Turbina Elektrostatike e Përmirësuar e Prodhuar nga Pajisjet e riciklueshme: 16 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Kjo është një turbinë elektrostatike plotësisht e gërvishtur (EST) që konverton rrymën direkte të tensionit të lartë (HVDC) në lëvizje rrotulluese me shpejtësi të lartë. Projekti im u frymëzua nga Jefimenko Corona Motor i cili mundësohet nga energjia elektrike nga atmosfera:

Turbina u ndërtua nga artikujt e mëposhtëm: tuba plastikë dhe kashtë për pije, ndarës najloni, karton, fletë metalike që lidhin dhe montojnë pajisje, si dhe një burim energjie HVDC i përdorur në vend të fushës elektrike të tokës. Turbina përmban një strehë të qartë plastike që zvogëlon rrezikun e kontaktit aksidental me HV ndërsa lejon një pamje të brendshme të turbinës për demonstrime në klasa dhe panaire shkencore. Kur përdorni turbinën në një dhomë të errësuar, shkarkimi i koronës prodhon një shkëlqim fantazmë, vjollce blu që ndriçon pjesën e brendshme të strehimit. Një krahasim krah për krah i një versioni të mëparshëm të EST tregon profilin më të vogël, më të efektshëm. Kam përdorur mjete të thjeshta dore dhe një stërvitje elektrike për ndërtim. Kujdes: Ky projekt mund të prodhojë gaz ozoni dhe duhet operuar në zona me ajrosje të përshtatshme. Dorezat e punës rekomandohen kur punoni me fletë metalike për shkak të skajeve të mprehta. Së fundmi, HVDC nuk është gjithmonë miqësore për përdoruesit, kështu që veproni në përputhje me rrethanat!

Hapi 1: Si funksionon EST-3?

EST ka 6 elektroda me fletë metalike me skaje të mprehta që rrotullojnë një rotor plastik. Ekzistojnë 3 elektroda të nxehta të lidhura me seri që depozitojnë grimca të ngarkuara në sipërfaqen e rotorit. Elektrodat e nxehta alternojnë në polaritet me 3 rotorë të tokëzuar (në këtë rast: Hot-Gnd-Hot-Gnd-Hot-Gnd). Elektrodat e nxehta spërkasin rotorin me ngarkesa të ngjashme, të cilat elektrodat më pas i zmbrapsin, duke bërë që rotori të rrotullohet. Përmes procesit të induksionit, çdo elektrodë e nxehtë tërheq segmentin e rotorit që u neutralizua elektrikisht nga elektroda e tokëzimit të mëparshëm. Rotori ka një mbulesë prej llamarine për të optimizuar gradientin e fushës elektrike midis skajit kryesor të secilës elektrodë dhe sipërfaqes së rotorit. Veprimi i elektrodave të nxehta që spërkasin jonet në rotor të shoqëruar me elektroda tokëzimi në detajet e pastrimit mundësuan që turbina e shkarkuar të arrijë në 3, 500 RPM duke përdorur një jonizues të shkallës industriale. Skica tregon një prototip EST me 8 elektroda i cili ishte një dështim i mjerueshëm për shkak të harkut të brendshëm midis elektrodave të vendosura shumë afër së bashku.

Mësim për marrje: Sigurohuni që elektrodat të jenë të izoluara dhe/ose të ndara nga njëri-tjetri para se të përdorni një burim të fuqisë së lartë dalëse; përndryshe, turbina juaj mund të reduktohet në një rrëmujë të nxehtë të pirjes së duhanit!

Hapi 2: Gjeni Tubat Plastikë për Strehim & Rotor

I gjeta këto tuba akrilikë në koshin e mbeturinave të një dyqani lokal të plastikës. I përdor ato për të bërë strehimin dhe rotorin e turbinës. Dimensionet e sakta nuk kanë rëndësi. Një tub duhet të futet brenda tjetrit me një hapësirë disa cm rreth e qark. Shishet plastike të ngurta, të tilla si enët me vitamina, me majat dhe fundet e prera gjithashtu do të funksiononin.

