به عنوان مثال در اعداد:
فرض کنید برای دو حرکت مختلف پیستون (و در نتیجه آهنرباهای متصل به آنها)، دو نسبت تراکم بدست آمده معادل 8.5 (:1) و 3.6 (:1) است و بازده کلی موتور احتراق داخلی 0.46 است. و 0.30 نسبت به این نسبت تراکم. برای انجام وظایف ارائه شده، آهنرباها و سیم پیچ ها نیز باید بر اساس نوع بار اندازه گیری شوند، مقادیر الکتریکی آنها را بتوان به گونه ای کنترل کرد که نسبت بین مقادیر انرژی مصرف شده توسط بخش الکترومغناطیسی ژنراتور در دو نسبی متفاوت باشد. چرخه ها، یعنی در طول یک ضربه فشرده سازی و یک پیستون سکته کار با نسبت تراکم مشخص شده، معادل 8.5/3.6 0.46/0.30 = 3.6 مطابقت دارد. به عبارت دیگر، انرژی مکانیکی مصرف شده توسط آهنرباها در یک چرخه حرکت مربوط به نسبت تراکم 8.5 باید 3.6 برابر بیشتر از انرژی مکانیکی مصرف شده در یک چرخه مربوط به نسبت تراکم 3.6 باشد. این بدان معناست که دو مقدار مختلف سوخت که می تواند تقریباً در حجم های مورد نیاز برای یک واکنش شیمیایی با دو جرم مختلف هوای موجود در پیش محفظه مطابق با نسبت تراکم مشخص شده مخلوط شود، مقدار انرژی مورد نیاز را به دست می دهد. شبکه خروجی برق برای حرکت آهنرباها در تولید برق. اگر بار بین سیم‌پیچ‌ها یک بار کاملاً اهمی باشد، می‌توان به سادگی با تنظیم ابعاد فیزیکی و پیکربندی آهن‌رباها و سیم‌پیچ‌ها همانطور که در زیر توضیح داده شد، به این امر دست یافت، و بنابراین به طور خودکار در هر ضربه فشرده‌سازی رخ می‌دهد. متناوبا، مقدار سوخت در هر چرخه و/یا مقادیر الکتریکی مربوط به بار ممکن است همانطور که قبلا توضیح داده شد متفاوت باشد. راندمان داخلی بخش واقعی ژنراتور میزان برق تولید شده با ضربات فشرده سازی مختلف موتور احتراق داخلی را تعیین می کند. موارد فوق را می توان از نظر فیزیکی به دست آورد، برای مثال، با افزایش تعداد چرخش سیم پیچ ها 2 به صورت خطی و پیروی از منحنی های مناسب دیگر در جهت غوطه ور شدن آهن رباها 3 (به فلش در شکل 4 مراجعه کنید)، که پیکربندی سیم پیچ ها را تشکیل می دهد. آهن ربا 3 مطابق با/یا مقادیر الکتریکی را نسبت به بار تغییر می دهد. با این حال، پیکربندی‌های دیگری نیز ممکن است که توسط متخصصان این حوزه فناوری ایجاد شده‌اند، از جمله استفاده از چندین آهن‌ربا به شکل سیم‌پیچ‌های موازی و ثابت (شکل 4) که دارای آرایش و ابعادی هستند که الکتریسیته در یک چرخه تولید می‌شود. با حرکت نسبی آنها برای ضربات مختلف پیستون (که برابر با انتگرال Vidt در طول زمان چرخه است) منحنی را دنبال می کند که پیکربندی آن را می توان با همراستا کردن آن با منحنی انرژی تولید شده در یک چرخه درست کرد. موتور احتراق داخلی (شبکه خروجی نیرو) با تغییر، به عنوان مثال، ضخامت آهنرباها، عرض و/یا باز شدن آنها برای هوا (T در شکل 2). 4) در جهت سفر. نیازی به انجام این تغییرات نیست: طراح همچنین می‌تواند تصمیم بگیرد که از آهنرباهایی با پیکربندی موازی شکل استفاده کند، نسبت حجم هوای مخلوط شده در پیش محفظه و/یا مقدار سوخت مصرفی برای اشباع آن را تغییر دهد تا مقدار انرژی تولید شده توسط موتور در هر سرعتی همان انرژی است که توسط ژنراتور برای تولید برق استفاده می شود. این امر به ویژه آسان است اگر بار یک بار کاملا اهمی با مقدار ثابت باشد (شکل 4). نوع احتراق به دست آمده با استفاده از پیش محفظه 10 که همانطور که توضیح داده شد، یا ترجیحاً دو پیش محفظه مخالف یکدیگر و روبروی یکدیگر 110 (نگاه کنید به شکل 9) به دست می آید، بیشتر شبیه به آنچه توسط مشعل ارائه می شود تا احتراق داخلی معمولی در یک موتور احتراق داخلی است. و گفته می شود که نشان دهنده دمای بسیار پایین درون سیلندر است که همراه با اکسیژن فراوان مورد نیاز برای احتراق کامل، تا حد زیادی عدم وجود محصولات سمی مانند CO، HC و NOx را تضمین می کند. پیش محفظه های نشان داده شده در شکل. 1، 2 و 6 دارای پیکربندی مخروطی هستند و فقط یک نازل تزریق 14 در بالای مخروط قرار دارد، اما گاهی اوقات ممکن است برنامه مفیدپیش محفظه هایی که، برای مثال، دارای پیکربندی مخروطی زیر استوانه ای یا کوتاه با یک نازل تزریق 111 هستند که در یک موقعیت از پیش تعیین شده عمود بر محور پیش محفظه نصب شده است (شکل 9). اگر سیلندر 9 از طریق کانال های مناسب 112 به یک پایه بسته 113 واقع در سمت عقب و نه رو به سیلندر 9 وصل شود، می توان تنها بخشی از حجم کل هوای موجود در پیش محفظه را تا حد لازم اشباع کرد. نازل تزریق دوم 14، نصب شده در پایه بسته مشخص شده 113، فقط برای چرخه راه اندازی اولیه قابل استفاده است. در این آخرین پیکربندی دستگاه و با پیش محفظه ها روبه روی یکدیگر، به دلیل تلاطم های بسیار قوی ناشی از برخورد دو حجم مخلوط در حین انبساط و احتراق، می توان HC باقیمانده را به طور کامل حذف کرد. استفاده از یک یا چند نازل تزریق نیز امکان پذیر است. فرآیند توصیف شده به مواردی اشاره دارد که موتور احتراق داخلی با سوخت هایی با دمای احتراق پایین مانند بنزین، الکل ها یا سوخت های گازی تغذیه می شود، اما می توان از گازوئیل یا سوخت های مشابه نیز استفاده کرد. برای این کار، از دو نازل تزریق در یک پیش محفظه استفاده می شود (مانند شکل 9)، و نازل اول برای تزریق بنزین، به عنوان مثال، در فواصل زمانی معین، تنها در طول دوره انتقال راه اندازی موتور، تا فشرده سازی کافی استفاده می شود. نسبت برای خودسوزی سوخت دیزل به دست می آید، به همین دلیل است که با یک نازل دوم تزریق می شود. چنین راه حلی ممکن است در مورد ژنراتورهای ثابت با کارایی بالا توصیه شود، جایی که حداکثر توان خروجی ممکن است بر مشکل انتشار ذرات اولویت داشته باشد (که به طور واقعی می تواند با چرخش جزئی گاز خروجی کاهش یابد، همانطور که در زیر توضیح داده شده است). با این حالت کار می توان دوباره دماهای بسیار پایین را در مقایسه با موتورهای مشابه از نوع معمولی حفظ کرد. قبلاً اشاره شده است که چگونه می توان اتصال پیستون/ آهنربا را به صورت متحرک حفظ کرد، برای مثال، توسط دو یا چند بوش اصطکاکی غلتشی 15 که در امتداد میله های راهنمای 16 می لغزند (شکل 1) یا موارد دیگر. با وسایل مشابه برای به حداقل رساندن اصطکاک، و در این حالت به دلیل دمای پایین عملیاتی، نیازی به روانکاری برای هیچ یک از قطعات متحرک نیست. همچنین نیازی به سیستم خنک کننده نیست و در واقع توصیه می شود موتور احتراق داخلی را ایزوله کنید تا عملکرد آن آدیاباتیک باشد. موتور احتراق داخلی از نوع دو زمانه است زیرا همانطور که دیدیم هر چرخه نیاز به کشیدن و خروج هوا از سیلندر یا سیلندرها دارد. یکی از راه حل های پیشنهاد شده توسط نویسنده دستیابی به این هدف با حرکت دادن پیستون اگزوز کمکی 19 نشان داده شده در شکل است. 6، که هنگام حرکت، با پیستون موتور 4 یکپارچه است و در طول حرکت فشرده سازی پیستون، هوا را به داخل سیلندر 20 می کشد، که با استفاده از یک سوپاپ یک طرفه 21 هوا را حفظ می کند، در حالی که در حین حرکت پیستون 4 مذکور، این هوا را تا لحظه ای فشرده می کند که دریچه دوم یک طرفه 22 به دلیل افت فشار در داخل سیلندر 5 موتور، هوا را به پیش محفظه 10 و سیلندر مربوطه 5 می دهد. با چنین دستگاهی، مقدار راندمان اگزوز نزدیک به 0.90 را می توان بدون مشکل به دست آورد و مهمتر از آن، برای هر ضربه فشرده سازی و بنابراین برای هر مقدار سوخت در هر چرخه ثابت می ماند. نتیجه مشابهی را می توان با پیستون کمکی 19 به دست آورد، که در شکل 9 نشان داده شده است، که با پیستون 6 یکپارچه است و از بخشی از سیلندر موتور مشخص شده 9 به عنوان سیلندر کمکی 20 استفاده می کند، مطابق با عملکرد دو زمانه. روشی که در صنعت موتورهای با اگزوز داخلی به خوبی شناخته شده است. این محلول، در شکل نشان داده شده است. 3، در مورد پیستون های مخالف، در زیر توضیح داده شده است. از آنجایی که کورس موثر پیستون های موتور 4، 6 تنها معادل طول متناظر سیلندرهای 5، 9 است، در حالی که کورس تراکم پیستون های کمکی 19، 19 برابر با مجموع این طول و کورس تراکم است. فنرها، در مرحله طراحی دستگاه، قطر پیستون کمکی 19، 19 اینچ را می توان بزرگتر، مساوی یا کوچکتر از قطر پیستون موتور انتخاب کرد، بسته به اینکه گازهای احتراق کامل یا جزئی اگزوز شوند. برای یک محدوده سرعت معین مورد نیاز است. به عنوان مثال، در نمونه اولیه که قبلاً ذکر شد، با داشتن یک پیستون کمکی 19 (شکل 6)، که قطری برابر با پیستون موتور 4 دارد، گاز خروجی کامل زمانی رخ می‌دهد که کورس تراکم با نسبت تراکم معادل 3.5:1 مطابقت داشته باشد. و اگزوز جزئی با مقدار هوای کاهش یافته در یک کورس پیستون کوچکتر در حداقل نسبت تراکم مجاز، معادل 1.6:1 رخ می دهد، زمانی که اگزوز تنها به 50 درصد حجم سیلندر می رسد. مشخص شده است که چرخش جزئی گاز خروجی در نسبت تراکم پایین‌تر، طول حرکت را افزایش می‌دهد، زیرا سکته مغزی کوتاه می‌شود، تا دماها و در نتیجه زمان احتراق را به اندازه کافی بالا نگه دارد تا از تشکیل HC در گازهای خروجی در حالت انتقال با پایین جلوگیری کند. فشار هنگام راه اندازی ژنراتور 1. برای عملکرد بهینه دستگاه، استفاده از سنسورهایی برای اندازه گیری دما و فشار سیلندر مفید خواهد بود، اولی باید برای تغییر اندکی میزان مصرف سوخت در هنگام سرد بودن موتور (در هنگام استارت) استفاده شود. و دوم - دوباره بسته به موقعیت پیستون در انتهای ضربه فشرده سازی - برای تغییر غلبه پمپ سوخت به منظور به دست آوردن یک تزریق موثر، تایید شده برای همه حالت های عملیاتی. این اجزا همانطور که شناخته شده اند در نقشه ها نشان داده نمی شوند و به راحتی توسط یک فرد ماهر در این هنر ساخته می شوند. با وجود تمام موارد فوق، به منظور ساده سازی بیشتر طراحی مولد اکسیژن مطابق با اختراع و از بین بردن فشارهای معکوس و/یا ارتعاشات محدود کننده به طور همزمان، توصیه می شود از یک یا چند جفت پیستون 6، 6 اینچی استفاده شود. روبروی یکدیگر، ترجیحا با یک محفظه احتراق مشترک. 9 (شکل 2) در این مورد، ممکن است فقط یک پیش محفظه 10 (یا دو پیش محفظه 111 رو به روی یکدیگر، همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است) در مرکز با محور طولی h عمود بر محور k پیستون 6، 6 اینچ. برای اطمینان از همگام سازی مناسب بین چندین جفت پیستون در حین کار، در صورت لزوم، نویسنده پیشنهاد می کند که پیستون های 6، 6 "به عنوان یک واحد با استفاده از وسایل اتصال 8، 8" (شکل 3) انجام شود، این پیستون ها در لحظه چرخه در همان جهت کار کنید (عملا - نیمی از پیستون ها). اگر طرح شامل اجزایی برای برگشت انرژی مکانیکی باشد، یعنی فنرهای 7، در موردی که توضیح داده شد، به طوری که موقعیت آنها را بتوان در جهت محور K حرکت پیستون‌های جفت شده با آنها تنظیم کرد، در این صورت مقادیر مختلف برق می‌تواند در هر سیکل بدون تغییر فرکانس مورد نیاز تولید شود یا فرکانس را می توان در یک سیکل ثابت مطابق با بازده بهینه با تغییر طول کورس پیستون ها و در نتیجه تغییر زمان لازم برای تکمیل کورس تغییر داد. اجرای نظارت بر سرعت مداوم و هماهنگ سازی پیستون ها همچنین به این معنی است که می توان حرکت پیستون را به صورت میکرومتریک تغییر داد تا بتوان آن را ثابت نگه داشت و به درستی هماهنگ کرد. بدیهی است که برای دستیابی به این نتیجه آخر کافی است که موقعیت فنرهای متصل به تنها نیمی از پیستون ها را بتوان تنظیم کرد، یعنی آن پیستون هایی که به طور کلی به وسیله وسیله اتصال 8 نشان داده شده به هم متصل می شوند. در شکل 3. یک وسیله مناسب برای تنظیم مذکور ممکن است، برای مثال، یک موتور پله ای یا یک موتور DC 17 باشد که توسط سیستمی از پیچ ها و یک رزوه مادگی داخلی که به عنوان پیرو خطی برای جزء 18 به طور یکپارچه به فنر مربوطه متصل است، متصل می شود. نویسنده همچنین ابزار اضافی برای جلوگیری از ارتعاش ناشی از از دست دادن لحظه ای هماهنگ سازی بین دو پیستون روبروی یکدیگر ارائه کرده است. در واقع، هنگام اتصال قطعات مکانیکی ژنراتور که به عنوان پایه و محل قرارگیری فنرها 7 عمل می کنند (در شکل 2، این قسمت ها از محفظه 11 تشکیل شده است که محفظه سیلندرهای 5 و 5 را تشکیل می دهد) به زمین. یا به قطعه ای که ژنراتور را پشتیبانی می کند، با اتصال 12، که دارای کشش محدود از پیش تعیین شده در جهت حرکت پیستون های 6، 6 است، انحراف الاستیک اتصال 12 با هماهنگ سازی مناسب پیستون ها رخ نمی دهد، زیرا نیروهایی که در جهت مخالف بر روی دو فنر 7 متصل به دو پیستون روبروی یکدیگر عمل می کنند همیشه با یکدیگر برابر هستند. با این حال، اگر یکی از دو خیاط قبل از دیگری حرکت کند، این باعث می شود که نیرویی ابتدا به فنر مربوطه و سپس به اتصالات الاستیک 12 وارد شود که مقداری از انرژی جنبشی را که فنر باید جذب کند و سپس باز می گرداند، وارد می کند. پیستون مربوطه در نتیجه اثرات هیسترزیس الاستیک تحت تأثیر فشردگی فنر. این امر مستلزم کاهش سرعت حرکت برگشت پیستون و هماهنگ سازی تدریجی آن با پیستون دیگر (تأخیر افتاده) روبروی آن است. بدیهی است که این تنظیم زمان مستلزم از دست دادن، هرچند اندک، از تراز کلی انرژی است، و بنابراین توصیه می‌شود که از یک روش الکترونیکی، همانطور که در بالا ذکر شد، برای تغییر موقعیت برگشت فنر برای اطمینان از همگام‌سازی اولیه دقیق استفاده کنید. برای نتیجه‌گیری از این توصیف، از خواننده دعوت می‌شود تا نگاهی به نمودارها (شکل 7) از راندمان کلی موتور احتراق داخلی ژنراتور با توجه به اختراع و مصرف انرژی ویژه آن بیاندازد (شکل 8). دلیلی برای اظهار نظر دقیق در مورد این نمودارها وجود ندارد، زیرا برای افراد ماهر به راحتی قابل درک است. راندمان کلی در واقع حدود دو برابر راندمان یک موتور معمولی در هر سرعتی است. همه اجزا، هدف و مکان آنها و همچنین روش های تنظیم را می توان مطابق با تجربه یک فرد ماهر در این هنر تغییر داد و بهبود بخشید. به عنوان مثال، آهنرباهای 2 نشان داده شده در شکل های 1 و 2 را می توان به جای نگه داشتن توسط یک چنگال 4 اینچی، بر روی یک پایه استوانه ای که دارای یک محور با پیستون است و با آن یکپارچه است، نصب کرد. قطعات تشکیل دهندههمانطور که قبلاً برای موتور جارت توضیح داده شد ترتیب داده شده است. این گزینه در نقشه ها نشان داده نشده است. بنابراین، ساختارهای مصور توصیف شده، تجسم‌های ترجیحی اختراع هستند و در نظر گرفته نشده‌اند که محدودکننده یا اجباری باشند.

