Электростатический генератор ефименко схема своими руками

Здесь вы узнаете о Электростатический генератор ефименко схема своими руками. Читайте также статьи по теме:

Содержание


Коптильня своими руками.

Коптильня сделаная своими руками — это особый, культовый, предмет не только для рыбака, но и для садовода. Видимо поэтому, существует такое разнообразие домашних коптилен .

На чертеже 1 коптильня — ведро. Достаточно сделать подставку под ведро и решетку, которая не ложится на дно. Такие коптильни часто используют в походных условиях или на рыбалке. Коптить в ведре быстро и просто. Посол рыбы делают сухой, её выдерживают пару часов в соли, и сразу коптят.

На чертеже 2 походная коптильня — короб. Металлический короб можно купить в хозяйственном магазине. Но тонкая сталь быстро прогорит, поэтому корпус коптильни лучше делать из нержавейки. Если добавлять в опилки веточки можжевельника, розмарина, скорлупу миндаля или грецкого ореха, то можно изменять вкус продуктов, наделяя их новым ароматом.

На чертеже 3 стационарная конструкция простой коптильни. Обычно, такое сооружение используется в походных условиях или на рыбалке для холодного копчения. Все необходимое для постройки всегда под руками — лопата и фантазия. В такой коптильне можно коптить мясо, рыбу, дичь.

На чертеже 4 цилиндрическая коптильня. На дно кладется горсть опилок, опускается подставка, и жироприемник. Далее, в коптильню устанавливается крестовина на которую с помощью крюка подвешивают продукы (для холодного копчения выше, для горячего ниже). В канавку гидрозатвора заливается вода. Через 40-50 минут копчение завершается. Для любителей сделать все своими руками, чертежи коптилен и подробные описания приведены в книге Дачная коптильня, автор Кириевкий И.Р. СКАЧАТЬ ZIP 2.2мб

Чертеж 5. Схема коптильни в электростатическом поле. Время холодного копчения она сокращает с 4-5 суток до 2-3 часов. Температура дыма в такой конструкции должна быть 40-50 градусов. Следует помнить, что используя такую коптильню в домашних условиях, необходимо соблюдать требования техники безопасности, при работе с напряжением свыше 1000 вольт.

На чертеже 6 устройство дымогенератора для коптильни без огня. На ось электромотора насаживается шкив из текстолитового сердечника и стальной обоймы. Деревянный брусок подается к шкиву через металлический желоб. Сила трения между шкивом и деревянным бруском подбирается с помощью грузика. Корпус коптильни изготовлен из фанеры. Высоковольтный электростатический блок можно сделать из магнето, которое крепиться к оси дымогенератора. Между выводами магнето включаются два соединенных последовательно конденсатора емкостью не менее 2200 пф и рабочим напряжением не ниже 2000 вольт. Параллельно одному из конденсаторов подключена сигнальная цепь — неоновая лампочка МН-6, конденсатор на 1800 пф (так же с рабочим напряжением не ниже 2000 вольт) и постоянное сопротивление на 180 килоом. Если магнето работает правильно, то лампочка горит. В коптильне используется электромотор мощностью от 0,5 до 2 квт. Деревянные бруски для дымогенератора используются только из ольхи или осины. Домашний бизнес на такой коптильне не сделать, но для собственных нужд можно коптить рыбу, мясо, сало и другие продукты очень качественно.

Следует заметить, что в самодельных маленьких коптильнях, как правило, применяют способ нагрева дна самой коптильни путем нагревания на костре, печке, газовой плитке. Если емкость достаточно большая (например, корпус холодильника), то нагреватель устанавливают непосредственно в ней самой. При этом удобно использовать электрические нагреватели с закрытой спиралью, с установленными на них сковородами со щепой. В коптильне не требуется доступ кислорода и места в коптильне они занимают не много, подробнее см. коптильня на даче .

Еще см. горячее копчение рыбы

Электростатические генераторы

Основным фактором, определяющим развитие материальной культуры людей, является создание и использование источников энергии. Сейчас в качестве основных энергетических ресурсов используются торф, уголь, нефть, природный газ. Установлено, что запасенная в них химическая энергия была накоплена в продолжение тысячелетий благодаря биологическим процессам. Статистические данные по использованию этих ресурсов показывают, что в ближайшие столетия они будут исчерпаны. Поэтому, на основе закона сохранения энергии, люди, если они не найдут других источников энергии, будут поставлены перед необходимостью ограничения ее потребления, и это приведет к снижению уровня материального благосостояния человечества [1].

Использование традиционных источников энергии грозит человечеству не только глобальным энергетическим кризисом, но и, что гораздо актуальнее, глобальной экологической катастрофой. В течении XX века научный мир и человечество связывали свои надежды с ядерной энергетикой. Причём изначально ядерную энергетику декларировали как абсолютно экологически чистую. Ряд катастроф на АЭС, а так же проблема утилизации ядерных отходов показали, что ядерная энергетика, с точки зрения экологической чистоты, не оправдала возлагаемых на неё надежд.

В настоящее время в ряде экономически развитых стран ведутся работы по созданию термоядерных энергоустановок с непрерывным циклом работы. Причём говорится, что уж на этот раз технология точно будет экологически чистой. Хотелось бы верить. В связи с указанными проблемами становится всё более необходимым использование нетрадиционных источников энергии – в первую очередь солнечной, ветровой и геотермальной энергии. С давних времен человечество использует эти, ныне не традиционные, источники энергии.

Солнце – гигантское светило, имеющий диаметр 1392 тыс. км, естественный термоядерный реактор. Мощность потока солнечного излучения составляет 4^1023 кВт. Верхней границы атмосферы за год достигает поток солнечной энергии в количестве 5,6^1024 Дж. Атмосфера Земли отражает 35% этой энергии обратно в космос, а остальная энергия расходуется на нагрев земной поверхности (около 2,4^1024 Дж), испарительно-осадочный цикл (около 1,3^1024 Дж) и образованию волн в морях и океанах, воздушных и океанских течений и ветра (около 1,2^1024 Дж).

