Меню сайта
Реклама
Топ новостей
Замена подушек двигателя ваз 2109
Автомобили, как известно, имеют сложнейшее устройство, в котором каждый элемент выполняет уникальную, важную роль. Двигатель, без сомнения, «сердце» автомобиля и в нем возможны различные сбои. Далеко не

Замена подушек двигателя ваз 2109
Автомобили, как известно, имеют сложнейшее устройство, в котором каждый элемент выполняет уникальную, важную роль. Двигатель, без сомнения, «сердце» автомобиля и в нем возможны различные сбои. Далеко не

Замена масла и масляного фильтра в двигателях ВАЗ 2106
Замена масла в двигателе ВАЗ 2106, а также масляного фильтра Необходимые инструменты: шестигранный ключ, имеющий Г-образную форму (для откручивания пробки сливного отверстия); специальный ключ для

Электросхема двигателя ваз. Электросхема электрооборудования автомобиля ВАЗ 2106
Электросхемы ВАЗ 2103 2106 21061 Цветные электросхемы ВАЗ 2103 2106 21061 схемы электрооборудования Источник питания, генератор Реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи Стартер Система

Тюнинг двигателя ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2113, 2114, 2115 » Страница 3
Фильтр нулевого сопротивления на ВАЗ Воздушный фильтр пониженного сопротивления предназначен для более свободного, по сравнению со стандартным фильтром, прохождения воздуха во впускную систему двигателя.

Ваз 2109: самостоятельная замена масла двигателя
Двигатель ВАЗ 2109 Одним из основных узлов любого автомобиля является его двигатель. Во многом срок его службы влияет на надежную работу всего автомобиля. Увеличить срок эксплуатации двигателя автомобиля

Установка гидрокомпенсаторов на ВАЗ-2107, ВАЗ-2106 - на любой классический двигатель. Гидрокомпенсаторы на ваз
. особенности конструкции и методика установки Для обеспечения эффективной работы двигателя можно установить гидрокомпенсаторы. На ВАЗ-2107 монтаж таких устройств оказывается довольно проблематичным, да

Ваз 2109: глохнет двигатель - что делать
Двигатель ВАЗ Иногда в пути случается такая неприятность, водитель попадает в ситуацию, когда посреди дороги глохнет двигатель ваз 2109 и дальше завести автомобиль, не получается. Самое интересное

Тюнинг ВАЗ 2105
  ВАЗ 2105 был представлен заводом в 1979 году. Тогда это был комфортабельный автомобиль, который вполне соответствовал требованиям времени. Надо сказать, ничего выдающегося здесь не было, однако, угловатые

Как установить двигатель на ваз классика
Двигатель от Приоры на «классику» Думаю, что многие автовладельцы «классики», ВАЗ 2107, 2106 и других моделей Жигулей хотят увеличить мощность своего автомобиля, но задел мощности у стандартного двигателя

Реклама
 
 

Двигатель без энергии. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть без потерь энергии

Опубликовано: 22.08.2018

видео Двигатель без энергии. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть без потерь энергии

Получение энергии нулевой точки для создания вечного двигателя.



Регулятор оборотов электродвигателя 220 В без потери мощности: принцип работы, виды двигателей

Каждый из нас дома имеет какой-то электроприбор, который работает в доме не один год. Но со временем мощность техники слабеет и не выполняет своих прямых предназначений. Именно тогда стоит обратить внимание на внутренности оборудования. В основном проблемы возникают с электродвигателем, который отвечает за функциональность техники. Тогда стоит обратить свое внимание на прибор, который регулирует обороты мощности двигателя без снижения их мощности.


Бесплатная энергия из бутылки / генератор из редуктора

Виды двигателей

Регулятор оборотов с поддержанием мощности — изобретение, которое вдохнет новую жизнь в электроприбор, и он будет работать как только что приобретенный товар. Но стоит помнить о том, что двигатели бывают разных форматов и у каждого своя предельная работа.


Бесплатная энергия. Вечный двигатель.

Двигатели разные по характеристикам. Это значит то, что та или иная техника работает на разных частотах оборота вала, запускающего механизм. Мотор может быть:

однофазным, двухфазным, трехфазным.

В основном трехфазные электромоторы встречаются на заводах или крупных фабриках. В домашних условиях используются однофазные и двухфазные. Данного электричества хватает на работу бытовой техники.