مطالبه

1. مولد برق خطی (1) که در آن تولید الکتریسیته با استفاده از یک دستگاه الکترومغناطیسی حاوی سیم‌پیچ‌های ثابت (2) و یک یا چند آهنربای دائمی (3) که همراه با حرکت رفت و برگشتی یک یا چند پیستون حرکت می‌کنند، حاصل می‌شود. ) یک موتور احتراق داخلی دو زمانه که برای کار با ضربات تراکم متغیر نیز سازگار است، هر پیستون (4) یک حرکت را به دلیل احتراق و انبساط مخلوط در سیلندر (5) و یک ضربه تراکمی به دلیل عملکرد وسیله (7) برای بازگشت انرژی مکانیکی، به موجب آن سیلندرهای (5) یک موتور احتراق داخلی جفت شده با پیستون (4) دارای حداقل یک پیش محفظه (10) با پایه (10 اینچ) است که در جهت باز است. سیلندرها و در آنها، تحت هر شرایط کارکرد موتور، حداقل بخشی از حجم هوای موجود در محفظه پیش محفظه با حداقل مقدار سوخت لازم برای واکنش شیمیایی مخلوط شده است. از آنجایی که احتراق مخلوط در پیش محفظه (10) تمام انرژی خروجی لازم را تولید می کند و باعث پخش شدن آن در هوای موجود در سیلندرهایی می شود که سوخت به داخل آنها تزریق نشده است و احتراق در آن تمام می شود، دستگاه الکترومغناطیسی مذکور دارای چنین است. طرحی که برای نسبت هوا/سوخت معین و با بدون تغییر باقی ماندن بخش مشخصی از حجم هوا، نسبت بین دو مقدار کل انرژی که در واقع برای تولید الکتریسیته استفاده می‌شود، زمانی که ژنراتور در حالت‌های ثابت مختلف کار می‌کند. به هر دو حرکت انبساط و انقباض کامل متفاوت پیستون های مذکور (4)، اساساً برابر است با نسبت بین دو نسبت تراکم بدست آمده در پیش محفظه ها (10) و سیلندرهای مربوطه (5) در نتیجه دو حرکت مختلف بالا. از پیستون های مذکور (4)، ضرب در نسبت دو مقدار بازده کلی موتور احتراق داخلی مربوط به نسبت تراکم مشخص شده است. 2. ژنراتور خطی برق طبق ادعای 1، مشخص می شود که بخشی از حجم هوای پیش محفظه (10) که باید با سوخت مخلوط شود، توسط کانال های (112) که از سیلندرها (5) به داخل بسته می شوند نصب می شود. پایه (113) پیش اتاق. 3. ژنراتور خطی مطابق هر یک از پاراگراف های قبلی که مشخصه آن این است که آهنرباها (3) و سیم پیچ های ثابت (2) طوری قرار گرفته اند که جفت الکترومغناطیسی آنها با افزایش حرکت پیستون ها (4) کاهش می یابد، اما با افزایش تراکم افزایش می یابد. کورس این پیستون ها (4). 4. ژنراتور خطی طبق هر یک از ادعاهای قبلی، مشخص می شود که یک بار اهمی با مقدار ثابت بین انتهای سیم پیچ ها (2) اعمال می شود و مقادیر مناسبی از انرژی مکانیکی که برای تولید الکتریسیته با توجه به دو تکمیل شده مختلف استفاده می شود، اعمال می شود. ضربات انبساط و انقباض پیستون های مذکور (5) به دلیل پیکربندی، آرایش و ابعاد مناسب آهنرباها (3) و سیم پیچ های ثابت (2) به طور خودکار به دست می آید. 5. ژنراتور خطی طبق ادعای 4 که مشخصه آن این است که آهنرباهای مذکور (3) اساساً به شکل موازی هستند، آنها و سیم پیچ های ثابت (2) دارای آرایش و ابعادی هستند که انرژی مکانیکی برای تولید الکتریسیته در طول نسبی آنها استفاده می شود. حرکت برای یک سیکل منحنی مربوط به تغییر در سکته تراکم پیستون یا پیستون های مذکور (4) را دنبال می کند، که می توان آن را اساساً با منحنی انرژی تولید شده در یک چرخه موتور احتراق داخلی مطابق با همین حرکت فشاری به دلیل تغییر در ضخامت آهنرباها (3)، عرض آنها و/یا شکاف هوا (T) در جهت حرکت. 6. ژنراتور خطی طبق یکی از ادعاهای قبلی، مشخص شده در این است که حداقل یک پیش محفظه (10) دارای یک پیکربندی به طور عمده مخروطی با یک نازل تزریق (14) واقع در بالای مخروط است. 7. ژنراتور خطی طبق هر یک از ادعاهای 1 تا 5، مشخص می شود که حداقل یک پیش محفظه (10) دارای ساختار مخروطی بریده ای است و پایه بسته آن (113) رو به دور از سمت سیلندر (9) است که به آن متصل است. سیلندر (9) به وسیله یک یا چند کانال (112)، نازل تزریق (114) بر روی محور پایه بسته مذکور قرار دارد و نازل تزریق دوم (111) عمود بر محور پیش محفظه در یک موقعیت از پیش تعیین شده 8. ژنراتور خطی طبق هر یک از ادعاهای قبلی که مشخصه آن این است که یک یا چند جفت پیستون (6، 6 اینچ) در مقابل یکدیگر قرار دارند تا ارتعاشات را از بین ببرند و واکنش معکوس را محدود کنند. که تعداد پیستون ها (6، 6 اینچ) کاملاً مضرب دو است و با استفاده از وسایل اتصال 8، 8 اینچی به صورت جفت به یکدیگر متصل می شوند (شکل 3) و این پیستون ها (6، 6 اینچ) کار می کنند. در هر لحظه از چرخه در یک جهت. 10. ژنراتور خطی طبق ادعای 8 یا 9، مشخص می شود که دو سیلندر در مقابل یکدیگر (6، 6 اینچ) دارای یک محفظه احتراق مشترک (9) هستند که حداقل یک پیش محفظه (10) با یک محور طولی به داخل آن منتهی می شود. (h) عمود بر محور طولی (K) دو استوانه (6، 6 اینچ). 11. ژنراتور خطی طبق ادعای 10، مشخصه آن این است که دو پیش محفظه (110) برای هر جفت سیلندر (6، 6 اینچ) روبروی یکدیگر استفاده می شود که به صورت قطری مخالف و روبروی یکدیگر قرار دارند. 12. ژنراتور خطی، یکی از 13 ژنراتور خطی طبق ادعای 12، مشخصه آن این است که فقط موقعیت اجزای بازگشت انرژی، جفت شده با نیمی از پیستون ها (شکل 2، 6، 6)، که در یک جهت معین در یک لحظه معین حرکت می کنند. چرخه، قابل تنظیم است. 14. ژنراتور خطی طبق هر یک از ادعاهای قبلی، مشخص می شود که قطعه (11) که به عنوان پایه و محل مکانیسم های بازگشت فوق الذکر (7) عمل می کند، به زمین یا به عنصر پشتیبانی کننده ژنراتور متصل است. 1) با استفاده از اتصالات (12)، دارای الاستیسیته از پیش تعیین شده در جهت حرکت پیستون ها (شکل 2، 6، 6) با استفاده از یک یا چند پیستون اگزوز کمکی (19) که با پیستون ها یکپارچه هستند. 4) در موتور احتراق داخلی، این پیستون های کمکی (19) در فاز تراکم پیستون ها (4) با استفاده از دریچه های یک طرفه اولیه (21) که در سیلندرهای کمکی در حال تعامل ثابت شده اند هوا را مکیده و به داخل پمپ می شود. پیش محفظه های مشخص شده (10) با استفاده از دریچه های یک طرفه ثانویه (22) واقع در نزدیکی پیش محفظه های مشخص شده (10) ) در مرحله انبساط این پیستون ها (4). 16. ژنراتور خطی طبق هر یک از ادعاهای قبلی، مشخص می شود که در هر حالت عملیاتی، حداقل بخشی از هوای موجود در پیش محفظه / محفظه (10) موتور احتراق داخلی با مقدار سوختی معادل 120 مخلوط می شود. ٪ از مقدار سوخت مورد نیاز برای یک واکنش شیمیایی. اولویت آیتم:
94/06/09 طبق بندهای 1، 3، 6، 8، 9، 10، 12 - 14;
94.11.04 طبق بندهای 4، 5، 11، 15، 16;
95/02/07 طبق بندهای 2 و 7.

اگر لپ تاپ را با تیونر تهیه کنیم، رادیو، تلویزیون، اینترنت و سایر زنگ ها و سوت های سرگرمی و کار خواهیم داشت. چند لامپ LED اضافه کنید، و ما تقریباً کاملاً مستقل از Chubaisiks هستیم. با مصرف برق کم لپ تاپ ها، باتری 7 آمپری 8 تا 12 ساعت کار می کند. اگر باتری را با یک شارژر برای ژنراتور خطی، که به طور مداوم آن را شارژ می کند - مشکل حل خواهد شد.

من برای علاقه مندان یک مدل ساده تر و ارزان تر را پیشنهاد می کنم که قبلاً "اجرا شده است" و کار می کند. هر کسی می تواند این مدل را برای آزمایش در این زمینه مونتاژ کند، دانش خاصی لازم نیست، اما البته مطلوب است.

منظورم "مولد خطی" است. بسیاری چراغ قوه های ساخته شده روی ژنراتور خطی را دیده اند. ارزش کمی تکان دادن آنها را دارد و انرژی برای چندین دقیقه سوزاندن LED کافی است. http://mobipower.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=55 با دنبال کردن این لینک می توانید با یک ژنراتور خطی ساخته شده توسط آماتورها برای شارژ باتری آشنا شوید. این ژنراتور خطی که روی آهنرباهای کوچک مونتاژ شده است، از قبل قدرت کافی برای شارژ باتری را دارد.

البته، یک ژنراتور خطی مونتاژ شده توسط آماتورها نیاز به بهبود دارد - برای شما ترسو نباشید که این کار را روز و شب با دستان خود انجام دهید. من یک آهنربای جستجوگر P-60-06-30-N خریداری کردم، با تمام آهنرباهای جستجوگر دیگر تفاوت دارد زیرا فنجان فولادی ندارد و هم در هواپیما و هم در یک دایره به همان اندازه قوی عمل می کند. این یک آهنربای بسیار قوی با 124 کیلوگرم کشش است و نوسانگر خطی روی آن باید قدرتمند باشد.

در مرکز این آهنربا یک سوراخ وجود دارد که استفاده از آن را آسان می کند. یک سنجاق سر را تصور کنید که در مرکز آن این آهنربا با کمک واشر و مهره ثابت شده است. سنجاق سر، از طریق صفحه "P" شکل، ثابت در انتهای سنجاق سر، به صورت افقی بر روی یک تکیه گاه ثابت آویزان است. این اجازه می دهد تا همراه با آهنربا به صورت افقی در یک سیم پیچ ثابت حرکت کند. سیستم تعلیق سفت است، بنابراین آهنربا فقط می تواند در طول سیم پیچ حرکت کند. اگر انتهای سنجاق سر را با دست خود بگیریم و شروع به حرکت آن در سیم پیچ کنیم، شروع به تولید جریان می کند - این ژنراتور است، فقط برای خودکار کردن آن باقی می ماند.

این کار را می توان با آهنربای الکتریکی و سنسور اثر هال انجام داد. یک آهنربا دیسکی را در یک انتهای گل میخ ثابت می کنیم و یک آهنربای الکتریکی در مقابل آن با هسته ای برابر با قطر آهنربا ثابت می شود. آهنربای الکتریکی از طریق یک محرک کنترل شده توسط سنسور سالن به باتری متصل می شود.

هنگامی که پین ​​به سمت آهنربای الکتریکی حرکت می کند، آهنربای دائمی متصل به انتهای پین به سمت هسته آهنربای الکتریکی جذب می شود. اما در حداقل فاصله تا آهنربای الکتریکی، سنسور هال راه اندازی می شود، آهنربای الکتریکی توسط میدانی به همین نام با آهنربای دائمی روشن می شود و در نتیجه با یک فشار قوی، گل میخ با آهنربا پرتاب می شود. انتهای مخالف

در انتهای دیگر، مقابل گل میخ، می توانید فنر را بدون حرکت ثابت کنید، که گل میخ را در جهت مخالف پرتاب می کند. بنابراین، این روند به طور مداوم ادامه خواهد یافت. به جای فنر، می توانید یک آهنربای دائمی دیسک ثابت و روی سنجاق سر همان آهنربای دیسک را با همان قطب ها به یکدیگر ثابت کنید.

