Що знадобитися для прототипу:
- двигуни CD / DVD приводів 5 шт.
- неодимові магніти 5 мм в діаметрі і 4 мм у висоту 60шт
-Макетна плата
- діодні мости 200в 2А 15 шт.
-світлодіоди червоні, жовті, зелені 5мм по 15 шт. кожних
- резистори 150 Ом 0.125 Вт 15 шт.
-дроти
Клей, термоусадка діаметром 1.5 мм, флюресцентная фарба помаранчева і зелена
Двигуни, які використовуються в даній конструкції безколекторні (вентильні), більш детально про них можна прочитати тут
Монтаж двигунів здійснюється на деталях від LEGO як показано на фото,
Але майте на увазі, що магніти потужні і дуже тендітні, якщо вони притягнуться з великої відстані, то просто розколються. У мене так і сталося. Приблизно з 20 см магніти схлопнулись і один з них просто розсипався. Через великих швидкостей обертання, магніти треба приклеїти до моторів, інакше вони просто розлетяться по кімнаті. Після наклейки розфарбуйте кожен магніт в різні кольори, щоб краще було видно роботу.
Кожен з двигунів має кілька котушок, з'єднаних разом в 3 фази. Треба визначити, до яких висновків шлейфа підключені ці три фази. Це можна зробити, простеживши доріжки на друкованій платі за допомогою лупи.
Акуратно Підпаяйте дроти до цих висновків.
Складемо електричне коло.
У вентильних двигунах, які використовуються в якості генераторів, в цій конструкції, на виході буде перемінна напруга. Для отримання постійної напруги використовуються повні діодні мости. Можна використовувати і напівмости, але так зменшиться максимально можливий струм навантаження. На схемі кожна фаза підключена до світлодіоду, це зроблено для наочності. На практиці, все фази, після випрямлячів будуть з'єднуватися разом.
Збираємо всю конструкцію цілком
Розмістіть двигуни поруч один з одним, як показано на фото. Чим ближче ви розташуйте двигуни один до одного, тим більше високих швидкостей можна буде добитися без втрати синхронізації між двигунами.
Підключіть всі висновки електродвигунів до доданими мостам. ВАЖЛИВО. необхідно жорстко закріпити двигуни на базі, вони будуть обертатися з високими швидкостями і через незбалансовані ваг магнітів з'явитися сильна вібрація.
Після складання були проведені кілька тестів, ось що з'ясувалося в ході експериментів:
Чим швидше обертаються двигуни, тим більше вихідна напруга (Закон Фарадея)
Чим швидше обертаються двигуни, тим вище ймовірність відриву магнітів
Якщо збільшити відстань між двигунами, їх буде легше провернути, але на великих швидкостях втрачається синхронізація. Якщо ж зазор зменшити, то для того, щоб їх провернути треба більше зусиль, але, зате не порушується синхронізація.
Рекомендації для наступного етапу:
Використовувати безколекторні двигуни типу OUTRUNNER менше 1000KV (KV = RPM / Volt).
На фото вище приклад управління регулювання обертів і вихідної потужності. Зверніть увагу на нагрівання двигунів в хвилину, щоб забезпечити оптимальний режим роботи і, якщо необхідно, забезпечте охолодження. (Двигуни OUTRUNNER від катерів йдуть з водяним охолодженням)
На фото нижче привід прототипу Тополь М
Так само можна змінювати конфігурацію генераторів, щоб адаптувати її під навантаження.