Сосредоточим своё внимание на энергии ветра. В России к началу XX века вращалось около 2500 ветряков общей мощностью миллион киловатт. Потенциальные ресурсы ветровой энергии на территории бывшего СССР оцениваются в 8^1012 кВт*ч/год, а технически реализуемая мощность — 2^1010 кВт. Ещё в 1931 году вблизи Ялты была построена крупнейшая по тем временам ветроэнергетическая установка (ВЭУ) 100 кВт, а позднее разработан проект агрегата на 5 МВт. За рубежом, например, в США, ФРГ, Швеции, Дании и др. эксплуатируется большое количество больших и малых ВЭУ. В США, ещё в 1986 г. суммарная мощность 30 тыс. ВЭУ составляла 1500 МВт, в том числе 7 ВЭУ имели мощность 25-72 МВт, а себестоимость электроэнергии от ВЭУ составляла 0,03-0,06 долл/(кВт?ч) [2].

Сегодня на Украине суммарная мощность ВЭУ приближается к 40 МВт. Украина является единственной страной из бывшего СССР, в которой активно развивается ветроэнергетика. Налажено серийное производство лицензионных ВЭУ USW56-100 мощностью 107,8 кВт. К сожалению, ВЭУ USW56-100 разработана в 80-х годах и не позволяет получить коэффициент использования мощности для ветроэлектростанции (ВЭС) выше 0,15 (типичное значение для современных западных ВЭУ от 0,25 до 0,35). Авторы статьи “Ветроэнергетика Украины. Факты и комментарии” [3] видят решение проблемы в следующих подходах к развитию ветроэнергетики в Украине — в приобретении лицензий на производство более мощных ВЭУ, в импорте БУшных западных ВЭУ по остаточной стоимости и, что наиболее интересно, в конструировании ВЭУ украинской конструкции.

От себя могу добавить ещё один подход — в создании нетрадиционных конструкций генераторов, позволяющих преобразовывать энергию перемещения среды в электрическую энергию. До сих пор в ветроэнергетике доминируют те же способы использования энергии ветра, что и сотни лет назад в ветряных мельницах — напор ветра, при помощи ветроколеса с лопастями, преобразуется в крутящий момент, который, через систему передач, передаётся валу генератора, вырабатывающего электроэнергию. Чем выше мощность ветроагрегата, тем больше диаметр ветроколеса, но, так как на разной высоте скорость ветра различается по величине и направлению, то в этом случае не только не удается оптимально ориентировать агрегат по ветру, но и возникает опасность разрушения лопастей. Кроме того, концы лопастей крупной установки, двигаясь с большой скоростью, создают шум. Однако главное препятствие на пути использовании энергии ветра все же экономическая — мощность агрегата остается небольшой и доля затрат на его эксплуатацию оказывается значительной. В итоге себестоимость энергии не позволяет ветрякам оказывать реальную конкуренцию традиционным источникам энергии[4].

Существует класс генераторов, которые позволяют непосредственно преобразовать энергию перемещения среды в электрическую энергию — это электростатические генераторы. Одним из первых электростатических генераторов была электрофорная машина, так хорошо знакомая нам ещё со школьных уроков физики. Электростатические генераторы просты по конструкции и могут сразу давать высокое напряжения для линий электропередач. Ещё в 40-х годах академик А.Ф. Иоффе занимался разработкой оригинального электростатического генератора, который питал небольшую рентгеновскую установку. Этот генератор был прост по своей конструкции и неплохо работал. Тогда у Иоффе возникла идея заменить в широком масштабе электромагнитные генераторы на электростатические и перевести на них всю большую электроэнергетику страны [1]. Но идея так и осталась не воплощённой. Основными причинами, препятствующими промышленному применению электростатических генераторов, возможно, являются низкая плотность энергии, ограниченная электрической прочностью окружающей среды и высокое внутреннее сопротивление и неполное использование заряда, который частично уносится транспортирующей средой, что приводит к снижению КПД электростатического генератора и ионизации окружающей среды.

В электростатическом генераторе постоянное напряжение создаётся при помощи механического перемещения электрических зарядов определённого знака против сил электрического поля и собирания их в накопительном устройстве. Обычно в качестве накопительного устройства используется конденсатор. При этом работа, затраченная на перенос зарядов, превращается в электрическую энергию.

На рис.1 изображен электрогазо(гидро)динамический преобразователь энергии [5] (далее по тексту просто преобразователь энергии), который, по существу, является электростатическим генератором и способен преобразовывать энергию движения среды в электрическую энергию. Рассмотрим устройство и работу этого преобразователя энергии:

Внутри канала 1, с диэлектрическими стенками 2, размещена ступень преобразования. Самым древним способом разделения зарядов является электризация трением, при контактном взаимодействии движущихся твёрдых, жидких или газообразных тел. Такая электризация, например, происходит в электрофорной машине или при трении капелек дождя о воздух. В рассматриваемом преобразователе энергии среда ионизируется в зазоре между вытягивающим 3 и эмиттерным 4 электродами. Эмиттерный электрод имеет заострённую зарядообразовательную часть 5, вокруг которой электрическое поле имеет величину достаточную для ионизации среды. Разность потенциалов между вытягивающим и эмиттерным электродами создаётся при помощи источника высокого (ионизирующего) напряжения ИИН 6. Вытягивающий электрод, ИИН и сопротивление нагрузки Rн 8 подключены к потенциалу земли, при помощи заземления 7. Движущаяся среда, ионизированная в зазоре между вытягивающим и эмиттерным электродами, создаёт в канале объёмный заряд, потенциал которого снимается коллекторным электродом 9. Между вытягивающим и коллекторным электродами возникает электрическое поле, препятствующее движению ионизированной среды. Но так как ионизированная среда движется против сил поля, то это способствует дальнейшему увеличению электрического потенциала на коллекторном электроде. Через сопротивление Rн, включенное между коллекторным электродом и землёй, протекает выходной электрический ток преобразователя энергии. Юта-Компани – Строительные технологии

Недостатком описанного преобразователя энергии является то, что коллекторный электрод слабо связан с объёмным зарядом в канале преобразователя и поэтому часть заряда не используется, пролетая со средой через коллекторный электрод. Потеря заряда приводит к снижению КПД преобразователя энергии, а так же, если преобразуется энергия ветра, к недопустимой ионизации окружающей среды.

