Почему не работает вентилятор на магнитах. Использование энергии магнитного тока. Вентилятор с магнитным двигателем

Сфера применения

Изготовить ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, чего проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанут несколько препятствий. Как их преодолеть, для чего может быть применена ветроэлектростанция, изготовленная из вентилятора, и расскажет эта статья.

Сразу стоит оговориться, рассчитывать, что плодом трудов станет агрегат, которым можно заряжать промышленные аккумуляторы или отапливать здания не стоит. Зарядка мобильного телефона, или работа небольшого осветителя на светодиодах — примерно такие задачи сможет решать ветрогенератор, явившийся, если можно так выразиться, продуктом глубокой переработки вентилятора.

Отчего же внешне такие похожие устройства для перевоплощения друг в друга требуют усилий? Этому есть технические объяснения, которые нелишним будет рассмотреть.

Различия

Особенности конструкции электродвигателей и генераторов

Движение электронов, электрический ток, происходит в проводнике под воздействием изменяющегося внешнего магнитного поля. Аналогично устроены и электрические двигатели, только в обратной последовательности — на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле действует сила, которая и заставляет проводник менять свое положение в пространстве, т.е. приводит к движению ротора.

Как в генераторах, так и в двигателях это самое магнитное поле создается в статоре, или в роторе, в зависимости от модели, постоянными магнитами или электромагнитами (обмотками возбуждения). Если мотор притягивает железные предметы — он на постоянных магнитах. Этот вариант с точки зрения использования его в качестве генератора оптимален, так как не требует никакой модернизации.

«Применение же для получения электроэнергии двигателя с обмотками возбуждения окажется сложнее, ведь придется обеспечить питание этих самых обмоток. А это заметно усложнит конструкцию».

Так на самом деле работает автомобильный генератор. На ротор через «таблетку», щетки и контактные кольца подается 12В. Вместе с ротором вращается созданное им магнитное поле. Оно-то и создает электрический ток в обмотке статора (конечно же, вырабатывается тока больше чем тратится, иначе зачем нужен генератор).

Когда АКБ полностью заряжена, а мощные потребители выключены, ток на ротор почти не подается и генератор вращается вхолостую. А используя автогенератор в качестве ветроэлектростанции, этот ток придется подавать и контролировать его параметры.

Иногда предлагают для такого случая удалять обмотки с ротора и вместо проволоки вклеивать ниодимовые постоянные магниты (в этом случае ток не нужен), но это тема для отдельной статьи.

Особенности геометрии лопастей

Так как конструкция вентилятора отвечает цели — толкать массу воздуха, а лопасти ветрогенератора, наоборот, приводятся в движение течениями воздушных масс, то и геометрия будет незначительно отличаться. Угол атаки кончиков лопастей обоих типов мало различается.

Чем ближе перемещаться к центру — наблюдаются различия.

Винт ветроэлектростанции:

Участок лопасти у центра практически не участвует в выработке энергии, так как движется во много раз медленнее, чем вся лопасть, поэтому его делают с углом атаки равным нулю, чтобы воздушные массы могли спокойно проходить, не создавая заторов в виде завихрений. У неподвижного вентилятора потребности в изменении угла атаки лопасти нет.

Так как в целом геометрия схожа, то пропеллер вентилятора будет работать и как ветрогенератор.

Скорость вращения

Вряд ли хотя бы один вентилятор под воздействием ветра выдаст такие же обороты, как будучи включенным в сеть. Поэтому не стоит надеяться, что ветрогенератор, мощностью 100 Ватт, сделанный из вентилятора 12в, такое же напряжение выдаст и обеспечит работу потребителей в 100 Ватт.

Примеры изготовления

Из детского игрушечного вентилятора на батарейках

Такой ветрогенератор изготовить проще простого. В игрушке используется электромотор чаще всего на 1,5 или 4,5 вольта с независимым возбуждением от постоянных магнитов. Имеется готовый винт. Необходимо достать батарейки, к контактам + и − подсоединить провода, поместить вентилятор в поток воздуха, включить, и можно замерять на контактах характеристики вырабатываемого тока.

Чтобы такой ветрогенератор работал лучше, лопастям винта не помешает добавить мощности, например, накладками, вырезанными из пластиковой трубы в форме лепестков. Ну и придется снабдить агрегат некоторыми другими обязательными для электроветряка элементами.

Вентилятор придется защитить от осадков специальным кожухом и закрепить на подвижной раме. Подвижное крепление рамы к мачте, должно включать в себя контактно-щеточный механизм (без него ток вниз не передашь). Противоположный конец рамы снабжают стабилизатором, его задача — разворачивать ветрогенератор навстречу воздушным потокам.

То, на что можно рассчитывать, если двигатель 4,5В, это 2,5…3В максимум, не хватает даже для зарядки телефона (как правило 5В). Но питание светодиодов, которыми, к примеру, можно обозначить границы въездных ворот, или осветить границы садовой дорожки, такое устройство при достаточном ветре вполне способно обеспечить.

Из вентилятора охладителя процессора (кулера)

Этот вентилятор имеет чаще всего двигатель 12в, как и в предыдущем примере на постоянных магнитах и превращение его в ветрогенератор происходит в таком же порядке.

Отличия состоят в том, что:

лопасти кулера изначально никуда не годятся — пропеллер нужен новый;
вырабатываемого тока при определенной скорости ветра вполне хватает для зарядки андроида или планшета 5в (использования контроллера в этом случае не избежать и как нельзя лучше подойдет обычное автомобильное зарядное устройство).

Из вентилятора охлаждения радиатора двигателя автомобиля

Вариант посложнее, но если предыдущие варианты изначально рассматривались как игрушки, то от этой конструкции может быть вполне осязаемая отдача. Рассматриваемый ветрогенератор может служить, к примеру, для зарядки аккумулятора 12в. Запасенную в АКБ электроэнергию, пропустив через преобразователь 12/220, можно использовать в качестве домашней сети.

В конструкции применяется двигатель от вентилятора 24в. Лопасти укорачивают, оставляя лишь фрагменты, необходимые для крепления новых — вырезанных из трубы ПВХ (использовать для этих целей бутылки ПВХ не получится — из-за малой жесткости их будет попросту загибать ветром).

Вырезаются лопасти примерно по такому шаблону, как на фото.

Количество лопастей может быть любым, чаще всего используются варианты 3, 4 или 6.

Компонуется ветрогенератор по классической схеме (Рис. 3). Напряжение, им вырабатываемое при умеренном 4…7 м/с, будет больше 12в, что позволит заряжать АКБ. В электрическую цепь должен быть добавлен диод, чтобы в случае отсутствия ветра электростанция не превратилась в вентилятор на мачте.

Не помешает и контроллер зарядки АКБ, регулирующий зарядный ток и размыкающий цепь по окончании зарядки. Можно обойтись и без него, но тогда придется постоянно следить за процессом зарядки и регулировать его вручную.

Из этой статьи вы узнаете, как использовать энергию магнитного тока в бытовых приборах собственного производства. В статье вы найдёте подробные описания и схемы сборки простых устройств на основе взаимодействия магнитов и индукционной катушки, созданных своими руками.

Использование энергии привычным способом — это просто. Достаточно залить топливо в бак или включить прибор в электрическую сеть. При этом такие методы, как правило, самые дорогие и имеют тяжёлые последствия для природы — на производство и работу механизмов тратятся колоссальные природные ресурсы.

Для того чтобы получить рабочие бытовые приборы , не всегда нужны внушительные 220 вольт или громкий и громоздкий ДВС. Мы рассмотрим возможность создания простых, но полезных приборов с неограниченным потенциалом.

Технологии применения современных мощных магнитов развивают неохотно — нефтедобывающая и перерабатывающая области промышленности рискуют оказаться не у дел. Будущее всех приводов и активаторов именно за магнитами, в эффективности которых можно убедиться, собрав простые приборы на их основе своими руками.

Наглядное видео действия магнитов

Вентилятор с магнитным двигателем

Для создания такого прибора понадобятся небольшие неодимовые магниты — 2 или 4 шт. В качестве портативного вентилятора лучше всего использовать кулер от блока питания компьютера, т. к. в нём уже есть практически всё, что нужно для создания автономного вентилятора. Главные детали — индукционные катушки и эластичный магнит уже присутствуют в заводском изделии.

Для того чтобы заставить пропеллер вращаться, достаточно разместить магниты напротив статичных катушек, закрепив их по углам рамки кулера. Наружные магниты, взаимодействуя с катушкой, будут создавать магнитное поле. Эластичный магнит (магнитная шина), расположенный в турели пропеллера, будет оказывать постоянное равномерное сопротивление, и движение будет поддерживаться само собой. Чем больше и мощнее будут магниты, тем мощнее будет вентилятор.

Этот двигатель условно называют «вечным», т. к. нет информации о том, что у неодима «закончился заряд» или вентилятор вышел из строя. Но то, что он работает продуктивно и стабильно, подтверждено множеством пользователей.

Видео, как собрать вентилятор на магнитах

Генератор из вентилятора на магнитах

Индукционная катушка имеет одно почти чудесное свойство — при вращении вокруг неё магнита возникает электрический импульс. Это значит, что весь прибор имеет обратное действие — если заставить пропеллер крутиться посторонними силами, мы сможем вырабатывать электроэнергию. Но как раскрутить турель с пропеллером?

Ответ очевиден — всё тем же магнитным полем. Для этого на лопастях размещаем маленькие (10х10 мм) магниты и закрепляем их клеем или скотчем. Чем больше магнитов — тем сильнее импульс. Для вращения пропеллера будет достаточно обычных ферритовых магнитов. К бывшим проводам электропитания подключаем светодиод и даём импульс турели.

Генератор из кулера и магнитов — видеоинструкция

Усовершенствовать такой прибор можно, разместив дополнительно одну или несколько магнитных шин из пропеллеров на рамке кулера. Также можно включить в сеть диодные мосты и конденсаторы (перед лампочкой) — это позволит выпрямить ток и стабилизировать импульсы, получая ровный постоянный свет.

