Tuabin tĩnh điện cải tiến làm từ rác tái chế: 16 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Đây là tuabin tĩnh điện (EST) được chế tạo hoàn toàn bằng đầu, giúp chuyển đổi dòng điện một chiều điện áp cao (HVDC) thành chuyển động quay, tốc độ cao. Dự án của tôi được lấy cảm hứng từ Động cơ Jefimenko Corona chạy bằng điện từ khí quyển:

Tuabin được xây dựng từ các vật dụng sau: ống nhựa và ống hút, miếng đệm nylon, bìa cứng, phần cứng kết nối và gắn kim loại tấm cũng như nguồn điện HVDC được sử dụng thay thế cho điện trường của trái đất. Tuabin có vỏ bằng nhựa trong giúp giảm nguy cơ tiếp xúc HV ngẫu nhiên đồng thời cho phép quan sát bên trong tuabin cho các buổi giới thiệu trong lớp học và hội chợ khoa học. Khi vận hành tuabin trong phòng tối, sự phóng điện hào quang tạo ra ánh sáng xanh tím ma quái chiếu sáng bên trong vỏ. So sánh song song của phiên bản EST trước đó cho thấy cấu hình nhỏ hơn, được sắp xếp hợp lý hơn. Tôi đã sử dụng các dụng cụ cầm tay đơn giản và một chiếc máy khoan điện để xây dựng. Thận trọng: Dự án này có thể tạo ra khí ôzôn và phải được vận hành ở những khu vực có hệ thống thông gió đầy đủ. Nên sử dụng găng tay khi làm việc với kim loại tấm do các cạnh sắc. Cuối cùng, HVDC không phải lúc nào cũng thân thiện với người dùng, vì vậy hãy hành động phù hợp!

Bước 1: EST-3 hoạt động như thế nào?

EST có 6 điện cực giấy bạc với các cạnh sắc như dao cạo bao quanh một cánh quạt bằng nhựa. Có 3 điện cực nóng, nối tiếp có tác dụng lắng đọng các hạt tích điện trên bề mặt của rôto. Các điện cực nóng xen kẽ theo cực với 3 rôto nối đất (trong trường hợp này là: Hot-Gnd-Hot-Gnd-Hot-Gnd). Các điện cực nóng phun rôto với các điện tích tương tự, sau đó các điện cực đẩy lùi, làm cho rôto quay. Thông qua quá trình cảm ứng, mỗi điện cực nóng hút đoạn rôto đã được trung hòa điện bởi điện cực nối đất trước đó. Rôto có lớp nền bằng kim loại tấm để tối ưu hóa gradien điện trường giữa mỗi cạnh hàng đầu của điện cực và bề mặt của rôto. Hoạt động của các điện cực nóng phun các ion trên rôto cùng với các điện cực nối đất trên chi tiết làm sạch cho phép tuabin không tải đạt tốc độ 3, 500 vòng / phút bằng cách sử dụng máy ion hóa cấp công nghiệp. Bản phác thảo cho thấy một mẫu thử nghiệm EST với 8 điện cực đã thất bại thảm hại do phóng điện bên trong giữa các điện cực đặt quá gần nhau.

Bài học mang đi: Đảm bảo các điện cực được cách điện thích hợp và / hoặc đặt cách xa nhau trước khi sử dụng nguồn điện đầu ra cao; nếu không, tuabin của bạn có thể bị biến thành một mớ hỗn độn bốc khói!

Bước 2: Xác định vị trí các ống nhựa cho nhà ở & rôto

Tôi tìm thấy những ống acrylic này trong thùng phế liệu của một cửa hàng nhựa địa phương. Tôi đã sử dụng chúng để làm vỏ tuabin và rôto. Kích thước chính xác không quan trọng. Một ống phải phù hợp với bên trong ống kia với khoảng cách vài cms xung quanh. Chai nhựa cứng, chẳng hạn như hộp đựng vitamin, bị cắt bỏ phần trên và phần đáy cũng có thể dùng được.

Bước 3: Cắt điện cực khỏi chảo Thổ Nhĩ Kỳ

Sáu điện cực được cắt ra từ một chiếc chảo nướng gà tây bằng nhôm bỏ đi còn sót lại sau một bữa tiệc tối. (Mẹo xây dựng: Sử dụng chảo để nấu một con chim lớn, kim loại nặng hơn và ít có khả năng bị uốn cong hơn.) Tôi cắt chiều dài của mỗi điện cực xấp xỉ bằng chiều dài rôto trong khi cố gắng không để nghiền thành các cạnh cuộn.

Bước 4: Chèn các thanh đỡ điện cực

Tôi đã chèn một đoạn que 8-32, có ren qua lỗ của mỗi điện cực (vừa khít là đúng !!). Các đoạn dài hơn 3,0 cms so với vỏ tuabin.

Bước 5: Làm phẳng các cạnh hàng đầu của điện cực

Tôi đã loại bỏ các nếp gấp và vết hằn trong giấy bạc bằng một chốt cán.

Bước 6: Cắt & làm tròn các cạnh điện cực

Các cạnh hàng đầu của mỗi điện cực được cắt thành 1,0 cm bằng máy cắt giấy. Các góc được làm tròn với một tệp sở thích để giảm rò rỉ hào quang.

Bước 7: Cắt tấm giữ và nắp kết thúc cho nhà ở & rôto

Tôi cắt một bộ gồm 6 đĩa các-tông để làm nắp kết thúc của nhà ở; một bộ đĩa khác cho nắp cuối rôto; và cuối cùng, tôi cắt một bộ đĩa thứ ba để làm tấm giữ cho các ổ trục.

Bước 8: Kiểm tra End Caps, Rotor & Housing

Tôi trượt nắp cuối của rôto và vỏ qua chốt dưới bằng gỗ cứng có đường kính 1/4 inch dùng làm trục tuabin. Sau đó trong quá trình xây dựng, chốt được nâng cấp thành thanh acrylic để cải thiện vẻ ngoài. Tôi đã xác minh vị trí nắp cuối và kiểm tra xem rôto đã được định vị đồng tâm trong vỏ chưa. (Mẹo thi công: Quấn băng giấy đã bôi keo gỗ xung quanh đĩa cho đến khi chúng vừa khít với ống.)

Bước 9: Khoan lại nắp kết thúc của nhà ở cho vòng bi

Tôi đã sử dụng keo dán gỗ để lắp ráp vỏ và nắp đầu rôto. Tiếp theo, các lỗ được khoan cách nhau 60 độ dọc theo chu vi bên ngoài của nắp kết thúc vỏ để chúng có thể chấp nhận các thanh đỡ có ren. Một vòng lỗ thứ hai cách nhau 120 độ được khoan ở giữa vòng ngoài và tâm. Một bộ lỗ tương ứng đã được khoan qua các tấm giữ. Ban đầu, tôi khoan các tâm của nắp kết thúc vỏ để chấp nhận các vòng bi kim loại. Tuy nhiên, họ đã tạo ra tia lửa từ các đầu của các điện cực khi tuabin đạt đến mức tối đa công suất. Tôi đã tìm thấy một công việc liên quan đến ID 1/4 inch, miếng đệm nylon không dẫn điện làm ổ trục. Tôi đã cố định chúng bằng ba bu lông 8-32 nylon được chèn qua tấm giữ. Có một số lực cản lăn khi tôi quay rôto bằng tay, nhưng tuabin có thể sẽ không cháy xém và biến thành SHM (bốc khói hỗn độn).:> D

Bước 10: Khoan lỗ lắp trong nhà ở

Tôi đã khoan hai lỗ lắp 1/4 inch qua mỗi đầu của ống vỏ. Các lỗ chấp nhận bu lông nylon 1/4 inch với vòng đệm khóa và đai ốc lục giác.

Bước 11: Gắn phần cứng kết nối & hỗ trợ vào điện cực

Hai đầu nối vòng bị trượt qua mỗi thanh nối đất như hình minh họa. Tôi đã sử dụng grommets cao su (3/16 ID) làm thiết bị dự phòng. Quy trình này được lặp lại đối với phần cuối được nhiễm điện của tuabin. Mọi thứ tạm thời được cố định bằng đai ốc ni lông để kiểm tra xem có vừa khít không. (Rotor không được lắp đặt tại vị trí này chỉ trỏ.)

Bước 12: Chuẩn bị lắp ráp rôto

Ban đầu, tôi che ống rôto bằng một tấm kim loại cắt từ lon bia và sau đó quấn băng nhựa xoắn ốc xung quanh ống. Sau đó, khi cấp nguồn cho tuabin, không lâu trước khi hồ quang bên trong từ các điện cực làm thủng băng và làm hỏng rôto -! @ # $, Một tuabin nướng khác! (Ba vòng cung bị thủng xuất hiện dưới dạng các tia sáng sao trong hình ảnh ánh sáng yếu). Một ý tưởng tốt hơn là loại bỏ băng ban đầu và bao phủ tấm kim loại bằng một vật liệu cách điện dày hơn có độ bền điện môi cao hơn. Tôi đã sử dụng một tấm nhựa chịu lực được cắt từ một gói đồ ăn cho chó mà tôi đã buộc chặt bằng băng keo.

Bước 13: Cài đặt Rotor Assembly

Tôi đã tháo phần cứng đầu nối đất khỏi tuabin và lắp rôto hoàn chỉnh cho đến khi trục khớp hoàn toàn với các ổ trục. Các đầu nối vòng đã được thêm vào ở vị trí 5:00 và 7:00 giờ cho đầu vào nguồn.

Bước 14: Sửa chữa & Cách điện Điện cực

Tuabin không thể hoạt động bình thường b / c một số mép dẫn đã bị uốn cong trong khi lắp cụm rôto. Công việc của tôi là tháo rời tuabin và sau đó sơn epoxy một que khuấy cà phê vào mỗi điện cực như một chùm hỗ trợ. Các que này được làm trước bằng giấy bạc / cát mịn và sau đó tô màu bằng bút sơn màu bạc. Tôi đã sử dụng 12 đoạn rơm có mã màu (0,5 cm ID x 3,5 cm) để cách nhiệt các thanh đỡ. Mỗi phần trượt qua một thanh đỡ, đi qua cả lỗ grommet và lỗ nắp cuối.

Bước 15: Lắp ráp lại tuabin và điều chỉnh các khe hở

Sau khi đặt tua-bin lại với nhau (một lần nữa!) Và đấu dây nối tiếp các điện cực nóng và đất, tôi gắn các dây đầu vào vào các trụ liên kết. Khoảng cách chênh lệch được điều chỉnh bằng cách vặn các đai ốc ở cuối mỗi thanh cho đến khi các cạnh dẫn nằm trong phạm vi 1 mm so với bề mặt của rôto. Tôi cắt một ống bọc từ ống hút ID "Big Gulp" 1/4 inch và luồn nó qua các đầu trục để hạn chế chuyển động của rôto từ bên này sang bên kia.

Bước 16: Chạy thử nghiệm

Tua bin đang chạy ồn ở 13,5 kV với mức hút 1,0 mAmp; điện thế cao hơn gây phóng hồ quang và tổn thất điện năng. Đây là video cho thấy EST hoạt động ở tốc độ cao. Video thứ hai ở đây. Hãy theo dõi để cập nhật về những gì EST có thể làm!