На рис. 2 изображён первый вариант электрогазогидродинамического генератора (ЭГГДГ) [6]. Генератор так же имеет канал 1 с диэлектрическими стенками 2, вытягивающий электрод 3, эмиттерный электрод 4 с заострённой зарядообразовательной частью 5, ИИН 6, включенный между вытягивающим и эмиттерным электродами. В отличие от преобразователя энергии [5] нагрузка Rн 8 генератора включена между потенциалом земли 7 и вытягивающим электродом, который от земли изолирован. Благодаря такому включению исключается потеря заряда, т.к. в качестве коллекторного электрода теперь используется земля.

Однако и этот генератор, преобразуя энергию ветра, будет недопустимо ионизировать окружающую среду. Выход может быть в том, чтобы заставить генератор вырабатывать переменное напряжение. В этом случае, в отдельные моменты времени, среда будет ионизироваться в противоположной полярности и разнополярные ионы рекомбинируются. Заставить генератор вырабатывать переменное напряжение можно, управляя величиной и полярностью напряжения формируемого ИИН. Но в этом случая, в различные фазы формирования переменного напряжения, на входе и выходе канала генератора будет изменяться перепад давления, что приведёт к нежелательным акустическим эффектам. Выход может быть в одновременном использовании нескольких генераторов, формирующих многофазное (например трёхфазное) напряжение, каналы которых подключены к общим впускным и выпускным коллекторам.

На рис. 3 изображён второй вариант электрогазогидродинамического генератора (ЭГГДГ) [6]. Во втором варианте генератора используются два генератора первого варианта, каждый из которых имеет канал 1 и 9 с диэлектрическими стенками 2, вытягивающий электрод 3 и 10, эмиттерный электрод 4 и 11 с заострённой зарядообразовательной частью 5 и 12, ИИН 6 и 13, включенный между вытягивающим и эмиттерным электродами. Генераторы первого варианта работают на общий выпускной коллектор 14 и ионизируют среду в противоположной полярности. Благодаря этой особенности генератор второго варианта может вырабатывать как переменное, так и постоянное напряжение, не ионизируя окружающую среду. Нагрузка генератора Rн подключается между вытягивающими электродами 3 и 10 разнополярных генераторов первого варианта.

На рис. 4 изображён третий вариант электрогазогидродинамического генератора (ЭГГДГ) [6], который имеет плоскую конструкцию. Генератор содержит перфорированные вытягивающие электроды 3, 10 с отверстиями 15, в которые входят заострённые зарядообразовательные части 5, 12 эмиттерных электродов 4, 11. Работа этого электрогазо-гидродинамического генератора происходит аналогично работе генератора, изображённого на рис. 3. Для ориентации электрического поля, возникающего между вытягивающими электродами 3 и 10, вдоль потока среды служит выравнивающий электрод 16, который выполнен в виде сетки. При необходимости выравнивающий электрод может быть подключен к заземлению 7.

Третий вариант электрогазогидродинамического генератора, в принципе, является вариантом компоновки, предназначенным для использования в ветроэнергетике. Отдельные секции, выполненные по этому варианту, могут быть объединены между собой до получения более крупной панели, похожей на парус. По подобному принципу можно строить и генераторы, вырабатывающие переменный многофазный ток. В этом случае количество каналов отдельной секции будет равно или кратно количеству фаз.

(с) Володин Валентин Яковлевич

Литература:

1. Вестник АН СССР. 1976. № 1. С. 34-43.

2. Харченко Н. В. Индивидуальные солнечные установки. М. Энергоатомиздат 1991г. С. 8-15.

3. Конеченков А. Е. МатвеевЮ. Б. Ветроэнергетика Украины. Факты и комментарии. Журнал Электрик №2 за 2002 г. С. 21,22.

4. Лаврус В. С. Источники энергии

5. Савинов А.Е. и др. Электрогазо(гидро)динамический преобразователь энергии. Патент России №2119232, МПК H02N3/00.

6. Володiн В. Я. Електрогазогiдродинамiчний генератор /варiанти/. Патент Украiны №44503А, МПК H02N3/00

По тестатике мы проводили обширный ряд проверочных опытных работ. За основу брался швейцарский эксперимент.

Электростатический генератор

Электростатический генератор. Генератор высокого напряжения Ван-де-Граафа может вырабатывать напряжение 400 000 В при токе 23 мкА. Благодаря этому, кроме электрической искры можно показывать такие интересные опыты, как движение «искусственного спутника» и «летающей тарелки» (из тонкой алюминиевой фольги) по орбите вокруг электрода высокого напряжения, электризация человеческого тела, когда волосы «встают дыбом» и т. д.

Электродвигатель М (рис. 16.8) через шкив 1 приводит в движение резиновый, ремень (носитель электрических зарядов) 2, а также верхний шкив 3.

(рис.16.8)  Схема генератора высокого напряжения Ван-де-Граафа

Возникающая во время работы генератора разность потенциалов между верхней 4 и нижней 5 щетками возрастает до тех пор, пока не возникнет искра между верхним 6 и нижним 8 электродами.

Шкивы 1, 3 должны быть выполнены из хорошего диэлектрика (лучше из пластмассы), при этом верхнее колесо дополнительно покрывается мягкой лентой (полиэтиленовой пленкой), а нижнее — алюминиевой фольгой. Если нужно, чтобы верхний электрод нес положительный заряд, а нижний — отрицательный, то следует поменять покрытия шкивов. Щетка коллектора 4 размещена в верхней точке шкива 3, нижняя щетка 5 должна быть соединена с металлическим заземленным основанием 7.