Регулятор оборотов мощности

Принципы работы

Регулятор оборотов электродвигателя 220 В без потери мощности используется для поддержки первоначальной заданной частоты оборотов вала. Это один из основных принципов данного прибора, который называется частотным регулятором.

С помощью него электроприбор работает в установленной частоте оборотов двигателя и не снижает ее. Также регулятор скорости двигателя влияет на охлаждение и вентиляцию мотора. C помощью мощности устанавливается скорость, которую можно как поднять, так и снизить.

Вопросом о том, как уменьшить обороты электродвигателя 220 В, задавались многие люди. Но данная процедура довольно проста. Стоит только изменить частоту питающего напряжения, что существенно снизит производительность вала мотора. Также можно изменить питание двигателя, задействуя при этом его катушки. Управление электричеством тесно связано с магнитным полем и скольжением электродвигателя. Для таких действий используют в основном автотрансформатор, бытовые регуляторы, которые уменьшают обороты данного механизма. Но стоит также помнить о том, что будет уменьшаться мощность двигателя.

Вращение вала

Двигатели делят на:

асинхронные, коллекторные.

Регулятор скорости вращения асинхронного электродвигателя зависит от подключения тока к механизму. Суть работы асинхронного мотора зависит от магнитных катушек, через которые проходит рамка. Она поворачивается на скользящих контактах. И когда при повороте она развернется на 180 градусов, то по данным контактам связь потечет в обратном направлении. Таким образом, вращение останется неизменным. Но при этом действии нужный эффект не будет получен. Он войдет в силу после внесения в механизм пары десятков рамок данного типа.

Коллекторный двигатель используется очень часто. Его работа проста, так как пропускаемый ток проходит напрямую — из-за этого не теряется мощность оборотов электродвигателя, и механизм потребляет меньше электричества.

Двигатель стиральной машины также нуждается в регулировке мощности. Для этого были сделаны специальные платы, которые справляются со своей работой: плата регулировки оборотов двигателя от стиральной машины несет многофункциональное употребление, так как при ее применении снижается напряжение, но не теряется мощность вращения.

Схема данной платы проверена. Стоит только поставить мосты из диодов, подобрав оптрон для светодиода. При этом еще нужно поставить симистор на радиатор. В основном регулировка двигателя начинается от 1000 оборотов.

Если не устраивает регулятор мощности и не хватает его функциональности, можно сделать или усовершенствовать механизм. Для этого нужно учитывать силу тока, которая не должна превышать 70 А, и теплоотдачу при использовании. Поэтому можно установить амперметр для регулировки схемы. Частота будет небольшой и будет определена конденсатором С2.

Далее стоит настроить регулятор и его частоту. При выходе данный импульс будет выходить через двухтактный усилитель на транзисторах. Также можно сделать 2 резистора, которые будут служить выходом для охладительной системы компьютера. Чтобы схема не сгорела, требуется специальный блокиратор, который будет служить удвоенным значением тока. Так данный механизм будет работать долго и в нужном объеме. Регулирующие приборы мощности обеспечат вашим электроприборам долгие годы службы без особых затрат.

instrument.guru

Как определить мощность и частоту оборотов электродвигателя

Возникла необходимость узнать мощность или частоту оборотов вала и другие параметры электродвигателя, но после внимательного осмотра на его корпусе не нашлось таблички (шылдика) с его наименованием и техническими параметрами. Придется определять самому, для этого есть несколько способов и мы их рассмотрим ниже.

Мощность электродвигателя представляет из себя скорость преобразования электрической энергии, ее принято определять в ваттах.

Чтоб осознать, как это работает, нам понадобится 2 величины: сила тока и напряжение. Сила тока — численность тока, которое проходит через поперечное сечение за некий отрезок времени, ее принято определять в амперах. Напряжение — значение, равная работе по перемещению заряда меж 2-мя точками цепи, ее принято определять в вольтах.

Для расчета мощности используется формула N = A/t, где:

N - мощность;

А - работа;

t - время.

Часто электродвигатель поступает с завода с уже указанными техническими параметрами. Но заявленная мощность не всегда соответствует фактической, а скорее всего она может значить лишь максимальную мощность электропотока.

Так что если на вашем электроинструменте указана, например, мощность в 500 ват, это совсем не значит что инструмент будит потреблять точно 500 ват.

