Taaskasutatavatest materjalidest valmistatud täiustatud elektrostaatiline turbiin: 16 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

See on täiesti nullist ehitatud elektrostaatiline turbiin (EST), mis muudab kõrgepinge alalisvoolu (HVDC) suureks pöörlevaks liikumiseks. Minu projekt oli inspireeritud Jefimenko Corona mootorist, mis töötab atmosfääri elektrienergiast:

Turbiin oli valmistatud järgmistest elementidest: plasttorud ja joogikõrred, nailonist vaheseinad, papp, lehtmetallist ühendus- ja kinnitusdetailid ning Maa elektrivälja asemel kasutatav HVDC toiteallikas. Turbiinil on läbipaistev plastikust korpus, mis vähendab juhusliku kõrgepingekontakti ohtu, võimaldades samal ajal turbiini sisevaadet klassiruumis ja teadusmessidel. Pimedas ruumis turbiini käitades tekitab koroonalahendus kummitusliku sinakasvioletse sära, mis valgustab korpuse sisemust. EST varasema versiooni kõrvuti võrdlus näitab väiksemat ja sujuvamat profiili. Ehitamiseks kasutasin lihtsaid käsitööriistu ja elektritrelli. Ettevaatust: see projekt võib tekitada osoongaasi ja seda tuleks kasutada piisava ventilatsiooniga piirkondades. Lehtmetalliga töötamisel on terariistade tõttu soovitatav kasutada töökindaid. Lõpuks ei ole HVDC alati kasutajasõbralik, seega tegutsege vastavalt!

Samm: kuidas EST-3 töötab?

EST -l on 6 foolium -elektroodi, millel on habemenuga teravad servad ja mis ümbritsevad plastikust rootorit. Seal on 3 seeriajuhtmega kuuma elektroodi, mis ladestavad laetud osakesed rootori pinnale. Kuumad elektroodid vahelduvad polaarsuses 3 maandatud rootoriga (antud juhul: Hot-Gnd-Hot-Gnd-Hot-Gnd). Kuumad elektroodid pihustavad rootorit sarnaste laengutega, mille elektroodid tõrjuvad, põhjustades rootori pöörlemist. Induktsiooniprotsessi käigus tõmbab iga kuum elektrood ligi rootori segmendi, mille eelnev maanduselektrood oli elektriliselt neutraliseerinud. Rootoril on lehtmetallist alus, et optimeerida elektrivälja gradienti iga elektroodi esiserva ja rootori pinna vahel. Rootorile ioone pritsivate kuumade elektroodide ja maanduselektroodide abil puhastusdetailidel võimaldas tööstuslikul ionisaatoril koormamata turbiin jõuda 3 500 p / min. Joonisel on kujutatud 8 elektroodiga EST prototüüp, mis oli õnnetu rike liiga tihedalt üksteise külge asetatud elektroodide vahelise sisekaare tõttu.

Kaasavõtmise õppetund: veenduge enne suure väljundvõimsuse kasutamist, et elektroodid oleksid korralikult isoleeritud ja/või üksteisest eraldatud; muidu võib teie turbiini muuta suitsetavaks kuumaks segaduseks!

Samm: leidke korpuse ja rootori plasttorud

Leidsin need akrüülist torud kohaliku plastikaupluse prügikastist. Kasutasin neid turbiini korpuse ja rootori valmistamiseks. Täpsed mõõtmed ei oma tähtsust. Üks toru peaks sobima teise sisse ja selle ümbermõõt peaks olema mitu cm. Samuti toimiksid jäigad plastpudelid, näiteks vitamiinianumad, mille otsad ja põhjad on ära lõigatud.

Samm: lõigake Türgi pannilt elektroodid välja

Õhtusöögist järele jäänud alumiiniumist kalkunipulbri pannilt lõigati kuus elektroodi. (Ehitusnõuanne: kasutage suure linnu küpsetamiseks panni, metall on raskem ja paindub vähem.) Lõikasin iga elektroodi pikkuse ligikaudu võrdseks rootori pikkusega, püüdes samal ajal mitte puruneda valtsitud servadeni.

Samm: sisestage elektroodide tugivardad

Ma sisestasin iga elektroodi augu kaudu 8-32 keermestatud varda segmendi (sobivus oli kohapeal !!). Segmendid olid turbiini korpusest 3,0 cm pikemad.

Samm: tasandage elektroodide esiservad

Lainepaelad ja mõlgid eemaldasin kilest taignarulliga.

6. samm: elektroodide servade korrastamine ja ümardamine

Iga elektroodi esiservad lõigati paberilõikuri abil 1,0 cm -ni. Koroonilekke vähendamiseks olid nurgad ümardatud hobiviiliga.

Samm: lõigake korpuse ja rootori kinnitusplaadid ja otsakorgid

Lõikasin komplekti 6 papist ketast, et teha korpuse otsakorgid; teine ketaste komplekt rootori otsakorkide jaoks; ja lõpuks lõikasin laagrite kinnitusplaatide valmistamiseks kolmanda komplekti kettaid.