Верхний электрод 6 выдавлен из тонкой алюминиевой пластинки. Здесь также можно применить готовые изделия (кухонная посуда). Нижний электрод 8 представляет собой гибкий провод в изоляции, заканчивающийся, например, металлическим пустотелым шариком или же деревянным (пластмассовым) шариком, оклеенным металлической фольгой (станиолем).Он соединен с металлическим корпусом подставки устройства. Колонка 9 — диэлектрическая трубка (лучше из пластмассы), закрепленная снизу и соединенная с металлическим основанием 7 пластмассовым кольцом 10.

Лента 2 (размерами 0,6х75х1243 мм) сделана из латексной резины (рис. 16.9).

(рис.16.9)  Конструкция генератора Ван-де-Граафа

Склеиваемые участки зачищают наждачной бумагой и намазав резиновым клеем, оставляют для просушки под грузом в течение 4. 8 ч. Поверхности верхнего и нижнего электродов должны быть отполированы. Нижний шкив 1 со стороны электродвигателя защищен приклеенным пластмассовым диском и запрессован на валу. Электродвигатель переменного или постоянного тока мощностью 100. 150 Вт с частотой вращения вала до 5000 об/мин, рабочая частота вращения 2000. 4 000 об/мин. При такой скорости микроамперметр, включенный, как показано на рис. 16.8, должен показывать ток 22. 23 мкА. Нижнюю щетку 5 следует закрепить так, чтобы расстояние между краем медной сетки и лентой составило 1,6 мм. Верхняя щетка находится под верхним шкивом.


Все части генератора должны быть сухими, так же как и воздух в помещении. Для просушивания генератора используют малогабаритную сушилку для волос. Чтобы показать, как влажность воздуха влияет на работу генератора, приведем пример: при частоте вращения вала 4000 об/мин и относительной влажности около 70% ток едва достигает 7 мкА.

Несколько примеров практического использования генератора даны на рис. 16.10: а — электрическая искра длиной 330. 380 мм, б — движение по орбите моделей «искусственного спутника» или «летающих тарелок», в — модель ионолета (космического корабля с ионным двигателем), вращающегося вокруг оси, установленной на верхнем электроде, г — отталкивание кусочков бумаги («электрический ветер»), д — электризация человеческого тела (волосы «встают дыбом»), е — различные зрительные эффекты (в цилиндре из пластмассы, закрытом с обоих концов алюминиевыми крышками, находятся пробки, покрытые графитом).

(рис.16.10)  Примеры опытов с генератором

Если к верхнему электроду подсоединить несколько кусочков ниток и приблизить руки, то нитки «встанут дыбом» и обовьются вокруг пальцев. Интересны опыты, проводимые в темноте.

Для получения большего напряжения можно последовательно соединить два одинаковых генератора.

Для различных опытов с генераторами удобно применять лейденскую банку (рис. 16.11).

(рис.16.11)  Упрощенный генератор Ван-де-Граафа с небольшой лейденской банкой и замыкателем

Пластмассовый кухонный сосуд емкостью 1 л обклеивают металлической фольгой до 2/3 ее высоты снаружи, внутри и внизу. Через пластмассовую крышку пропускают латунный провод диаметром 3 мм и соединяют его гибким многожильным проводом с фольгой на дне сосуда.

Верхний электрод высоковольтного генератора соединяют с верхним электродом банки автомобильным кабелем высокого напряжения. Снаружи фольга, покрывающая банку, должна касаться металлического корпуса генератора или контакта «земля» (рис. 16.11).

Чтобы разрядить лейденскую банку безопасным способом, применяют замыкатель (рис. 16.11), сделанный из латунной проволоки диаметром 3 мм с ручкой из пластмассовой трубки диаметром 6 мм. Рукой можно держаться только за ручку. Ни в коем случае нельзя касаться проволоки.

Во всех опытах заземляющий зажим (типа «крокодил») генератора должен быть подключен к водопроводной трубе, трубе центрального отопления, проводу, соединенному с массивным металлическим предметом, закопанным в землю.

Генератор Ван де Граафа своими руками

Lab

Генератор Ван де Граафа способен выдавать электростатические потенциалы в сотни тысяч вольт. Такие установки имеются во многих лабораториях и политехнических музеях, где их используют в самых различных опытах, связанных с электричеством. Правда, там используются генераторы высотой в два человеческих роста. Мы же попробуем построить компактную настольную установку.

Назван генератор по имени голландского физика Р. Дж. Ван де Граафа, который в 1931 году сконструировал его для своих опытов по электростатике. С той поры установки, сыплющие искрами, можно найти даже в школьном кабинете физики, и называются они иногда электрофорными машинами. Мы же с вами попробуем сделать своими руками примерно такой генератор, как его задумывал сам Ван де Грааф.

Для конструкции генератора Ван де Граафа потребуется:

  • пустая металлическая банка из-под газировки;
  • небольшой гвоздик;
  • кольцевая резинка шириной примерно 0,5 см и диаметром 8 — 10 см;
  • стеклянный электрический предохранитель размерами 5×20 мм;
  • электродвигатель постоянного тока (например, от игрушки);
  • зажим «крокодильчик»;
  • держатель батареи;
  • чашка из пенополистирола или бумажный стаканчик;
  • клеящий термопистолет или тюбик клея для пластика;
  • два отрезка медного электрического провода;
  • два отрезка 3/4-дюймовой сантехнической трубы из ПВХ;
  • 3/4-дюймовая муфта из ПВХ;
  • Т-образный 3/4-дюймовый сантехнический тройник из ПВХ;
  • изолента и деревянная подставка.

Может показаться, что установка сложна, но если вы посмотрите на иллюстрации, то увидите, что смонтировать ее можно всего за один вечер. Главное — припасти все необходимые детали.