Электродвигатели производят стандартной дискретной мощности, линейки типа 1.5,  2.2,  4 кВт.

Опытный электрик может легко отличить 1.5 от 2.2 кВт всего лишь взглянув на его габариты. Помимо этого он сможет определить количество оборотов двигателя по размеру статора, количеству пар полюсов и диаметра вала.

Еще более опытным в этом деле окажется обмотчик, специалист который занимается перемоткой электродвигателей со 100%-ой уверенностью определит технические параметры вашего электродвигателя.

Если табличка с характеристиками двигателя потеряна для подсчета мощности двигателя нужно измерить силу тока на обмотках ротора и с помощью стандартной формулы найти потребляемую мощность электродвигателя. 

Основные способы определения мощности двигателя

Определение мощности по току. Для этого подключаем двигатель в сеть и контролируем напряжение. Затем поочередно, в цепь каждой из обмоток статора включаем амперметр и замеряем потребляемый ток. После того как мы нашли суму потребляемых токов, полученное число необходимо умножить на фиксированное напряжение в результате получим число определяющее мощность электродвигателя в ваттах.

Определяем мощность по габаритам. Нужно измерить диаметр сердечника (с внутренней стороны) и его длину.

Дальше если знаем частоту сети нужно узнать синхронную частоту вращения вала.

Умножаем синхронную частоту вращения вала на диаметр сердечника (в сантиметрах) полученную цифру умножаем на 3.14 затем разделяем на частоту сети умноженную на 120. Полученное значение мощности будит в киловаттах.

Замер по счетчику. Способ считается самым простым. Для этого, для чистоты эксперимента, отключаем все нагрузки в доме. Дальше необходимо включить двигатель на определенное время (например 10 минут) На щетчике будит видно разницу в киловаттах по ней уже легко можно высчитать сколько киловаттах потребляет двигатель. Удобней всего будит воспользоваться портативным электросчетчиком который показывает потребление в киловаттах (ваттах) в режиме реального времени.

Для определения реального показателя мощности, которую выдает двигатель, необходимо найти скорость валового вращения, измеряемую в числе оборотов за секунду, тяговое усилие двигателя.

Частота вращения умножается последовательно на 6,28, показатель силы и радиус вала, который можно вычислить при помощи штангенциркуля. Найденное значение мощности выражается в ваттах.

Определяем рабочее количество оборотов двигателя.

Самый быстрый способ - посчитать количество катушек (катушечных групп) Определяем мощность по расчетным таблицам. С помощью штангенциркуля замеряем диаметр вала, длину мотора (без выступающего вала) и расстояние до оси.Замеряем вылет вала и его выступающую часть, диаметр фланца если он есть, а также расстояние крепежных отверстий. По этим данным с помощью сводной таблицы можно легко определить мощность двигателя и другие характеристики

1,1 КВТ

Обороты в минуту 3000 об/мин 1500 об/мин 1000 об/мин
Габариты h, мм 71 80 80
Диаметр вала d1, мм 19 22 22
Крепление лап по ширине b10, мм 112 125 125
Крепление лап по длине L10, мм 90 100 100
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм 165 165 165
Замок фланца d25, мм 130 130 130

1,5 КВТ

Обороты в минуту 3000 об/мин 1500 об/мин 1000 об/мин
Габариты h, мм 80 80 90
Диаметр вала d1, мм 22 22 24
Крепление лап по ширине b10, мм 125 125 140
Крепление лап по длине L10, мм 100 100 125
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм 165 165 215
Замок фланца d25, мм 130 130 180

2,2 КВТ

Обороты в минуту 3000 об/мин 1500 об/мин 1000 об/мин
Габариты h, мм 80 90 100
Диаметр вала d1, мм 22 24 28
Крепление лап по ширине b10, мм 125 140 160
Крепление лап по длине L10, мм 100 125 140
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм 165 215 215
Замок фланца d25, мм 130 180 180

4 КВТ

Обороты в минуту 3000 об/мин 1500 об/мин 1000 об/мин
Габариты h, мм 100 100 112
Диаметр вала d1, мм 28 28 32
Крепление лап по ширине b10, мм 160 160 190
Крепление лап по длине L10, мм 112 140 140
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм 215 215 265
Замок фланца d25, мм 180 180 230

elektt.blogspot.com

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть без потерь энергии

Электродвигатели асинхронного типа отличатся от всех других подобных конструкций значительными преимуществами.