اگر سعی کرده اید با همان قطب ها، دو آهنربای نئودیمیم را به هم وصل کنید، حتی آهنرباهای نه چندان بزرگ، می توانید تصور کنید که چقدر دشوار است. علاوه بر این، هنگام اتصال، آهنرباها تمایل دارند به طرفین بروند، بنابراین ممکن است لازم باشد به جای یک آهنربا، 4 عدد با شیب کمی نصب شود تا یکدیگر را متعادل کنند. در این حالت، پین یک فشار کاملاً افقی دریافت می کند که لازم است. بنابراین، یک آهنربا روی سنجاق سر وجود خواهد داشت، و 4 به طور ثابت ثابت می شود، شاید 3، به طور متقارن، کافی باشد.

هنگامی که چنین دستگاهی را مونتاژ می کنید، سیم پیچ آهنربای الکتریکی برای حداقل مصرف جریان، باید روی رزونانس تنظیم شود. برای این کار باید یک آمپر متر در شکاف سیم پیچ قرار داد و خازن های غیر قطبی را به موازات خود سیم پیچ وصل کرد و کمترین جریان مصرفی را توسط آهنربای الکتریکی به دست آورد. هنگام ورود به رزونانس، آهنربای الکتریکی حداقل جریان را مصرف می کند، بقیه انرژی ژنراتور صرف شارژ مجدد باتری می شود.

سیم پیچ ژنراتور را می توان پیچید، بر اساس تجربه آماتورها، دو سیم پیچ در مقطع 30x20 هر کدام دریافت می کنید. سیمی به ضخامت 1.5-2 میلی متر به طوری که حدود 20 ولت با حداکثر جریان ممکن از آن خارج شود.

با بلند کردن پین می توان تعلیق آن را روی آهنرباها ساخت و سپس آونگ بالایی را حذف کرد. با افزایش بیشتر سنجاق سر، می توان دو یا سه ژنراتور از این قبیل را روی آن قرار داد و قدرت کل را افزایش داد. به طور کلی، چیزی برای یک آماتور برای آزمایش وجود دارد.

در اینجا نتایجی وجود دارد که آماتورها هنگام آزمایش با سیم پیچ به آنها رسیدند:

"به این روند با جزئیات بیشتری نگاه کنید. اگر آهنربا در سیم پیچ نباشد و با یک قطب شروع به ورود به آن کند، تا زمانی که سیم پیچ به وسط آهنربا برسد، تنها یک پالس قطبیت در سیم پیچ القا می شود. اما هنگامی که قطب دیگری شروع به ورود به سیم پیچ می کند، پالسی با قطبیت متفاوت ظاهر می شود. فقط در ابتدا کوچک است (چون میدان مغناطیسی وسط آهنربا ناچیز است)، اما با حرکت آهنربا به عمق سیم پیچ، ضد تکانه بزرگتر و بزرگتر می شود و لحظه ای فرا می رسد که این پالس ها برابر می شوند. . این لحظه ای است که ولتاژ از 0 عبور می کند. دقیقاً لحظه ای است که آهنربا کاملاً در سیم پیچ قرار می گیرد و فاصله انتهای آن (قطب ها) تا لبه سیم پیچ برابر است. و بر این اساس، ولتاژهای القایی توسط قطب های مخالف نیز برابر است. هنگامی که یکی از قطب ها از سیم پیچ خارج می شود، تصویر مشابه است.

همانطور که انتظار می رفت، انتهای آهنربا یک EMF دوقطبی تشکیل می دهد. و سیم پیچ واقع در "سمت" آهنربا کار کمی انجام می دهد. ضربه اصلی زمانی ایجاد می شود که انتهای آهنربا از مقابل پیچ ها عبور کند. و در طرفین، MP در حال حاضر به طور قابل توجهی پراکنده شده است.

از این رو نتیجه گیری:

1) به 2 سیم پیچ، چند جهته و سوئیچ شده نیاز دارید تا EMF خلاصه شود.

2) دامنه نوسانات آهنربا نباید از طول سیم پیچ ها بیشتر باشد تا انتهای آهنربا از سیم پیچ "خود" فراتر نرود.

با تعلیق مغناطیسی، چنین ژنراتوری تقریباً یک سینوسی تولید می کند! در موارد دیگر، تولید نیز وجود دارد، اما اینها انواع تکانه های متفاوتی هستند که هم از نظر دامنه و هم از نظر قطبیت متفاوت هستند.

ژنراتور خطی نوع عمودی

در این ژنراتور سیم پیچ مانند ژنراتور قبلی خواهد بود فقط به صورت عمودی قرار می گیرد. آهنربا، بر این اساس، حرکات رفت و برگشتی را در داخل سیم پیچ، در یک صفحه عمودی انجام می دهد. کلاف 2 قاب، با قطر داخلی 62 میلی متر، طول 60 میلی متر. یک آهنربا با ضخامت 30 میلی متر 30 میلی متر حرکت می کند.

در پایین سیم پیچ، یک آهنربای دائمی ثابت می شود که توسط همان قطب به آهنربای متحرک هدایت می شود. این به عنوان فنری عمل می کند که آهنربای متحرک را دفع می کند.

هسته فلزی آهنربای الکتریکی در بالای سیم پیچ ثابت می شود. هسته باید به اندازه ای باشد که آهنربای متحرک از نقطه پایین به آن واکنش نشان دهد (جذب شود). می توانید لاستیک یا چرم را روی هسته فلزی بچسبانید، این به تنظیم کمک می کند. همانند ژنراتور قبلی، سنسور هال مغناطیس الکتریکی را کنترل می کند.

در مونتاژ نهاییاین ژنراتور، آهنربای متحرک به سمت هسته آهنربای الکتریکی جذب می شود. هنگامی که باتری وصل می شود، سنسور هال کار می کند و آهنربای الکتریکی به زور آهنربای دائمی را رد می کند. با رسیدن به نقطه پایین، آهنربا از آهنربای دائمی ثابت در پایین فشار دریافت می کند و شروع به جذب توسط هسته آهنربای الکتریکی می کند. پس از رسیدن به نقطه بالا، حتی قبل از تماس با هسته آهنربای الکتریکی، سنسور هال کار می کند، آهنربای الکتریکی روشن می شود و فشار دیگری دنبال می شود.

با وجود سادگی نسبی طراحی، همه چیز به این سادگی که به نظر می رسد نیست. جرم آهنربای متحرک 620 گرم است که بسیار است وزن بزرگ. بنابراین، آهنربای الکتریکی باید آنقدر قوی باشد که اینرسی این جرم را در حین حرکت به سمت بالا خنثی کند. هنگامی که آهنربا به نقطه بالایی حرکت می کند، آهنربای الکتریکی باید حتی با نزدیک شدن آهنربا به نقطه بالایی روشن شود تا اینرسی را خاموش کند، متوقف شود و سپس آهنربا را به پایین پرتاب کند. مغناطیس الکتریکی تنها زمانی می تواند خاموش شود که آهنربای دائمی ¾ مسیر پایین را طی کند. بنابراین، دوره روشن شدن آهنربای الکتریکی بسیار طولانی خواهد بود، به این معنی که انرژی زیادی مصرف می کند. آیا برای کار مفید انرژی باقی می ماند؟

ژنراتور پاندولی عمودی

جبران انرژی مصرفی یک آهنربای الکتریکی امکان پذیر است روش های مختلف. یکی از آنها آویزان کردن آهنربا به فنری است که باید آنقدر استحکام داشته باشد که آهنربا در فاصله 30 میلی متری نوسان کند. الکترومغناطیس را می توان از پایین قرار داد، ممکن است هسته آهنربای الکتریکی آنقدر عظیم نباشد. در این مورد، یک ضربه کوتاه برای شتاب اضافی آهنربا برای یک نوسان مداوم کافی خواهد بود.

می توان نیروی اینرسی را در طرح قبلی برای توصیف ژنراتور جبران کرد. برای این کار می توان یک محور اضافی از زیر روی آهنربای متحرک قرار داد که روی آن یک آهنربای جبران کننده اضافی قرار داد. آهنربای دافعه پایینی در این حالت باید به صورت حلقه ای باشد، برای عبور آزاد محور.

هنگامی که یک آهنربای دائمی حرکت می کند، یک EMF در سیم پیچ القا می شود و میدان مغناطیسی خودش ظاهر می شود که با حرکت آهنربا مخالفت می کند. چگونه قدرت بیشترما از سیم پیچ جدا می کنیم، قوی تر حرکت آهنربا را کاهش می دهد. آیا این نیرو قابل جبران است؟

در ژنراتورهای آهنربای دائم این نیرو به روش های مختلفی جبران می شود. مؤثرترین روشی است که در ژنراتورهای بدون شکاف استفاده می‌شود، زیرا مقاومت آنها در برابر چرخش صفر است. شاید بتوان از این روش برای ژنراتورهای خطی استفاده کرد.

سپس ژنراتور ایده آل مانند مجموعه ای از حلقه ها به نظر می رسد. سیم پیچ ها، که می توانند بیشتر از آهنربا باشند، می توانند هم در خارج و هم در داخل حلقه ها قرار گیرند. طرح ایده آل به شکل یک آونگ است که دو ژنراتور خطی در انتهای آن قرار دارد.

یک ژنراتور خطی عمودی را می توان بر روی هر آهنربای نئودیمیوم دیسکی مونتاژ کرد. هرچه اندازه بزرگتر باشد، قدرت بیشتری می توانید دریافت کنید. یک سوراخ در مرکز آهنربا اختیاری است.

اگر کسی در مونتاژ یک ژنراتور خطی به موفقیت قابل توجهی دست یافت، در مورد نتایج بنویسید - من آن را در این صفحه پست خواهم کرد، برای دیگران راحت تر خواهد بود که مسیر شکسته را دنبال کنند. او خودش موفق شد آهنربا، سنجاق سر بخرد و تقریباً در همان زمان شغلش را از دست بدهد. بنابراین، زمانی برای آزمایش وجود ندارد - زنده ماندن در اینجا امکان پذیر است، پیدا کردن کار قبل از بازنشستگی دشوار است.

برای برخی از موقعیت ها، از دیدگاه نویسنده، استفاده از روش های موثر تبدیل حرکات انتقالی به حرکات چرخشی - به منظور استفاده از آنها همراه با دینام های معمولی، پیشنهاد می شود.

شیر برقی با آهنربا

اولین مبدل های انرژی خطی در آغاز قرن نوزدهم (در آثار فارادی و لنز) ایجاد شدند و شیرهای برقی با آهنرباهای دائمی بودند که در داخل آنها حرکت می کردند. اما این دستگاه ها فقط در آزمایشگاه های فیزیکی برای تدوین قوانین الکترومغناطیس استفاده می شدند.

متعاقباً، فقط ژنراتورهایی که از حرکات چرخشی کار می کنند کاربرد جدی دریافت کردند. اما اکنون بشریت "قدیمی فراموش شده را به یاد می آورد." بنابراین، اخیراً "چراغ قوه القایی ابدی" یا "فارادی" ساخته شده است که با تکان دادن و بر اساس "ژنراتور ترجمه" کار می کند - این همان شیر برقی است که یک آهنربای دائمی در داخل آن نوسان دارد، به علاوه یک سیستم یکسو کننده، یک عنصر صاف کننده و ذخیره سازی (لازم به ذکر است که برای ظهور جریان در شیر برقی، نیازی به فشار دادن آهنربا به داخل و خارج کردن آن نیست - کافی است، و نه کمتر، آهنربا را از سیم پیچ الکتریکی نزدیک و دورتر کنید. ، اگر هسته ای در آن قرار داده شده باشد، ترجیحاً یک هسته فریتی).

در اینترنت می توانید شرحی در مورد نحوه ساخت ژنراتوری که چراغ های جلو دوچرخه را تغذیه می کند و بر اساس همان اصل کار می کند - از حرکت آهنربا در داخل شیر برقی (تکان دادن در اینجا قبلاً توسط دست انسان نیست، بلکه توسط وسیله نقلیه ارائه شده است) پیدا کنید. خود - یک دوچرخه).

ژنراتورهای ترجمه با استفاده از "اثر پیزوالکتریک" - توانایی برخی از کریستال ها برای تولید بارهای الکتریکی در هنگام تغییر شکل - ظاهر شده و در حال طراحی هستند.

به عنوان مثال، اینها فندک های معروف پیزوالکتریک هستند. دانشمندان فرانسوی (به ویژه ژان ژاک شلو در گرنوبل این کار را انجام می دهد) تصمیم گرفتند که ماژول های پیزوکریستالی را زیر قطرات باران جایگزین کنند و در نتیجه برق دریافت کنند. در اسرائیل، Innowatech در حال توسعه راهی برای تولید برق از فشار خودروها در جاده است - کریستال‌های پیزوکریستال در زیر بزرگراه قرار خواهند گرفت. و در هلند، به روشی مشابه، آنها قصد دارند برق را از زیر کف سالن رقص "جمع آوری" کنند.

تمام مثال های فوق، به جز استفاده از انرژی باران، مربوط به «حذف» انرژی از نتایج فعالیت های انسانی است. در اینجا می‌توان پیشنهاد قرار دادن ژنراتورهای انتقالی در کمک فنرهای اتومبیل‌ها و قطارها و همچنین عرضه نسخه‌های بزرگ‌شده ژنراتورهای دوچرخه‌ای که در بالا توضیح داده شد در اثر تکان دادن به این خودروها عرضه کرد و علاوه بر این، مکان ژنراتورهای انتقالی در زیر ریل‌ها. از راه آهن

روشی جدید برای استفاده از باد

حال بیایید نحوه استفاده بهتر از انرژی باد را در نظر بگیریم. ژنراتورهای شناخته شده نیروی بادی که در آنها باد ملخ ها را می چرخاند و آنها نیز به نوبه خود محور دینام ها هستند. اما استفاده از پروانه ها همیشه آسان نیست. در صورت استفاده در مناطق مسکونی، به فضای اضافی نیاز دارند و برای ایمنی باید در توری محصور شوند. آنها می توانند ظاهر را خراب کنند، خورشید را مبهم کنند و دید را مختل کنند. تولید ژنراتورهای دوار دشوار است: یاتاقان‌های خوب و بالانس کردن قطعات دوار مورد نیاز است. و توربین های بادی که روی وسایل نقلیه الکتریکی پارک شده قرار می گیرند ممکن است به سرقت رفته یا آسیب ببینند.

نویسنده پیشنهاد می کند از بدنه های کاری راحت تر استفاده شود که تحت تأثیر باد قرار می گیرند: سپرها، صفحات، بادبان ها، فرم های بادی. و به جای دینام های معمولی، پایه های مخصوصی به شکل ژنراتورهای انتقالی وجود دارد که در آنها برق از حرکات مکانیکی و فشارهای تولید شده توسط بدنه های کار تولید می شود. در چنین فیکسچرهایی می توان از پیزوکریستال ها و شیر برقی با هسته های مغناطیسی متحرک استفاده کرد. جریان ایجاد شده توسط این پایه ها از یکسو کننده ها، عناصر صاف کننده و شارژ باتری ها برای استفاده بیشتر از برق تولید شده عبور می کند. ساخت تمام قطعات چنین ژنراتورهای ترجمه ای آسان است.

سپرهایی با اتصالات مشابه که روی دیوارهای ساختمان ها، بالکن ها و غیره قرار می گیرند، به جای ناراحتی، فقط مزایایی را به همراه خواهند داشت: عایق صدا و گرما، سایه. آنها عملا به فضای اضافی نیاز ندارند. بیلبوردها، سایبان های خورشید یا باران، مجهز به چنین پایه ها و ماژول های پیزوالکتریک "باران"، علاوه بر عملکرد اصلی خود، برق نیز تولید می کنند. با همان اصل، می توانید هر حصاری را کار کنید.

