טורבינה אלקטרוסטטית משופרת העשויה ממחזור: 16 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

זוהי טורבינה אלקטרוסטטית (EST) הבנויה לחלוטין על שריטות, הממירה זרם ישר במתח גבוה (HVDC) לתנועה סיבובית במהירות גבוהה. הפרויקט שלי היה בהשראת מנוע הקורונה של ג'פימנקו המונע בחשמל מהאטמוספירה:

הטורבינה נבנתה מהפריטים הבאים: צינורות פלסטיק וקשיות שתייה, מרווחי ניילון, קרטון, חומרה לחיבור והרכבה של מתכת וכן מקור כוח HVDC המשמש במקום השדה החשמלי של כדור הארץ. הטורבינה כוללת בית פלסטיק שקוף המפחית את הסיכון למגע HV בשוגג תוך מתן מבט פנימי של הטורבינה להדגמות בכיתה ובמדעי יריד. בעת הפעלת הטורבינה בחדר חשוך, פריקת קורונה מייצרת זוהר רפאים, כחול-סגול, המאיר את פנים הבית. השוואה זו לצד זו של גרסה קודמת של ה- EST מציגה את הפרופיל הקטן והיעיל יותר. השתמשתי בכלי יד פשוטים ובמקדחה חשמלית לבנייה. זהירות: פרויקט זה יכול לייצר גז אוזון ויש להפעיל אותו באזורים עם אוורור מתאים. כפפות עבודה מומלצות בעבודה עם מתכת בגלל קצוות חדים. לבסוף, HVDC אינו תמיד ידידותי למשתמש, לכן פעל בהתאם!

שלב 1: כיצד פועל EST-3?

ל- EST יש 6 אלקטרודות לסכל עם קצוות חדים כתער המקיפים רוטור פלסטיק. ישנם 3 אלקטרודות חמות בסדרה המחוברות לחלקיקים טעונים על פני השטח של הרוטור. אלקטרודות חמות מתחלפות בקוטביות עם 3 רוטורים מקורקעים (במקרה זה: Hot-Gnd-Hot-Gnd-Hot-Gnd). האלקטרודות החמות מרססות את הרוטור במטענים דומים, שהאלקטרודות דוחפות לאחר מכן וגורמות לרוטור להסתובב. באמצעות תהליך האינדוקציה, כל אלקטרודה חמה מושכת את קטע הרוטור שנוטרל חשמלית על ידי האלקטרודה הקרקעית הקודמת. לרוטור יש גיבוי מתכת כדי לייעל את שיפוע השדה החשמלי בין הקצה המוביל של כל אלקטרודה לבין פני הרוטור. הפעולה של אלקטרודות חמות המתזות יונים על הרוטור בשילוב עם אלקטרודות הקרקע על פירוט הניקוי אפשרה לטורבינה הנטענת להגיע ל -3, 500 סל ד באמצעות יינון בדרגה תעשייתית. הסקיצה מציגה אב טיפוס EST עם 8 אלקטרודות שהייתה כישלון אומלל עקב קשת פנימית בין האלקטרודות הממוקמות קרוב מדי.

שיעור Take-away: וודא כי האלקטרודות מבודדות כראוי ו/או מרווחות זה מזה לפני השימוש במקור הספק גבוה; אחרת, הטורבינה שלך יכולה להיות מופחתת לבלגן חם ומעשן!

שלב 2: אתר צינורות פלסטיק לדיור ורוטור

מצאתי את צינורות האקריליק האלה בפח האשפה של חנות פלסטיק מקומית. השתמשתי בהם לייצור בית הטורבינה והרוטור. המידות המדויקות לא חשובות. צינור אחד צריך להתאים בתוך השני עם מרווח של כמה ס מ מסביב. בקבוקי פלסטיק קשיחים, כמו מיכלי ויטמינים, עם החלק העליון והתחתון מנותקים יעבדו גם הם.

שלב 3: גזרו אלקטרודות ממחבת טורקיה

שש אלקטרודות נחתכו מתבנית תבנית הודו אלומיניום שהושלכה שנותרה ממסיבת ארוחת ערב. (טיפ בנייה: השתמשו במחבת לבישול ציפור גדולה, המתכת כבדה יותר ופחות נוטה להתכופף.) אני חותך את אורך כל אלקטרודה השווה בערך לאורך הרוטור תוך השתדלות לא לרסק לקצוות מגולגלים.

שלב 4: הכנס מוטות תמיכה לאלקטרודה

הכנסתי קטע מוט מוטות 8-32 דרך החור של כל אלקטרודה (ההתאמה הייתה נקודתית !!). הפלחים היו ארוכים ב -3.0 ס מ ממחזיק הטורבינות.

שלב 5: משטחים קצוות מובילים של אלקטרודות

הסרתי גלי ונקעים בנייר הכסף בעזרת מערוך.

שלב 6: חתוך ועגל את קצוות האלקטרודות

הקצוות המובילים של כל אלקטרודה נחתכו ל -1.0 ס מ באמצעות חותך נייר. הפינות מעוגלות בקובץ תחביב לצמצום דליפת הקורונה.

שלב 7: חותכים לוחות מחזיקים ומכסי קצה לדיור ורוטור

חתכתי סט של 6 דיסקי קרטון ליצירת כובעי קצה של דיור; קבוצה נוספת של דיסקים לכובעי קצה הרוטור; ולבסוף, חתכתי סט שלישי של דיסקים כדי ליצור לוחות מחזיקים למסבים.