Они имеют самое простое устройство, не используют при работе сложный узел коллекторно-щеточного механизма и за счет этого обладают меньшим весом, габаритами.

Благодаря этим качествам они не теряют свою работоспособность даже после отработки всего моторесурса промышленными станками и механизмами, а после их списания на производстве попадают в частные руки умельцев.

В статье мы кратко объясняем принцип работы асинхронного двигателя, даем советы домашнему мастеру по оптимальному подключению его в однофазную сеть своими руками за счет использования бюджетного частотного преобразователя напряжения.

Другие методы включения электродвигателя, основанные на способах использования фазосдвигающих цепочек тока за счет применения конденсаторов, здесь не указываем. Они уже описаны отдельной статьей, рассматривающей схемы включения обмоток по принципам звезды и треугольника.

Содержание статьи

Как работает трехфазный асинхронный двигатель

На статоре электродвигателя размещены три отдельных обмотки с изолированным проводом, уложенные в специальные пазы. Их выводы могут быть собраны по схеме звезды или треугольника. Более подробно этот вопрос описан в статье о возможных способах подключения в однофазную сеть 220.

Однако, рассмотренные там методы основаны на сдвиге вектора питающего напряжения однофазной сети для каждой фазы двигателя на угол 90 градусов. А в реальной трехфазной схеме вектора токов отстоят между собой на 120 градусов. Таким же образом формируются рабочие токи.

Показанные на картинке синусоидальные величины принято представлять векторной формой. Она более наглядно показывает симметричное приложение напряжений и создаваемые ими токи внутри каждой рабочей обмотке.

Использование же емкостных нагрузок или индуктивностей не обеспечивает симметричный сдвиг между питающим напряжением сети 220 и током в соседней обмотке. Угол недобора поворота вектора тока достигает 30 градусов или одну четвертую часть от требуемого значения.

За счет этого двигатель не может развить номинальную мощность, для которой он создан в трёхфазной схеме и потребляет дополнительную энергию, расходуемую на торможение. Недостатки такого подключения очевидны:

перерасход электроэнергии; недостаточная мощность крутящего момента на валу.

Как работает частотный преобразователь

Принцип создания синусоидальной гармоничной формы тока основан на использовании широтно-импульсной модуляции (ШИМ) пакетов напряжения. Для этого на вход обмотки подаются высокочастотные импульсы постоянного тока строго определенной протяженности, оформленные пакетами противоположной полярности от частотного преобразователя.

Ширина (длительность протекания) каждого импульса различна. Она больше в центре полугармоники и уменьшается к ее краям. Такое пилообразное, зубчатое напряжение подается на обмотку электродвигателя, которая, как известно, обладает активно-индуктивным сопротивлением и создает индуктивную нагрузку и ЭДС.

За счет ее энергии в обмотке происходит сглаживание высокочастотных пульсаций до формы синусоиды тока.

Характеристики чередования импульсов и пауз между ними обеспечиваются работой электронной схемы управления. Она занимается всем процессом преобразования по заданному алгоритму, учитывает условия технологии.

Всем циклом управления частотного преобразователя занимается микропроцессорное устройство, которое может иметь разные настройки и способы построения.

Принцип работы схемы частотного преобразователя демонстрирует рисунок.

Двухфазное напряжение сети 220 вольт или трехфазное 380, как показано на картинке, выпрямляется мощным диодным мостом и поступает на блок стабилизации, где производится сглаживание пульсаций мощными конденсаторами.

Это стабилизированное напряжение поступает на инвертор, где работают мощные биполярные IGBT транзисторы с изолированным затвором. Они для каждой обмотки двигателя создают поток импульсов напряжения по строго заданному блоком управления закону.

В очень сложных промышленных преобразователях частоты, когда мощности транзисторов недостаточно для работы инвертора, устанавливают специальные тиристоры.

Преимущества частотного преобразования электроэнергии

В схемах преобразователей, работающих по принципу ШИМ модулирования напряжения, создаются наиболее благоприятные условия для управлением электродвигателем.

Включение в работу и останов

При запуске любого асинхронного двигателя обычным методом возникают апериодические составляющие токов, которые перегружают бытовую сеть и создают сверх нагрузку для электропроводки, влияют на работу точной электронной аппаратуры домашней сети.

Запуск двигателя с помощью частотного преобразователя может избавить домашнего мастера от подобных неприятностей. В большинстве их моделей специально реализована такая функция.

Реверс привода

За счет функций микропроцессорного управления можно не только влиять на характеристики запуска и останова, но изменять направление вращения двигателя.

В обычных моделях приводов для этих целей используются целые блоки на магнитных пускателях и реле с блок-контактами и концевыми выключателями, которые потребляют часть электрической энергии сети питания.

Регулирование скорости вращения

Это основное преимущество частотного преобразователя позволяет значительно экономить электрическую энергию, забирая ее столько, сколько необходимо потребить для обеспечения усилия крутящего момента на валу.

Устройство управления отслеживает его величину по току нагрузки и в результате этой обратной связи управляет работой транзисторов инвертора.

Перечисленные три преимущества являются не единственными положительными чертами работы частотного регулирования. Но, экономное потребление электрической энергии сети при обеспечении максимально возможного крутящего момента считается наиболее привлекательной и полезной характеристикой для домашнего мастера.

Поэтому рекомендуем обратить внимание на работу частотных преобразователей, использовать их для подключения трехфазных асинхронных двигателей в однофазную сеть и обращать внимание на выходные характеристики и способы регулирования. Они у каждой модели могут иметь значительные отличия.

В заключение рекомендуем посмотреть видеоролик владельца Николая Черняк «Частотный преобразователь». Только критически отнеситесь к его информации о защитах.

Сейчас вам удобно задать вопрос в комментариях или поделиться материалом статьи с друзьями в соц сетях.

Полезные товары

housediz.ru

Термоакустический двигатель – двигатель Стирлинга без поршней

Термоакустический двигатель – двигатель Стирлинга без поршней

Оцените статью

Двигатель Стирлинга – двигатель с внешним подводом тепла. Внешний подвод тепла – это очень удобно, когда есть необходимость использовать в качестве источника тепла не органические виды топлива. Например, можно использовать солнечную энергию, геотермальную энергию, бросовое тепло с различных предприятий.

Приятная особенность цикла Стирлинга – это то, что его КПД равен КПД цикла Карно [1]. Естественно у реальных двигателей Стирлинга эффективность ниже и зачастую намного. Двигатель Стирлинга начал своё существование с устройства, имеющего множество подвижных деталей, таких как поршни, шатуны, коленчатый вал, подшипники [2]. К тому же еще и ротор генератора крутился (Рисунок 1).

Рисунок 1 – Двигатель Стирлинга альфа типа

Посмотрите на двигатель Стирлинга Альфа типа. При вращении вала поршни начинают перегонять газ то из холодного в горячий цилиндр, то наоборот, из горячего в холодный. Но они не просто перегоняют, а ещё и сжимают и расширяют. Совершается термодинамический цикл. Можно мысленно представить на картинке, что когда вал повернётся так, что ось, на которую крепятся шатуны, окажется вверху, то это будет момент наибольшего сжатия газа, а когда внизу, то расширения. Правда это не совсем так из-за тепловых расширений и сжатий газа, но примерно всё же всё это так.

Сердцем двигателя является так называемое ядро, которое состоит из двух теплообменников – горячего и холодного и между ними находится регенератор. Теплообменники обычно делаются пластинчатыми, а регенератор – это чаще всего стопка, набранная из металлической сетки. Зачем нужны теплообменники понятно – нагревать и охлаждать газ, а зачем нужен регенератор? А регенератор – это настоящий тепловой аккумулятор. Когда горячий газ движется в холодную сторону, он нагревает регенератор и регенератор запасает тепловую энергию. Когда газ движется из холодной на горячую сторону, то холодный газ подогревается в регенераторе и таким образом это тепло, которое без регенератора бы безвозвратно ушло на нагрев окружающей среды, спасается. Так что, регенератор – крайне необходимая вещь. Хороший регенератор повышает КПД двигателя примерно в 3,6 раза.

Любителям, которые мечтают построить подобный двигатель самостоятельно, хочу рассказать подробнее про теплообменники. Большинство самодельных двигателей Стирлинга, из тех что я видел, вообще не имеют теплообменников (я про двигатели альфа типа). Теплообменниками являются сами поршни и цилиндры. Один цилиндр нагревается, другой охлаждается. При этом площадь теплообменной поверхности, контактирующей с газом совсем мала. Так что, есть возможность значительно увеличить мощность двигателя, поставив на входе в цилиндры теплообменники. И даже на рисунке 1 пламя направлено прямиком на цилиндр, что в заводских двигателях не совсем так.