پنجره ها و تیرک های انرژی زا

می توان از شیشه های بادوام در پنجره ها به عنوان «بادگیر» استفاده کرد و وسایل مولد برق را در قاب قرار داد.

اگر خودروهای برقی را در نظر بگیریم، می‌توان پایه‌ها را تعویض کرد: در پارکینگ، جایی که لرزش شیشه‌ها از باد مجاز است، از پایه‌های تولید برق استفاده می‌شود، و در هنگام رانندگی، برای اینکه نقض نشود ویژگی های آیرودینامیکی وسیله نقلیه الکتریکی، معمولی. اگرچه هنگام استفاده از پیزوکریستال ها، عکس العمل بسیار کمی حاصل می شود و نیازی به تعویض نیست.

در نمونه ساده تر (نسخه غیر شفاف سپرها) در پارکینگ، پنجره های معمولی پایین آمده و به جای آن ژنراتورهای باد محافظ قرار داده می شوند که روی قاب پنجره ها با بست ها قرار می گیرند. همین کار را می توان در هنگام شب در خانه انجام داد، زمانی که پنجره ها نباید نور را وارد کنند: به جای شیشه ها یا کرکره های خارجی، توربین های بادی مشابه نصب کنید.

یک تکیه گاه به شکل سه پایه برای یک تیر چراغ یا یک آنتن سلولی، برق تولید می کند اگر در هر "پای" که آنها را به دو قسمت تقسیم کنیم، پایه تولید برق که در بالا توضیح داده شد را در محل اتصال قرار دهیم. یک فانوس یا قطب آنتن را می توان در یک سیلندر توخالی قرار داد که با ژنراتورهای الکتریکی مشابهی که در اطراف لبه بیرونی قرار گرفته اند، دفن و تقویت شده است - این گزینه دیگری است.

فانوس های روی قطب های مجهز به چنین "پشتیبانی" می توانند به طور مستقل بدون تامین کابل های برق به آنها کار کنند - از این گذشته ، آنها همیشه از باد یا ارتعاشات جاده می چرخند. چنین فانوس هایی باید در جایی که نیروگاهی وجود ندارد یا منطقه هنوز با سیم کشی "پوشش داده نشده" تقاضای زیادی داشته باشد.

علاوه بر این، ژنراتورهای انتقالی به ما اجازه می‌دهند تا از چنین «بادگیرهای طبیعی» به عنوان درختان نیز استفاده کنیم، زیرا شاخه‌های آن‌ها از باد تاب می‌خورند. در مورد درختان، بهتر است از ژنراتورهای نوع سلونوئید استفاده کنید، نه روی پیزوکریستال. شیر برقی با آهنربا و فنر یک "بند" نرم ایجاد می کند.

اینجا یکی از گزینه هابا استفاده از نوسان شاخه یک طناب که از بوبین یک سیم پیچ برقی می آید را روی تنه ثابت می کنیم یا آن را به یک "لنگر" (مانند لنگر دریایی) که در زمین دفن شده است وصل می کنیم و دومی را که به آهنربا متصل است به شاخه ای در حال چرخش وصل می کنیم. . شما نمی توانید بوبین را تعمیر کنید - فقط اتصال را با شاخه بگذارید. سپس ژنراتور از یک لرزش کار می کند که با تاب خوردن شاخه از باد در اختیار آن قرار می گیرد (فنر اجازه نمی دهد سیم پیچ سقوط کند).

برق "پرواز".

در مورد "بدنه های کاری" بادی برای مولدهای برق بادی انتقالی، بسیاری از آنها تابلوهای بادی تبلیغاتی را در پمپ بنزین ها دیده اند که از باد تاب می خورد.

چنین فرم های بادی (می توانند به شکل توپ، بیضی، تشک بادی و غیره ساخته شوند) همچنین می توانند بر روی برق سازگار با محیط زیست کار کنند. مزیت آنها این است که با "بازکردن خود" و رانده شدن توسط باد، به هیچ یک از مردم آسیب جدی وارد نمی کنند.

بنابراین، برای مثال، می‌توانید از یک بالون به‌عنوان سیال کاری برای یک مولد برق بادی انتقالی از نوع سلونوئید استفاده کنید. آهنربا به توپ وصل شده و سیم پیچ "لنگر" است و بهتر است از اتصالات الاستیک استفاده شود تا توپ شکسته نشود و به سیم پیچ و الکترونیک آسیب نرسد (سیستم های یکسو کننده، صاف کننده و ذخیره سازی که در بالا ذکر شد).

همچنین می توان از انرژی باد برای تولید برق در کشتی های بادبانی در مکان هایی که بادبان ها متصل می شوند استفاده کرد (در اینجا پایه های تولید برق روی پیزوکریستال ها مناسب تر است تا حرکات بزرگ ایجاد نشود). برق تولید شده برای شارژ باتری به عنوان یک فرصت انرژی اضافی در صورت آرامش، برای رانندگی با موتور الکتریکی و برای نیازهای داخلی کشتی، به عنوان مثال، برای واحدهای روشنایی و تبرید استفاده می شود.

انرژی موج

حال بیایید ببینیم که چگونه از انرژی امواج دریا و رودخانه استفاده کنیم. ساخت چنین ژنراتورهای کنش پیشرونده ای امکان پذیر است که در آن نه سپرهای بزرگ یا سایر اشکال هندسی بزرگ، بلکه صفحات کوچک به عنوان بدنه کار عمل می کنند.

پایه های مولد برق (روی شیر برقی یا روی بلورهای پیزوکریستال) یکسان باقی می مانند، اما کوچکتر. ما مجموعه‌ای از این ژنراتورهای لایه‌ای برق را بر روی تاسیسات شناور در سطح خطوط آب نصب خواهیم کرد. آنها (ژنراتورها) به دلیل اندازه کوچکشان، کانتور کشتی را بیش از حد خراب نمی کنند. همچنین باید برای ضد آب بودن ژنراتورها با قرار دادن آنها در زیر پوسته الاستیک ضد آب دقت شود. برخورد امواج به کشتی (روی صفحات) برای موتور (شاسی) و برای نیازهای داخلی کشتی برق تولید می کند که خلاص شدن از بادبان حجیم و خطرناک (واژگون کردن کشتی) را ممکن می کند. علاوه بر این، مقابله با باد و موتورهای احتراق داخلی و ژنراتورهای آلاینده دشوار است.

استفاده از انرژی موج در نزدیکی ساحل با اتصال شیر برقی به اسکله، مرحله فرود یا سازه دیگر آسان تر است. در اینجا سپرها و پایه‌های بیشتری می‌گیریم: در این مورد، ساده‌سازی فقط ضرر خواهد داشت.

ژنراتور رافت

برای همین منظور (استفاده از انرژی موج)، یک "مولد برق قایق" در نظر گرفته شده است. در اینجا امواج حرکت شناورها را نسبت به یکدیگر فراهم خواهند کرد که با کمک قفسه های لولایی باعث حرکت آهنرباها نسبت به شیر برقی می شود.

به یاد بیاورید که آهنرباها، شیر برقی ها و فنرها ژنراتورهای انتقالی متصل به قفسه های لولایی را تشکیل می دهند. باتری و واحد الکترونیکی در یک محفظه سفت و سخت مشترک محصور شده اند که روی طناب ها از قفسه ها آویزان شده است.

سیستم قفسه ها، لولاها و فنرها، بدون محدود کردن کامل حرکات متقابل شناورها، در عین حال اجازه نمی دهد که قایق از هم بپاشد. و حرکت نسبی آهنرباها و شیر برقی باعث ایجاد جریان در سیم پیچ های برقی می شود که از طریق سیم ها به واحد الکترونیکی منتقل می شود. در آنجا از یک یکسو کننده و یک عنصر صاف کننده عبور می کند و پس از آن وارد باتری قایق می شود یا از طریق کابل ها به ساحل یا کشتی که قایق را برای نیازهای انرژی خود بکسل می کند منتقل می شود.

برای استفاده کامل تر از تمام جهت های عمل موج، می توان مجموعه ای از این قایق ها را ایجاد کرد، آنها را در یک زاویه بهینه نسبت به یکدیگر قرار داد، یا روی یک قایق برای ایجاد یک مجموعه (با در نظر گرفتن تمام حرکات نسبی ممکن) از شناورها)، سیستم پیچیده تر از قفسه های لولا و فنر.

استفاده از اختلاف سطح آب

ژنراتورهای پیشرونده همچنین برای استفاده از انرژی اختلاف سطح آب در رودخانه ها، آبشارها، جزر و مد و جزر و مد مناسب هستند. آنها به جای توربین های آبی کار خواهند کرد. راندمان آنها، طبق برآوردهای اولیه، کمتر است، اما ژنراتورهای انتقالی، همراه با دستگاه‌های مرتبط، در اینجا راحت‌تر ساخته می‌شوند: از این گذشته، ژنراتورهای هیدروتوربین به دلیل تعلق آنها به ژنراتورهای دوار، به دقت ساخت، تعادل و یاتاقان‌های خوب نیاز دارند.

ساده ترین برای پیاده سازی طرح زیر است. شیر برقی در ساحل (خیلی خوب به پل) یک رودخانه یا آبشار ثابت می شود و یک شناور که در آب فرو می رود به آهنربا متصل می شود. اگر جریان متلاطم باشد، همانطور که در رودخانه‌ها و آبشارهای سریع مشاهده می‌کنیم، شناور نوسان می‌کند و ارتعاشات را به آهنربا منتقل می‌کند، که برای تولید برق لازم است. آهنربا همراه با شناور به دلیل اینکه آهنربا توسط یک فنر به پایین ماسوره برقی ثابت می شود، شناور نمی شود. این طرح بسیار شبیه به طرح شناور فوق برای استفاده از انرژی موج است.

سیستم نسبتاً شناخته شده دیگری وجود دارد. از بالا، یک جریان مداوم آب به کاسه ذخیره سازی می ریزد، به عنوان مثال، از یک کانال زهکشی از یک رودخانه. کاسه در حال پر شدن است. هنگامی که فشار هیدرواستاتیک روی انتهای لوله واقع در این ظرف از یک "آستانه بسته شدن" معینی فراتر رود (به هر حال هنوز هوا در لوله وجود دارد)، آب شروع به عبور از آن می کند و به ژنراتور انتقالی زیر می ریزد. سطح آب در کاسه از انتهای منحنی لوله پایین می آید و هوا دوباره آن را "مسدود" می کند.

با توجه به ورود آب از بالا، مخزن دوباره تا حداکثر سطح پر می شود. و با آن، فشار هیدرواستاتیک قادر به "باز کردن" لوله (و غیره) است. این افت متناوب آب روی ژنراتور پیشرونده را تضمین می کند که برای تولید برق مورد نیاز است. پس از اتمام "کار"، آب به سمت جمع کننده آب سرازیر می شود و از آنجا از طریق کانال مناسب، اما در سطح پایین تر، دوباره به رودخانه می ریزد.

ژنراتورهای ترجمه ای که برای استفاده از قطرات متناوب مایع بر روی آنها طراحی شده اند به این شکل هستند. نوع شیر برقی - در اینجا یک کووت شیبدار برای جمع آوری و تخلیه آب به آهنربایی که در داخل یک شیر برقی ثابت قرار دارد وصل می شود. و خود آهنربا از پایین توسط یک فنر ثابت در پایین ماسوره برقی پشتیبانی می شود. نوع پیزوالکتریک - در اینجا همان کووت بر اساس یک کریستال پیزوالکتریک است.

دستگاهی با همان هدف، اما از نوع متفاوت وجود دارد - کاسه ای است که (در یک صفحه عمودی) روی یک لولا می چرخد. دارای مراکز ثقل مختلفی در حالت پر و پر شده است. در حالت پر نشده، کاسه در تعادل پایدار است: روی یک لولا و پایه قرار می گیرد. عمودی که از مرکز ثقل خود پایین آمده است، از ناحیه پشتیبانی عبور می کند. اما همانطور که کاسه با آب پر می شود، به عنوان مثال، از کانال خروجی از رودخانه، مرکز ثقل آن جابه جا می شود. و هنگامی که عمودی که از مرکز ثقل جدید پایین می آید، از ناحیه تکیه گاه فراتر می رود، کاسه شروع به چرخیدن می کند.

با چرخش، عمود از مرکز ثقل بیشتر و بیشتر از ناحیه پشتیبانی فراتر می رود. در پایان، مایع کاسه روی ژنراتور جلویی و سپس به جمع کننده آب و به کانال بازگشت به رودخانه ریخته می شود. کاسه خالی به موقعیت اولیه تعادل پایدار خود باز می گردد، دوباره شروع به پر شدن با آب می کند و چرخه تکرار می شود.

بهبود طراحی

شما می توانید به بسیاری از امکانات بیشتر برای استفاده از ژنراتورهای الکتریکی پیشرونده، گزینه هایی برای طراحی آنها و دستگاه های مرتبط فکر کنید. نویسنده امیدوار است که این ژنراتورها "تاقصه" خود را در زمینه تولید برق دوستدار محیط زیست اشغال کنند.

اگر به دلایلی نمی توان ژنراتورهای الکتریکی انتقالی را ساخت و به کار برد، یا از قبل ژنراتورهای معمولی وجود داشته باشند که از حرکات چرخشی کار می کنند، برخی از حرکات انتقالی که دامنه کافی دارند (به عنوان مثال، تاب خوردن شاخه های درخت از باد، حرکت شناور یا بالون)، هنوز هم می توان استفاده کرد، زیرا گیربکس های مکانیکی وجود دارد که حرکات انتقالی را به حرکات چرخشی تبدیل می کند.

می توانید به عنوان مثال، چرخ دنده قفسه و پینیون، پیچ (مانند اسباب بازی کودکان - یول) و کمربند را با قرقره نام ببرید: یک تسمه، خط ماهیگیری یا کابل را روی قرقره می پیچیم و یک فنر برگشتی را به آن وصل می کنیم، به عنوان مثال، یک مارپیچ و برای بهره وری حتی بیشتر در تولید برق از این طریق، لازم است مانند ماشین یا دوچرخه یک گیربکس به عنوان ضرب کننده قرار داده شود و بسته به شدت باد یا امواج برای جریان، سرعت (نسبت دنده) را تغییر دهید. روز یا ساعت

اگر تخمین بزنیم که چه مقدار از سطح هوای "سطحی" در معرض باد هنوز برای تولید الکتریسیته "استفاده" نشده است، کدام سطح آبی همراه با امواج و چه تعداد رودخانه و آبشار هنوز "کار نمی کنند" (این مورد اشاره به خورشید نیست. پرتوها و منابع زمین گرمایی)، خواهیم دید که انرژی پاک آینده بزرگی دارد.

با وجود همه چیز، کار فکر ادامه دارد. همینطور بود و همیشه همینطور خواهد بود. انسان هر چه بیشتر اختراعات جدید را به جهان نشان می دهد. بنابراین امروز، مولد خطی اولگ گونیاکوف را به خوانندگان ارائه می دهیم. آیا این توسعه حق حیات دارد؟ ولادیمیر گورویچ پاسخ خود را به این سوال می دهد. همچنین می توانید با شرکت در یکی از نویسندگان اولویت دهید. نظرات و بحث در مورد .

