التوربينات الكهروستاتيكية المحسنة المصنوعة من المواد القابلة لإعادة التدوير: 16 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هذا هو التوربينات الكهروستاتيكية (EST) التي تعمل بالخدش تمامًا والتي تحول التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) إلى حركة دوارة عالية السرعة. استلهم مشروعي من محرك Jefimenko Corona Motor الذي يعمل بالكهرباء من الجو:

تم تصنيع التوربين من العناصر التالية: الأنابيب البلاستيكية وقش الشرب ، والفواصل المصنوعة من النايلون ، والكرتون ، وربط وتركيب الألواح المعدنية ، بالإضافة إلى مصدر طاقة HVDC المستخدم بدلاً من المجال الكهربائي للأرض. يتميز التوربين بغطاء بلاستيكي شفاف يقلل من مخاطر الاتصال العرضي للجهد العالي مع السماح برؤية التوربين من الداخل للعروض التوضيحية للفصول الدراسية ومعرض العلوم. عند تشغيل التوربين في غرفة مظلمة ، ينتج تفريغ الهالة توهجًا شبحيًا وأزرق بنفسجي يضيء داخل الهيكل. تُظهر المقارنة جنبًا إلى جنب لإصدار سابق من EST الملف الشخصي الأصغر والأكثر انسيابية. لقد استخدمت أدوات يدوية بسيطة ومثقابًا كهربائيًا للبناء. تحذير: يمكن أن ينتج هذا المشروع غاز الأوزون ويجب تشغيله في مناطق ذات تهوية مناسبة. يوصى باستخدام قفازات العمل عند العمل بالصفائح المعدنية بسبب الحواف الحادة. أخيرًا ، HVDC ليس دائمًا سهل الاستخدام ، لذا تصرف وفقًا لذلك!

الخطوة 1: كيف تعمل EST-3؟

يحتوي EST على 6 أقطاب كهربائية ذات حواف حادة حادة تحيط بدوار بلاستيكي. هناك 3 أقطاب كهربائية ساخنة موصلة بأسلاك متسلسلة ترسب الجزيئات المشحونة على سطح الدوار. تتناوب الأقطاب الكهربائية الساخنة في القطبية مع 3 دوارات مؤرضة (في هذه الحالة: Hot-Gnd-Hot-Gnd-Hot-Gnd). تقوم الأقطاب الكهربائية الساخنة برش الدوار بشحنات متشابهة ، والتي تتنافرها الأقطاب الكهربائية ، مما يتسبب في دوران الجزء المتحرك. من خلال عملية الحث ، يجذب كل قطب كهربائي ساخن الجزء الدوار الذي تم تحييده كهربائيًا بواسطة قطب الأرض السابق. يحتوي الدوار على دعامة من الصفائح المعدنية لتحسين تدرج المجال الكهربائي بين الحافة الأمامية لكل قطب وسطح الدوار. أدى عمل الأقطاب الكهربائية الساخنة التي ترش الأيونات على الدوار إلى جانب الأقطاب الكهربائية الأرضية على تفاصيل التنظيف إلى تمكين التوربين الذي تم تفريغه من الوصول إلى 3500 دورة في الدقيقة باستخدام مؤين من الدرجة الصناعية. يُظهر الرسم التخطيطي نموذجًا أوليًا لـ EST مع 8 أقطاب كهربائية والذي كان فشلاً ذريعًا بسبب الانحناء الداخلي بين الأقطاب الكهربائية الموضوعة بالقرب من بعضها البعض.

درس سريع: تأكد من عزل الأقطاب الكهربائية بشكل صحيح و / أو تباعدها عن بعضها قبل استخدام مصدر طاقة خرج عالي ؛ خلاف ذلك ، يمكن أن يتحول التوربين الخاص بك إلى فوضى عارمة!

الخطوة 2: حدد موقع الأنابيب البلاستيكية للإسكان والدوار

لقد وجدت هذه الأنابيب المصنوعة من الأكريليك في صندوق الخردة لمتجر بلاستيك محلي. لقد استخدمتها لصنع غلاف التوربينات والدوار. الأبعاد الدقيقة لا تهم. يجب أن يتلاءم أحد الأنبوبين مع الآخر مع خلوص بعدة سم في كل مكان. ستعمل الزجاجات البلاستيكية الصلبة ، مثل حاويات الفيتامينات ، مع قطع القمم والقيعان.

الخطوة 3: قطع الأقطاب الكهربائية من مقلاة تركيا

تم قطع ستة أقطاب كهربائية من وعاء دهن الديك الرومي المصنوع من الألمنيوم المهمل والذي خلفه حفل عشاء. (نصيحة البناء: استخدم مقلاة لطهي طائر كبير ، المعدن أثقل وأقل عرضة للانحناء.) لقد قطعت طول كل قطب كهربائي يساوي تقريبًا طول الدوار بينما أحاول عدم سحق الحواف الملفوفة.

الخطوة 4: أدخل قضبان دعم القطب

لقد أدخلت قطعة قضيب ملولبة من 8 إلى 32 من خلال فتحة كل قطب كهربائي (كان الملاءمة قيد التشغيل !!). كانت المقاطع أطول بمقدار 3.0 سم من غلاف التوربينات.

الخطوة 5: تسطيح الحواف الرئيسية للأقطاب الكهربائية

لقد أزلت التمويجات والضربات في الرقائق باستخدام الشوبك.

الخطوة 6: تقليم وتقريب حواف القطب

تم قطع الحواف الأمامية لكل قطب إلى 1.0 سم باستخدام قاطع الورق. تم تقريب الزوايا بملف هواية لتقليل تسرب الهالة.

الخطوة 7: قطع لوحات التجنيب وأغطية النهاية للإسكان والدوار

لقد قطعت مجموعة من 6 أقراص من الورق المقوى لعمل أغطية طرفية ؛ مجموعة أخرى من الأقراص لأغطية نهاية الدوار ؛ وأخيرًا ، قمت بقطع مجموعة ثالثة من الأقراص لعمل ألواح التجنيب للمحامل.

الخطوة 8: تحقق من أغطية النهاية والدوار والمبيت

لقد انزلقت الدوار وأغطية نهاية الغلاف بقطر 1/4 بوصة ، وتد من الخشب الصلب كان بمثابة عمود التوربين. في وقت لاحق من البناء ، تمت ترقية المسند إلى قضيب أكريليك لتحسين المظهر. لقد تحققت من وضع الغطاء النهائي وتحققت من أن الدوار تم وضعه بشكل مركز في السكن. (نصيحة البناء: لف الشريط الورقي الملطخ بغراء الخشب حول الأقراص حتى يتم تثبيتها بإحكام في الأنابيب.)

الخطوة 9: إعادة حفر أغطية نهاية مبيت المحامل

لقد استخدمت غراء الخشب لتجميع أغطية الغلاف وطرف الدوار. بعد ذلك ، تم حفر ثقوب متباعدة بمقدار 60 درجة على طول المحيط الخارجي لأغطية نهاية السكن حتى يتمكنوا من قبول قضبان الدعم الملولبة. تم حفر حلقة ثانية من الثقوب 120 درجة في منتصف الطريق بين الحلقة الخارجية والمركز. تم حفر مجموعة الفتحات المقابلة من خلال ألواح التجنيب. في البداية ، قمت بحفر مراكز الأغطية الطرفية للمبيت لقبول المحامل المعدنية. ومع ذلك ، قاموا بسحب شرارات من أطراف الأقطاب الكهربائية مع اقتراب التوربين من الطاقة الكاملة. لقد وجدت حلًا يتضمن معرف 1/4 بوصة ، فواصل نايلون غير موصلة كمحامل. لقد قمت بتأمينها بثلاثة مسامير من النايلون 8-32 تم إدخالها من خلال لوحة التجنيب. كانت هناك بعض مقاومة التدحرج عندما قمت بتدوير الدوار يدويًا ، لكن من المحتمل ألا يحترق التوربين ويتحول إلى SHM (فوضى ساخنة للتدخين).:> د

الخطوة 10: حفر ثقوب التركيب في السكن

لقد قمت بحفر فتحتين متصاعدة 1/4 بوصة من خلال كل طرف من نهايات أنبوب السكن. الثقوب تقبل مسامير نايلون 1/4 بوصة مع غسالات قفل وصواميل سداسية.