Монтаж генератора

Монтаж начните с деревянного основания. К нему приклейте 5 — 7-сантиметровый отрезок пластиковой трубы диаметром 3/4 дюйма. На этом фундаменте и будет монтироваться ваш генератор с тем расчетом, чтобы в случае надобности его можно было легко снять, если, например, надо заменить в нем резиновую ленту или внести изменения в конструкцию.

В одно из колен сантехнического тройника вставляется электродвигатель. Поскольку моторчик, как правило, небольшого диаметра, то его надо обернуть бумагой или изолентой, чтобы корпус входил в трубу с некоторым усилием. На вал двигателя натяните кусочек пластиковой трубки соответствующего диаметра.

Далее, просверлите небольшое отверстие в боковой части Т-образной трубки. Через него введите внутрь конец многожильного провода, «разлохмаченного» в виде кисточки или щетки таким образом, чтобы, расположив его вблизи резиновой ленты, можно было снимать с нее электростатический заряд.

Закрепить провод на месте можно с помощью скотча или изоленты. Кольцевую резинку накиньте внизу на шкив, а оставшуюся часть вытащите наверх, как показано на иллюстрации.

Далее, отрежьте от 3/4-дюймовой сантехнической трубы цилиндр 5 — 7-сантиметровой длины. Его надо будет закрепить в верхней части Т-образного разъема, как показано на рисунке. Протяните резинку до самого верха и закрепите положение гвоздиком.

При этом надо иметь в виду, что длина трубы должна быть такой, чтобы резинка не была растянута слишком сильно. Иначе из-за повышенного трения двигатель будет работать с излишней нагрузкой.

Отрежьте от пенополистироловой чашки нижнюю часть высотой 1,5 — 2 см, переверните ее вверх дном и вырежьте в дне отверстие с таким расчетом, чтобы оно плотно садилось на 3/4-дюймовую трубу.

Теперь просверлите три отверстия в верхней части муфты. Два из этих отверстий должны быть диаметрально противоположны друг другу, так чтобы через них прошел небольшой гвоздь, который будет выступать в качестве мостика для резинки. Третье отверстие расположено между двумя другими с таким расчетом, чтобы продетая в него проволочная кисточка-щетка, как и нижняя щетка, почти касалась резинки в натянутом состоянии.

Щетка вставляется в муфту, а сама муфта надевается на 3/4-дюймовую трубу, выше «воротника» из чашки. Резинка заправляется в муфту и удерживается на месте гвоздиком, как и раньше. Кстати, отдельные проводки «кисточки» надо скрутить почти по всей длине между собой, чтобы отдельные проводки не распались.

Теперь осталось поставить на место стеклянную трубочку. Проще всего взять ее от электрического предохранителя, какие используются в радиоприборах. Аккуратно нагрейте паяльником металлический колпачок на одном из концов предохранителя и снимите его плоскогубцами с трубки. Так же поступите с другим колпачком.

Затем вытащите конец гвоздика из одного отверстия в муфте и наденьте на него стеклянную трубку с таким расчетом, чтобы резинка оказалась на трубке. Снова введите гвоздь во второе отверстие.

Приклейте пенополистироловый «воротник» к трубе. Лучше всего сделать это с помощью термопистолета, так как клей при этом быстро застывает и не растворяет пластмассу.


Но, в принципе, то же самое можно сделать и при помощи иного подходящего клея для пластика.

Теперь вы готовы к установке алюминиевой банки. Она хороша для высокого напряжения потому, что имеет закругленные края, что минимизирует «коронный разряд». Остается лишь острым ножом аккуратно вырезать верхнюю крышку, загладить обрезанные края, например, с помощью отвертки и, перевернув банку вверх дном, насадить ее на полистироловый воротник, пропустив внутрь свободный конец верхней проволочной «кисточки»-щетки.

Последний шаг — подключение двигателя к батарейке с помощью проводов. При этом вольтаж питания должен соответствовать тому, на которое рассчитан взятый вами электромотор.

Если кисточки-щетки в верхней и нижней частях банки установлены правильно — очень близко к резинке, но не касаются ее, вы должны почувствовать легкий электрический укол, как только поднесете палец близко к алюминиевой банке.

Запуск и настройка генератора Ван де Граафа

Если вы не обнаружили признаков высокого электростатического напряжения при работающем двигателе (нет искр, банка не притягивает к себе бумажных полосок), то вам придется заняться наладкой генератора.

Для начала попробуйте другой тип резинки. Некоторые виды резины имеют некую проводимость, а потому и не могут дать высокого потенциала.

Убедитесь, что все детали установки чисты. Грязь и жир тоже могут сделать вашу установку неработающей.

Проверьте: надежно ли верхняя щетка контактирует с металлом банки. Некоторые банки имеют внутри пластиковое покрытие. Тогда лучше взять другую банку.

Проверьте, нет ли острых концов, выходящих за пределы установки. Они могут стать источником коронного разряда, и напряжение накапливаться не будет.

Убедитесь, что щетки не касаются самой резиновой ленты. Между ними должен быть некоторый зазор.

Схема генератора Ван де Граафа. 1 — вал электромотора; 2 — стеклянная трубка; 3 — гвоздик; 4 — проволочная щетка; 5 — сфера; 6 — резинка; 7 — проволочная щетка.

Проверьте правильность всего монтажа, сравнив то, что сделано нами, с принципиальной схемой установки.

После того как генератор налажен, посоветуйтесь с учителем физики, какие интересные опыты можно поставить с помощью сделанного вами генератора. Например, если навесить на алюминиевую банку при выключенном генераторе гроздь бумажных полосок, то по мере увеличения напряжения они образуют некий экзотический «букет».

А можно с помощью генератора Ван де Граафа попробовать получать электреты — вечные источники электрического напряжения, которые используются, например, в микроскопах.