اولگ گونیاکوف: ژنراتور خطی

از لحاظ تاریخی، از دستگاه های تولید برق سنتی استفاده می شده است حرکت چرخشیبرای حرکت دادن سیم پیچ ها در میدان مغناطیسی چنین وسایلی توسط ملخ های مختلف به حرکت در می آیند: توربین های آبی، توربین های گاز، باد و غیره. یکی از پروانه ها موتور احتراق داخلی سنتی است. در چنین پروانه هایی، انرژی شیمیایی سوخت دستخوش دگرگونی های متعددی می شود: ابتدا به حرکت رو به جلو پیستون ها و سپس به حرکت چرخشی میل لنگ. نیاز به چنین تحولی هم منجر به تلفات مکانیکی و هم به پیچیدگی طراحی پیشرانه به عنوان یک کل می شود. همه ما تصویر مشابهی را در آزمایش های فیزیک دیدیم: معلم یک آهنربای دائمی را می گیرد و شروع به حرکت آن به جلو و عقب در سلف می کند. در این حالت، ولتاژ روی پایانه های سیم پیچ ظاهر می شود. در این مقاله امکان استفاده از حرکت رفت و برگشتی برای تولید جریان الکتریکی بدون تبدیل میانی به حرکت چرخشی را در نظر گرفتم. چنین مکانیزم هایی را ژنراتورهای خطی می نامند.

نوع پیشنهادی ژنراتور خطی برای مصارف صنعتی، عمدتاً در کشتی ها طراحی شده است.

توضیح کوتاه

در این ژنراتور خطی (که از این پس LG نامیده می شود) به جای روکش سیلندر، دو پیستون خارجی نصب شده است که به طور صلب به یکدیگر ثابت می شوند. چنین راه حل فن آوری به دلیل موارد زیر است: در سیلندرهای سنتی، هنگامی که سوخت منفجر می شود، پیستون در یک جهت شروع به حرکت می کند، اما طبق قوانین اینرسی، خود سیلندر نیز در جهت مخالف شروع به حرکت می کند. و اگر چنین ژنراتوری مجبور به تولید توان بالا باشد، نیروهای جابجایی طولی باعث لرزش و آسیب شدید به پیچ های فونداسیون می شود. برای جبران نیروهای در حال ظهور، پیستون های خارجی اضافی نصب می شوند. به شرطی که جرم پیستون های داخلی و جرم پیستون های خارجی یکسان باشند، نیروهای اینرسی حاصل نیز یکسان خواهند بود. چنین نیروهایی یکدیگر را خنثی می کنند و به بدنه منتقل نمی شوند. سیم پیچ هایی که ولتاژ از آن ها برداشته می شود به یک بدنه ثابت متصل می شوند. و به عنوان یک سلف از مجموعه ای از ذوزنقه های دائمی استفاده خواهد شد.

همگام سازی حرکت پیستون ها با مقاومت در برابر حرکت آهنرباهای دائمی در طول تولید انرژی الکتریکی فراهم می شود. به شرطی که سیم پیچ های قطعه الکتریکی مقاومت یکسانی داشته باشند، مقاومت در برابر حرکت آهنرباهای دائمی نیز یکسان است. اما برای افزایش قابلیت اطمینان و جلوگیری از حوادث، یک سنکرونایزر مکانیکی در ال جی تعبیه شده است که از دو قفسه دنده که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند و یک چرخ دنده که روی یک محور ثابت ثابت شده و فقط از حرکت قفسه ها می چرخد، تعبیه شده است.

بیشتر توصیف همراه با جزئیاتطرح های زیر را ببینید

عملکرد ژنراتور

پس از شتاب گرفتن پیستون ها به فرکانس راه اندازی، سوخت به سیلندر اول می رسد، احتراق رخ می دهد و انبساط گازهای تشکیل شده آغاز می شود. هوا در سیلندر دوم فشرده می شود.

هنگامی که پیستون بیرونی به اولین سیلندر سوپاپ های اگزوز می رسد، گازهای خروجی آزاد می شود.

هنگامی که پیستون داخلی به اولین سیلندر پورت های پاکسازی رسید، فرآیند پاکسازی آغاز می شود. در این ال جی، تصفیه جریان مستقیم است که کمترین ضریب گازهای باقیمانده را تضمین می کند. این به نوبه خود باعث افزایش بار جرمی هوا در سیلندر می شود که منجر به احتراق کامل سوخت و غیره می شود. در این مرحله پیستون ها به موقعیت های شدید خود می رسند.

انبساط گازها در سیلندر دوم، پیستون های سیلندر اول را به حرکت در می آورد. پیستون داخلی به درگاه‌های اسکرنج می‌رسد و در حالی که درگاه‌های اگزوز هنوز باز هستند، آن‌ها را می‌بندد. این منجر به از دست دادن بار جرمی هوا در سیلندر می شود، اما این اتلاف را می توان به دلیل نسبت پایین گازهای باقیمانده در سیلندر نادیده گرفت. پیستون بیرونی به درگاه های اگزوز می رسد، آنها را می بندد و در نتیجه فرآیند فشرده سازی را در سیلندر اول تضمین می کند، در حالی که انبساط در سیلندر دوم اتفاق می افتد. و چرخه تکرار می شود.

بخش فناوری یک ژنراتور خطی

محفظه موتور 1 فولادی جوش داده شده استوانه ای شکل دارای تکیه گاه های 2 و 3 و 4 در داخل برای نصب بوش سیلندر 5 می باشد. بوش با حلقه فشار 6 روی 8 ناودانی بسته می شود. گل میخ ها در یک صفحه پایه 7 دیواره ضخیم بسته می شوند. سپس یک منیفولد آب استوانه ای 8 روی آستین قرار می گیرد و بعد از کلکتور یک منیفولد خروجی گاز - حلزون 9 روی آستین سیلندر قرار می گیرد.

شیار آستین و پیچ روی سطوح نشیمن به گونه ای طراحی شده اند که یک واشر گرافیکی آزبست مقاوم در برابر حرارت بین پله ها بسته می شود. حلزون در حین کار گرم می شود و می تواند در جهت خطی منبسط شود. برای انبساط، حلزون به گل میخ های بلند 10 متصل می شود که از لوله های 11 با مهره های 12 عبور می کند، که نیروی فشاری را روی حلزون از طریق چشمه های 13 ایجاد می کند. پس از حلزون، یک جمع کننده آب 14 روی آستین قرار می گیرد.

بوش سیلندر کار 5 یک تکه است. قسمت مرکزی بوش دارای ضخیم شدن است مانند محل بستن بوش - شانه 15. در قسمت مرکزی بوش دارای سوراخ هایی برای 2 نازل پمپ است 16. بوش نیز دارای 6 سوراخ برای روان کننده است. اتصالات گریس در هر طرف مرکز (در نقاشی نشان داده نشده است). یک شیار استوانه ای شکل بیرونی در آستین در قسمت مرکزی برای تخلیه و جمع آوری آب خنک کننده از مته های مماسی کانال های خنک کننده 17 ساخته شده است. آستین دارای 17 شیار برای حلقه های آب بندی لاستیکی سیستم خنک کننده است. در قسمت آستین در سمت اگزوز و در سمت پاکسازی پنجره های مماس وجود دارد.

ژنراتور خطی دارای بدنه جوش داده شده برقی 18 و بدنه ای سبک برای اطمینان از ایمنی پرسنل عملیاتی است. بدنه سبک از انتهای موتور با روکش های 18 روی فلنج ها بسته شده است.

گروه پیستون هر ژنراتور خطی از 2 پیستون 20 تشکیل شده است. پیستون داخلی به بدنه سلف 21 روی 8 ناودانی 22 وصل شده است. پیستون بیرونی به دیسک تراورس 23 روی 8 گل میخ متصل است. شکل استوانه ای در جهت شعاعی با روسری های مثلثی 25 در دو طرف تقویت شده است که با جوش محکم می شوند. هر پیستون دارای 6 حلقه است: 4 حلقه تراکمی و 2 اسکراپر روغن. برای جلوگیری از برخورد پیستون ها به یکدیگر در نسبت تراکم بالا در ژنراتور خطی، روکش های پیستون دارای پیکربندی صاف هستند.

پیستون ها با آب خنک می شوند. آب از طریق یک لوله ثابت 26 تلسکوپی داخلی با یک نازل در انتها به پیستون های بیرونی تامین می شود. آب خنک کننده از طریق لوله میانی تلسکوپی 27 برمی گردد. لوله 27 در یک لوله ثابت 28 حرکت می کند. مهر و موم 29 بین لوله های 27 و 28 قرار دارد.

پیستون داخلی نیز با آب خنک می شود. آب از طریق یک لوله تلسکوپی 30 تامین می شود که با استفاده از فلنج به بدنه سلف 21 متصل می شود. یک کانال در سلف و در فلنج پشتیبانی پیستون وجود دارد. سپس آب از طریق لوله 31 حرکت می کند و پیستون را خنک می کند. آب از طریق لوله 32، در امتداد یک مسیر مشابه و از طریق تلسکوپ 33، از قبل گرم شده تخلیه می شود.

پیستون های بیرونی با استفاده از یک دیسک تراورس 23، 6 میله 34 و بدنه سلف 35 به هم متصل می شوند. در انتهای میله آنها رزوه شده و توسط مهره هایی که توسط یک جک هیدرولیک بسته شده اند، بسته می شوند. حرکت گروه های پیستون داخلی و خارجی 180 درجه جابجا می شود. سنکرونیسم توسط مکانیزم همگام ساز تضمین می شود - 3 دنده از 36 قفسه 6 دندانه.

سه ریل 37 متعلق به گروه داخلی دارای یک بخش استوانه‌ای در نزدیک‌ترین قسمت به بدنه سلف 21 هستند و از غدد 38 عبور می‌کنند. بعلاوه، بخش ریل مربع می‌شود. قفسه های متعلق به گروه بیرونی 3 عدد از 6 میله 34 هستند که قفسه های دنده با پیچ و مهره روی آنها وصل می شوند. هر 3 مکانیسم سنکرونایزر در محفظه های جداگانه قرار دارند و دارای روغن در حجم خود برای روانکاری مکانیزم هستند.

مقایسه ال جی و دیزل سنتی.

• در ال جی، تولید و مونتاژ موتور به دلیل عدم وجود قطعات گران قیمت و ساخت سختی مانند میل بادامک و میل لنگ بسیار ساده شده است.
• کاهش مصرف سوخت با افزایش راندمان مکانیکی به دلیل عدم وجود میل لنگ و میل بادامک.
• کاهش ارتعاش به دلیل میرایی متقابل نیروهای اینرسی در حال ظهور.
• افزایش قابلیت اطمینان ال جی با کاهش تعداد قطعات متحرک.
• در ال جی به دلیل عدم یکنواختی سرعت حرکت آهنرباها نسبت به سیم پیچ ها، ارائه سینوسی صاف جریان تولید شده غیرممکن است. اما با سطح فعلی توسعه فناوری تبدیل، این مشکل حل نشدنی نیست.
• افزایش ناپایداری عملکرد ال جی به دلیل وجود تنها دو سیلندر و عدم وجود فلایویل. وقتی فلاش در یکی از سیلندرها از دست می‌رود، ال‌جی متوقف می‌شود، زیرا سیلندر دوم هوا را به اندازه کافی برای مشتعل کردن سوخت فشرده نمی‌کند. بنابراین برای حل این مشکل، نصب حداقل دو نازل در هر سیلندر ضروری می شود.

اولگ گونیاکوف

بازخورد در مورد مقاله O. Gunyakov

شما باید از دور شروع کنید، یعنی از مقاله "ژنراتور گاز خطی (ژنراتور دیزل)" نویسنده Yu. G. Skoromets، منتشر شده در مجله، و همچنین، به طور موازی، در بسیاری از سایت های اینترنتی. این مقاله اصل ساخت نیروگاهی با توان نسبتاً کم، طراحی شده برای تولید الکتریسیته را تشریح می کند، که مشخصه آن این است که دارای یک موتور احتراق داخلی همراه با یک ژنراتور الکتریکی است، در حالی که حرکت چرخشی روتور ژنراتور با حرکت رفت و برگشتی جایگزین می شود. یک مدار مغناطیسی با یک سیم پیچ تحریک تعبیه شده در آن. هدف اصلی چنین جایگزینی، به گفته نویسنده، حذف مکانیسم میل لنگ از سیستم، از جمله میل لنگ است، که حرکت رفت و برگشتی پیستون های موتور احتراق داخلی را به حرکت چرخشی روتور ژنراتور تبدیل می کند. واحد دیزل برقی معمولی این ایده، در نگاه اول، بد نیست، اگرچه ارائه آن سوالات گیج کننده زیادی را ایجاد می کند. ما در مورد برخی از اظهارات نویسنده این مقاله اظهار نظر نمی کنیم، بلکه تنها به نقل قول می پردازیم تا خواننده بتواند قدردان سخت خواهی آشکار او در زمینه مهندسی برق باشد:

• در یک ژنراتور با توان متوسط ​​و بالا، همگام سازی حرکت شاتون ها با کاهش جریان تحریک شاتون عقب افتاده حاصل می شود.
• ولتاژ خروجی با تغییر فرکانس ژنراتور تنظیم می شود.
• شروع توسط سه پالس جریان قدرتمند کوتاه انجام می شود، در حالی که ژنراتور در حالت موتور کار می کند. ما پالس های جریان را از پایانه های خازن دریافت می کنیم، که قبلاً آن را برای مدتی شارژ کرده ایم، از طریق یک ترانسفورماتور افزایش دهنده (50-100 کیلوهرتز) از منبع برق کم مصرف.
• جریان بار ژنراتور بر میدان مغناطیسی ژنراتور و از این رو ویژگی های ژنراتور تأثیر نمی گذارد.
• در مورد خود ژنراتور، میدان مغناطیسی ژنراتور پیشنهادی، در قسمت اصلی، همیشه ثابت است، این باعث می شود مدار مغناطیسی را نه از صفحات جداگانه (برای کاهش جریان های گردابی)، بلکه از یک تکه ماده تولید کنید. که باعث افزایش قابل توجه استحکام مدار مغناطیسی و کاهش پیچیدگی ساخت می شود.

و حالا برای خود ایده. همانطور که از آنچه نویسنده نوشته است، هدف از پروژه او حذف مکانیسم میل لنگ از سیستم موتور-ژنراتور است که یک نوع حرکت (مقابله) را به دیگری (دوار) تبدیل می کند. با این حال، از نقطه نظر وظیفه در دست، این مشکل قبلا حل شده است. در موتور پیستونی دوار وانکل معروف، حرکت چرخشی شفت خروجی بدون هیچ مکانیزم میل لنگ به دست می آید، شکل. یکی

برنج. 1. موتور پیستونی دوار وانکل و اصل عملکرد آن

موتورهای پیستونی دوار طبق طرح وانکل بیش از پنجاه سال است که شناخته شده اند. در دهه 1960، 11 خودروساز از 20 خودروساز برتر مجوز توسعه و ساخت این موتورها را به دست آوردند. این شرکت ها حدود 70 درصد از تولید خودرو در جهان را به خود اختصاص داده اند. 80 درصد تولید خودروهای سواری در ایالات متحده آمریکا، 71 درصد در ژاپن، 44 درصد در کشورهای اروپای غربی.