8. toiming: kontrollige otsakorke, rootorit ja korpust

Libistasin rootori ja korpuse otsakatted üle 1/4 tolli läbimõõduga lehtpuidust tüübli, mis oli turbiini võll. Hiljem ehituses muudeti tüübel välimuse parandamiseks akrüülvardaks. Kontrollisin otsakorgi asetust ja kontrollisin, kas rootor on korpuses kontsentriliselt paigutatud. (Ehitusnõuanne: keerake puiduliimiga määritud paberilint ketaste ümber, kuni need tihedalt torudesse mahuvad.)

9. samm: puurige laagrite korpuse otsakorgid uuesti

Korpuse ja rootori otsakorkide kokkupanemisel kasutasin puiduliimi. Seejärel puuriti augud 60 kraadi kaugusel mööda korpuse otsakorkide välismõõtu, et need saaksid vastu võtta keermestatud tugivardad. Teine aukude rõngas 120 kraadi kaugusel puuriti välimise rõnga ja keskosa vahele. Vastav aukude komplekt puuriti läbi kinnitusplaatide. Esialgu puurisin korpuse otsakorkide keskused välja, et vastu võtta metalllaagreid. Küll aga tõmbasid nad turbiini lähenedes täisvõimsusele elektroodide otstest sädemeid. Leidsin lahenduse, mis hõlmas laagritena 1/4 tolli ID, mittejuhtivaid nailonist vahekaugusi. Kinnitasin need kolme 8-32 nailonpoldiga, mis olid sisestatud läbi kinnitusplaadi. Rootorit käsitsi keerutades tekkis teatav veeretakistus, kuid turbiin ilmselt ei kõrbenud ja muutuks SHM -iks (suitsetamise kuum segadus).:> D

10. samm: puurige korpuse kinnitusavad

Puurisin korpustoru mõlemast otsast läbi kaks 1/4 tolli paigaldusava. Augud võtsid vastu 1/4 tolli nailonpoldid koos lukuseibide ja kuuskantmutritega.

Samm 11: ühendage ühendus- ja tugiriistvara elektroodide külge

Kaks rõngasühendust libistati üle iga maandusvarda, nagu näidatud. Kasutasin kummipaeladena (3/16 ID). Seda protseduuri korrati turbiini elektrifitseeritud otsa jaoks. Kõik kinnitati ajutiselt nailonist tammetõrudega, et kontrollida nende sobivust. (Rootorit ei paigaldatud punkt.)

12. samm: valmistage rootori kokkupanek ette

Esialgu katsin rootoritoru õllepurgist lõigatud metallplekiga ja seejärel spiraalselt ümber toru keerdunud plastlindiga. Hiljem, turbiini sisselülitamisel, ei läinud kaua aega enne, kui elektroodide sisemine kaar lindi torkas ja rootori rikkus -!@#$, Teine röstitud turbiin! (Vähese valgusega pildil ilmuvad tähepaistetena kolm torkekaart). Parem mõte oli eemaldada algne lint ja katta lehtmetall paksema isoleermaterjaliga, millel on suurem dielektriline tugevus. Kasutasin koerte maiustuste pakendist lõigatud raskeveokite plastlehte, mille kinnitasin teibiga.

Samm: paigaldage rootori komplekt

Eemaldasin turbiini maapealse riistvara ja sisestasin valmis rootori, kuni võll haakis laagrid täielikult. Rõngaspistikud lisati toite sisendi jaoks kella 5.00 ja 7.00 asendisse.

Samm: elektroodide parandamine ja isoleerimine

Turbiin ei töötanud tõenäoliselt korralikult, rootorikomplekti sisestamise ajal olid mitmed esiservad painutatud. Minu tööpõhimõte oli turbiini lahti võtmine ja seejärel iga elektroodi tugitalana kohvi segamispulga epoksü. Pulgad valmistati ette med/peene liivapaberi abil ja seejärel värviti hõbedase värvipliiatsiga. Tugivardade isoleerimiseks kasutasin 12 värvikoodiga põhulõiku (0,5 cm ID x 3,5 cm). Iga sektsioon libises üle tugivarda, läbides nii tihendus- kui ka otsakorgi augud.

Samm: pange turbiin uuesti kokku ja reguleerige lünki

Pärast turbiini uuesti kokku panemist (uuesti!) Ja kuuma- ja maanduselektroodide seeriajuhtmete ühendamist kinnitasin sisendjuhtmed sidumispostide külge. Vahekaugusi reguleeriti, pingutades tammetõru mutreid iga varda otsas, kuni esiservad olid rootori pinnast 1 mm raadiuses. Lõikasin varruka 1/4 tolli ID "Big Gulp" õlgedest ja libistasin selle üle telje otste, et piirata rootori liikumist küljelt küljele.

16. samm: testkäivitus

Turbiin sumises 13,5 kV juures 1,0 mAmp voolutugevusega; suuremad potentsiaalid põhjustasid kaare ja voolukatkestuse. Siin on video, mis näitab EST -d suurel kiirusel töötamas. Teine video on siin. Jälgige värskendusi selle kohta, mida EST saab teha!