Patobulinta elektrostatinė turbina, pagaminta iš perdirbamų: 16 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Tai visiškai subraižyta elektrostatinė turbina (EST), kuri aukštos įtampos nuolatinę srovę (HVDC) paverčia dideliu greičiu sukamuoju judesiu. Mano projektą įkvėpė „Jefimenko Corona Motor“, varomas elektros energija iš atmosferos:

Turbina buvo pagaminta iš šių elementų: plastikinių vamzdelių ir gėrimo šiaudelių, nailoninių tarpiklių, kartono, lakštinio metalo jungiamųjų ir tvirtinimo detalių, taip pat HVDC maitinimo šaltinio, naudojamo vietoj žemės elektrinio lauko. Turbinoje yra skaidrus plastikinis korpusas, kuris sumažina atsitiktinio HV kontakto riziką, tuo pačiu suteikiant galimybę pamatyti turbiną iš vidaus klasių ir mokslo parodų demonstravimui. Eksploatuojant turbiną tamsesnėje patalpoje, vainiko išmetimas sukelia vaiduoklišką, melsvai violetinį švytėjimą, kuris apšviečia korpuso vidų. Ankstesnės EST versijos palyginimas rodo mažesnį, paprastesnį profilį. Statybai naudojau paprastus rankinius įrankius ir elektrinį grąžtą. Įspėjimas: Šis projektas gali sukelti ozono dujas ir turėtų būti naudojamas tose vietose, kuriose yra tinkama ventiliacija. Dirbant su metalo lakštais dėl aštrių briaunų rekomenduojama naudoti pirštines. Galiausiai, HVDC ne visada yra patogus vartotojui, todėl elkitės atitinkamai!

1 žingsnis: Kaip veikia EST-3?

EST turi 6 folijos elektrodus su skustuvo aštriais kraštais, juosiančius plastikinį rotorių. Yra 3 serijos laidiniai karšti elektrodai, kurie ant rotoriaus paviršiaus nusėda įkrautas daleles. Karštieji elektrodai poliškumu keičiasi su 3 įžemintais rotoriais (šiuo atveju: Hot-Gnd-Hot-Gnd-Hot-Gnd). Karšti elektrodai purškia rotorių panašiais krūviais, kuriuos elektrodai atbaido, sukdami rotorių. Indukcijos metu kiekvienas karštas elektrodas pritraukia rotoriaus segmentą, kurį elektra neutralizavo ankstesnis įžeminimo elektrodas. Rotorius turi lakštinio metalo pagrindą, kad būtų optimizuotas elektrinio lauko gradientas tarp kiekvieno elektrodo priekinio krašto ir rotoriaus paviršiaus. Karštus elektrodus purškiant jonus ant rotoriaus kartu su įžeminimo elektrodais atliekant valymo detales, buvo galima iškrauti turbiną pasiekti 3 500 aps./min., Naudojant pramoninio lygio jonizatorių. Eskizas rodo EST prototipą su 8 elektrodais, kuris buvo apgailėtinas gedimas dėl vidinio lanko tarp elektrodų, esančių per arti vienas kito.

Pamoka išsinešimui: Prieš naudodami didelės galios šaltinį įsitikinkite, kad elektrodai yra tinkamai izoliuoti ir (arba) išdėstyti vienas nuo kito; Priešingu atveju jūsų turbina gali būti sumažinta iki rūkančios karštos netvarkos!

2 žingsnis: suraskite plastikinius vamzdžius korpusui ir rotoriui

Radau šiuos akrilo vamzdelius vietinėje plastiko parduotuvėje. Naudojau juos turbinos korpusui ir rotoriui gaminti. Tikslūs matmenys nesvarbūs. Vienas vamzdis turi tilpti į kitą, o aplinkui turi būti keli centimetrai atstumo. Taip pat tiks standūs plastikiniai buteliai, pvz., Vitaminų indai, su nupjautais viršūnėmis ir dugnais.

3 žingsnis: Iškirpkite elektrodus iš Turkijos keptuvės

Iš išmestos aliuminio kalakutienos kepimo skardos, likusios iš vakarienės, buvo nupjauti šeši elektrodai. (Patarimas dėl konstrukcijos: naudokite keptuvę dideliam paukščiui virti, metalas yra sunkesnis ir mažiau linkęs sulenkti.) Kiekvieno elektrodo ilgį perpjaunu maždaug lygų rotoriaus ilgiui, stengdamasis nesuspausti iki valcavimo kraštų.

4 žingsnis: įdėkite elektrodų atraminius strypus

Aš įkišau 8-32 sriegio strypo segmentą per kiekvieno elektrodo skylę (tinka buvo vietoje!). Segmentai buvo 3,0 cm ilgesni nei turbinos korpusas.

5 žingsnis: išlyginkite priekinius elektrodų kraštus

Gofruotumą ir įbrėžimus folijoje pašalinau kočėlu.

6 žingsnis: apipjaustykite ir suapvalinkite elektrodų kraštus

Kiekvieno elektrodo briaunos buvo supjaustytos iki 1,0 cm, naudojant popieriaus pjaustytuvą. Kampai buvo suapvalinti pomėgių dilde, kad sumažėtų vainiko nuotėkis.

7 žingsnis: supjaustykite korpuso ir rotoriaus atramines plokštes ir galinius dangtelius

Aš supjaustau 6 kartoninių diskų rinkinį, kad padarytų korpuso galinius dangtelius; kitas diskų rinkinys rotoriaus galiniams dangteliams; ir galiausiai, aš nukirpau trečią diskų rinkinį, kad padarytų guolių fiksavimo plokštes.