مشکل این موتور مدتهاست که سایش سریع مهر و موم ها در نظر گرفته شده است. اما بعداً این مشکل برطرف شد و استفاده از این موتورها در صنعت خودروسازی آغاز شد. اولین خودروی تولیدی با موتور چرخشی، خودروی اسپرت آلمانی NSU Wankelspider بود. اولین تولید انبوه (37204 نسخه) سدان کلاس تجاری NSU Ro80 آلمان است. در سال 1967، مزدای ژاپنی فروش اولین خودروی "Cosmo Sport" مجهز به موتور چرخشی با ظرفیت 110 اسب بخار را آغاز کرد. تحقیقات بیشتر به کاهش مصرف سوخت تا 40 درصد و بهبود عملکرد زیست محیطی این موتورها کمک کرده است. تا سال 1970، کل فروش خودروهای با موتورهای دوار به 100 هزار رسید، در سال 1975 - 500 هزار، و تا سال 1978 - از یک میلیون نفر گذشت. موتور دو سیلندر «رنسیس» مزدا با حجم تنها 1.3 لیتر پیش از این 250 اسب بخار قدرت تولید می کرد. با. و فضای بسیار کمتری در محفظه موتور نسبت به موتورهای احتراق داخلی معمولی اشغال می کرد. مدل مدرنموتور Renesis-2 16X حجمی حتی کمتر با قدرت بیشتر دارد و کمتر گرم می شود، شکل. 2.

برنج. 2. موتور ماشین سری پیستون چرخشی (Renesis-2 16X) از مزدا

در این رابطه، یک سؤال کاملاً مشروع مطرح می شود: "آیا پسری وجود داشت؟"، یعنی آیا اصلاً مشکلی وجود داشت (یا شاید وجود داشت اما به درستی تنظیم نشده بود)؟

علاوه بر این، نیاز به یک مبدل نیمه هادی بسیار گران قیمت که برای تمام توان ژنراتور طراحی شده است (به گفته نویسنده، برای ارائه ولتاژ خروجی سینوسی ضروری است)، کارایی اقتصادی راه حل پیشنهادی را به شدت کاهش می دهد (اگر اصلا وجود داشته باشد). !)، نه به ذکر هزاران مورد دیگر، مشکلاتی که در این پروژه حل نشده است، که با توجه به موارد فوق، در این مرحله به سادگی هیچ نقطه ای برای سکونت وجود ندارد.

آقای O. Gunyakov همان ایده (یعنی شخص دیگری) را بدون هیچ اشاره ای به نویسنده واقعی آن منتشر می کند و طرح را کمی تغییر می دهد. تفاوت اصلی (یعنی اساسی و نه در جزئیات کوچک و بی معنی) بین پروژه او و پروژه Yu. G. Skoromets) جایگزینی سیم پیچ تحریک ژنراتور با آهنربای دائمی و گسترش دامنه نصب آن است. به منطقه قدرت های بالا (از مکاتبه با نویسنده متوجه شد که او روی استفاده از چنین اصلی در ژنراتورهای با ظرفیت مگاوات حساب می کند). از آنجایی که از یک طرف برای ایده دیزل ژنراتور خطی مهم نیست که منبع میدان مغناطیسی چگونه ساخته می شود (مغناطیس سیم پیچ یا دائمی) و از طرف دیگر برای آهنربا در از کدام طرح ژنراتور استفاده می شود (با حرکت چرخشی یا رفت و برگشتی)، پس نتیجه می شود که ایده جایگزینی سیم پیچ تحریک ژنراتور با آهنربای دائمی هیچ ربطی به طراحی خاص ژنراتور ندارد، بلکه در مورد آن صدق می کند. همه ژنراتورها به طور کلی اما در اینجا بلافاصله این سؤال مطرح می شود: اگر در یک ژنراتور با توان چند مگاوات بتوان یک سیم پیچ تحریک پیچیده و گران قیمت را با آهنربای دائمی ساخته شده از آلیاژهای مدرن (به عنوان مثال از آلیاژ معروف NdFeB) جایگزین کرد، پس چرا اکنون این کار انجام نمی شود، اما این راه حل فقط در ژنراتورهای کوچک کوچک استفاده می شود؟ واضح است که دلایل خوبی برای این وجود دارد. بحث در مورد این دلایل باید حاوی جزئیات بیش از حد "از عمر ژنراتورها" و "از عمر آهنرباها" باشد تا در این بررسی به تفصیل به آنها بپردازیم، اما در حال حاضر حتی این موضوع اصلی نیست، بلکه این واقعیت است که این ایده O. Gunyakov در مورد استفاده از آهنرباهای ثابت به هیچ وجه با ایده Yu. G. Skoromets در مورد دیزل ژنراتور خطی مرتبط نیست. تلاش O. Gunyakov برای "گره زدن" ایده خود با آهنرباهای دائمی (که به خودی خود برای مدت طولانی شناخته شده است و حاوی چیز جدیدی نیست) ظاهراً باید در خدمت افزایش اهمیت ایده او باشد.

حتی اگر این واقعیت را در نظر نگیریم که آهنرباهای دائمی فقط در ژنراتورهای با توان بسیار محدود استفاده می شوند، یک مشکل اضافی در مورد طراحی خاص O. Gunyakov این است که ژنراتور او در منطقه قرار دارد. درجه حرارت بالاو آهنرباهای دائمی دمای عملیاتی نسبتاً پایینی دارند که توسط نقطه کوری محدود می شود که در آن آهنربا به طور کامل خواص مغناطیسی خود را از دست می دهد. بنابراین، برای آلیاژ NdFeB، نقطه کوری در محدوده 300-350 درجه سانتیگراد است و حداکثر دمای عملیاتی به 100-150 درجه سانتیگراد محدود می شود. و حالا بیایید به یاد بیاوریم که دمای داخل محفظه احتراق یک موتور احتراق داخلی چقدر است. درست است، از 300 تا 2000 درجه سانتیگراد (در طول چرخه های مختلف). میانگین دمای سطح محفظه احتراق در ناحیه ای که آهنرباها قرار دارند چقدر است؟ درست است، بسیار بیشتر از آن چیزی که آهنرباهای دائمی برای آن طراحی شده اند. بنابراین، خنک‌سازی بسیار کارآمد آهن‌رباها باید تضمین شود. چگونه و چه؟ بسیار مشکوک است که دمای ناحیه آهنرباها را بتوان به روشی قابل قبول و نه خارق العاده به 100 درجه سانتیگراد کاهش داد. در این زمینه باید توجه داشت که موضوع خنک سازی خود دیزل ژنراتور خطی به اندازه کافی انجام نشده است. خنک کننده آبی پیشنهاد شده توسط نویسنده در همه جا قابل استفاده نیست. به عنوان مثال، در مجموعه های دیزل ژنراتور مدرن با ظرفیت صدها کیلووات تا چندین مگاوات، که برای منبع تغذیه پشتیبان یا اضطراری طراحی شده اند (و این بخش بسیار بزرگی از بازار برای چنین واحدهایی است)، از خنک کننده آب استفاده نمی شود. چنین واحدی توسط یک فن بزرگ (تا قطر دو متر) که روی شفت دیزل نصب شده است خنک می شود. چرا این کار انجام می شود روشن است: در شرایط اضطراری، هیچ جا و چیزی برای تامین آب وجود ندارد. اما در طرح پیشنهادی شفت چرخان برای فن را از کجا می توان تهیه کرد؟ بله، از یک موتور الکتریکی قدرتمند جداگانه استفاده کنید که قادر به چرخش یک فن دو متری است... و سپس پروژه ما شروع به رشد می کند...

در خاتمه، مایلم متذکر شوم که نه Yu. G. Skoromets و نه O. Gunyakov نه کاشف این ایده هستند و نه نویسندگان بهترین طرح ها. این ایده خود مدتها قبل از انتشار هر دو نویسنده شناخته شده بود. پشت سال های گذشتهطرح های موفق تری نسبت به طرح های مورد بحث ما پیشنهاد شده است. به عنوان مثال، طرح پیشنهادی Ondřej Vysoký، Josef Božek و همکاران از دانشگاه پلی تکنیک چک در سال 2007 (یعنی قبل از انتشار مقاله J. G. Skoromets) از آهنرباهای دائمی نیز استفاده می کند (نویسندگان ادعا نمی کنند که قدرت بر حسب مگاوات باشد). ، اما با گرم شدن آهنرباها مشکلی وجود ندارد، زیرا می توان آنها را دور از محفظه های احتراق قرار داد و با یک درج عایق حرارتی شفتی که روی آن نصب شده اند جدا می شوند. نمونه‌های آزمایشگاهی کوچکی از چنین سنگدانه‌هایی ساخته و آزمایش شدند، شکل. 3. در ادبیات انگلیسی، چنین تاسیساتی "موتور احتراق خطی (LCE)" نامیده می شود.

برنج. 3. طرح ساختاری و نمونه های آزمایشگاهی واحدهای دیزل-الکتریک خطی توسعه یافته در جمهوری چک

انتشارات زیادی در مورد این موضوع هم در اینترنت و هم در قالب مقاله و حتی به صورت کتاب وجود دارد (به عنوان مثال به "مدل سازی و کنترل موتور احتراق خطی" مراجعه کنید)، اگرچه هیچ محصول واقعی وجود ندارد. در بازار هنوز، و همچنین وجود ندارد، اما مطالعات امکان سنجی، مقایسه، به عنوان مثال، با همان موتور Wankel وجود دارد. در این راستا، به نظر ما، خوانندگان مجله بسیار علاقه مند خواهند بود که یک مروری شایسته از اصول ساخت چنین سیستم هایی داشته باشند. ویژگی های مقایسه ایبا سایر دستگاه های تولید برق، اطلاعاتی در مورد مشکلات فنی و اقتصادی، در مورد نتایج به دست آمده، و نه شرح دقیق برخی از جزئیات جزئی سازه های خانگی که دارای کاستی های آشکار زیادی هستند، اما به عنوان بزرگترین دستاورد مطرح می شوند. تنها می توان از انتشار چنین مقاله مروری توسط نویسنده استقبال کرد.

در فناوری، میلیون ها ایده زیبا و در نگاه اول وجود دارد که مبنای اقتصادی ندارند، یا مشکلات فنی واقعی را در نظر نمی گیرند، یا به سادگی به اندازه کافی توسعه نیافته اند و در نتیجه اجرای واقعی را دریافت نکرده اند. کافی است برای دیدن میلیون ها به صندوق پتنت هر کشوری مراجعه کنید ایده های اصلیجمع آوری گرد و غبار در قفسه ها به نظر ما سرنوشت مشابهی برای پروژه های خاص Yu. G. Skoromets و O. Gunyakov رقم خورده است. با این حال، نمی توان ادعا کرد که میلیون ها پتنتی که امروزه مورد استفاده قرار نمی گیرند، کاملاً بی فایده هستند. فایده آشکار آنها در این واقعیت نهفته است که آنها تفکر انسان را تحریک می کنند و مبنای ایده های جدید هستند. همانطور که می بینیم، تفکر خلاق به طور فعال در جهت مورد نظر به کار خود ادامه می دهد. بیایید امیدوار باشیم که در آینده ای نزدیک ایده های امیدوارکننده زیادی در این راستا وجود داشته باشد که تعداد آنها در نهایت به کیفیت تبدیل می شود و روزی برای صنعت کاملاً جذاب خواهند شد.

تصمیم گرفتم ژنراتورم را که روی توپی دوچرخه مونتاژ شده از چرخ عقب به عموم مردم نشان دهم. من یک کلبه در ساحل رودخانه دارم. اغلب در تابستان شب را با بچه ها در کشور می گذرانیم و برق وجود ندارد و من مجبور شدم این ژنراتور را مونتاژ کنم. در واقع، این ژنراتور در حال حاضر دومین است. اولی ساده تر و ضعیف تر بود. اما با باد، گیرنده کار کرد. هیچ عکسی از او نیست، قبلاً آن را جدا کرده ام. ساختار اینطوری نبود.

در صورت تمایل می توان تمام جزئیات ژنراتور من را پیدا کرد. از بلندگوهای سوخته (زنگ) آهن ربا گرفتم. این زنگ ها در ایستگاه ها و پارک های راه آهن مجهز به بلندگو آویزان می شوند. من به 4 اسپیکر سوخته نیاز داشتم. من از افرادی که به این دستگاه ها خدمات می دهند، سوخته ها را خواستم. آهنرباها را بیرون آورد و با آسیاب به 16 قسمت تقسیم کرد. آهنرباها با یک قطب روبروی یکدیگر قرار دارند.

روی سیم پیچ 4 عدد سرب وجود دارد، زیرا من 2 سیم را به قطر 1 میلی متر به یکباره پیچیدم. اگر موازی شوند، جریان افزایش می یابد و اتصال سری آنها ولتاژ را افزایش می دهد، اما جریان به ترتیب کمتر می شود. در کل با آزمایش به ولتاژ مورد نظر می رسم. سیم پیچ بر روی یک قطعه لوله 50 نخ پیچیده شده است. از یک طرف، گونه با یک مهره سفت شده است، از طرف دیگر، گونه جوش داده شده است. و به یک صفحه آلومینیومی وصل شده و صفحه از قبل به پایه است. در صورت لزوم، می توانید سیم پیچ را جدا کرده و تغییر دهید. سیم 1 میلی متر مقطع، چند دور به حساب نمی آید.

من هنوز فکر می کنم که کجا این ژنراتور را تطبیق دهم، می توانم رودخانه کار کند.

هزینه های ساخت عبارتند از:

1 توپی دوچرخه 250 روبل

2. یک قطعه لوله با مهره 70 روبل

3. جوشکار 50 مالش.

4. سیم از ترانسفورماتورهای قدیمی و یک نوار توسط همان جوشکار داده شده است.

ژنراتور دارای چسبندگی مغناطیسی است. حرکت نیاز به تلاش دارد. 10-12 کیلوگرم بر روی یک چرخ دنده 70 میلی متری. حدود 3.6 نیوتن متر در دورهای پایین یک لرزش خفیف وجود دارد. سعی کردم یک تلویزیون کوچک وصل کنم و با دستانم آن را پیچاندم. کمی کمبود سرعت برای چرخاندن کینسکوپ وجود داشت. با 1 دور در ثانیه، ژنراتور 12 ولت 0.8 آمپر تولید می کند.

ژنراتور خانگی کم سرعت برای توربین های بادی

نوع مجموعه ژنراتور بر روی یک توربین بادی با روتور سه پره با قطر 2.5 متر آزمایش شد. با سرعت باد 12 متر بر ثانیه، ژنراتور جریان شارژ 30 آمپر را برای یک باتری 12 ولتی تولید کرد. .

همچنین استفاده می شود؛ آهنرباهای NdFeB، 1.5 - 18 قطعه، سیم سیم پیچ - AWG 16، تخته سه لا ضخیم و رزین اپوکسی.

دیسک ترمز بر روی یک ماشین تراش ماشین کاری شد، یعنی یک شیار با عرضی برابر با قطر آهنربا ایجاد شد تا اثر نیروهای گریز از مرکز را کاهش دهد.

برای حفظ فاصله مساوی بین آهنرباها، کبریت های آشپزخانه ایده آل بود (پس از خشک شدن چسب، آنها را جدا کردند).

بعد، استاتور از تخته سه لا ساخته شده بود، با یک شیار برای مجموعه ای از آهن. البته، ژنراتور بدون آن کار خواهد کرد، اما نه به همان اندازه کارآمد. وجود آهن در پشت سیم پیچ ها تقریباً چگالی شار مغناطیسی را دو برابر می کند.

سپس 18 سیم پیچ پیچیده شد و کاملاً در مقابل آهنرباها قرار گرفت.