שלב 8: בדוק את מכסי הקצה, הרוטור והשיכון

החלקתי את מכסה הקצה של הרוטור והדיור על פני קוטר 1/4 אינץ ', עץ קשיח ששימש כפיר הטורבינה. מאוחר יותר בבנייה, השדרוג שודרג למוט אקרילי לשיפור המראה. אימתתי את מיקום מכסה הקצה ובדקתי כי הרוטור ממוקם במיקום ריכוזי בבית. (טיפ בנייה: עטפו נייר דבק שנמרח בדבק עץ מסביב לדיסקים עד שהם נכנסים היטב לצינורות.)

שלב 9: קידוח מחדש של מכסי קצה הדיור למסבים

השתמשתי בדבק עץ כדי להרכיב את מכסה הקצה והבית של הרוטור. לאחר מכן נקדחו חורים 60 מעלות זה מזה לאורך ההיקף החיצוני של מכסי הקצה של הדיור, כך שיוכלו לקבל מוטות תמיכה מושחלים. טבעת חורים שנייה בהפרש של 120 מעלות זה מזה נקדחה באמצע הדרך בין הטבעת החיצונית למרכז. סט חורים תואם נקדח דרך צלחות המחזיק. בתחילה קידחתי את מרכזי מכסי הקצה של הדיור כדי לקבל מסבי מתכת. עם זאת, הם הוציאו ניצוצות מקצות האלקטרודות כשהטורבינה התקרבה למלוא העוצמה. מצאתי מכשיר עבודה הכולל מזהה בגודל 1/4 אינץ ', מרווחי ניילון לא מוליכים כמסבים. אבטחתי אותם בעזרת שלושה ברגי ניילון 8-32 שהוכנסו דרך צלחת המחזיק. הייתה איזו התנגדות לגלגול כאשר סיבבתי ביד את הרוטור, אבל הטורבינה כנראה לא תיחרב ותהפוך ל- SHM (עישון חם).:> ד

שלב 10: חורי הרכבה מקדחים בשיכון

קדחתי שני חורי הרכבה בגודל 1/4 אינץ 'דרך כל קצה צינור הדיור. החורים קיבלו ברגי ניילון בגודל 1/4 אינץ 'עם רחיצות מנעולים ואומים משושה.

שלב 11: חבר את חומרת החיבור והתמיכה לאלקטרודות

שני מחברי טבעות הוחלקו על כל מוט קרקע כפי שמוצג. השתמשתי בבדיות גומי (מזהה 3/16 אינץ ') כסטנד-אפים. הליך זה חזר על עצמו בקצה החשמלית של הטורבינה. הכל היה מאובטח באופן זמני בעזרת אגוזי בלוט ניילון על מנת לבדוק התאמה טובה. (הרוטור לא הותקן בזה נְקוּדָה.)

שלב 12: הכנת רוטור הכנה

בתחילה כיסיתי את צינור הרוטור ביריעת מתכת שנחתכה מקופסת בירה ולאחר מכן סרט פלסטיק מסובב סביב הצינור. מאוחר יותר, בעת הפעלת הטורבינה, לא עבר זמן רב עד שהקפיצות הפנימיות מהאלקטרודות פקדו את הקלטת והרסו את הרוטור -!@#$, עוד טורבינה קלויה! (שלוש קשתות ניקוב מופיעות כפרצות כוכבים בתמונת האור הנמוך). רעיון טוב יותר היה להסיר את הקלטת המקורית ולכסות את המתכת בחומר בידוד עבה יותר בעל חוזק דיאלקטרי גבוה יותר. השתמשתי בדף פלסטיק כבד שנחתך מחבילה של פינוקי כלבים אותם אבטחתי בעזרת סרט.

שלב 13: התקן את מכלול הרוטור

הסרתי חומרת קצה מהטורבינה והכנסתי את הרוטור שהושלם עד שהפיר תקע את המסבים באופן מלא. מחברי טבעת נוספו בעמדות 5:00 ו -7: 00 עבור קלט חשמל.

שלב 14: תיקון ובידוד אלקטרודות

הטורבינה לא צפויה לפעול כראוי. B/c כמה קצוות מובילים התכופפו בעת החדרת מכלול הרוטור. העבודה שלי הייתה לפרק את הטורבינה ולאחר מכן לאפוקסי מקל ערבוב קפה לכל אלקטרודה כקרן תמיכה. המקלות הוכנו בעזרת נייר חול/עדין ולאחר מכן נצבעו בעט צבע כסוף. השתמשתי ב -12 קטעי קש מקודדים בצבע (0.5 ס"מ מזהה x 3.5 ס"מ) לבידוד מוטות התמיכה. כל קטע החליק על מוט תמיכה, עובר דרך חורי הפקק והקצה.

שלב 15: הרכיב מחדש את הטורבינה והתאם את הפערים

לאחר שהחזרתי את הטורבינה (שוב!) וחיברתי את האלקטרודות החמות והטחנות בסדרה, חיברתי חוטי קלט אל עמודי הכריכה. מרחקי הפער הותאמו על ידי גרימת אגוזי הבלוט בקצה כל מוט עד שהקצוות המובילים היו בתוך 1 מ"מ מפני השטח של הרוטור. חתכתי שרוול מקש "Big Gulp" מזהה בגודל 1/4 אינץ 'והחלקתי אותו מעל קצות הציר כדי להגביל את תנועת הרוטור מצד לצד.

שלב 16: הפעלת מבחן

הטורבינה המהמה ב -13.5 קילו וולט עם תיקו של 1.0 mAmp; פוטנציאל גבוה יותר גרם לקשתות ולאובדן חשמל. לפניכם סרטון המציג את ה- EST הפועל במהירות גבוהה. סרטון שני כאן. עקוב אחר עדכונים על מה ה- EST יכול לעשות!