Gen6 - 3D печатный радиальный электрогенератор на постоянных магнитах.

Подписаться на 3Dtoday
TanyaAkinora
Идет загрузка
Загрузка
10.11.17
6696
92
печатает на Anet A8
Применение
118
Статья относится к принтерам:
Anet A8
3D печать, как вид деятельности, дает возможность создавать не только декоративные поделки и игрушки, но и более сложные вещи. Мне нравится, что 3д принтер позволяет делать быстрые прототипы моделей, на изготовление которых раньше уходило немыслимое количество времени и финансов. А многие идеи и технические решения получили второе дыхание.

Я хочу представить уважаемому сообществу 3dtoday Gen6 - миниатюрный генератор электроэнергии.
Этот генератор был разработан, как стендовый прототип для одного из проектов альтернативной энергетики.
eb39e06914c891092094ad2e6c14056a.jpg
Все несущие и корпусные детали напечатаны на 3D принтере. Генератор пригодится всем, кому интересна тема энергетики. Например, в небольших походных ветро- и гидро-генераторах. При небольших доработках крепежных деталей, его можно применить в качестве велосипедного генератора. Также, в качестве ветрогенератора он может обеспечить автономное питание всякого рода удаленных электронных устройств (например видео-камеры и Wi-Fi точки доступа, системы LoRa и так далее).
ef63d716cb636e2bbc409495371586b6.jpg
Из особенностей:

1. Ротор.
Его магнитная система сделана в виде Халбач-сборки (Halbach array). Это позволило получить два преимущества. Во-первых, отпала надобность в магнитопроводе. Во-вторых, Халбач-сборка, это некий аналог линзы для магнитного поля. То есть, с одной стороны сборки магнитное поле почти отсутствует, а на обратной стороне интенсивность поля в два раза больше (относительно одиночного магнита и для идеальных условий). Недостатком такого способа сборки магнитной системы генератора это то, что требуется удвоенное число магнитов относительно числа полюсов. Всего в роторе 16 неодимовых магнитов 20Х5х5 N42, то есть - 8 полюсов.
439fe48e25ab258ddce0ca5b5f06df17.jpg
17d5d90722b674222baa80f30326acb2.jpg
Более подробно про Халбач-сборку можно посмотреть в моем ролике "Кинетический генератор-повербанк".
2. Статор.
На печатной основе расположены 8 одинаковых катушек. На одну пару полюсов припадает две катушки таким образом, что два магнита с разными полюсами проходят активные проводники одной и той же катушки одновременно. То есть, расстояние между активными частями катушек (точнее их центрами) равно шагу полюсов ротора. Катушки собраны попарно и отформованы таким образом, что часть одной катушки входит в центр второй. Таким образом, можно сказать, что это 2-фазный генератор с ротором на магнитной Халбач-сборке.
e70f88db227638d69cef2d598cbe7455.jpg
cfa45e625f2712db764954da16610c3e.jpg
Далее парные и непарные катушки соединяются последовательно. А напряжение на катушках суммируем после двух диодных мостов.
Катушки намотаны проводом 0.2мм, но можно выбрать и другой диаметр. Учтите, что для получения нужного напряжения возможно придется добавить мультипликатор, например планетарного типа. Уверена, что для 3D-печатников это не составит трудностей. ;)

Вал 5 мм , магниты NdFeB 20X5X5mm N42 16 штук.
Габариты генератора 60Х45 мм без учета длины вала, вес 260 грамм.

Тестовые испытания еще впереди, о результатах я сообщу чуть позже.
e2fa79f80b36dad2b923d58de600c5c2.jpg
3. Порядок сборки.
После того, как напечатаны все детали генератора, сперва собирается составной ротор. Обращаем внимание на правильность сборки магнитов. Далее, вставляем вал в ротор. После этого, ставим ротор в держатель катушек статора. Это облегчит сборку статора и формовку катушек. Формовка катушек не есть сложная задача, но требует приложения физической силы, так что пришлось напрячься.
(Исходим из того, что катушки вы уже намотали и обвили фторопластовой лентой)
0f68f9a604948c1d23c99fc58067c6ff.jpg
После этого, ставим подшипники на вал, статорные ограничители и одеваем корпусные детали-сначала центральную часть, а потом верхнюю и нижнюю крышки.
Генератор готов!
7987b77f458973de6e9efff45fe59e8d.jpg
Все файлы для печати вы найдете на моей странице. Если есть вопросы - милости просим. Но сначала - к Амперу и Эрстеду. :D

И еще несколько слов о творческой жизни Украины.

Недавно в Харькове прошел Kharkiv Mini Maker Faire 2017 - фестиваль технологий, изобретательства и креативности, где я была участником. Этот день был насыщен новыми впечатлениями, новыми знакомствами и хорошим праздничным настроением.
a966d2586ba08b923ff5ce95d71d290d.jpg
Неоценимую помощь мне оказал мой сын, который впервые взял в руки 3д ручку и занимался с детьми рисованием)) Для него, как айтишника, было открытием популярность 3д печати в сообществе мейкеров.
805be06bb695328a116e7af3f50e83b6.jpg
68b0926b85c7767a9f095ab01d52447c.jpg
Желаю всем творческих успехов.

Таня.
Подписаться на 3Dtoday
118
Комментарии к статье

Комментарии

10 Ноя 11:13
5
Татьяна, как всегда, супер!
10 Ноя 11:15
7
+1 ,... ставлю лайк ещё до прочтения статьи)
10 Ноя 11:17
8
Благодарю!
10 Ноя 11:58
2
Татьяна, а на принципе Halbach - только высокооборотные моторы делают?

Шаговики типа форм-фактора NEMA17 - никак?
10 Ноя 13:04
4
Halbach -это просто способ получить сконцентрированое магнитное поле с одной стороны. Он применим везде где есть постоянные магнитные поля- как в генераторах так и в двигателях. Впервые мы применяли Halbach сборку в настольном спектрометре ядерно-магнитного резонанса, но там была другая задача-получить максимально однородное поле.
Что касается NEMA- сделать можно, но смысла нет. Габариты возрастут, вес будет меньше, сложность в изготовлении большая, так как все части должны быть хорошо напечатанные. Как вариант- двигатель с обратной связью, в этом случае требования к механике намного меньше,так как электроника все исправит.
10 Ноя 15:45
3
Вдогонку: Имеет смысл разработать линейный привод для осей XY, а в качестве датчиков положения применить оптические датчики от ПК мышек. Усилия более чем достаточно, а в кинематеке аналогичной Ультимейкера- отличный вариант. Особенно- с применением рельсовых направляющих. Из издержек- управление и ключи, но это не такая уж сложная задача.
10 Ноя 19:04
1
линейный привод
Согласен.
Приводные шпильки да ремни всякоразные - уже порядком надоели.

Ожидаю появления Дельт c описанными Вами приводами, вероятно даже в модульном исполнении.
16 Ноя 13:34
0
Ожидаю разочарования от падения головы на стекло при внезапном обесточивании )
16 Ноя 13:57
0
... разочарования от падения головы ...
ИБП/UPS + отсутствие ремней по Z = 3D-ЩАСТЬЕ.

Я бы конечно-же ввёл-бы "кабиноуловители" лифтовиков,
но мне как-то не сподручно копать эту тему.
16 Ноя 14:48
1
И это возможно.
я просчитывала кинематику привода с подвижными магнитами. Вес каретки 40 грамм (сорок) при усилиях как у NEMA17. Для оси Z я бы оставила шаговик. Там свои особенности, шаговик оптимален.
Но! оконечная стоимость одного привода на 250 мм не выходит меньше чем 40-45 долларов. Думаю, что стоимость и является основным препятствием. Сделать можно, для рельс вообще сказка, каретка почти совпадает с шириной каретки для 9мм рельсы.
11 Ноя 16:27
1
Вдогонку: Имеет смысл разработать линейный привод для осей XY
Линейный привод рулит!
10 Ноя 12:12
3
Отличная статья. Прямо таки эталонная.
Тут и теоретические выкладки и этапы изготовления.
Мне как технарю особенно отрадно видеть такой предмет изысканий, не очередные гномы или кубики, а вполне функциональная конструкция.
С нетерпением жду пост про испытание.:D
10 Ноя 12:29
2
Я надеюсь печатали как минимум из ABS? Просто PLA не выдержит нагрева катушек!
10 Ноя 13:05
3
Разумеется ABS ;)
10 Ноя 12:52
2
сколько мегаватт выдаёт генератор? 8)
10 Ноя 13:06
3
Отвечу после стендовых испытаний.
10 Ноя 13:38
3
Вопрос по ролику: я правильно понял что для зарядки аккумулятора нужно устройство туда-сюда аки шейкер перемещать для движения магнитов внутри?
10 Ноя 13:46
2
Да, все верно, это кинетический генератор.
16 Ноя 15:11
0
для зарядки аккумулятора нужно устройство туда-сюда аки шейкер
Шагомер уже изобрели.
1c4175459d96fa964f44e7af8c679517.jpg


У меня - вот такой, супруге покупал:
d86a1debec56631e4e7ebeff26efb1ce.jpg


Смотри мой пост про переносную Дельту от Наоми Sexycyborg.
У неё как раз аккумуляторы на пояснице - вот и грузик.

Пока идёшь от окружной до кольцевой - как раз мобильничек и подзарядишь ;)
10 Ноя 13:45
1
Давно мечтаю отрисовать и распечатать небольшой ветрогенератор, а здесь все готовое на блюдечке с серьезной проработкой!
С нетерпением буду ждать результатов испытаний.
10 Ноя 16:32
1
Добрый день . Очень хорошая статья .
Подскажите пожалуйста какой сопротивление у одной катушки ?

10 Ноя 16:46
0
56 Ом, провод 0.2мм
10 Ноя 16:42
1
Интересно как наматываю катушки такой сложной формы ? есть какое-то секретное приспособление ?
10 Ноя 16:50
2
Катушка наматывается на обычной оправке, форма катушки после намотки -прямоугольник. Формуются в процессе сборки. Чуть позже я поставлю модель для намотки катушек в thingiverse. К сожалению катушки тяжело моделируются, поэтому пришлось делать несколько приближений.
11 Ноя 00:18
0
Только подумал, что нужна оправа, чтобы сразу мотать катушки такой формы, а они модель уже готова )
Мой плюсомет перегрелся.
22 Ноя 02:04
1
Когда то для такой намотки просто в доску вбивались гвозди и на них мотался провод. Вот и весь шаблон.:)
10 Ноя 17:50
2
Комменты усыпаны обрывками шаблонов :D
Здорово :)
10 Ноя 18:06
1
Простите, не совсем поняла про "обрывки шаблонов"?
10 Ноя 18:09
2
Рвёте шаблоны, Татьяна! :D
10 Ноя 18:25
1
Спасибо! :)
10 Ноя 18:56
2
Тезка, круто! присоединяюсь насчет разрыва шаблонов))
10 Ноя 19:06
1
Благодарю, Татьяна! То ли еще будет! ;)
10 Ноя 20:13
0
Странное расположение подшипников. Почему не в крышках корпуса?
10 Ноя 20:34
0
Подшипники через ограничитель жестко соединены со статором. Корпус же может "гулять".
10 Ноя 21:37
0
Так это макет? Или прототип?
10 Ноя 22:36
0
Что для Вас макет, а что-прототип?
В самом начале статьи есть определение-стендовый прототип.
11 Ноя 04:37
0
Понятия макет и прототип едины для любого инженера будь то русский, американец или еврей и т.д.
Макет - это модель объекта в уменьшенном масштабе или в натуральную величину, лишенная функциональности представляемого объекта. Он предназначен для представления объекта, принципа работы и устройства составных частей.
Прототип - это работающая модель, изготовленная по конструкторской документации с полным сохранением функциональности.
Поэтому я и спашиваю, что это.
Как макет, просто отличный, показывает устройство, составные узлы, принцип работы, даже можно покрутить.
Но до стендового прототипа недотягивает, хотя бы тем, как я понял из вашего ответа, что статор жестко не связан с корпусом/кожухом, что противоречит всем правилам построения электрических машин. Правильность расположения подшипниковых узлов так же вызывает сомнение.
11 Ноя 09:43
0
Спасибо за разъяснение, просветили! :)
11 Ноя 16:20
0
Не за что. Надеюсь вы доведёте проект до рабочего образца.
10 Ноя 20:20
0
где-то я подобное уже видел....
но тут гораздо доходчивее.
10 Ноя 20:35
0
Буду благодарна, если Вы вспомните, где именно Вы это видели, так как меня интересует данная тема.
10 Ноя 22:32
1


Двигатель
10 Ноя 22:42
0
Простите, но это мотор! Генератор, несмотря на схожую конструкцию имеет несколько другое назначение.:)
Кроме того, Халбач сборка, что применил автор этого мотора сделана плохо. Все магниты должны быть одинакового размера. Он же применил так называемую непериодическую сборку. То есть-магниты что отвечают за искривление поля вверх (в его случае внутрь) маленькие по сравнению с полюсными. Поэтому такая сборка почти бесполезна. Разве что можно обойтись без магнитопровода, и то не факт. Проходили-плохо выходит.
10 Ноя 22:57
0
Уверен Вы правы)))
Я наткнулся на это видео в поисках применения 3D печати, и увидев Вашу статью сразу возникло ощущение "дежавю"
Жду продолжения.
10 Ноя 23:10
0
Вот полное описание этого двигателя. Отличная работа, окромя пункта про магниты.
https://www.instructables.com/id/600-Watt-3d-printed-Halbach-Array-Brushless-DC-Ele/
12 Ноя 07:01
0
У этого автора есть и генератор
https://www.makesea.com/web/claimer/windpowerWriter
Сам недавно нашел очень заинтресовался. Меня правда все же больше двигатель заинтресовал
12 Ноя 10:13
1
Посмотрела. Красивая конструкция, корпус сделан по всем правилам ЕСКД, респект. Но есть пара нюансов. Ротор внешний, а значит, количество провода ограничено. Второй момент- у ротора нет внешнего магнитопровода, а это значит, что поле снаружи и внутри одинаковое. То есть-эффективность магнитов крайне низкая.
Автор применил принципы построения двигателя в конструкции генератора. А это не правильно. Для двигателя важен ток в катушках, для генератора- длина активных участков проводника, к котором наводится ЭДС. Зато красиво! :)
12 Ноя 11:10
0
Мне понравилось как он обмотки сделал. Красиво.
12 Ноя 11:17
0
Если бы он еще и работал как надо-цены б ему не было! Неполных 5 Ватт на более чем 1000 оборотов-это игрушка. Очень мало витков и большое межвитковое пространство. А так-красиво, согласна.
12 Ноя 11:46
0
Ну если посчитать его ветряк то получится что он всего 6 ватт с него может снять (ну может чуть больше) но еще же потери на редукторе. Так что сколько есть все его)
12 Ноя 12:03
0
Вы правы, иногда и 5 Ватт это достаточно. Мои рассуждения касались конструктивных особенностей генератора, не ветряка.
12 Ноя 15:34
0
так на кафедре электропривода и автоматики помню в лекциях проскакивало про синхронный двигатель
со встроенными магнитами, правда распределения векторов МП для большей эффективности не рассматривалось, но конструкция узнаваема.
10 Ноя 22:33
0
Вот это да! Браво!
10 Ноя 22:41
2
10 Ноя 22:43
0
А зачем сюда это чудо-юдо?
10 Ноя 23:06
0
11 Ноя 07:43
0
А поподробнее про намотку катушек для чайников можно? Как наматывали на что наматывали? Сколько витков и прочее

ЗЫ Видео не смотрел, может там ответ есть
11 Ноя 09:44
0
В понедельник я опубликую модель каркаса для намотки и фото процесса намотки.
11 Ноя 16:37
0
Очень интересная тема. Подскажите до какой температуры будут греться катушки? Если отпечатаю детали из PET-G, выдержат температуру?
11 Ноя 17:18
0
Вам не удастся раскрутить ротор так, чтобы он нагрелся настолько что расплавятся детали конструкции. Почему? Я уверена что вы и сами знаете ответ (прочность деталей не в счет, причина другая). Так что- и ABS вполне пойдет.
11 Ноя 18:29
0
Дело в том, что PET-G по теплоустойчивости выше PLA но ниже ABS. Примерно 80 градусов по цельсию.
11 Ноя 18:31
0
По идее его и не надо так раскручивать. Достаточно дать серьезную нагрузку (ведь это генератор?), чтобы появился и нагрев на катушках и повышенные требования к прочности (в.т.ч и в посадочных местах подшипников).
Как демонстрационный/отладочный прототип имеет право на жизнь. Но как готовое изделие - большой вопрос.
11 Ноя 18:54
1
Вообще-то, волшебное слово- "противо-ЭДС". Сопротивление увеличению оборотов неслабое.
Как раз отладочный прототип он и разрабатывася. Магнитная система, принцип генерации ЭДС, способы намотки и укладки катушек и многое другое. Это не первый генератор который я публиковала, есть более ранний прототип. А готовое изделие-это нечто, в чем генератор это часть целого. Не более того.
11 Ноя 18:29
0
Скажите пожалуйста, нет ли у вас схем линейных двигателей?
12 Ноя 19:17
1
берешь статор от двигателя, разворачиваешь его в матрас , на него другой матрасик и запитываешь оба, мало того, что они будут перемещаться относительно друг-друга в зависимости от игры напряжением, так ещё и левитацию откроешь ;)
12 Ноя 20:45
0
Нет слов! :D
11 Ноя 18:57
2
Пока нет. Есть понимание что и как надо сделать, но нет времени, внуки отвлекают, знаете ли!:)
Но задача создать линейный привод для 3Д принтеров это хорошая задача. Механика упростилась бы радикально.
11 Ноя 21:00
0
Но задача создать линейный привод для 3Д принтеров это хорошая задача.
И не только для 3D принтеров...
12 Ноя 09:40
0
Судя по всему схема кинетического повербанка подойдет для линейного двигателя, дело только за контроллером.
12 Ноя 10:06
1
Категорически нет! Линейный привод должен иметь как минимум 3 фазы (3 вложенные друг в друга катушки с шагом, равным расстоянию между разноименными полюсами). Есть два варианты исполнения такого привода- подвижный магнит и подвижная катушка.
1. Подвижный магнит. Дешевле, чем "подвижная катушка", немного сложнее в управлении, но зато нет подвижного шлейфа питания. Недостаток- сложность изготовления статора. Но так как это привод, то все провода большого диаметра.
2. Подвижная катушка. Более дорогой вариант, много магнитов, проще управление.
Я склоняюсь к первому варианту. Так как для привода (или любого двигателя) имеет значение ток, то провода уйдет немного и его конструкция проще, чем у генератора.
Халбач сборка в случае с приводом имеет еще одно преимущество-отсутствие залипаний (они свойственны любым моторам и генераторам с железным магнитопроводом). То есть-механическая характеристика абсолютно гладкая, а ускорения и усилия можно задать любые, лишь бы тока в блоке питания хватило.
В любом случае, дешевле чем шаговики все это не будет. Явно не случай Прюш с Анетами.
12 Ноя 11:55
0
12 Ноя 12:01
0
И что вы хотели этим сказать?
13 Ноя 13:57
1
Отличная статья!
Татьяна, я вижу вы хорошо понимаете какие процессы происходят в электромагнитных системах. Не могли бы вы подсказать мне ответ на давно мучающий меня вопрос?
Учитывая доступность редкоземельных магнитов разнообразных форм, можно ли сделать электромеханический соленоид, где за счет использования магнита вместо железа в сердечнике количество используемого в обмотке провода сильно сокращено? Т.е. даст ли использование магнита серьёзные преимущества? То что интересует: уменьшение обмотки, увеличение момента.
Как лучше делать такой сердечник, из одного длинного магнита или наборный из маленьких?
13 Ноя 14:38
1
Благодарю!
Ваша задача понятна, но есть ряд моментов:
1. В генераторах и двигателях с сердечником есть такое явления как залипание (cogging). Но "железные" устройства всегда будут мощнее и эффективнее, чем без сердечников в катушках.
2. Недостающую мощность в безжелезных устройствах можно компенсировать увеличением тока. То есть, получить любую характеристику по мощности, не выходя за пределы допустимого тока для выбранного диаметра провода. В старт-стопных устройствах эта величина равно 10 Ампер на мм кв.
3. Отсутствие залипания - это очень большое преимущество безжелезных устройств. Например, в тех же линейных приводах, в описанном генераторе и в бесколлектроных двигателях. Характеристика ускорений и усилий абсолютно гладкая. Но-дорогое удовольствие.
4. Сделать соленоид нужной мощности на одном магните можно-для небольших перемещений. Для увеличения хода придется ставить систему магнитов.
Если Вам нужна относительно небольшая мощность Вы можете сделать по схеме VCA -Voice Coil Actuator. Если Вы уточните требования-можно сделать более точный выбор схемы и определить оптимум.
13 Ноя 14:27
2
Я сделала обновление на сайте
1. опубликовала STL файл модели для намотки катушек.
2. фотографии процесса намотки.
185aacfe2230204e2a15dd8b1a4c2411.jpg
10d25e08a1ef39b95c8785faca920bb5.jpg
ebb6e227698cff2a480d4a2108dfb1e4.jpg
566b732c17ad79d9a996bbb1dc1c891f.jpg
15 Ноя 10:46
1
Можно нарисовать схему соединения катушек? Я плохо понимаю, что имеется ввиду под парные и не парные катушки.
13 Ноя 20:58
1
А какая рабочая частота вращения генератора?
13 Ноя 22:15
1
Достаточно широкий диапазон, для ветряков и гидрогенераторов.
14 Ноя 04:20
1
А более конкретно. У нас на самом деле стоит задача сделать максимально бесшумный ручной генератор проимерно на 15 ватт. Сейчас используется китайский мотор с редуктором, но он довольно сильно шумит. Хочется или обойтись без редуктора или хотя бы редуктором с минимальным передаточным отношением, типа одноступенчатого ременного. Эксперементировал с шаговым двигателем, вроде оно, но у него довольно большое тормозящее услилие при отсутствии нагрузки, что плохо.

Проект если что ambox.me, про не го же на Фейсбуке.
14 Ноя 08:53
1
Генератор бесшумный по определению. Для получения 15 ватт нужно увеличить диаметр провода.
Но я не предполагала применение моего генератора в коммерческих целях.
16 Ноя 15:24
0
... я не предполагала применение моего генератора в коммерческих целях.
Недавно была статья про дачный флюгер.
Я там прокомментировал насчёт зарядки мобильника, без особого понимания.
Вот - ниша применения этого проекта.
Не берусь оченить его нужность и рынок,
но знаю точно - в подмосковье электричества летом может не быть,
причём в любой время суток и внезапно,
не взирая на юбилей лампочки Ильича.

А позвонить ночью - бывает ой как надо.

Будки/Сторожки стрелочников вдоль железки - вот целевое место установки.
Если получится выйти на РЖД - вся Россия.
16 Ноя 16:32
1
Тут есть один нюанс. Ветер дует далеко не всегда. К ветряку необходим буферный аккумулятор. А если есть аккумулятор, то мобильник можно подзарядить и от него, сам ветряк уже не нужен.
Для будок же лучше солнечные панели, они хотя бы каждый день по расписанию работают, и ломаться в них нечему. Ветрогенераторы же имеют смысл в масштабах побольше, где панели становятся уже слишком дорогими.
16 Ноя 16:42
0
Для пруфа лучше все три устройства в качестве одной системы эксплуатировать около года в конкретной местности.

Разумеется ведя эл.журналирование розы ветров и температурных изменений.

Договор с Гидрометцентром - вполне.

Но надо кому-то взяться за этот проект, обычно всё упирается не в экологичность, а - в секретность.
16 Ноя 17:07
0
Увы, это не мой случай, у нас Укрзализниця. А карта ветров есть в Инете. Секретность-это о чем?
Скорее надо знать куда предполагается ставить генератор, а потом его проектировать.
Но про коммерческое применение я написала по другому поводу. Некоммерческое применение означает что каждый кто желает вправе сделать себе этот генератор. Изменять его параметры-милости просим, просто уважайте авторские права. Но никто не имеет права продавать его без моего ведома и разрешения. Почти год назад был неприятный прецедент, когда один господин по сути украл две моих работы, объединив их в уже его изобретение-ветрогенератор. Обидно было не за свой генератор, а за Ротор Угринского. Имено Угринский изобрел этот ветрогенератор и вправе чтобы его именем он и назывался. У меня на страничке этот ротор так и называется-Ротор Угринского, как дань памяти человека, который подарил миру свое изобретение еще в 1946 году.

16 Ноя 18:07
0
О, а я вот моторчик печатал.


Не очень подробно, но описано тут: https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=16002

Параллельно допиливал свои фрикадовские скрипты.
22 Ноя 02:24
0
Татьяна, я преклоняюсь пред вами и вашими знаниями с умением. На моём пути очень, очень мало попадалось женщин так разбирающихся в механике, электрике, магнетизме и тд. ЗдОрово, прекрасно, супер!8)
22 Ноя 07:40
0
Благодарю))
22 Ноя 02:25
0
Плюс 1 не поставлю, не имею права- новичок.:D
22 Ноя 04:04
1
Давно хотел собрать нечто подобное, но не генератор, а электромотор по тому примеру, что показан у Кристофера Лаймера. На днях уже собирался заказывать похожие редкоземельные магниты, но был в раздумьях об отсутствии железа для замыкания магнитного поля(прошу прощения если не так выражаюсь, в теории и терминах особо не шарю).
И какое счастье было "совершенно случайно" найти ваш пост, да ещё и с теорией!
Халбач-сборка, так ещё с таким плюсом как равномерное распределение магнитного поля(если правильно понял), это же то что нужно!
Вопрос к вам, как к знатоку теории-- в этом случае, исходя из своего понимания, катушки должны заходить одна на другую в двух местах с шагом равным шагу расположения магнитов; магнитов должно быть кратно 3-м (т.к. это будет 3-х фазный синхронный двигатель) и 2-м (т.к. пара магнитов в сборке образуют один полюс) одновременно, т.е. 6, 12, 18, 24 и т.д. Всё верно?
P/S
Вы вдохновили меня учиться:)
Рисунок из моего воображения(кривоватенький))) как себе это представляю, на примере 12 магнитов
c659acd75ff11cd2928811a7ddee1c73.png
22 Ноя 09:58
0
Первый вопрос-для чего мотор? Где он будет применяться? От этого зависит все остальное.
Далее. Я ничего не поняла из вашего рисунка-как распределяются полюсы, катушки и все остальное. Потрудитесь более четко сформулировать задачу. Есть такая программа- FEMM, в ней можно промоделировать распределение магнитных полей.
Равномерное поле нужно в ЯМР спектрометре, в моторе и генераторе надо мощное сконцентрированное поле. То есть-какая задача, такое и решение.
Я бы посоветовала разобраться в конструкции мотора Лаймера и понять почему он так сделал. Ведь это не первый его мотор. Какие недостатки есть в его моторе я описывала ранее. Возможно, стоило бы купить у него STL-ы и повторить его мотор.
Что касается моего понимания-как бы я делала мотор: аксиальный, два диска с магнитами по сторонам, катушки посредине. Магниты как можно ближе друг к другу, 3 фазы. Такие конструкции есть в Инете-можете поискать. Но двигатели не входят в сферу моих интересов, линейный привод для 3Д принтеров есть в мыслях, но не вижу большого практического смысла.
23 Ноя 00:54
1
Прошу прощения за поздний ответ. Мотор планируется использовать для электротранспорта(в качестве эксперимента), а позже возможно и для других целей, каких может быть великое множество. Привлекает простота и повторяемость- не нужно изготавливать корпус из металла(по моему этот факт упрощает мотор раз этак в 10), каждый желающий сможет повторить.
В моём рисунке серые кубы вокруг -это магниты(подразумевается Халбач-сборка, закрепленная на воображаемом роторе), жёлтые дуги- это катушки(на воображаемом статоре), магниты вращаются вокруг статора с неподвижными катушками, красное кольцо вобщем-то лишнее... Торопился показать как себе представляю конструкцию такого мотора.
Скачал FEMM, нашёл сокращённую русскоязычную инструкцию, буду потихоньку разбираться.
Возможно куплю лицензию на некоммерческое использование STL файлы Лаймера, стоимость невелика 10$. Понять почему он так сделал вроде успел: исходя из ваших ответов в комментариях -это Халбач-сборка, но далеко не самая хорошая из за маленьких выравнивающих магнитов, все магниты должны быть одинаковыми. Ну это то я понял.
Итого, куча интересных типов двигателей.
Хочу для начала построить мотор как у Лаймера, но с одинаковыми магнитами, только как производится намотка катушек не очень понимаю, надеюсь разберусь.
А ещё.начну изучать физику начиная со школьного курса)))
22 Ноя 17:02
0
Вдогонку для двигателе-строителей. Рекомендую обратить внимание на "двигатели поперечного потока" или как их еще называют "двигатель с поперечным магнитным полем". Для многих приложений они подойдут идеально. В том числе-электротранспорт, приводы с высоким моментом или как шаговые приводы, которые дадут фору любому NEMA. Но работы там-непочатый край!

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Набор юного мехостроителя

«Что цело, то и годно в дело»*.

Черная пятница: скидки до 50% на весь ассортимент!

Wanhao D7 v 1.4 Red edition. Главное - работает!

В Новосибирске налаживают аддитивное производство титановых имплантатов

Голая статистика или жизнь после сертификации