پس از آن، کویل ها با یک پرس برای ضخامت یکنواخت فشرده شدند و با رزین اپوکسی پر شدند.

اتصال الکتریکی کویل ها به صورت سری است، یعنی. ژنراتور تک فاز

برای آزمایش، ژنراتور نصب شد ماشین تراشکه حداکثر سرعت چرخش آن تنها 500 دور در ثانیه است.

ژنراتور آهنربای دائم خانگی

آهنرباهای دیسکی 25*8 به تعداد 12 عدد به همان تعداد کویل داشتم. ماده آهنربا NdFeB است. و به طور خاص (N35، N40، N45) من هیچ نظری ندارم. فاصله بین آهنرباها 5 میلی متر است.

قطر استاتور 140 میلی متر، قطر داخلی 90 میلی متر، ارتفاع آهن استاتور 20 میلی متر است. رنگ سفید زیر آهنربا پلاستیکی است. سوراخ هایی در آن برای آهنربا ایجاد می شود و زیر پلاستیک گالوانیزه است و زیر آن تخته سه لا است.

تعداد دور به نظر می رسد 50، قطر سیم 1 میلی متر است. همه به صورت سری به هم متصل هستند: انتهای یکی با انتهای دیگری، آغاز یکی با ابتدای دیگری. در ابتدا فکر نمی کردم شروع را با پایان مرتبط کند. ولتاژ استاتور 0 است. حتی خوب است - به این معنی است که سیم پیچ ها یکسان هستند.

ضخامت کویل 6 یا 7 میلی متر است. می توانید تا 10 افزایش دهید. من یک شکاف متفاوت ایجاد کردم. تفاوت ولتاژ وجود دارد، اما نه خیلی وحشتناک. و مشکل دیگری با من این است که یک قطعه آهن سقفی به ضخامت حدود 0.5 میلی متر زیر آهنرباها قرار داده شده است. همانطور که اکنون فهمیدم، برای بسته شدن جریان عادی، ده برابر ضخیم تر لازم است.

به عنوان آهن برای استاتور از نوعی نوار استیل به عرض 2 سانتی متر استفاده کردم به نظر من همانی که برای بسته بندی وسایل در جعبه های چوبی بزرگ استفاده می شود.

برای از بین بردن آن نیازی به تلاش ندارید. ژنراتور با ویژگی های زیر مشخص شد: مقاومت سیم پیچ ها 1 اهم، ولتاژ 1.5 ولت در 1 دور در دقیقه است.

وزن کل آسیاب بادی به همراه ملخ، دم و چرخ گردان 8 کیلوگرم است. خود ژنراتور 4 کیلوگرم است. بلبرینگ های ژنراتور مستقیماً به تخته سه لا فشار داده می شوند.

روی آسیاب بادی به قطر 1.5 متر با دو تیغه گذاشتم یعنی با سرعت 6 میلی ثانیه شروع به شارژ شدن باطری کرد (سعی کردم سرعت حدود 6 بگیرم، زاویه چرخش تیغه خیلی کم است). آنقدر گرم نیست که سرعت شروع، اما من فکر می کنم که باد غیر معمول نیست.

عصر گذاشتم، باد نمی آمد، اما تا صبح باد ظاهر شد و شروع به چرخیدن کرد، اما من بیش از 7 ولت از آن ندیدم. من موفق به تماشای آن برای بیش از یک روز تعطیل نشدم، اما زمانی که یک هفته بعد و سپس بعد از دو روز رسیدم، متقاعد شدم که باد در منطقه مسکو نادر است (نه فقط 12 متر بر ثانیه، همانطور که برخی از تولید کنندگان محاسبه شده می نویسند، اما به طور کلی حداقل برخی).

زیرا یک باتری قلیایی 110 A * h فقط تا 10 ولت شارژ می شد (تا 8 یا شاید کاملاً ترش از سالهای طولانی ایستادن در حالت تخلیه شده بود). محاسبه ژنراتور و کل آسیاب بادی برای سرعت شروع متر 3 ضروری است.

حالا ژنراتور را از ویلا آوردم. من آزمایش های دقیق تری انجام خواهم داد. امروز با اتصال مته یک لامپ 12 ولتی را سوزاندم. من ژنراتور خود را به یک اسیلوسکوپ وصل کردم - به نظر من یک سینوس وجود دارد، به نظر من، حتی یک سینوس.

از تجربه من در ساختن چنین آسیاب بادی مینیاتوری، چندین نتیجه گرفتم (فقط نمی توانم در مورد قدرت و همچنین در مورد پروانه چیزی بگویم، آن را دوباره انجام می دهم):

1. مولد باید محاسبه شود و سپس در دو ضرب شود :-). حداقل، با محاسبات من، ژنراتور تقریبا دو بار فروخته شد.
2. در ساخت ژنراتور، سیم پیچ ها باید دارای سوراخی در سراسر عرض استاتور (یا کمی بیشتر از عرض آهنرباها در صورت وجود دو دیسک) باشند. این واضح است، اما برای کاهش مقاومت، من ناخودآگاه سیم پیچ ها را کوچک کردم.
3. برای افزایش شار مغناطیسی از طریق سیم پیچ ها، لازم نیست چیزی را درون سیم پیچ ها قرار دهید. سعی کردم ضایعات فلزی را اعمال کنم، چیزی تغییر نکرد، اما حذف آن غیرممکن شد، مجبور شدم همه چیز را انتخاب کنم. من همه چیز را با اپوکسی پر کردم.
4. سیستم محدود کننده برق در حومه شهرها مورد نیاز نیست. شاید این موضوع در نزدیکی خلیج فنلاند مرتبط باشد، اما ما چیزی برای محدود کردن نداریم. حتی در otherpower.com، آنها اولین آسیاب های بادی را بدون دم تاشو ساختند و هیچ چیز شکست. و در کوه ها باد قوی تر از ماست.
5. بدون مخاطبین کشویی خوب، من ندیده ام که آسیاب بادی من حداقل دو بار دور محورش بچرخد. باد در واقع به ندرت جهت خود را به سمت مخالف تغییر می دهد. سیم رشته را روی زمین پایین آورد و روی میخ آورد. اگرچه من این کار را روی مخاطبین کشویی انجام دادم و سپس متوجه شدم که این کار ضروری نیست. حتی در ساپسان، روی آسیاب‌های بادی بسیار قوی، یک کابل چرخان در دکل پنهان شده است.
6. مونتاژ چرخشی روی بلبرینگ - پایین. برای جبران افزایش اصطکاک، سطح دم تخته سه لا را افزایش دهید و تمام.

حتی یک نسیم ملایم آسیاب بادی مرا با یک دم کوچک چرخاند، اگرچه دکل از عمودی کج شده بود. من بلبرینگ داشتم و دکل از یک تنه صنوبر ضعیف ساخته شده بود.

من این را در هیچ آسیاب بادی خودساخته وارداتی ندیده ام. بلبرینگ اضافی برای روغن کاری - به نظر من جالب نیست. و یاتاقان های خوب بسیار گران هستند. وقتی واقعاً نیازی به این کار ندارید، چرا خراب می شوید؟

ژنراتور با سرعت کم روی آهنربا

یوری آفاناسیف ژنراتور خودساخته من تصمیم گرفتم ژنراتورم را که روی یک توپی دوچرخه از چرخ عقب مونتاژ کرده بود به همه نشان دهم. من یک کلبه در ساحل رودخانه دارم. اغلب در تابستان شب را با ...

مولد مگنت دائمی (محوری یا دیسکی)

دینام سنکرون سه فاز بدون چسبندگی مغناطیسی با تحریک آهنرباهای نئودیمیوم دائمی، 12 جفت قطب.

مدتها پیش، در زمان شوروی، مقاله ای در مجله "Modelist Constructor" منتشر شد که به ساخت یک آسیاب بادی از نوع چرخشی اختصاص داشت. از آن زمان، من تمایل داشتم که چیزی مشابه روی خودم بسازم منطقه حومه شهر، اما این موضوع هرگز به واقعیت تبدیل نشد. همه چیز با ظهور آهنرباهای نئودیمیم تغییر کرد. من یک سری اطلاعات در اینترنت جمع آوری کردم و این اتفاق افتاد.

دستگاه ژنراتور:دو دیسک فولادی کم کربن با آهنرباهای چسبانده شده به طور سفت و سخت از طریق یک آستین فاصله دهنده به یکدیگر متصل می شوند. در شکاف بین دیسک ها سیم پیچ های مسطح بدون هسته ثابت می شوند. EMF القایی که در نیمه های سیم پیچ ایجاد می شود در جهت مخالف است و در کل EMF سیم پیچ خلاصه می شود. emf القایی که در رسانایی که در یک میدان مغناطیسی یکنواخت ثابت حرکت می کند، با فرمول تعیین می شود E=B V Lجایی که: ب-القای مغناطیسی V- سرعت حرکت L- طول فعال هادی. V=π D N/60جایی که: دی-قطر ن-سرعت چرخشی القای مغناطیسی در شکاف بین دو قطب با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس دارد. ژنراتور بر روی تکیه گاه پایینی توربین بادی مونتاژ می شود.

طرح یک ژنراتور سه فاز، برای سادگی، در یک هواپیما مستقر شده است.

روی انجیر شکل 2 طرح سیم پیچ ها را زمانی نشان می دهد که تعداد آنها دو برابر بیشتر باشد، اگرچه در این حالت شکاف بین قطب ها نیز افزایش می یابد. سیم پیچ ها به اندازه 1/3 عرض آهنربا با هم همپوشانی دارند. اگر عرض سیم پیچ ها 1/6 کاهش یابد، آنها در یک ردیف قرار می گیرند و فاصله بین قطب ها تغییر نمی کند. حداکثر فاصله بین قطب ها برابر با ارتفاع یک آهنربا است.

ژنراتور تک فاز

دینام سنکرون تک فاز و سیم پیچ یک موج.

سیم پیچ متقابل، راکتانس القایی ژنراتور را کاهش می دهد. مقدار EMF شمارنده خود القایی مستقیماً با مقدار اندوکتانس سیم پیچ ژنراتور متناسب است و به جریان موجود در بار بستگی دارد. اندوکتانس سیم پیچ به طور مستقیم با ابعاد خطی، مجذور تعداد دورها متناسب است و به روش سیم پیچی بستگی دارد.

نمودار یک ژنراتور تک فاز شکل. 1 برای سادگی مسطح شده است.

برای افزایش کارایی در شکل. شکل 2 یک مدار ژنراتور متشکل از دو سیم پیچ یکسان را نشان می دهد. برای جلوگیری از افزایش شکاف بین قطب ها، سیم پیچ های حلقه باید به یکدیگر وارد شوند.

ژنراتور سنکرون تک فاز و سیم پیچ های توزیع شده حلقه.

توربین بادی (توربین بادی)

توربین بادی با محور چرخش عمودی و شش پره.

دستگاه توربین:این شامل یک استاتور، شش تیغه ثابت (برای محافظ و فشار دادن باد ورودی) و یک روتور، شش تیغه چرخان است. نیروی باد بر پره های روتور هم در ورودی و هم در خروجی توربین تأثیر می گذارد. برای توپی های پشتیبانی بالا و پایین از خودرو استفاده می شود. صدا ایجاد نمی کند، در بادهای شدید از هم جدا نمی شود، نیازی به جهت گیری نسبت به باد ندارد، به دکل بلند نیاز ندارد. نسبت استفاده از باد بزرگ، گشتاور زیاد، چرخش در باد بسیار خفیف شروع می شود.

ژنراتور سلف

دینام سنکرون تک فاز با سیم پیچی تحریک روی استاتور بدون برس، 12 جفت قطب.

برای مدت طولانی به این فکر می کردم که چگونه از شارژ بیش از حد باتری بدون استفاده از دستگاه های مکانیکی در طراحی جلوگیری کنم تا قابلیت اطمینان را افزایش دهم. ژنراتور سلف عملکرد تخلیه انرژی اضافی را انجام می دهد. یک عنصر گرمایش به عنوان بار استفاده می شود، امکان گرم کردن آب یا کف کاشی وجود دارد.

دستگاه ژنراتور:ژنراتور روی تکیه گاه بالایی توربین بادی مونتاژ می شود. 24 هسته فولادی با سیم پیچ به یک حلقه فولادی کم کربن ثابت متصل شده است؛ یک سیم پیچ تحریکی روی حلقه بین سیم پیچ ها پیچیده شده است. تحریک به ژنراتور از طریق مدار الکتریکی از ژنراتور پایینی تامین می شود. ژنراتور از 3 تا 5 درصد توان تولید شده برای تحریک استفاده می کند. هر آهنربای الکتریکی تقویت کننده قدرت منبع جریان است. ژنراتور همچنین یک کلاچ لغزشی الکترومغناطیسی است که بار روی یاتاقان ها را کاهش می دهد. در هر یاتاقان، 5٪ از گشتاور از دست می رود، در دنده 7-10٪. فرکانس AC با فرمول محاسبه می شود f=p n/60جایی که: پ-تعداد جفت قطب n-سرعت چرخشی به عنوان مثال: f=p n/60=12 250/60=50 هرتز.

مدار ژنراتور سلف، برای سادگی، در یک هواپیما مستقر شده است.

روی انجیر شکل 2 مدار یک ژنراتور سلف را نشان می دهد که از آهن کمتری استفاده می کند، بنابراین تلفات آهن کمتر خواهد بود. سیم پیچ تحریک از 12 سیم پیچ به صورت سری تشکیل شده است.

نمودار الکتریکی

برقی مداردستگاه هایی برای اتصال سیم پیچ تحریک ژنراتور.

جریان تحریک فقط زمانی به ژنراتور می رسد که خروجی یکسو کننده سه فاز به 14 ولت برسد.

موتور مغناطیسی

اگر باد نباشد، موتور مغناطیسی ژنراتور را می چرخاند.

میدان الکترومغناطیسی توسط یک جریان الکتریکی ایجاد می شود. حرکت هدایت شده بارهای الکتریکی (الکترون های آزاد). آزمایش‌های فیزیکی تأیید کرده‌اند که میدان مغناطیسی یک آهنربای دائمی نیز با حرکت هدایت‌شده بارهای الکتریکی (الکترون‌های آزاد) ایجاد می‌شود. با توجه به قوانین کلی الکترومغناطیسی، به قیاس با یک موتور الکتریکی، امکان ایجاد یک موتور مغناطیسی برای تبدیل انرژی مغناطیسی به انرژی مکانیکی چرخش وجود دارد. شرط اصلی موتورهای دوار برهمکنش میدان های مغناطیسی در امتداد مسیرهای دایره ای بسته است. آهنربای مرکب "Siberian Kolya" این الزامات را برآورده می کند.

مولد مگنت دائمی ثابت

ژنراتور ثابت یک تقویت کننده قدرت الکترومغناطیسی ساکن است.

مدتهاست که مشخص شده است که تغییر میدان مغناطیسی که از سیم می گذرد، نیروی محرکه الکتریکی (emf) در آن ایجاد می کند. تغییر در شار مغناطیسی از یک آهنربای دائمی در هسته یک ژنراتور ثابت با استفاده از آن ایجاد می شود کنترل الکترونیکیبه جای حرکت مکانیکی شار مغناطیسی در هسته توسط یک اسیلاتور کنترل می شود. اسیلاتور در حالت رزونانس کار می کند و توان ناچیزی را از منبع تغذیه مصرف می کند.