Hapi 3: Prerja e elektrodave nga një tigan me Turqi

Gjashtë elektroda u prenë nga një tigan i hedhur me gjeldeti alumini i mbetur nga një darkë. (Këshillë për ndërtimin: Përdorni një tigan për gatimin e një zogu të madh, metali është më i rëndë dhe ka më pak gjasa të përkulet.) Unë e shkurtova gjatësinë e secilës elektrodë përafërsisht të barabartë me gjatësinë e rotorit, ndërsa bëj një përpjekje për të mos shtypur skajet e mbështjellë.

Hapi 4: Futni shufrat mbështetës të elektrodave

Kam futur një segment 8-32, të filetuar të shufrës përmes vrimës së secilës elektrodë (përshtatja ishte në vend !!). Segmentet ishin 3.0 cm më të gjata se strehimi i turbinës.

Hapi 5: Rrafshoni skajet kryesore të elektrodave

I hoqa valëzimet dhe copëzat në petë me një kunj rrotullues.

Hapi 6: Shkurtoni dhe rrumbullakoni skajet e elektrodës

Skajet kryesore të secilës elektrodë u shkurtuan në 1.0 cm duke përdorur një prestar letre. Këndet u rrumbullakosën me një skedar hobi për të zvogëluar rrjedhjen e koronës.

Hapi 7: Pritini Pllakat Mbajtëse dhe Kapakët e Fundit për Strehim & Rotor

Kam prerë një grup prej 6 disqesh kartoni për të bërë kapele fundore të strehimit; një grup tjetër disqesh për kapakët e fundit të rotorit; dhe së fundi, unë prerë një grup të tretë të disqeve për të bërë pllaka mbajtëse për kushinetat.

Hapi 8: Kontrolloni Kapakët e Fundit, Rotorin dhe Strehimin

Unë rrëshqita kapakët e rotorit dhe strehimit mbi një diametër 1/4 inç, kunj prej druri të fortë që shërbeu si boshti i turbinës. Më vonë në ndërtim, kunja u përmirësua në një shufër akrilike për të përmirësuar pamjen. Verifikova vendosjen e kapakut fundor dhe kontrollova që rotori ishte pozicionuar në mënyrë koncentrike në strehim. (Këshillë për ndërtimin: Mbështillni shiritin e letrës të lyer me ngjitës druri rreth disqeve derisa të përshtaten fort në tuba.)

Hapi 9: Ri-stërvitni kapakët e fundit të strehimit për kushineta

Kam përdorur ngjitës druri për të mbledhur kapakët e strehimit dhe fundit të rotorit. Tjetra, vrimat u shpuan 60 gradë larg njëri -tjetrit përgjatë perimetrit të jashtëm të kapakëve fundorë të strehimit, në mënyrë që ata të mund të pranonin shufra mbështetës të filetuar. Një unazë e dytë me vrima 120 gradë larg u shpua në mes të unazës së jashtme dhe qendrës. Një grup vrimash përkatëse u shpua përmes pllakave të mbajtësit. Fillimisht, unë shpova qendrat e kapakëve të strehimit për të pranuar kushineta metalike. Sidoqoftë, ata nxorën shkëndija nga majat e elektrodave ndërsa turbina iu afrua fuqisë së plotë. Gjeta një punë përreth që përfshinte ID 1/4 inç, ndarës najloni jo përcjellës si kushineta. I sigurova me tre bulona najloni 8-32 të futur nëpër pllakën e mbajtësit. Kishte një rezistencë rrotulluese kur e rrotullova rotorin, por turbina ndoshta nuk do të digjej dhe nuk do të shndërrohej në një SHM (pirja e duhanit të nxehtë).:> D

Hapi 10: Stërvitni Vrimat e Montimit në Strehim

Unë shpova dy vrima montimi 1/4 inç në secilin skaj të tubit të strehimit. Vrimat pranuan bulona najloni 1/4 inç me rondele bllokimi dhe arra gjashtëkëndore.

