Uzlabota elektrostatiskā turbīna, kas izgatavota no pārstrādājamām vielām: 16 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Šī ir pilnīgi saskrāpēta elektrostatiskā turbīna (EST), kas augstsprieguma līdzstrāvu (HVDC) pārvērš ātrgaitas rotācijas kustībā. Manu projektu iedvesmoja Jefimenko Corona Motor, ko darbina elektrība no atmosfēras:

Turbīna tika izgatavota no šādiem priekšmetiem: plastmasas caurules un dzeramie salmiņi, neilona starplikas, kartons, lokšņu metāla savienošanas un stiprinājuma detaļas, kā arī HVDC barošanas avots, ko izmanto zemes elektriskā lauka vietā. Turbīnai ir caurspīdīgs plastmasas korpuss, kas samazina nejaušas HV saskares risku, vienlaikus ļaujot apskatīt turbīnu no iekšpuses klasēs un zinātnes izstādēs. Darbinot turbīnu aptumšotā telpā, korona izlāde rada spokainu, zili violetu mirdzumu, kas izgaismo korpusa iekšpusi. Iepriekšējās EST versijas salīdzinājums blakus parāda mazāku, racionalizētu profilu. Būvniecībā izmantoju vienkāršus rokas instrumentus un elektrisko urbi. Uzmanību: Šis projekts var radīt ozona gāzi, un tas jādarbina vietās ar atbilstošu ventilāciju. Strādājot ar lokšņu metālu, asu malu dēļ ieteicams izmantot darba cimdus. Visbeidzot, HVDC ne vienmēr ir lietotājam draudzīgs, tāpēc rīkojieties atbilstoši!

1. darbība. Kā darbojas EST-3?

EST ir 6 folijas elektrodi ar skuvekļa asām malām, kas ieskauj plastmasas rotoru. Ir 3 sērijveida, karsti elektrodi, kas nogulsnē lādētas daļiņas uz rotora virsmas. Karstie elektrodi polaritātē mijas ar 3 iezemētiem rotoriem (šajā gadījumā: Hot-Gnd-Hot-Gnd-Hot-Gnd). Karstie elektrodi izsmidzina rotoru ar līdzīgiem lādiņiem, kurus pēc tam elektrodi atgrūž, izraisot rotora griešanos. Indukcijas procesā katrs karstais elektrods piesaista rotora segmentu, ko elektriski neitralizēja iepriekšējais zemes elektrods. Rotoram ir lokšņu metāla pamatne, lai optimizētu elektriskā lauka gradientu starp katra elektroda priekšējo malu un rotora virsmu. Karstie elektrodi, kas izsmidzina jonus uz rotora kopā ar zemējuma elektrodiem uz tīrīšanas detaļas, ļāva izkrautai turbīnai sasniegt 3 500 apgr./min, izmantojot rūpnieciskas kvalitātes jonizatoru. Skicē parādīts EST prototips ar 8 elektrodiem, kas bija nožēlojams defekts iekšējās loka dēļ starp pārāk cieši kopā novietotiem elektrodiem.

Līdzņemšanas nodarbība: Pirms lielas izejas strāvas avota izmantošanas pārliecinieties, vai elektrodi ir pareizi izolēti un/vai izvietoti atsevišķi. pretējā gadījumā jūsu turbīnu var samazināt līdz smēķējošam karstajam putram!

2. darbība. Atrodiet plastmasas caurules korpusam un rotoram

Es atradu šīs akrila caurules vietējā plastmasas veikala atkritumu tvertnē. Es tos izmantoju, lai izgatavotu turbīnas korpusu un rotoru. Precīziem izmēriem nav nozīmes. Vienai caurulei vajadzētu ietilpt otras iekšpusē ar vairāku centimetru atstarpi visapkārt. Derētu arī cietas plastmasas pudeles, piemēram, vitamīnu trauki ar nogrieztu virsu un dibenu.

3. darbība: izgrieziet elektrodus no Turcijas pannas

Seši elektrodi tika izgriezti no izmestas alumīnija tītara cepšanas pannas, kas palika pāri vakariņām. (Padoms celtniecībai: izmantojiet pannu liela putna pagatavošanai, metāls ir smagāks un retāk saliecas.) Katra elektroda garumu es sagriezu aptuveni vienādu ar rotora garumu, vienlaikus cenšoties nesasmalcināt līdz sarullētām malām.

4. solis: ievietojiet elektrodu atbalsta stieņus

Es ievietoju 8-32 vītņotu stieņu segmentu caur katra elektroda caurumu (fit bija uz vietas!). Segmenti bija 3,0 cm garāki nekā turbīnas korpuss.

5. solis: izlīdziniet elektrodu priekšējās malas

Ar rullīti izņēmu folijā gofrus un iedobumus.

6. darbība: apgrieziet un noapaļojiet elektrodu malas

Katra elektroda vadošās malas tika apgrieztas līdz 1,0 cm, izmantojot papīra griezēju. Lai samazinātu koronijas noplūdi, stūri tika noapaļoti ar hobija failu.

7. darbība. Izgrieziet stiprinājuma plāksnes un gala vāciņus korpusam un rotoram

Es izgriezu 6 kartona disku komplektu, lai izveidotu korpusa gala vāciņus; cits disku komplekts rotora gala vāciņiem; un visbeidzot, es izgriezu trešo disku komplektu, lai izgatavotu gultņu stiprinājuma plāksnes.

8. darbība. Pārbaudiet gala vāciņus, rotoru un korpusu

Es noslīdēju rotora un korpusa gala vāciņus virs 1/4 collu diametra cietkoksnes dībeļa, kas kalpoja kā turbīnas vārpsta. Vēlāk būvniecībā dībelis tika uzlabots līdz akrila stienim, lai uzlabotu izskatu. Es pārbaudīju gala vāciņa novietojumu un pārbaudīju, vai rotors ir koncentriski novietots korpusā. (Padoms būvniecībai: ietiniet papīra lenti, kas sasmērēta ar koka līmi ap diskiem, līdz tie cieši iekļaujas caurulēs.)

9. darbība. Atkārtoti urbiet korpusa gala vāciņus gultņiem

Korpusa un rotora gala vāciņu salikšanai izmantoju koka līmi. Pēc tam caur korpusa gala vāciņu ārējo apkārtmēru tika izurbti caurumi 60 grādu attālumā viens no otra, lai tie varētu pieņemt vītņotus atbalsta stieņus. Otrs caurumu gredzens, kas atrodas 120 grādu attālumā viens no otra, tika izurbts vidū starp ārējo gredzenu un centru. Caur stiprinājuma plāksnēm tika urbts atbilstošs caurumu komplekts. Sākotnēji es izurbju korpusa gala vāciņu centrus, lai pieņemtu metāla gultņus. Tomēr, kad turbīna pietuvojās pilnai jaudai, viņi no elektrodu galiem ievilka dzirksteles. Es atradu risinājumu, kura gultņi bija 1/4 collu ID, nevadoši neilona starplikas. Es tos nostiprināju ar trim 8-32 neilona skrūvēm, kas ievietotas caur stiprinājuma plāksni. Kad es ar roku rotēju rotoru, bija zināma rites pretestība, bet turbīna, iespējams, nesadegs un pārvērtīsies par SHM (smēķēšanas karsts putrs).:> D

10. solis: urbt montāžas caurumus korpusā

Caur katru korpusa caurules galu es izurbju divus 1/4 collu montāžas caurumus. Caurumi pieņēma 1/4 collu neilona skrūves ar bloķēšanas paplāksnēm un sešstūra uzgriežņiem.

11. darbība. Pievienojiet savienojošo un atbalsta aparatūru elektrodiem

Divi gredzenu savienotāji tika slīdēti virs katra zemējuma stieņa, kā parādīts attēlā. Es izmantoju gumijas starplikas (3/16 ID) kā rezerves. Šī procedūra tika atkārtota attiecībā uz elektrificēto turbīnas galu. Viss tika īslaicīgi nostiprināts ar neilona ozolzīles uzgriežņiem, lai pārbaudītu, vai tie ir labi piemēroti. (Rotora uzstādīšana šajā laikā netika veikta punkts.)

12. solis: sagatavojiet rotora montāžu

Sākotnēji es pārklāju rotora cauruli ar metāla loksni, kas izgriezta no alus bundžas, un pēc tam spirālveida tinumu ap cauruli. Vēlāk, ieslēdzot turbīnu, nepagāja ilgs laiks, kad iekšējais loka izlēciens no elektrodiem pārdūra lenti un sabojāja rotoru -!@#$, Vēl viena grauzdēta turbīna! (Trīs punkcijas loki parādās kā zvaigznītes zema apgaismojuma attēlā). Labāka ideja bija noņemt oriģinālo lenti un pārklāt lokšņu metālu ar biezāku izolācijas materiālu ar lielāku dielektrisko izturību. Es izmantoju lieljaudas plastmasas loksni, kas izgriezta no suņu kārumu iepakojuma, ko nostiprināju ar lenti.

13. darbība: uzstādiet rotora bloku

Es no turbīnas noņēmu zemējuma gala aparatūru un ievietoju pabeigto rotoru, līdz vārpsta pilnībā ieslēdza gultņus. Gredzena savienotāji tika pievienoti pulksten 5:00 un 7:00 jaudas ievadīšanai.

14. darbība. Elektrodu remonts un izolācija

Maz ticams, ka turbīna darbosies pareizi, ja, ievietojot rotora bloku, vairākas priekšējās malas bija saliektas. Mans risinājums bija izjaukt turbīnu un pēc tam uz katra elektroda kā atbalsta staru piestiprināt epoksīda kafijas maisīšanas nūju. Nūjas tika sagatavotas, izmantojot vidēju/smalku smilšpapīru, un pēc tam nokrāsoja ar sudraba krāsas pildspalvu. Atbalsta stieņu izolēšanai izmantoju 12 salmu sekcijas ar krāsu kodiem (0,5 cm ID x 3,5 cm). Katra sadaļa slīdēja pāri atbalsta stienim, izejot cauri gan blīvējuma, gan gala vāka caurumiem.

15. solis: salieciet turbīnu un noregulējiet spraugas

Pēc turbīnas salikšanas kopā (atkal!) Un karsto un zemēto elektrodu sērijveida pievienošanas es piestiprināju ievades vadus pie saistošajiem stabiem. Atstarpes attālumus noregulēja, saspiežot ozolzīles uzgriežņus katra stieņa galā, līdz priekšējās malas atradās 1 mm attālumā no rotora virsmas. Es izgriezu piedurkni no 1/4 collu ID "Big Gulp" salmiem un pārslīdēju to pa asu galiem, lai ierobežotu rotora kustību no vienas puses uz otru.

16. darbība. Testa izpilde

Turbīna dārdēja pie 13,5 kV ar 1,0 mAmp spriegumu; lielāks potenciāls izraisīja loka veidošanos un strāvas zudumu. Šeit ir video, kurā parādīts EST, kas darbojas lielā ātrumā. Otrs video ir šeit. Sekojiet līdzi jaunumiem par EST iespējām!