Itsekäyttöisen generaattorin tekeminen

Itsekäyttöinen generaattori on ikuinen sähkölaite, joka on suunniteltu toimimaan portaattomasti ja tuottamaan jatkuvaa sähkötehoa, joka on yleensä suurempaa kuin tulolähde, jonka kautta se kulkee.

Kuka ei haluaisi nähdä, että omakäyttöinen moottorigeneraattori käy kotona ja virtaa haluttuihin laitteisiin jatkuvasti, täysin ilmaiseksi. Keskustelemme muutaman tällaisen piirin yksityiskohdista tässä artikkelissa.

Etelä-Afrikasta peräisin oleva vapaan energian harrastaja, joka ei halua paljastaa nimeään, on jakanut runsaasti kiinteän tilan itsekäyttöisen generaattorinsa yksityiskohdat kaikille kiinnostuneille ilmaisen energian tutkijoille.

Kun järjestelmää käytetään invertteripiiri , generaattorin lähtö on noin 40 wattia.

Järjestelmä voidaan toteuttaa muutamalla eri kokoonpanolla.

Ensimmäinen tässä käsitelty versio pystyy lataamaan kolme 12 akkua yhdessä ja myös ylläpitämään generaattoria pysyvään jatkuvaan toimintaan (kunnes tietysti paristot menettävät lataus- / purkautumisvoimansa)

Ehdotettu itsekäyttöinen generaattori on suunniteltu toimimaan päivällä ja yöllä tarjoamalla jatkuvaa sähkötehoa, aivan kuten aurinkopaneelilaitteemme.

Alkuperäinen yksikkö rakennettiin käyttämällä 4 kelaa staattorina ja keskiroottoria, jonka ympärysmitan ympärille oli upotettu 5 magneettia, kuten alla on esitetty:

Esitetty punainen nuoli kertoo roottorin ja kelojen välisestä säädettävästä rakosta, joka voidaan vaihtaa löysäämällä mutteria ja siirtämällä sitten kelakokoonpano staattorin magneettien lähelle tai poispäin haluttujen optimoitujen ulostulojen saamiseksi. Rako voi olla missä tahansa välillä 1 mm - 10 mm.

Roottorikokoonpanon ja mekanismin tulee olla äärimmäisen tarkkoja kohdistuksensa ja pyörimisen helppouden suhteen, ja siksi ne on rakennettava tarkkuuskoneilla, kuten sorvikoneella.

Tätä varten käytetty materiaali voi olla kirkasta akryyliä, ja kokoonpanossa on oltava 5 sarjaa 9 magneettia, jotka on kiinnitetty sylinterimäisen putken sisään kuten ontelot kuvan osoittamalla tavalla.

Näiden 5 sylinterimäisen tynnyrin yläaukko on kiinnitetty muovirenkailla, jotka on irrotettu samoista sylinterimäisistä putkista sen varmistamiseksi, että magneetit pysyvät tiukasti kiinteissä paikoissaan sylinterimäisten onteloiden sisällä.

Hyvin pian 4 kelaa oli parannettu viiteen, jossa uudella kelalla oli kolme itsenäistä käämiä. Suunnittelut ymmärretään vähitellen, kun käymme läpi erilaisia ​​kytkentäkaavioita ja selitämme, miten generaattori toimii. Ensimmäisen peruspiirikaavion voi nähdä alla

A-niminen akku virtaa piirin. 5 magneetista koostuvaa roottoria “C” liikutetaan manuaalisesti siten, että yksi magneeteista liikkuu lähellä keloja.

Käämisarja 'B' sisältää 3 erillistä käämiä yhden keskiytimen yli ja näiden kolmen kelan ohi kulkeva magneetti tuottaa pienen virran niiden sisällä.

Käämin numero '1' virta kulkee vastuksen 'R' läpi ja transistorin pohjaan pakottaen sen kytkeytymään päälle. Transistorikäämin “2” läpi liikkuva energia antaa sen muuttua magneettiksi, joka työntää roottorilevyn ”C” tielleen aloittaen pyörivän liikkeen roottorissa.