Вернёмся к истории развития двигателей Стирлинга. Итак, пускай двигатель во многом хорош, но наличие маслосъёмных колец и подшипников снижало ресурс двигателя и инженеры напряжённо думали, как его улучшить, и придумали.

В 1969 году Вильям Бейл исследовал резонансные эффекты в работе двигателя и позже смог сделать двигатель, для которого не нужны ни шатуны ни коленчатый вал. Синхронизация поршней возникала из-за резонансных эффектов. Этот тип двигателей стал называться свободнопоршневым двигателем (Рисунок 2).

Рисунок 2 – Свободнопоршневой двигатель Стирлинга

На рисунке 2 показан свободнопоршневой двигатель бета типа. Здесь газ переходит из горячей области в холодную, и наоборот, благодаря вытеснителю (который движется свободно), а рабочий поршень совершает полезную работу. Вытеснитель и поршень совершают колебания на спиральных пружинах, которые можно видеть в правой части рисунка. Сложность в том, что их колебания должны быть с одинаковой частотой и с разностью фаз в 90 градусов и всё это благодаря резонансным эффектам. Сделать это довольно трудно.

Таким образом, количество деталей уменьшили, но при этом ужесточились требования к точности расчётов и изготовления. Но надёжность двигателя, несомненно, возросла, особенно в конструкциях, где в качестве вытеснителя и поршня применяются гибкие мембраны. В таком случае в двигателе вообще отсутствуют трущиеся детали. Электроэнергию, при желании, с такого двигателя можно снимать с помощью линейного генератора.

Но и этого инженерам оказалось не достаточно, и они начали искать способы избавиться не просто от трущихся деталей, а вообще от подвижных деталей. И они нашли такой способ.

В семидесятых годах 20-го века Петер Цеперли понял, что синусоидальные колебания давления и скорости газа в двигателе Стирлинга, а также тот факт, что эти колебания находятся в фазе, невероятно сильно напоминают колебания давления и скорости газа в бегущей звуковой волне (рис.3).

Рисунок 3 — График давления и скорости бегущей акустической волны, как функция времени. Показано, что колебания давления и скорости находятся в фазе.

Эта идея пришла Цеперли не случайно, так как до него было множество исследований в области термоакустики, например, ещё сам лорд Рэлей в 1884 качественно описал это явление.

Таким образом, он предложил вообще отказаться от поршней и вытеснителей, и использовать только лишь акустическую волну для контроля над давлением и движением газа. При этом получается двигатель без движущихся частей и теоретически способный достичь КПД цикла Стирлинга, а значит и Карно. В реальности лучшие показатели – 40-50 % от эффективности цикла Карно (Рисунок 4).

Рисунок 4 – Схема термоакустического двигателя с бегущей волной

Можно видеть, что термоакустический двигатель с бегущей волной – это точно такое же ядро, состоящее из теплообменников и регенератора, только вместо поршней и шатунов здесь просто закольцованная труба, которая называется резонатором. Да как же работает этот двигатель, если в нём нет никаких движущихся частей? Как это возможно?

Для начала ответим на вопрос, откуда там берётся звук? И ответ – он возникает сам собой при возникновении достаточной для этого разницы температур между двумя теплообменниками. Градиент температуры в регенераторе позволяет усилить звуковые колебания, но только определённой длины волны, равной длине резонатора. С самого начала процесс выглядит так: при нагреве горячего теплообменника возникают микро шорохи, возможно даже потрескивания от тепловых деформаций, это неизбежно. Эти шорохи – это шум, имеющий широкий спектр частот. Из всего этого богатого спектра звуковых частот, двигатель начинает усиливать то звуковое колебание, длина волны которого, равна длине трубы – резонатора. И неважно насколько мало начальное колебание, оно будет усилено до максимально возможной величины. Максимальная громкость звука внутри двигателя наступает тогда, когда мощность усиления звука с помощью теплообменников равна мощности потерь, то есть мощности затухания звуковых колебаний. И эта максимальная величина порой достигает огромных величин в 160 дБ. Так что внутри подобного двигателя действительно громко. К счастью, звук наружу выйти не может, так как резонатор герметичен и по этому, стоя рядом с работающим двигателем, его еле слышно.

Усиление определённой частоты звука происходит благодаря всё тому же термодинамическому циклу – циклу Стирлинга, который осуществляется в регенераторе.

Рисунок 5 – Стадии цикла грубо и упрощённо.

Как я уже писал, в термоакустическом двигателе вообще нет движущихся частей, он генерирует только акустическую волну внутри себя, но, к сожалению, без движущихся частей снять с двигателя электроэнергию невозможно.

Обычно добывают энергию из термоакустических двигателей с помощью линейных генераторов. Упругая мембрана колеблется под напором звуковой волны высокой интенсивности. Внутри медной катушки с сердечником, вибрируют закрепленные на мембране магниты. Вырабатывается электроэнергия.

В 2014 году Kees de Blok, Pawel Owczarek и Maurice Francois из предприятия Aster Thermoacoustics показали, что для преобразования энергии звуковой волны в электроэнергию, годится двунаправленная импульсная турбина, подключенная к генератору [3].

Рисунок 6 – Схема импульсной турбины

Импульсная турбина крутится в одну и ту же сторону вне зависимости от направления потока. На рисунке 6 схематично изображены лопатки статора по бокам и лопатки ротора посередине.А так турбина выглядит у них в реальности:

Рисунок 7 – Внешний вид двунаправленной импульсной турбины

Ожидается, что применение турбины вместо линейного генератора сильно удешевит конструкцию и позволит увеличить мощность устройства вплоть до мощностей типичных ТЭЦ, что невозможно с линейными генераторами.

Что ж, будем продолжать пристально следить за развитием термоакустических двигателей.

Список использованных источников

[1] М.Г. Круглов. Двигатели Стирлинга. Москва «Машиностроение», 1977.[2] Г. Ридер, Ч. Хупер. Двигатели Стирлинга. Москва «Мир», 1986.[3] Kees de Blok, Pawel Owczarek. Acoustic to electric power conversion, 2014

 

Источник

Похожие записи:

energy-source.info

Новейшие электродвигатели без потерь мощности

Одной из главнейших проблем современной электромеханики является потеря значительной части мощности, которая затрачивается на преодоление обратной ЭДС. Она возникает во вращающемся роторе по закону Ленца. Однако в наши дни ведутся разработки, благодаря которым становится вполне возможным исключение этих серьезных потерь. С помощью таких технологий экономия электроэнергии будет несравнимо выше, а эффективность работы электродвигателей станет поистине несравнимой со всеми прежними технологиями. Рассмотрим принцип, который дает возможность добиться подобных результатов.

В то время, когда ротор электродвигателя не находится в движении, а стоит на месте, подаваемое на него напряжение порождает в катушках намагничивания ток, обеспечивающий силовое взаимодействие, из-за которого и вращается ротор. Сила магнитного поля на катушках полностью зависит от характеристик подводимого тока, а также от числа витков провода, который служит обмоткой. Таким образом, в том случае, когда ротор неподвижен, необходимая сила тока может быть получена и при достаточно маленьком напряжении питания. Как правило, она в основном зависит активного сопротивления, имеющегося у обмоток.

 

Суть потерь мощности в электродвигателях

 

Мощность, которую потребляет такой электродвигатель, равняется произведению напряжения питания и потребляемого электрического тока. Однако необходимо заметить тот факт, что при начале вращения ротора в установленных на нем катушках постепенно генерируется ЭДС. Она, в свою очередь, всегда направлена в противоположную сторону питающему напряжению. Иными словами, она ее попросту компенсирует. В итоге, на практике, практически вся мощность уходит на преодоление этой силы.

Благодаря определенному взаимодействию магнитных полей в электродвигателе возможно существенно снизить потребляемую электрическую мощность при стабильной неизменной выходной механической. На сегодняшний день по всему миру разрабатывается уйма подобных проектов и они уже успели доказать свою высокую эффективность в работе. Такие электродвигатели отличаются увеличенным сроком эксплуатации, а также серьезной экономией средств. В будущем такие электрически машины позволят снизить затраты на дорогостоящую электроэнергию и вывести промышленность на принципиально новый уровень.

 

zaryad.com

Рекомендации по покупке авто
рунета
Автомобильные чехлы по индивидуальному заказу
rss