Источник: Юный техник — Публикацию подготовил С.Серегин

    Теги

  • Генератор Ван де Граафа
  • Ван де Грааф
  • Электрофорная машина
  • Электростатика

Емкостный электростатический генератор

ИЗОБРЕТЕНИЕ

Патент Российской Федерации RU2075154

Имя изобретателя: Феоктистов Борис Петрович

Имя патентообладателя: Феоктистов Борис Петрович

Адрес для переписки:

Дата начала действия патента: 1993.07.07

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области получения электрической энергии, в частности к источникам питания постоянного напряжения. Сущность изобретения: электростатический генератор содержит корпус с закрепленным в нем статором, выполненным в виде установленных диаметрально противоположно двух групп параллельно расположенных изолированных металлических пластин. Ротор выполнен в виде набора изолированных металлических пластин, расположенных между пластинами статора параллельно им. Каждый элемент ротора состоит из двух пар секторов, расположенных в одной плоскости. При этом, когда пластины статора перекрывают пару соседних секторов ротора, пара диаметрально противоположно расположенных секторов ротора электрически соединяется с диаметрально противоположно расположенными пластинами статора посредством пары щеток возбуждения и коллектора, а другая пара диаметрально расположенных секторов ротора — с нагрузкой посредством пары щеток токосъема и коллектора. Коллектор, щетки возбуждения и токосъема расположены за пределами корпуса.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к получению электрической энергии, в частности к источникам питания постоянного напряжения.

Известен емкостной электростатический генератор, содержащий статор и ротор, выполненные в виде дисков с установленными на них диаметрально противоположно изолированными пластинами электродами, щетки возбуждения и щетки токосъема, соединенные с нагрузкой (1).

Недостатками известного генератора являются низкая энергоемкость и КПД. отсутствие возможности начального самовозбуждения и работы в жидком диэлектрике.

Известен емкостной электростатический генератор, содержащий статор, выполненный в виде установленных диаметрально противоположно двух групп параллельно расположенных изолированных металлических пластин, ротор, выполненный в виде набора изолированных металлических пластин, закрепленных на его диэлектрическом основании, расположенных между пластинами статора параллельно им, щетки токосъема, расположенные диаметрально противоположно и соединенные с нагрузкой (2).

Недостатками известного устройства являются низкий КПД. сильная зависимость напряжения возбуждения от нагрузки при работе в режиме самовозбуждения.

Задачей изобретения является создание емкостного электростатического генератора с эффективным самовозбуждением и возможностью работы в жидком диэлектрике.

Сущность изобретения заключается в том, что в электростатическом емкостном генераторе, содержащем корпус с закрепленным в нем статором, выполненным в виде установленных диаметрально противоположно двух групп параллельно расположенных изолированных металлических пластин, ротор, выполненный в виде набора изолированных металлических пластин, закрепленных на его диэлектрическом основании, расположенных между пластинами статора параллельно им и электрически соединенных с пластинами коллектора, щетки токосъема, расположенные диаметрально противоположно и соединенные с нагрузкой, каждый элемент ротора состоит из двух пар секторов, расположенных в одной плоскости с возможностью перекрытия каждой пары соседних секторов параллельно расположенными пластинами статора и возможностью электрического соединения одной пары диаметрально противоположно расположенных секторов с диаметрально противоположно расположенными пластинами статора посредством пары щеток возбуждения и коллектора, а другой пары диаметрально расположенных секторов с нагрузкой посредством пары щеток токосъема и коллектора, при этом коллектор щетки возбуждения и токосъема расположены за пределами корпуса.

Фиг. 1 Емкостный электростатический генератор, вид сверху

Каталог статей

Электростатический генератор Виллияма Хайда

Электростатический генератор Виллияма Хайда является наиболее привлекательной технологией свободной энергии, которая должна быстро развиваться. Генератор Хайда отвечает всем критериям перспективной технологии:

1) Он является самовращающимся

2) Он доказан полностью работающим прототипом и его описание доступно

3) Прототип может работать постоянно, без перерывов.


Патент U.S. Patent ( No 4,897,592.) дает техническое описание прототипа 1987 года. Он включает традиционые элементы электростатического генератора, использующего вращающиеся диски с сегментами, как в швейцарском Swiss M-L конвертере. William Hyde ввел несколько новых компонентов — статорные диски на электродных пластинах. Внешний источник ( 3 KV) заряжает эти электродные платы, обеспечивая поле поляризации на разных концах генератора. Двойные роторные диски, вращаются в одинаковом направлении. Это отличает конструкцию от известного Wimshurst generators.

Так как роторные диски вращаются в одном направлении, то парные статорные сегменты периодически оказываются экранированы от поляризующего влияния возбудителя. Каждые статорный сегмент электрически связан с парным элементом через цепь, в которой импульсы напряжения понижаются и выпрямляются для выходной цепи.

В то время, как Swiss M-L конвертер обеспечивает около 70 KV при вращении дисков на скорости 60 rpm, генератор Хайда вращается на скорости 6000 rpm. При потенциале насыщения 3 Kv, напряжение импульсов на статоре достигает 300 Kv. Известно, что Хайд использовал до 240 роторных сегментов и 480 статорных сегментов в его прототипе 1987 года.

При конструировании необходимо максимально сблизить роторные и статорный диски с двумя электродными платами, чтобы оптимимзировать выходное напряжение, но нельзя допустить возникновения коронного разряда.

При 240 роторных сегментах, 480 статорных сегментах, скорости ротора 6000 rpm и напряжении на платах насыщения 3KV, напряжение на выходе составляет 602 VDC, ток 38 А. Выходная мощность 22.9 KW при мощности входа 2.4 KW. Суммарная мощность в нагрузке = 20.5KW. (эффективность около 900%)

Электрет

Электрет

Электреты — это поляризованные диэлектрики, состоящие из жестких электрических диполей, которые в электрическом поле напряженностью около 10 000 В/см переводятся в аморфное твердое состояние и сохраняют поляризацию длительное время. Таким образом, электреты являются аналогом постоянного магнита, но обладают не магнитным полем, а электростатическим полем. Егучи получал электретные материалы из смеси смолы карнаубской пальмы и воска. Нагрев смесь до расплавленного состояния Егучи подал на нее напряжение 10 кВ, после застывания таблетка электрета сохраняла электростатический заряд высокой напряженности в течение нескольких часов. Современные электреты могут сохранять заряд до 100 лет, величина заряда достигает 5*10-8 Кл/см2 .