Tämä kierto indusoi samanaikaisesti virtakäämityksen '3', joka korjataan sinisten diodien kautta ja siirretään takaisin lataamaan akkua 'A', täyttämällä melkein kaiken kyseisestä akusta otetun virran.

Heti kun magneetti roottorin 'C' sisällä siirtyy pois keloista, transistori sammuu ja palauttaa kollektorijännitteensä lyhyessä ajassa lähellä +12 voltin syöttöjohtoa.

Tämä kuluttaa kelan ”2” virrasta. Kelojen sijoittelutavan vuoksi se vetää kollektorijännitteen ylöspäin noin 200 volttiin ja yli.

Tätä ei kuitenkaan tapahdu, koska lähtö on kytketty viiden sarjan paristoihin, jotka laskevat nousevan jännitteen niiden kokonaisarvon mukaan.

Paristojen sarjajännite on noin 60 volttia (mikä selittää miksi vahva, nopeasti kytkevä, korkeajännitteinen MJE13009-transistori on sisällytetty.

Kun kollektorijännite kulkee sarjan akkupankin jännitteen verran, punainen diodi alkaa kytkeytyä päälle ja vapauttaa kelassa olevan varastoidun sähkön akkupankkiin. Tämä virtapulssi liikkuu kaikkien viiden akun läpi, lataamalla kaikki niistä. Rennosti sanottuna tämä muodostaa itsekäyttöisen generaattorisuunnittelun.

Prototyypissä pitkäaikaiseen, väsymättömään testaukseen käytetty kuorma oli 12 voltin 150 watin invertteri, joka sytytti 40 watin verkkolampun:

Edellä esitettyä yksinkertaista rakennetta parannettiin edelleen sisällyttämällä pari muuta poimintakäämiä:

Käämit “B”, “D” ja “E” aktivoidaan kaikki samanaikaisesti 3 erillisellä magneetilla. Kaikissa kolmessa kelassa tuotettu sähköteho siirretään 4 siniselle diodille DC-tehon tuottamiseksi, jota käytetään piirin virran saaneeseen A-akkuun.

Taajuusmuuttajan akun lisäsyöttö, joka johtuu kahden ylimääräisen vetokäämin sisällyttämisestä staattoriin, antaa koneelle mahdollisuuden toimia vakaasti itsekäyttöisenä koneena, mikä pitää akun A-jännitteen äärettömänä.

Tämän järjestelmän ainoa liikkuva osa on roottori, jonka halkaisija on 110 mm ja joka on 25 mm paksu akryylilevy, joka on asennettu kuulalaakerimekanismiin ja joka on poistettu käytöstä poistetulta tietokoneen kiintolevyltä. Asetus näyttää tältä:

Kuvissa levy näyttää olevan ontto, mutta todellisuudessa se on kiinteää, kristallinkirkasta muovimateriaalia. Reiät on porattu levylle viiden tasaisesti levitetyn sijainnin ympäri kehää, eli 72 asteen eroin.

Levylle poratut 5 ensisijaista aukkoa ovat tarkoitettu pitämään magneetteja, jotka ovat yhdeksän pyöreän ferriittimagneetin ryhmissä. Kukin näistä on halkaisijaltaan 20 mm ja korkeus 3 mm, mikä luo magneettipinoja, joiden kokonaiskorkeus on 27 mm ja halkaisija 20 mm. Nämä magneettipinot on sijoitettu siten, että niiden pohjoisnavat ulottuvat ulospäin.

Kun magneetit on asennettu, roottori asetetaan muovisen putkiliuskan sisään magneettien kiinnittämiseksi tiukasti paikalleen samalla, kun levy pyörii nopeasti. Muoviputki kiinnitetään roottorilla viiden uppopään kiinnityspultin avulla.

Käämin puolat ovat 80 mm pitkiä, ja niiden päähän halkaisija on 72 mm. Jokaisen kelan keskikara on rakennettu 20 mm: n pituisesta muoviputkesta, jonka ulkohalkaisija ja sisähalkaisija ovat 16 mm. jolloin seinämän tiheys on 2 mm.

Kun käämin käämitys on saatu päätökseen, tämä sisähalkaisija täyttyy lukuisilla hitsaustangoilla hitsauspinnoitteineen. Nämä on myöhemmin päällystetty polyesterihartsilla, mutta kiinteästä pehmeästä rautapalkista voi myös tulla erinomainen vaihtoehto:

Kierrokset '1', '2' ja '3' muodostavat 3 lankalankaa ovat halkaisijaltaan 0,7 mm ja ne on kääritty toisiinsa ennen kuin se kelataan puolalle 'B'. Tämä kaksisuuntaisen käämityksen menetelmä luo paljon raskaamman komposiittilangan nipun, joka voi olla yksinkertainen kela kelan päällä tehokkaasti. Edellä esitetty kelauslaite toimii istukan avulla kelan sydämen pitämiseksi kelauksen mahdollistamiseksi, silti voidaan käyttää myös mitä tahansa peruskelainta.

Suunnittelija suoritti langan kiertämisen jatkamalla 3 lankalangaa, joista kukin oli peräisin erillisestä 500 gramman nippukelasta.

Kolme säikettä pidetään tiukasti molemmissa päissä niin, että johtimet painavat toisiaan kummassakin päässä, ja kiinnittimien välissä on kolme metriä tilaa. Sen jälkeen johdot kiinnitetään keskelle ja 80 kierrosta keskiosaan. Tämä mahdollistaa 80 kierrosta jokaiselle kahdelle 1,5 metrin jännevälille, jotka on sijoitettu kiinnittimien väliin.

Kierretty tai kääritty lankasarja käpristyy väliaikaiseen kelaan, jotta se säilyy siistinä, koska tämä kiertyminen on kopioitava vielä 46 kertaa, koska kaikki lankarullien sisältö vaaditaan tälle yhdelle komposiittikelalle:

Seuraavat 3 metriä kolmesta johtimesta kiinnitetään sitten ja 80 kierrosta kääritään keskiasentoon, mutta tällöin käännökset sijoitetaan vastakkaiseen suuntaan. Jopa nyt täsmälleen samat 80 kierrosta toteutetaan, mutta jos edellinen käämitys olisi ollut 'myötäpäivään', tämä käämitys käännetään 'vastapäivään'.

Tämä erityinen muunnos kelan suuntiin tarjoaa täydellisen valikoiman kierrettyjä lankoja, joissa kiertosuunta muuttuu vastakkaiseksi 1,5 metrin välein koko pituudelta. Näin kaupallisesti valmistettu Litz-lanka asennetaan.

Tätä erityistä hyvännäköistä kierrettyä johtosarjaa käytetään nyt kelojen kelaamiseen. Reikä porataan yhteen lankalaipaan, tarkalleen keskiputken ja ytimen lähelle, ja langan alku työnnetään sen läpi. Lanka taivutetaan seuraavaksi voimakkaasti 90 astetta ja levitetään kelan akselin ympäri kelan käämityksen aloittamiseksi.

Vaijeripunoksen käämitys suoritetaan erittäin huolellisesti vierekkäin koko kela-akselin yli. Näet 51 kiertymistä jokaisen kerroksen ympärillä ja seuraava kerros on kääritty suoraan tämän ensimmäisen kerroksen yläpuolelle palaten takaisin kohti alkua. Varmista, että tämän toisen kerroksen käännökset ovat tarkalleen niiden alla olevan käämityksen yläosan päällä.

Tämä voi olla mutkaton, koska lankapaketti on riittävän paksu, jotta sijoittaminen on melko yksinkertaista. Jos haluat, voit yrittää kääriä yhden paksun valkoisen paperin ensimmäisen kerroksen ympärille, jotta toinen kerros olisi selvä käännettäessä. Kelan viimeistelyyn tarvitaan 18 tällaista kerrosta, joka painaa lopulta 1,5 kiloa, ja valmis kokoonpano saattaa näyttää jotain alla olevalta:

Tämä valmis kela koostuu tässä vaiheessa 3 itsenäisestä kelasta, jotka on kääritty tiukasti toisiinsa, ja tämän kokoonpanon on tarkoitus luoda fantastinen magneettinen induktio kahden muun kelan yli aina, kun toiseen keloista syötetään syöttöjännite.

Tämä käämi sisältää tällä hetkellä piirikaavion kelat 1,2 ja 3. Sinun ei tarvitse huolehtia jokaisen lankalangan päiden merkitsemisestä, koska voit tunnistaa ne helposti tavallisella ohmimittarilla tarkistamalla jatkuvuuden tiettyjen lankojen päiden yli.

Kelaa 1 voidaan käyttää laukaisukelana, joka kytkee transistorin PÄÄLLE oikeina aikoina. Käämi 2 voisi olla käyttöpuola, johon transistori saa virran, ja kela 3 voisi olla yksi ensimmäisistä lähtökierukoista:

Käämit 4 ja 5 ovat suoraviivaisia ​​jousimaisia ​​keloja, jotka on kytketty yhdensuuntaisesti käyttökierukan 2 kanssa. Ne auttavat lisäämään käyttölaitetta ja ovat siksi tärkeitä. Kelalla 4 on 19 ohmin DC-vastus ja kelan 5 vastus voi olla noin 13 ohmia.

Tutkimus on kuitenkin meneillään tämän generaattorin tehokkaimman kelajärjestelmän selvittämiseksi, ja mahdollisesti muut kelat voivat olla identtiset ensimmäisen kelan, kelan B kanssa ja kaikki kolme kelaa on kiinnitetty samalla tavalla ja ajo käämitään kukin kela toimi yhden erittäin mitoitetun ja nopeasti kytkeytyvän transistorin kautta. Nykyinen kokoonpano näyttää tältä:

Voit jättää huomiotta esitetyt lastauslaitteet, koska ne sisällytettiin vain tutkiakseen erilaisia ​​tapoja aktivoida transistori.

Tällä hetkellä kelat 6 ja 7 (kumpikin 22 ohmia) toimivat lisälähdökääminä, jotka on kiinnitetty rinnakkain lähtökierukan 3 kanssa, joka on rakennettu kummallakin 3 säikeellä ja vastus 4,2 ohmia. Nämä voivat olla ilmanytimiä tai kiinteällä rautasydämellä.

Testattuna se paljasti, että ilmansydämen muunnos toimii hieman paremmin kuin rautasydämellä. Jokainen näistä kahdesta kelasta koostuu 4000 kierroksesta, jotka on kierretty halkaisijaltaan 22 mm: n keloille käyttäen 0,7 mm: n (AWG # 21 tai swg 22) superemaloitua kuparilangkaa. Kaikilla keloilla on samat langan tiedot.

Tämän käämin avulla prototyyppi voisi toimia keskeytyksettä noin 21 päivän ajan, mikä säilyttää käyttöakun 12,7 voltin jännitteellä jatkuvasti. 21 päivän kuluttua järjestelmä oli pysäytetty joitain muutoksia varten ja testattu uudestaan ​​täysin uudella järjestelyllä.

Edellä esitetyssä rakenteessa käyttöakusta piiriin siirtyvä virta on tosiasiallisesti 70 milliampeeria, mikä 12,7 voltin jännitteellä tuottaa 0,89 watin syöttötehon. Lähtöteho on noin 40 wattia, mikä vahvistaa COP: n 45.

Tämä sulkee pois kolme ylimääräistä 12 V: n akkua, joita lisäksi ladataan samanaikaisesti. Tulokset näyttävät todellakin olevan erittäin vaikuttavia ehdotetulle piirille.

John Bedini oli käyttänyt ajomenetelmää niin monta kertaa, että luoja päätti kokeilla Johnin optimointimenetelmää parhaan hyötysuhteen saavuttamiseksi. Silti hän havaitsi, että lopulta Hall-efektinen puolijohde, joka on kohdistettu oikein oikein magneetin kanssa, tarjoaa tehokkaimmat tulokset.

Lisää tutkimusta jatkuu ja teho on tässä vaiheessa saavuttanut 60 wattia. Tämä näyttää todella hämmästyttävältä niin pienelle järjestelmälle, varsinkin kun näet, että siihen ei sisälly realistista syötettä. Tässä seuraavassa vaiheessa pienennämme akun vain yhdeksi. Perustaminen näkyy alla:

Tässä kokoonpanossa käämi 'B' kohdistetaan myös transistorin pulssien kanssa, ja roottorin ympärillä olevien kelojen ulostulo kanavoidaan nyt lähtöinvertteriin.

Taajuusmuuttajan akku poistetaan ja korvataan pienitehoisella 30 V: n muuntajalla ja diodilla. Tätä puolestaan ​​käytetään taajuusmuuttajan lähdöstä. Hieman pyörivän työntövoiman antaminen roottorille tuottaa riittävän varauksen kondensaattorille, jotta järjestelmä voidaan käynnistää ilman akkua. Tämän nykyisen kokoonpanon lähtötehon voidaan nähdä nousevan 60 wattiin, mikä on mahtava 50%: n parannus.

Myös 3 12 voltin paristoa otetaan pois, ja piiri voi toimia helposti yhdellä ainoalla paristolla. Yksittäisen akun jatkuva virranotto, joka ei missään tapauksessa vaadi ulkoista lataamista, näyttää olevan suuri saavutus.

Seuraava parannus on piiri, joka sisältää Hall-efektianturin ja FET: n. Hall-efektianturi on järjestetty tarkalleen magneettien kanssa. Tarkoituksena on, että anturi sijoitetaan yhden kelan ja roottorin magneetin väliin. Anturin ja roottorin välillä on 1 mm: n välys. Seuraava kuva osoittaa, miten se on tehtävä:

Toinen näkymä ylhäältä, kun kela on oikeassa asennossa:

Tämä piiri osoitti valtavaa 150 watin jatkuvaa lähtöä käyttämällä kolmea 12 voltin paristoa. Ensimmäinen akku auttaa virtapiiriä, kun taas toinen latautuu kolmen rinnakkain kytketyn diodin kautta ladattavan akun virransiirron lisäämiseksi.

DPDT-vaihtokytkin “RL1” vaihtaa akkuliitännät muutaman minuutin välein alla olevan piirin avulla. Tämän toiminnon avulla molemmat akut voivat olla täyteen ladattuja koko ajan.

Latausvirta kulkee myös toisen kolmen rinnakkaisen diodisarjan läpi, jotka lataavat kolmannen 12 voltin akun. Tämä kolmas akku käyttää taajuusmuuttajaa, jonka läpi aiottu kuorma ajetaan. Tässä kokoonpanossa käytetty testikuorma oli 100 watin polttimo ja 50 watin tuuletin.

Hall-efektianturi kytkee NPN-transistorin, mutta käytännössä kaikki nopeasti kytkeytyvät transistorit, esimerkiksi BC109 tai 2N2222 BJT, toimivat erittäin hyvin. Ymmärrät, että kaikkia keloja käyttää tässä vaiheessa IRF840 FET. Kytkentään käytettävä rele on salvatyyppi, kuten tässä mallissa on esitetty:

Ja se saa virtaa matalavirtaisesta IC555N-ajastimesta alla olevan kuvan mukaisesti:

Siniset kondensaattorit valitaan vaihtamaan virtapiirissä käytettävä varsinainen rele. Nämä antavat releen hetkeksi olla PÄÄLLÄ ja POIS noin viiden minuutin välein. Kondensaattoreiden päällä olevat 18K-vastukset asetetaan purkautumaan kondensaattorista viiden minuutin ajan, kun ajastin on OFF-tilassa.

Jos et kuitenkaan halua vaihtaa tätä paristojen välillä, voit yksinkertaisesti asettaa sen seuraavasti:

Tässä järjestelyssä kuormaan kytketyn taajuusmuuttajan virtalähde on määritelty suuremmalla kapasiteetilla. Vaikka luoja käytti pari 7 Ah: n paristoa, voidaan käyttää mitä tahansa yleistä 12 voltin 12 Amp-tuntisen skootterin akkua.

Pohjimmiltaan yhtä keloista käytetään virran syöttämiseen lähtöakkuun ja yksi jäljellä oleva kela, joka voi olla osa kolmisäikeistä pääkäämiä. Tämä on tottunut syöttämään syöttöjännitettä suoraan taajuusmuuttajan akkuun.

Diodi 1N5408 on mitoitettu käsittelemään 100 voltin 3 ampeeria. Diodit, joilla ei ole arvoa, voivat olla mitä tahansa diodeja, kuten 1N4148. IRF840 FET -transistoriin liitetyt kelojen päät asennetaan fyysisesti roottorin kehän lähelle.

Voidaan löytää 5 tällaista kelaa. Ne, joiden väri on harmaa, paljastavat, että oikeanpuoleiset kolme kelaa koostuvat 3-johtimisen pääkomposiittikäämin erillisistä säikeistä, jotka on jo poistettu aikaisemmissa piireissämme.

Vaikka näimme kolmisäikeisen kierretyn langan kelan käytön Bedini-tyyppisessä kytkimessä, joka sisällytettiin sekä käyttö- että lähtötehtäviin, todettiin lopulta tarpeettomaksi sisällyttää tämän tyyppinen kela.

Näin ollen tavallisen kierteisen tyyppisen käämikäämin, joka koostui 1500 grammasta halkaisijaltaan 0,71 mm: n emaloitua kuparilangasta, todettiin olevan yhtä tehokas. Lisäkokeilut ja -tutkimus auttoivat kehittämään seuraavan piirin, joka toimi vielä paremmin kuin edelliset versiot:

Tässä parannetussa suunnittelussa löydämme 12 voltin lukittumattoman releen käytön. Rele on mitoitettu kuluttamaan noin 100 milliampeeria 12 voltilla.

75 ohmin tai 100 ohmin sarjavastuksen asettaminen sarjaan relekelan kanssa auttaa vähentämään kulutusta 60 milliampeeriin.

Tätä kulutetaan vain puolet ajasta sen käyttöjaksojen aikana, koska se ei toimi, kun sen koskettimet ovat N / C-asennossa. Aivan kuten edelliset versiot, tämäkin järjestelmä käyttää itseään loputtomasti ilman huolta.

Palaute Yksi tämän blogin omistautuneista lukijoista, herra Thamal Indica

Hyvä Swagatam Sir,

Paljon kiitoksia vastauksestasi ja olen kiitollinen siitä, että rohkaisit minua. Kun pyysit minua, olin jo kiinnittänyt vielä 4 kelaa pienelle Bedini-moottorilleni tehden siitä entistä tehokkaamman. Mutta en voinut luoda Bedini-piirejä transistoreilla tälle 4 kelalle, koska en voinut ostaa tarvikkeita.

Mutta silti Bedini-moottorini käy 4 edellisen kelan kanssa, vaikka vasta kiinnitettyjen muiden neljän kelan ferriittisydämistä on pieni vetovoima, koska nämä kelat eivät tee mitään, mutta ne vain istuvat pienen magneettiroottorini ympärillä. Mutta moottorini pystyy edelleen lataamaan 12 V 7A -akun, kun käytän sitä 3,7 paristolla.

Pyyntösi mukaan olen liittänyt tähän videoleikkeen bedini-moottoristani ja suosittelen sinua katsomaan sitä loppuun asti, koska alussa voltimetri osoittaa, että latausakulla on 13,6 V ja moottorin käynnistämisen jälkeen se nousee 13,7 V: iin. ja noin 3 tai 4 minuutin kuluttua se nousee 13,8 V: iin.

Käytin 3,7 V: n pieniä paristoja pienen Bedini-moottorini ajamiseen ja tämä osoittaa Bedini-moottorin tehokkuuden hyvin. Minun moottorissani 1 kela on Bifilar-kela ja muut 3 kelaa laukaisee saman liipaisimen kuin tämä Bifilar-kela, ja nämä kolme kelaa lisäävät moottorin energiaa antamalla vielä lisää kelapiikkejä samalla kun nopeutat magneettiroottoria. . Se on pienen bedinimoottorini salaisuus, kun kytkin kelat rinnakkaistilassa.

Olen varma, että kun käytän muita 4 kelaa bedini-piirien kanssa, moottorini toimii tehokkaammin ja magneettiroottori pyörii valtavasti.

Lähetän sinulle toisen videoleikkeen, kun olen valmis luomaan Bedini-piirit.

Parhain terveisin !

Thamal indika

Käytännön testitulokset