الخطوة 11: إرفاق أجهزة التوصيل والدعم بالأقطاب الكهربائية

تم انزلاق اثنين من الموصلات الحلقية فوق كل قضيب أرضي كما هو موضح. لقد استخدمت الحلقات المطاطية (3/16 ID) كمواقف. تم تكرار هذا الإجراء للطرف المكهرب للتوربين. تم تأمين كل شيء مؤقتًا بصواميل من النايلون البلوط للتحقق من الملاءمة الجيدة. (لم يتم تثبيت الدوار في هذا نقطة.)

الخطوة 12: إعداد مجموعة الدوار

في البداية ، غطيت أنبوب الدوار بقطعة معدنية مقطوعة من علبة بيرة ثم لف شريط بلاستيكي حلزوني حول الأنبوب. في وقت لاحق ، عند تشغيل التوربين ، لم يمض وقت طويل قبل أن يثقب الانحناء الداخلي من الأقطاب الشريطية ويدمر الدوار -! @ # $ ، توربين محمص آخر! (تظهر ثلاثة أقواس ثقب على شكل انفجارات نجمية في صورة الإضاءة المنخفضة). كانت الفكرة الأفضل هي إزالة الشريط الأصلي وتغطية الصفائح المعدنية بمادة عازلة أكثر سمكًا لها قوة عازلة أعلى. لقد استخدمت قطعة من البلاستيك شديد التحمل مقطوعة من عبوة من علاجات الكلاب التي قمت بتأمينها بشريط لاصق.

الخطوة 13: قم بتثبيت مجموعة الدوار

لقد قمت بإزالة الأجهزة الطرفية الأرضية من التوربين وأدخلت الدوار المكتمل حتى يقوم العمود بتشغيل المحامل بالكامل. تمت إضافة موصلات الحلقة في المواضع 5:00 والساعة 7:00 لإدخال الطاقة.

الخطوة 14: إصلاح وعزل الأقطاب الكهربائية

من غير المحتمل أن يعمل التوربين بشكل صحيح حيث تم ثني العديد من الحواف الأمامية أثناء إدخال مجموعة الدوار. كان عملي حول تفكيك التوربين ثم إيبوكسي عصا تحريك القهوة على كل قطب كهربائي كحزمة دعم. تم تحضير العصي باستخدام ورق رملي متوسط / ناعم ثم تلوينها بقلم طلاء فضي. لقد استخدمت 12 قسمًا من القش مرمزًا بالألوان (0.5 سم معرف × 3.5 سم) لعزل قضبان الدعم. انزلق كل قسم فوق قضيب دعم ، مروراً بفتحات جروميت وفتحة نهاية.

الخطوة 15: إعادة تجميع التوربينات وتعديل الفجوات

بعد إعادة تجميع التوربين معًا (مرة أخرى!) وتوصيل الأسلاك الكهربائية للأقطاب الساخنة والأرضية ، قمت بتوصيل أسلاك الإدخال إلى أعمدة الربط. تم تعديل مسافات الفجوة عن طريق عزم صواميل البلوط في نهاية كل قضيب حتى تكون الحواف الأمامية في حدود 1 مم من سطح الدوار. لقد قطعت غلافًا من قش "Big Gulp" مقاس 1/4 بوصة وزلقته فوق نهايات المحور للحد من حركة الدوار من جانب إلى جانب.

الخطوة 16: اختبار التشغيل

كان التوربين يطن عند 13.5 كيلو فولت مع سحب 1.0 مللي أمبير ؛ تسببت الإمكانات العالية في الانحناء وفقدان الطاقة. هنا مقطع فيديو يظهر EST تعمل بسرعة عالية. الفيديو الثاني هنا. ترقبوا تحديثات ما يمكن أن تفعله EST!