8 veiksmas: patikrinkite galinius dangtelius, rotorių ir korpusą

Aš nuslydau rotoriaus ir korpuso galinius dangtelius virš 1/4 colio skersmens kietmedžio kaiščio, kuris tarnavo kaip turbinos velenas. Vėliau, norint pagerinti išvaizdą, kaištis buvo pakeistas į akrilo strypą. Aš patikrinau galinio dangtelio vietą ir patikrinau, ar rotorius koncentriškai išdėstytas korpuse. (Patarimas statybai: apvyniokite popieriaus juostelę, suteptą medžio klijais, aplink diskus, kol jie tvirtai tilps į vamzdelius.)

9 veiksmas: iš naujo gręžkite guolių korpuso galinius dangtelius

Korpuso ir rotoriaus galinių dangtelių surinkimui naudojau medienos klijus. Tada skylės buvo išgręžtos 60 laipsnių kampu išilgai korpuso galinių dangtelių išorinio perimetro, kad jos galėtų priimti srieginius atraminius strypus. Antras žiedas, esantis 120 laipsnių kampu, buvo išgręžtas viduryje tarp išorinio žiedo ir centro. Atitinkamas skylių rinkinys buvo išgręžtas per fiksavimo plokštes. Iš pradžių aš išgręžiau korpuso galinių dangtelių centrus, kad galėčiau priimti metalinius guolius. Tačiau jie iš elektrodų galiukų traukė kibirkštis, kai turbina priartėjo prie visos galios. Radau aplinką, kurioje buvo 1/4 colio ID, nelaidūs nailoniniai tarpikliai kaip guoliai. Aš juos pritvirtinau trimis 8-32 nailoniniais varžtais, įkištais per fiksavimo plokštę. Kai rankomis sukiau rotorių, buvo tam tikras pasipriešinimas riedėjimui, tačiau turbina tikriausiai nesudegtų ir nepavirtų SHM (rūkanti karšta netvarka).:> D

10 žingsnis: gręžimo tvirtinimo angos korpuse

Aš išgręžiau dvi 1/4 colio tvirtinimo angas per kiekvieną korpuso vamzdžio galą. Skylės priėmė 1/4 colio nailoninius varžtus su fiksavimo poveržlėmis ir šešiakampėmis veržlėmis.

11 veiksmas: pritvirtinkite prijungimo ir palaikymo įrangą prie elektrodų

Dvi žiedinės jungtys buvo perbrauktos ant kiekvieno įžeminimo strypo, kaip parodyta. Aš naudoju gumines tarpines (3/16 ID) kaip atsargas. Ši procedūra buvo pakartota elektrifikuotam turbinos galui. Viskas buvo laikinai pritvirtinta nailoninėmis gilės veržlėmis, kad patikrintų, ar gerai tinka. (Rotorius nebuvo sumontuotas taškas.)

12 žingsnis: Paruoškite rotoriaus surinkimą

Iš pradžių aš uždengiau rotoriaus vamzdelį metaliniu lakštu, išpjautu iš alaus skardinės, o po to spirale apvyniota plastikine juosta aplink vamzdelį. Vėliau, įjungiant turbiną, neilgai trukus vidinis lankas nuo elektrodų pramušė juostą ir sugadino rotorių -!@#$, Dar viena skrudinta turbina! (Trys pradūrimo lankai esant mažam apšvietimui rodomi kaip žvaigždės). Geresnė idėja buvo nuimti originalią juostą ir padengti skardą storesne izoliacine medžiaga, pasižyminčia didesniu dielektriniu stiprumu. Aš naudojau sunkaus plastiko lakštą, supjaustytą iš šunų skanėstų pakuotės, kurią pritvirtinau juostele.

13 žingsnis: sumontuokite rotoriaus mazgą

Iš turbinos pašalinau įžeminimo galą ir įdėjau užbaigtą rotorių, kol velenas visiškai užfiksavo guolius. Žiedinės jungtys buvo pridėtos 5:00 ir 7:00 val.

14 žingsnis: Remontuokite ir izoliuokite elektrodus

Tikėtina, kad turbina tinkamai neveiks, kai įterpiant rotoriaus mazgą buvo sulenkti keli priekiniai kraštai. Mano darbas buvo išardyti turbiną ir tada epoksidinę kavos maišymo lazdelę prie kiekvieno elektrodo kaip atraminę siją. Lazdelės buvo paruoštos naudojant med/smulkų švitrinį popierių, o tada nudažytos sidabriniu dažų rašikliu. Atraminiams strypams izoliuoti naudojau 12 spalvų kodų šiaudų sekcijas (0,5 cm ID x 3,5 cm). Kiekviena sekcija nuslydo per atraminį strypą, eidama per tarpiklio ir galinio dangtelio angas.

15 žingsnis: Surinkite turbiną ir sureguliuokite spragas

Sumontavusi turbiną (vėl!) Ir nuosekliai prijungusi karštus ir įžemintus elektrodus, prijungiau įvesties laidus prie surišimo stulpų. Tarpai buvo sureguliuoti sukant gilės veržles kiekvieno strypo gale, kol priekiniai kraštai buvo 1 mm atstumu nuo rotoriaus paviršiaus. Aš nukirpau rankovę iš 1/4 colio ID „Big Gulp“šiaudo ir perbraukiau per ašies galus, kad apribotų rotoriaus judėjimą iš vienos pusės į kitą.

16 žingsnis: bandomasis paleidimas

Turbina dūzgė esant 13,5 kV įtampai su 1,0 mAmp; didesnis potencialas sukėlė lanką ir galios praradimą. Čia yra vaizdo įrašas, rodantis, kad EST veikia dideliu greičiu. Antrasis vaizdo įrašas yra čia. Sekite naujienas apie tai, ką gali EST!