Рис.1

1. Накладной металлический электрод 2. Металлическая банка

По современной классификации этот электрет относится к классу термоэлектретов. В настоящее время электреты получают из таких материалов как:

— полиметилметакрилат (? = 3965 В);

— рутиловая керамика;

— смолы;

— воск;

— полимеры;

— титанаты щелочноземельных металлов.

Электреты также можно получать из растворов органических веществ в летучих растворителях. Далее в практикуме приводится рецептура электрета, который можно получить из канифоли (можно использовать воск, парафин, практически все известные органические и неорганические диэлектрики могут быть переведены в электретное состояние).

Рецептура N1

Получение электрета (Опыт Егучи)

Нагреваем 2-5 г касторового масла до температуры 75-90 оС и высыпаем в него при помешивании 50 г мелкоизмельченной канифоли (если возится неохота, то возьмите и используйте парафин вместо канифоли и масла, расплавьте его и поместите между электродами – после остывания электрет готов). После чего расплав наливаем в плоскую баночку (стеклянную) или на предметное стекло и помещаем его между электродами, на которые подается напряжение от высоковольтного выпрямителя (5-10 кВ) или электростатической машины. Толщина слоя диэлектрика должна быть менее 4 мм. После остывания канифоль достается из баночки. Электрет готов.

Докажем, что электростатическое поле электрета имеет высокую напряженность. Если около неоновой лампочки быстро провести электретом, то она ярко вспыхнет, так как при пересечении лампой линий электростатического поля на электродах лампы наводится переменное высокое напряжение и лампа начинает светиться. Застывший диэлектрик — электрет способен сохранять заряд в течение нескольких суток. Хранить электреты можно завернутыми в алюминиевую фольгу.

Более стабильные электреты можно получить при нагреве диэлектриков до температуры меньшей или равной температуре плавления, а затем охлаждая их в сильном электрическом поле. При застывании органических растворов в сильном электрическом поле получают так называемые “криоэлектреты”.

Существуют и другие разновидности электретов: фотоэлектреты, трибоэлектреты и др.

Рецептура N2

Вместо канифоли и касторового масла можно между электродами в баночке поместить какой-нибудь полимер (т.е. пластмассу: например капрон), растворенный в небольшом количестве растворителя, подать высокое напряжение и после полного испарения растворителя — электрет готов.

В настоящее время электреты широко применяются для изготовления микрофонов, акустических излучателей и тахометрических датчиков. Из электрета можно изготовить запускающее устройство для включения ламп дневного света (у которых сгорели спирали). Схема включения лампы стандартная (с дросселем, кнопка на размыкание, выводы спиралей замкнуты, стартер убран).

Для запуска лампы достаточно рядом с ней быстро провести таблеткой электрета. Если рядом с лампой подвесить таблетку электрета на пружине со шнурком, то получится включатель, выключать лампу можно выключателем S1. Если, наконец, изготовлением электрета нет возможности заняться (вдруг у вас оторвана нога или рука во время страшно опасных научных экспериментов), то возьмите кусок пенопласта – потрите его о свой любимый свитер и у вас в руках “модель” электрета с небольшим временем жизни. Энергично заряженным пенопластом проведем рядом с лампой – лампа загорается и горит. Вы сможете натренироваться и зажигать лампу на больших расстояниях (у меня получалось это сделать на расстоянии от лампы до 2 метров) с электретом конечно расстояния будут поменьше. Неоновые лампы ярко вспыхивают около перемещающегося электрета (в поле высокой напряженности).

Литература:

1. Лекционные демонстрации по физике. Москва, Наука, 1972 стр.327-328

2. Энциклопедический словарь “Электроника”. Москва, Советская энциклопедия, 1991 стр.617-618

3. Химический энциклопедический словар. Москва, Советская энциклопедия, 1983 стр.696-697

4. БСЭ т.30 М. Советская энциклопедия, 1978 стр.32

В связи с почти полным отсутствием информации на данную тему, мы позволили себе провести компиляцию находящихся в нашем распоряжении материалов, собранных из русскоязычного и англоязычного контента интернета.

Приносим благодарность владельцам сайтов, информацию с которых мы использовали в данной компиляции, и одновременно извиняется за то, что нет возможности упомянуть непосредственные источники. Информация собиралась в течение года, и материал сохранился как чистая информация. без указаний источников.

В качестве небольшого вступления хочется вкратце сообщить собственное мнение о самой машине и некоторые мысли, возникшие в процессе поисков информации.

В Швейцарии, в христианской общине-кооперативе, под названием Methernita, созданном в середине прошлого столетия, был изобретен генератор энергии, не потребляющий внешних источников, но поставляющий электричество в течение более 30 (!) лет в количестве, перекрывающем потребности всей общины, включая и производственные мастерские, которые находятся там-же.

Попав в поле нашего зрения, тема горячо заинтересовала нас и начались долгие и кропотливые поиски. Проблема усугублялась тем, что информации на русском языке было крайне мало, а англоязычные сайты, на которых можно было что-либо узнать об этом с завидным постоянством исчезали весьма быстро. В том, что сама машина существует, как физическое тело (в реальном исполнении). сомнений не возникло. Как не возникло сомнений и в том, что для проверки существования и работы самой машины на место ее нахождения выезжали многие, весьма известные специалисты, включая и Стефана Маринова, известного своими поисками нетрадиционных источников энергии, и занимавшего весьма серьезный пост в академическом институте.