نوسانات نوسانگر به نوبه خود شار مغناطیسی را از آهنرباهای دائمی به سمت چپ منحرف می کند و سمت راستهسته ساخته شده از آهن یا فریت. قدرت ژنراتور با افزایش فرکانس نوسان نوسانگر افزایش می یابد. شروع با اعمال یک پالس کوتاه مدت به خروجی ژنراتور انجام می شود. بسیار مهم است که آهنربای دائمی باعث نشود که مواد هسته به ناحیه اشباع مغناطیسی برود. آهنرباهای نئودیمیوم دارای القای مغناطیسی در محدوده 1.15-1.45 تسلا هستند. آهن ترانسفورماتور دارای القای اشباع 1.55-1.65 T است. هسته پودر آهن دارای القای اشباع 1.5-1.6 T است و تلفات کمتر از آهن ترانسفورماتور است. هسته های ساخته شده از فریت های نرم مغناطیسی منگنز-روی دارای القای اشباع 0.4-0.5 T هستند، برای مبارزه با اشباع شدن به یک شکاف هوا نیاز است.

مدار ژنراتوربا برگشت مغناطیسی هسته سیم پیچ قدرت.

طرح یک ژنراتور ثابت بر روی هسته های حلقوی (حلقه ای).

سه حلقه، هشت آهنربا، چهار سیم پیچ کنترل، هشت سیم پیچ برق.

مزرعه بادی WPP

ژنراتور AC سنکرون سه فاز غیر چسبنده با تحریک دائمی نئودیمیم و توربین بادی محور عمودی

ژنراتورهای آهنربای دائمی با سرعت کم DIY

من در یک شهر کوچک در منطقه خارکف، یک خانه خصوصی، یک قطعه کوچک زندگی می کنم.

من خودم، همانطور که همسایه می گوید، یک مولد ایده ها هستم، زیرا تقریباً همه چیز به خودی خود است

au pair انجام شد خودتان آن را انجام دهید. باد اگرچه کوچک است، اما تقریباً دائماً می وزد و بنابراین وسوسه می کند که از انرژی خود استفاده کند.

پس از چندین تلاش ناموفق با تراکتور ژنراتور خود هیجانیایده ایجاد یک مولد باد حتی بیشتر در مغز گیر کرده است.

شروع به جستجو کردم و بعد از دو ماه جستجو در اینترنت، فایل های دانلود شده زیاد، مطالعه انجمن ها و مشاوره، بالاخره تصمیم به ساخت ژنراتور گرفتم.

مبنا قرار گرفت طراحی توربین بادیبورلاک ویکتور آفاناسیویچ http://rosinmn.ru/sam/burlaka با تغییرات جزئی طراحی.

وظیفه اصلی ساختن بود ژنراتوراز موادی که هست با حداقل هزینه. بنابراین، هرکسی که سعی در ساخت چنین طرحی دارد، باید از موادی که دارد، میل اصلی را دنبال کند و اصل کار را درک کند.

برای ساخت روتور از یک ورق فلزی به ضخامت 20 میلی متر (که بود) استفاده کردم که پدرخوانده طبق نقشه های من از روی آن دو دیسک به قطر 150 میلی متر و یک دیسک دیگر را حک کرده و به 12 قسمت علامت گذاری کرده است. پیچی که به 6 قسمت با قطر 170 میلی متر مشخص شده بود.

من 24 عدد آنلاین خریدم. آهنرباهای نئودیمیوم دیسکی به اندازه 25 × 8 میلی متر، که من آنها را به دیسک ها چسباندم (علامت گذاری کمک زیادی به شما کرد). مراقب باشید انگشتانتان را نچسبانید!

قبل از چسباندن آهنرباها به دیسک فولادی، قطبیت روی آهنرباها را با یک نشانگر مشخص کنید، این به شما کمک زیادی می کند تا از اشتباه جلوگیری کنید. پس از قرار دادن آهنرباها (12 در هر دیسک و قطبیت متناوب)، نیمی از آنها را با اپوکسی پر کرد.

برای مشاهده در اندازه اصلی روی عکس کلیک کنید.

برای ساخت استاتور، من از سیم مینای PET-155 با قطر 0.95 میلی متر (که در یک شرکت خصوصی Harmed خریداری شده است) استفاده کردم. من 12 سیم پیچ از هر 55 دور پیچیدم، ضخامت سیم پیچ ها 7 میلی متر بود. برای سیم پیچی یک قاب تاشو ساده ساختم. سیم پیچی کویل ها را روی دستگاه سیم پیچی خانگی انجام دادم (این کار را در روزهای رکود انجام دادم).

سپس 12 سیم پیچ را به صورت الگو قرار دادم و با نوار برقی پارچه ای موقعیت آنها را ثابت کردم. نتیجه گیری سیم پیچ ها به طور متوالی از ابتدا شروع می شود و به پایان می رسد. من از مدار سوئیچینگ 1 فاز استفاده کردم.

برای ساختن قالب برای ریختن کلاف با اپوکسی دو تخته چهارگوش تخته سه لا 4 میلی متری چسب زدم. پس از خشک شدن، یک نمونه جامد 8 میلی متری به دست آمد. از طريق دستگاه حفاریو فیکسچرها (بالرین) یک سوراخ به قطر 200 میلی متر در تخته سه لا برش داده و یک دیسک مرکزی به قطر 60 میلی متر از دیسک برش خورده برش دهید. روی تخته نئوپان از قبل آماده شده را به شکل مستطیل با یک فیلم پوشاند و آنها را با یک منگنه در امتداد لبه ها محکم کرد، سپس مرکز برش را (پوشانده شده با نوار چسب) و قسمت خالی برش را با نوار چسب در امتداد قرار داد. علامت گذاری

قالب را تا نیمه با رزین اپوکسی پر کردم، کف آن فایبر گلاس گذاشتم، سپس کلاف، فایبرگلاس روی آن، اپوکسی اضافه کردم، کمی صبر کردم و با تکه دوم نئوپان که با یک فیلم پوشانده شده بود، روی آن را فشار دادم. پس از سخت شدن، دیسک را با کویل ها برداشتم، پردازش کردم، رنگ کردم، سوراخ ها را سوراخ کردم

توپی و همچنین پایه مجموعه دوار از یک لوله مته لوله با قطر داخلی 63 میلی متر ساخته شده است. سوکت برای 204 بلبرینگ ساخته شد و به لوله جوش داده شد. روکشی با واشر لاستیکی مقاوم در برابر روغن در قسمت پشتی با سه پیچ پیچ می شود و روکشی با مهر و موم روغن در قسمت جلویی پیچ می شود. در داخل، بین یاتاقان ها، از طریق یک سوراخ مخصوص، روغن نیمه مصنوعی خودرو ریخته شد. دیسکی با آهنرباهای نئودیمیم روی شفت گذاشتم و چون امکان ایجاد شیار برای کلید وجود نداشت روی شافت به اندازه قطر توپ با 202 یاتاقان فرورفتگی هایی ایجاد کردم. 3.5 میلی متر و روی دیسک ها با مته یک شیار 7 میلی متری دریل کردم که قبلاً بشکه را چرخانده بودم و آن را داخل دیسک فشار داده بودم. پس از برداشتن لوله در دیسک، یک شیار یکنواخت و زیبا برای توپ ایجاد شد.

سپس استاتور را با سه گل میخ برنجی ثابت کردم، یک حلقه میانی را وارد کردم تا استاتور مالش نکند و روی دیسک دوم با آهنرباهای نئودیمیم قرار دادم (آهنربای روی دیسک ها باید قطبیت مخالف داشته باشد، یعنی جذب شود) در اینجا، بسیار باشد. مراقب انگشتان خود باشید!

پیچ از لوله فاضلاب با قطر 160 میلی متر ساخته شده است

به هر حال، پیچ کاملاً خوب است. بنابراین، آخرین پیچ از یک لوله آلومینیومی 1.3 متر ساخته شده است (بالا را ببینید)

لوله را علامت زدم، قسمت های خالی را با آسیاب برش دادم، آن را با پیچ و مهره در انتهای آن به هم چسباندم و بسته را با یک رنده برقی پردازش کردم. سپس بسته را باز کرد و هر تیغه را جداگانه پردازش کرد و وزن را روی ترازوهای الکترونیکی تنظیم کرد.

حفاظت در برابر بادهای طوفانی طبق طرح کلاسیک خارجی انجام می شود، یعنی محور چرخش از مرکز منحرف می شود.

دم آسیاب بادی ام را با اره کردن تنظیم کردم.

کل سازه بر روی دو یاتاقان 206 نصب شده است که بر روی محوری با سوراخ داخلی برای کابل نصب شده و به لوله دو اینچی جوش داده شده است.

یاتاقان‌ها به خوبی در محفظه توربین بادی قرار می‌گیرند، که به سازه اجازه می‌دهد آزادانه و بدون هیچ تلاش و واکنشی بچرخد. کابل از داخل دکل به پل دیود می رود.

عکس اصلی است

یک ماه و نیم طول کشید تا بادگیر بسازیم، بدون احتساب دو ماه راه حل ، اما حتی در این فاصله از زمین یک لامپ 21 واتی ماشین سوخت. من منتظر بهار هستم، دارم لوله های دکل را آماده می کنم. این زمستان به سرعت و جالب از کنار من گذشت.

کمی از زمانی که آسیاب بادی خود را در سایت قرار دادم می گذرد، اما واقعاً بهار نیامده است، هنوز نمی توان زمین را برای دیوارکشی میز زیر دکل حفر کرد - زمین یخ زده است و خاک همه جا را فرا گرفته است، بنابراین زمان وجود دارد. آزمایش روی یک قفسه موقت 1.5 متری کافی بود و اکنون با جزئیات بیشتر.

بعد از اولین آزمایشات، پیچ به طور تصادفی لوله را قلاب کرد، من سعی می کردم دم را درست کنم تا آسیاب بادی از زیر باد خارج نشود و ببینم حداکثر توان چقدر خواهد بود. در نتیجه، برق توانست حدود 40 وات را ثابت کند، پس از آن پیچ با خیال راحت به تراشه ها شکسته شد. ناخوشایند، اما احتمالا برای مغز مفید است. پس از آن، تصمیم گرفتم آزمایش کنم و یک استاتور جدید را بچرخانم. برای این ساختم فرم جدیدبرای پر کردن کویل فرم به دقت با لیتول خودرو روغن کاری شد تا اضافی آن نچسبد. در حال حاضر طول سیم پیچ ها اندکی کاهش یافته است، به همین دلیل 60 پیچ 0.95 میلی متری اکنون در بخش قرار می گیرند. ضخامت سیم پیچ 8 میلی متر. (در پایان، استاتور 9 میلی متر بود)، و طول سیم ثابت باقی ماند.

اکنون پیچ با یک لوله 160 میلی متری قوی تر ساخته می شود. و سه تیغه، طول تیغه 800 میلی متر.

آزمایشات جدید فوراً نتیجه را نشان داد ، اکنون GENA تا 100 وات تولید می کند ، یک لامپ هالوژن ماشین 100 وات با حرارت کامل می سوزد و برای اینکه در بادهای شدید باد نسوزد ، لامپ خاموش می شود.

اندازه گیری روی باتری ماشین 55 Ah.

خب، الان اواسط مرداد است و همانطور که قول داده بودم، سعی می کنم این صفحه را تمام کنم.

اول چیزی که از دست دادم

دکل یکی از عناصر مهم ساختاری است

یکی از اتصالات (یک لوله با قطر کمتر داخل لوله بزرگتر می رود)

و چرخاندن

پیچ 3 پره (لوله فاضلاب قرمز به قطر 160 میلی متر.)

من با تعویض چند پروانه و استقرار روی 6 پره شروع می کنم لوله آلومینیومیبا قطر 1.3 متر هر چند یک پیچ با لوله های پی وی سی 1.7 متر

مشکل اصلی این بود که با کوچکترین چرخش پیچ، باتری را مجبور به شارژ کنیم و در اینجا ژنراتور مسدود کننده به کمک آمد که حتی با ولتاژ ورودی 2 ولت به باتری - البته با جریان کمی - شارژ می کند. ، اما بهتر از تخلیه است و در بادهای معمولی تمام انرژی باتری از طریق VD2 وارد می شود (نمودار را ببینید) و شارژ کامل وجود دارد.

این طرح به طور مستقیم بر روی رادیاتور با نصب نیمه لولایی مونتاژ می شود

کنترل کننده شارژ هم از یک دست ساز استفاده می کرد، مدار ساده است، مثل همیشه کور از آنچه در دست بود، بار دو دور سیم نیکروم است (وقتی باتری شارژ می شود و باد قرمز می شود) من همه را گذاشتم ترانزیستورهای روی رادیاتور (با حاشیه)، اگرچه VT1 و VT2 عملا گرم نمی شوند، اما VT3 باید روی رادیاتور نصب شود! (با عملکرد طولانی مدت کنترلر، VT3 به ​​خوبی گرم می شود)

عکس از کنترلر تمام شده

نمودار اتصال آسیاب بادی به بار به صورت زیر است:

عکس واحد سیستم تمام شده

بار من طبق برنامه ریزی نور توالت و دوش تابستانی + روشنایی خیابان (4 لامپ ال ای دی که از طریق رله عکس به طور خودکار روشن می شود و تمام شب حیاط را روشن می کند، با طلوع آفتاب دوباره رله عکس فعال می شود که روشنایی را خاموش می کند و باتری در حال شارژ شدن است. و این روی باتری کشته شده (سال گذشته از ماشین حذف شده است)

شیشه محافظ در عکس برداشته شده است (در بالای سنسور عکس)

من یک فوتورله آماده برای شبکه 220 ولت خریدم و آن را از 12 ولت به برق تبدیل کردم (خازن ورودی را پریدم و یک مقاومت 1K را به صورت سری به دیود زنر لحیم کردم)

در حال حاضر مهم ترین!

با توجه به تجربه خودم، به شما توصیه می کنم که با ساخت یک آسیاب بادی کوچک شروع کنید، تجربه و دانش کسب کنید و آنچه را که می توانید از بادهای منطقه خود به دست آورید مشاهده کنید، زیرا می توانید پول زیادی خرج کنید، یک آسیاب بادی قدرتمند بسازید و باد قدرت برای دریافت همان 50 وات کافی نیست و آسیاب بادی شما قایق های زیر آب در گاراژ خواهد بود.

ساده ترین بادسنج. ضلع مربع 12 سانتی متر در 12 سانتی متر است روی یک نخ 25 سانتی متری توپ تنیس بسته می شود.

ما هرگز به این فکر نمی‌کنیم که حتی یک نسیم کوچک چقدر می‌تواند قوی باشد، اما ارزش این را دارد که ببینیم گاهی اوقات توربین با چه سرعتی می‌چرخد و بلافاصله متوجه می‌شوید که چقدر قدرتمند است.

باد، باد تو توانا هستی. (عکس از حیاط)

مولد باد را خودتان با یک ژنراتور محوری روی آهنرباهای نئودیمیم انجام دهید !

(ژنراتور بادی خودكار، آسیاب بادی با ژنراتور محوری، آسیاب بادی خودكار، ژنراتور با آهنرباهای نئودیمیم، آسیاب بادی خودساخته، ژنراتور خودبرانگیخته)

ژنراتورهای آهنربای دائمی با سرعت کم DIY

ژنراتورهای آهنربای دائمی با سرعت کم را خودتان انجام دهید من در یک شهر کوچک در منطقه خارکف زندگی می کنم، یک خانه خصوصی، یک قطعه کوچک. من خودم همونطور که همسایه میگه ژنراتور پیاده روی هستم