Свойства неодима крайне интересны — его малый вес и мощная энергетика дают эффект, заметный даже на поделках (экспериментальных приборах) бытового уровня. Движение становится возможным благодаря эффективной конструкции подшипниковой турели кулеров и приводов — сила трения минимальная. Отношение массы и энергии неодима обеспечивает лёгкость движения, что даёт широкое поле для экспериментов в домашних условиях.

Свободная энергия на видео — магнитный двигатель

Область применения магнитных вентиляторов обусловлена их автономностью. В первую очередь это автотранспорт, поезда, сторожки, отдалённые стоянки. Ещё одно неоспоримое достоинство — бесшумность — делает его удобным в доме. Можно установить такой прибор в качестве вспомогательного в системе естественной вентиляции (например, в санузел). Любое место, где необходим постоянный небольшой поток воздуха, пригодно для этого вентилятора.

Фонарик с «вечной» подзарядкой

Этот миниатюрный прибор окажется полезным не только в «аварийном» случае, но и для тех, кто занимается профилактикой инженерных сетей, обследованием помещений или поздно возвращается с работы домой. Конструкция фонарика примитивна, но оригинальна — с его сборкой справится даже школьник. Однако при этом у него есть собственный индукционный генератор.

1 — диодный мост; 2 — катушка; 3 — магнит; 4 — батарейки 3х1,2 В; 5 — выключатель; 6 — светодиоды

Для работы понадобится:

Толстый маркер (корпус).
Медная проволока Ø 0,15-0,2 мм — около 25 м (можно взять со старой катушки).
Световой элемент — светодиоды (в идеале головка от обычного фонарика).
Батарейки стандарта 4А, ёмкость 250 мА/час (от аккумуляторной «Кроны») — 3 шт.
Выпрямительные диоды типа 1Н4007 (1Н4148) — 4 шт.
Выключатель-тумблер или кнопка.
Медный провод Ø 1 мм, маленький магнит (желательно неодим).
Клеевой пистолет, паяльник.

Ход работы:

1. Разобрать маркер, удалить содержимое, срезать держатель стержня (должна остаться пластиковая трубка).

2. Установить головку фонарика (осветительный элемент) в крышку съёмную колбы.

3. Спаять диоды по схеме.

4. Сгруппировать батарейки смежно таким образом, чтобы их можно было разместить в корпусе маркера (корпусе фонарика). Подключить батарейки последовательно, на спайке.

5. Разметить участок корпуса так, чтобы видеть свободное пространство, не занятое батарейками. Здесь будет устроена индукционная катушка и магнитный генератор.

6. Намотка катушки. Эту операцию следует выполнять, соблюдая следующие правила:

Разрыв проволоки недопустим. При разрыве следует перемотать катушку заново.
Намотка должна начаться и закончиться в одном месте, не обрывайте проволоку в середине после достижения необходимого количества витков (500 для ферромагнита и 350 для неодима).
Качество намотки не имеет решающего значения, но только в данном случае. Главное требования — количество витков и равномерное распределение по корпусу.
Зафиксировать катушку на корпусе можно обычным скотчем.

7. Для проверки работоспособности магнитного генератора нужно подпаять концы катушки — один к корпусу светильника, второй — к выводу светодиодов (используйте паяльную кислоту). Затем поместить магниты в корпус и встряхнуть несколько раз. Если лампы рабочие и всё сделано правильно, светодиоды отреагируют на электромагнитные колебания слабыми вспышками. Эти колебания впоследствии будут выпрямляться диодным мостом и преобразовываться в постоянный ток, который будут накапливать батарейки.

8. Установить магниты в отсек генератора и перекрыть его термоклеем или герметиком (чтобы магниты не прилипали к батарейкам).

9. Вывести усики катушки внутрь корпуса и подпаять к диодному мосту, затем мост соединить с аккумуляторами, а аккумуляторы со светильником через ключ. Все соединения производить на пайку согласно схеме.

10. Установить все детали в корпус и сделать защиту катушки (скотч, кожух или термоусадочная лента).

Видео, как сделать вечный фонарик

Такой фонарик будет подзаряжаться, если его потрясти — магниты должны ходить вдоль катушки для образования импульсов. Неодимовые магниты можно найти в DVD, CD приводе или в жёстком диске компьютера. Также они есть в свободной продаже — подходящий вариант NdFeB N33 D4x2 мм стоит около 2-3 руб. (0,02-0,03 у. е.). Остальные детали, если их нет в наличии, обойдутся не более чем в 60 руб. (1 у. е.).

Для реализации магнитной энергии есть специальные генераторы, но широкого распространения они не получили из-за мощного влияния нефтедобывающей и перерабатывающей отраслей. Однако приборы на основе электромагнитной индукции с трудом, но прорываются на рынок и можно приобрести в свободной продаже высокоэффективные индукционные печи и даже котлы отопления. Также технология широко применена в электромобилях, ветряных генераторах и магнитных двигателях.