У нас есть отчеты 12 ученых, в разное время приезжавших в общину для обследования и проверки работоспособности Тестатики. Мы не считаем необходимым приводить эти отчеты здесь, поскольку все они сводятся к тому, что машина работает, но мы не понимаем — каким образом. С нашей точки зрения, проверка правдивости создателей машины Тестатика, утверждающих, что община использует только энергию, вырабатываемую этими машинами (включая и собственные производственные цеха), может быть проведена абсолютно ненаучными, и очень простыми методами.

Для этого достаточно запросить электрокомпанию, снабжающую электричеством данный ареал о наличии счетов на оплату электроэнергии, предьявляемых к оплате общине Methernita, и размере оплаты. По величине сумм можно совершенно точно сделать подтверждающие или опровергающие выводы о правдивости высказываний авторов изобретения.

Проблема усугубляется тем, что участники этого кооператива категорически против распространения этого изобретения в силу религиозных убеждений. Впрочем, убеждения могут быть здесь и не. Однако, не претендуя на истину в последней инстанции, мы сочли необходимым выложить для общего обозрения то, что нам удалось выяснить по данной теме.

Надеемся, что найдется достаточно заинтересованных специалистов, которые смогут поделиться своими мнениями о конструкции самой машины, и быть может, найти новые аспекты во взгляде на этот генератор. Если материалы, опубликованные на на этой странице вас заинтересовали, и вы захотите поделиться мыслями по этому поводу, мы приглашаем вас к высказываниям на форуме, посвященном этой теме.

Ссылка на форум находится внизу страницы.

Мы считаем, что состояние дел в современной физике не позволяет считать, что здание классической теории завершено. Множество противоречий и несообразностей в современной электродинамике напрашивались на тщательный анализ, который и был проведен замечательным отечественным теоретиком Г.В Николаевым. Его книга выложена нами на сайте, и скептики могут прочесть аргументированные высказывания по этому поводу.

швейцарская электростатическая машина Баумана.

В духовной общине Methernita, Линден в Швейцарии, с 1980-х годов работают устройства, генерирующие 220 Вольт для бытовых нужд поселка. Суммарная мощность систем составляет более 750 Киловатт. Изобретатель назвал свое устройство Swiss M-L converter. Thesta-Distatica, и заявил, что он получил описание конструкции и принципы работы во время медитации. С технической точки зрения, устройство представляет собой модернизированный электрофорный генератор Вимшурста, диски которого способны вращаться постоянно за счет сил электростатического взаимодействия. В конструкцию также входят постояные магниты. Машина с диаметром дисков 20 сантиметров производит около 200 Ватт мощности, большая машина имеет диски диаметром 2 метра и производит около 30 Кватт. Детали описания конструкции могут быть получены от Ted Bart, Haltenstarsse 5A, 8912 Obfelden, Switzerland, или от Швейцарской Ассоциации Свободной Энергии. Развивается и продается группой исследователей Methernita CH 3517, Linden, Switzerland. В основе лежит электростатический генератор Вимшурста, который использует стальные или алюминиевые сегменты. Отмечено, что при использовании постоянных подковообразных магнитов в современной версии конвертера, Э.Д.С. значительно увеличивается. Специальный диодный модуль и лейденские банки обеспечивают регулировку частоты за счет резонанса, поскольку они соединены с катушками подковообразных магнитов.

Комментарий Фролова А.В:

При правильном расположении щеток, снимающих высокое напряжение с пластин, диски отталкиваются от них. В принципе, электростатическая машина Вимшурста обратима, то есть она производит высокую разность потенциалов за счет разделения зарядов тернием, а при подаче на нее разности потенциалов она вращается, так как СЕГМЕНТЫ ОТТАЛКИВАЮТСЯ ОТ ЩЕТОК. Таким образом, зарядив свои конденсаторы, машина поддерживает свое вращение.

Это весьма эффективная версия преобразователя, позволяющая проектировать и строить установки мощностью сотни киловатт. Некоторые трудности заключаеются в понижении высокого (более 100 Квольт) напряжения до 220 Вольт.

Вид сбоку:

Фотография генератора, который находится в производственной мастерской общины и звпитывает несколько станков:

Во второй мастерской, там-же:

Варианты рабочего образца, автор неизвестен:

Один из вариантов схемы генератора тестатика, который удалось обнаружить в сети:

Второй вариант конструкции генератора:

Вырезка из газеты, на которой изображен тот-же генератор, что и выше, но в условиях проверки. Мощность генератора — 30 Киловатт, диаметр дисков 2 метра:

Здесь находится ссылки на MPEG — файлы, которые дают возможность увидеть генератор в действии. Для просмотра видео, нужно скачать файл по ссылке, и после скачивания переименовать расширение файла с .zip на .mpeg Скачать файл testati1.zip В заключение хотелось-бы сообщить некоторые общие соображения о представленном генераторе: Община использует этот генератор, судя по высказываниям на их сайте, с 80-х годов. Учитывая абсолютную заинтересованность самой широкой общественности в даровой энергии, представляется совершенно невероятным, что за 25 лет эксплуатации подобного генератора информация о нем до сих пор находится под неким занавесом. Закономерен вопрос — А почему. Отчего до сегодняшнего дня этот генератор не стоит в каждом доме и каждом цеху. Кто перекрывает поток информации о подобном изобретении? И каким образом это осуществляется?

Мы надеемся, что в форуме с помошью конструктивных высказываний участников появится возможность не только обсудить конструкцию Тестатики, но и реально построить рабочую модель, используя взаимообразную помощь, вытекающую из принципов самого форума. И наконец, мы выкладываем редкую фотографию самого Стефана Маринова (погибшего при загадочных обстоятельствах) с образцами построенных им рабочих моделей генератора Тестатика.

Некоторые советы по самостоятельному строительству модели генератора свободной энергии Тестатика Страница советов

Открытая группа

Тема — Обо Всём (всё пишите сюда):

Цели группы:

— поделиться готовым материалом,

— помочь реализовать наследие Теслы и других гениальных изобретателей,

— привлечь в группу спонсоров и изобретателей,

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *