Kestomagneettimoottorit

[Ville]

Tein Teslan moottori-generaattorista uuden version. Sijoitin 18 x 8 mm neodyymimagneetit hieman etäämmälle keskuksesta, jolloin niiden kehänopeus suurenee. Kelat ovat edelleen samat ja erikoista kyllä ne tuottivat pystyasennossa hieman epäpuhdasta siniaaltoa.



Yksi kela tuotti jännitettä 1.84 V ja neljä kelaa 6.64 V. Tällä järjestelmällä saavutin neljällä kelalla 3.6 kertaisen hyödyn (teoreettinen maksimi 4).

Roottorimagneettien napaisuus vaihtelee ja staattorin kelat on kytketty sen mukaisesti vuorotellen eri napaisiksi, jolloin ulostulo on parhaimmillaan. Tällaisessa systeemissä se onnistuu myös neljällä kelalla (vrt. aikaisemman kokeilun yksi roottorimagneetti neljällä kelalla). Itse asiassa tein kokeilun varmistaakseni, että olen oikeilla jäljillä.

Siniaaltoa kohti suunnistaessa huomasin, että asettamalla kelan vaakatasoon aallon epäpuhtaudet tasoittuvat. Oivalsin taas kerran, että systeemin kokonaiskentällä (tässä tapauksessa neljän roottorimagneetin yhteiskentällä) on merkittävä vaikutus tuotetun signaalin aaltomuotoon ja myös vääntövoimien aaltokuvaajiin magneettimoottoreissa (aikaisemmat tutkimukset). Joskus sopiva ratkaisu löytyy kokeilemalla. Tällä kertaa pidin kelaa kädessä oskilloskooppiin kytkettynä ja kokeilin millä tavalla se pitää sijoittaa suhteessa roottoriin, että jännitteen tuotto on maksimaalinen.



Tällä pienellä virityksellä yksi kela tuotti jännitettä 2.00 V ja neljä kelaa 7.52 V. Neljällä kelalla saavutettu hyöty oli siis 3.76 kertainen.

[siviili2003]

ja jännitteesi tehollisarvo on sitten neliöjuuri kaks kertaa jännitteen huippuarvo, että silleen 1.41 x 7.52 volttia =

Testaas vielä mitenkä tuottaa sähköä kun asetat tuon pyörivän magneettihässäkän, rengassydänmuuntajan keskiöön, siinä tarviit vaan yhden käämin (tosin käsin käämittynä aika vaativa urakka) mutta jos löytäisit sopivan valmiin rengassydän muuntajan sopivalla keskireijällä.

Siinä sähkögeneraattorissa saat tasavirtaa suoraan, koska magneetit ikäänkuin "lypsää" sähköä virtaamaan eteenpäin sähköjohtimessa.

¤
tässä alla kiintoisa video jossa on nähtävillä se ilmiö joka jokaisesta magneetista syntyy:

http://www.youtube.com/watch?v=mt-_rJ_ytvE

tuon kun olet katsonut, mieleesi ehkä syntyy käsitys siitä kuinka tornaadot oikeasti syntyvät, siis mitä tapahtuukaan magneettisesti maan alla silloinkun tornado - trombi pyörii.

[Ville]

Pyöritin 9 mm x 20 mm neodyymimagneettia Noratelin rengassydänmuuntajan sisällä ja kytkin oskilloskoopin primaariin (230 V 48-60 Hz) ja kuvaaja näytti 50 Hz nopeudessa 2.12 V rosoista sahalaita – siniaaltoa eli vaihtovirtaa.

Youtube videon ilmiö johtuu ns. Lorentzin voimasta, joka on hyvin tiedossa.

[siviili2003]

Onko tuo moottori jolla pyörität magneeteja, tosiaan jostain vanhasta videonauhurista?

entäs tämä testi, onko tässä mielestäsi mitään erikoista:

http://www.youtube.com/watch?v=BLXVLDysroY

Entäs tämän Barbara Hickox:in generaattori (tai peräti free-energy generaattori, kuten Keelynetissä sanotaan)

https://www.google.fi/url?sa=i&rct=j&q= ... 4422904759

[Ville]

..jos ainut keino saavuttaa optimaalinen tulos on kytkeä sekä vastakkaiset että vierekkäiset kelat eri napaisiksi (kuuden kelan systeemillä se onnistuu just sopivasti, kuten myös kaikilla parillisilla systeemeillä, joiden output kelojen lukumäärä ei ole jaollinen kahden potensseilla).

Ei se aivan niin mennytkään. Kuuden kelan systeemissä yhdellä pyörivällä magneetilla korkeimman löydetyn jännitteen (5.12 V) voi tuottaa monella erilaisella kytkennällä, joissa vastakkaiset kelat on kytketty eri napaisiksi ja neljä vierekkäistä kelaparia samannapaisiksi (kun yksi kela voi muodostaa kaksi paria). Kokeilemalla erilaisia kytkentöjä (mahdollisuuksia on valtavasti) myös tuotettu aaltomuoto voi muuttua.



Tein vielä yhden tehokkaamman vanhan koulun mallin, jossa magneettien (18 x 8 mm) pohjoisnavat ovat ylöspäin. Magneettikentän kaartuessa alaspäin magneettien väliin muodostuu luonnostaan etelänavat, joten roottorissa on tavallaan 8 napaa. Staattorina toimi toinen CD-levy, johon teippasin magneettien kohdille neljä ympyräksi muotoiltua kelaa (samoja 400 kierroksen keloja, joita olen edellisissä testeissä käyttänyt). Tässä mallissa kytkentöjen kanssa ei tarvitse arpoa, kytkee kelat vaan sarjaan ja hyvin toimii.

Pyörimisnopeuksista

Uuden koulun mallin roottorimagneetin kaksi napaa tuottaa yhdellä pyörähdyksellä yhden siniaallon (yhden jakson), jolloin 13.33 Hz on noin 800 RPM. Tesla inspiroidussa mallissa yksi pyörähdys tuottaa kaksi siniaaltoa (neljä magneettista napaa), jolloin 13.33 Hz on noin 400 RPM. Ja viimeisimmässä vanhan koulun unipolar mallissa (8 magneettista napaa) 13.33 Hz on 200 RPM.

Kelojen yhteistehokkuus testin generaattoreissa

94 % Tesla inspiroitu malli, jossa 4 kelaa ja 4 magneettia. Kelojen yhteistehokkuus/hyötysuhde verrattuna teoreettiseen maksimiin (7.52V/2.00V)/4 x100% = 94%
88 % Vanhan koulun malli, jossa 4 kelaa ja 4 magneettia.
66 % Uuden koulun malli, jossa 4 kelaa ja 1 magneetti.
60 % Uuden koulun malli, jossa 6 kelaa ja 1 magneetti.

[Ville]

Kokeilin tänään 3 magneetin ja 6 kelan mallia, jossa magneettien pohjoisnavat on suunnattu radiaalisesti ulospäin (unipolar) ja kelat on kytketty vuorotellen eri napaisiksi. Jännitettä indusoitui 6.12 V pyörimisnopeudella 13.33 Hz, joka kolmen jakson mallissa tarkoittaa noin 267 RPM. Tässäkin mallissa magneettien väliin muodostuu itsestään vastakkaiset navat, jolloin kolme magneettia tuottaa kolme jaksoa.

Yhden kelan kytkennällä jännitettä indusoitui noin 1.37 V ja erikseen mitattuna kelat tuottivat jännitettä yhteensä noin 8.2 V. Mitatut aallot olivat hieman epätasaisia siniaaltoja, mutta kun kaikki kelat kytki yhteen muodostui puhdas siniaalto, jossa kelojen yhteistehokkuus oli (6.12V/8.2V) x100% = 75 %.

Testien tarkoituksena on siis kartoittaa sopivaa vaihtovirtageneraattoria pieneen Savonius-roottoriin. Pyrin löytämään parhaan mahdollisen (aluksi konventionaalisen) sähkögeneraattorin, joka tuottaa maksimaalisen jännitteen mahdollisimman pienillä materiaalikustannuksilla (max. 10 €) ja lisäksi se pitää olla helppo ja hauska rakentaa. Suunnitellulla työpajalla on mukavan tekemisen lisäksi tarkoitus innostaa koululaisia kiinnostumaan kädentöistä, magneettisista ja sähköisistä voimista, ekologisesta energiantuotannosta ja laajemmin kestävästä kehityksestä. Vastaavanlaisia rakentelutyöpajoja voinee soveltaa monelle tasolle koululaisista insinöörien labroihin.

Tällä hetkellä näyttää siltä, että parhaiten soveltuva tuulimyllyosa on Savonius-roottori ja generaattoriosa jonkinlainen Tesla sovellus.

[Ville]

Koska kyseessä on alustavasti koululaisille (7-16 vuotiaille) suunnattu työpaja, turvallisuussyistä voimakkaita magneetteja ei kannata käyttää. Esimerkiksi 18 x 8 mm neodyymimagneetit ovat huolimattomasti käsiteltynä aivan liian vaarallisia (pitovoima noin 10 kg). Niiden varomaton käsittely voi aiheuttaa mustelmia, rakkoja ja haavoja, ja törmätessään yhteen ne voivat sirpaloitua. Kun magneetteja käsitellään huolellisesti ja asianmukaisella varovaisuudella, koululaisille suunnatulla työpajalla voinee käyttää magneetteja, joiden pitovoima on arviolta maksimissaan noin 4 kg.

Edullisimmat magneetit löytyivät Saksasta.
http://www.supermagnete.fi/S-20-03-N

Tilaisin aluksi 100 magneettia ja niille tuli hintaa postikuluineen 0.68 euroa/kappale.



Tein taas yhden kokeilun neljällä roottorimagneetilla (unipolar) ja neljällä sarjaan kytketyllä kelalla. Tällöin yksi pyörähdys tuottaa 4 jaksoa, jolloin 13.33 Hz on noin 200 RPM. Kelojen yhteistehokkuudeksi mittasin noin 75 %.

Testissä hyvä siniaalto, paras jännitteen tuotto ja kuparilangan hyötykäyttösuhde löytyi Tesla inspiroidusta mallista. Seuraavaksi alan hienosäätää mallia työpajaan sopivaksi, kunhan uudet magneetit tulevat postissa. Sillä välin rakennan Uponor viemäriputkista pari erilaista Savonius-roottoria.

Hauska projekti sinänsä, kun kaikkien osien pitää olla mahdollisimman edullisia, mutta silti kaiken pitää olla kestävästi ja toimivasti ratkaistu.

[Ville]

Optimoin keväällä generaattorin ja Savonius-roottorin nuorten rakennustyöpajoille sopivaksi.
Kukkaruukku Savonius-roottorin vertailua markkinoiden tarjontaan:



Wind & Sun educational kit maksaa 230.18 puntaa ja PicoTurbine 39.95 dollaria.

Kehittämäni kukkaruukkumallin materiaalikustannukset ovat noin 15 euroa.

Generaattori 6 € (kelat + magneetit + ledi)
Roottori 5 € (siivekkeet + päätylevyt + laakerit + akseli + mutterit + prikat)
Tukirakenne 4 € (puuosat + kukkaruukku + teipit + liimat)

Workshopin arvioitu kesto noin 180 min (4 x 45 min)

Suositeltu ikäraja 12 vuotta, koska työpajalla käsitellään superliimaa ja supermagneetteja ja opitaan sähköopin perusteita.

Kuvassa tuotekehitystä:



Valitut laakerit vaihtuivat rullalaudan laakereista (1.50 €/kpl) pienoismallien laakereihin (1.50 €/kpl) ja lopulta halvimpiin yleislaakereihin (0.30 €/kpl).

Uusimmassa unipolaarigeneraattorissa, jonka roottorin magneettinen piiri on samanlainen kuin 2-napaisessa Bedini monopoleroottorissa, tarvitsee vain kaksi kelaa. Tehokkaan järjestelmän lisäksi kaksi isoa kelaa on helpompi tehdä kuin neljä pienempää kelaa.

Työpajalle suunnitellut vaneriosat leikataan ennalta laserilla, vesisuihkulla tai CNC-jyrsimellä. Ne voi tehdä myös kuviosahalla, mutta ei sarjatuotantona.

Työpajan suunnittelu- ja kehitystyö vaati noin kuukauden työpanoksen. Voin tuottaa työpajoja sopivaa korvausta vastaan.

Kukkaruukku Savonius-roottorista voi kehittää myös helpon rakennussarjan, joka laadukkaasti ja edullisesti toteutettuna voi hyvinkin menestyä.

[Ville]

Kuvassa mielenkiintoinen magneettimoottori



Kuva viittaa Howard Johnsoniin, Thomas Beardeniin, John Bediniin ja Ron Coleen. Tein insinöörityössäni (1999) moottorista FEM-ohjelmalla magneettikenttäanalyysin, mutta silloin en tiennyt, että ramppi on itseasiassa 3D-putki. Lisäksi vastaava analyysi kertoo vain pienen osan käyttökelpoisesta tiedosta.