Hapi 11: Bashkëngjitni pajisjet lidhëse dhe mbështetëse në elektroda

Dy lidhës unazorë u rrëshqitën mbi secilën shufër tokësore siç tregohet. Kam përdorur grometa gome (3/16 ID) si dalëse. Kjo procedurë u përsërit për skajin e elektrizuar të turbinës. Çdo gjë u sigurua përkohësisht me arra lisi najloni për të kontrolluar një përshtatje të mirë. (Rotori nuk ishte instaluar në këtë pikë.)

Hapi 12: Përgatitja e Asamblesë së Rotorit

Fillimisht, e mbulova tubin e rotorit me një fletë metalike të prerë nga një kanaçe birre dhe më pas spiralen e mbështjellë me shirit plastik rreth tubit. Më vonë, kur ndezi turbinën, nuk kaloi shumë kohë para se harkimi i brendshëm nga elektrodat të shponte shiritin dhe të shkatërronte rotorin -!@#$, Një tjetër turbinë e thekur! (Tre harqe të shpimit shfaqen si shpërthime yjesh në figurën me dritë të ulët). Një ide më e mirë ishte heqja e shiritit origjinal dhe mbulimi i llamarinës me një material izolues më të trashë që posedon forcë më të madhe dielektrike. Përdora një fletë plastike të rëndë të prerë nga një paketë trajtimesh qensh të cilat i sigurova me shirit.

Hapi 13: Instaloni Asamblenë e Rotorit

I hoqa pajisjet fundore të tokës nga turbina dhe futa rotorin e përfunduar derisa boshti të angazhonte plotësisht kushinetat. Lidhësit e unazës u shtuan në pozicionet e orës 5:00 dhe 7:00 për hyrjen e energjisë.

Hapi 14: Riparoni dhe izoloni elektrodat

Turbina nuk kishte gjasa të funksiononte siç duhet b/c disa skaje kryesore u përkulën gjatë futjes së montimit të rotorit. Përpjekja ime ishte të çmontoja turbinën dhe pastaj të epoksoja një shkop të trazimit të kafesë në secilën elektrodë si një rreze mbështetëse. Shkopinjtë u përgatitën duke përdorur letër rëre med/të imët dhe më pas u ngjyrosën me një stilolaps bojë argjendi. Kam përdorur 12 seksione të kashtës të koduara me ngjyra (0.5 cm ID x 3.5 cm) për të izoluar shufrat mbështetës. Çdo pjesë rrëshqiti mbi një shufër mbështetëse, duke kaluar nëpër vrimat e grommet dhe të kapakut fundor.

Hapi 15: Ribashkoni Turbinën dhe Rregulloni Boshllëqet

Pas vendosjes së turbinës përsëri (përsëri!) Dhe lidhjes serike të elektrodave të nxehta dhe tokëzuese, unë bashkova telat e hyrjes në shtyllat lidhëse. Distancat e hendekut u rregulluan duke rrotulluar arrat e lisit në fund të secilës shufër derisa skajet kryesore të ishin brenda 1 mm nga sipërfaqja e rotorit. Preva një mëngë nga një kashtë ID "1/4 inç" "Big Gulp" dhe e rrëshqita mbi skajet e boshtit për të kufizuar lëvizjen e rotorit krah për krah.

Hapi 16: Test i ekzekutuar

Turbina gumëzhinte në 13.5 kV me një barazim 1.0 mAmp; potencialet më të larta shkaktuan harkim dhe humbje të energjisë. Këtu është një video që tregon EST që funksionon me shpejtësi të lartë. Një video e dytë është këtu. Qëndroni të azhurnuar për përditësimet se çfarë mund të bëjë EST!