John Bedini (4th of July 2009) Yhdysvaltojen itsenäisyyspäivänä reilu viisi vuotta sitten.

Kaikille,

Ron Cole rakensi monia näitä moottoreita. B.A.S.E. tarkoittaa Bedini Audio Spatial Environment (Bedini Audio Avaruus Ympäristö)

Moottori ei ole hankala rakentaa. Muuttaessa hukkasin omani ja en koskaan rakentanut sitä uudelleen. Moottorissa on Neo magneetit, pyörän halkaisija on 7.62 cm X 1.27 cm paksu alumiini kahdella laakerilla. Epälineaarinen ramppi on tehty siihen muotoon taivutetusta putkesta aiheuttamaan magneettisen spreijaamisen, kun magneetti ohittaa murrospisteen. Kuten sanoin aikaisemmissa viesteissäni, olen tehnyt kaikenlaisia magneettimoottoreita. Pitää tietää miltä magneettikenttä näyttää, kun se oikosuljetaan. Ron Cole demonstroi tämän GE:lle 1980-luvulla. Hän ei pelleillyt ympäriinsä, kun rakensi laitteita. Tällä ei voi tuottaa sähköjä taloon, sitä käytettiin vain todistamaan, että se voidaan tehdä käyttämällä porttiramppeja. Voit löytää monia erilaisia portteja, joita olen rakentanut vuosien varrella, jos vain etsit. Keelynet on yksi lähde. En halua liittyä mukaan tähän projektiin, koska olen oppinut läksyni auttamisesta...

http://keelynet.com/energy/bedgate.htm
http://jnaudin.free.fr/html/mgmnu.htm
http://www.icestuff.com/~energy21/beham.htm
http://keelynet.com/ohsako/ohsako.htm
http://keelynet.com/ohsako/bednotes.htm
John B

Innovatiivisiin sovelluksiin voi löytää inspiraatiota myös seuraavista



Tursaansydän
http://fi.wikipedia.org/wiki/Tursaansyd%C3%A4n

Aurinkopyörä
http://fi.wikipedia.org/wiki/Aurinkopy%C3%B6r%C3%A4

Ukkosmerkki
http://fi.wikipedia.org/wiki/Ukkosmerkki

[Ville]

Unikuva 17.7.2011



Kuvassa hahmotelma unessa nähdystä toimivasta kestomagneettimoottorista, jonka oli keksinyt joku nainen. Se pyöri melko hitaasti ja sen tarkoituksena oli vain havainnollistaa periaatetta. Roottorissa oli kaksi magneettia toisiaan vasten ja ne kulkivat kahden staattoriportin lävitse. Portit koostuivat muistaakseni monesta pienestä magneetista (kuvassa vain hahmotelma). Portti veti puoleensa roottorimagneetteja, jotka samalla lähentyivät toisiaan ja kun ne tulivat portista ulos, ne ponnahtivat alkuperäiseen asentoon ja tuottivat lisää vääntövoimaa. Katsoin lumoutuneena moottoria, jonka pyörimisvoiman tuotti roottorimagneettien oikein ajoitettu pumppaaminen (lähentyminen ja loitontuminen) porttien lävitse.

Ideaa saa soveltaa vapaasti.

Periaatteessa lähentyminen ja loitontuminen voidaan saada aikaan myös kahdella roottorilla, kuten yhdessä Kohei Minaton patentissa. Lisäksi moottorissa voinee hyödyntää painovoimaa samankaltaisin periaattein kuin skeittaaja pumppaa vauhtia rampissa (puoliputkessa) ja siirtelemällä painoaan oikein voi hypätä korkealle sen yläpuolelle. Samankaltaiset vauhdinoton periaatteet toimivat myös keinussa.

Magneettimoottoreihin voinee soveltaa myös vastatuuleen purjehtimisen periaatteita ja laivan ilma-aallolla liitelevän Albatrossin lentokuvioita. Vinkkejä voi löytää myös solumoottoreista ja mahdollisesti sentrioleista, joissa elementit ovat 90° kulmassa suhteessa toisiinsa. Mahdollisuuksia näyttää olevan monia.

Ilmeisesti magneettikentässä olevan energian lisäksi tarvitaan jokin oikein ajoitettu vuorovaikutusilmiö, joka mahdollistaa jatkuvan pyörimisliikkeen. Painotan vielä vastaavien magneettimoottorien olevan avoimia systeemejä, mahdollisesti samankaltaisia kuin vesi- ja tuuliturbiinit.