Para este projecto, vai precisar dos seguintes materiais e ferramentas:
Para esta conversão temos um alternador de carro de 12 volts.Estes alternadores convertem a energia mecânica de um motor de combustão interna para recarregar a bateria enquanto alimenta os acessórios elétricos a bordoO facto de estarem ligados a um aspirador de combustível torna o projecto destes alternadores justificado, ineficiente mas robusto, quero dizer quem se importa com a eficiência quando se tem muita energia para perder.A maioria dos alternadores tem camadas de estator espessas como esta, o que resulta em correntes de redemoinho excessivas, o que resulta em menos eficiência.Bem, não podemos mudar nada sobre o estator como toda a unidade é baseada em torno dissoMas se olharmos para dentro do rotor há um monte de mudanças que podemos fazer para tornar esta coisa útil.
Você pode estar pensando por que eles usaram três componentes ineficientes se eles podem gerar mais energia apenas usando um rotor de ímã permanente.Não podemos controlá-lo, mas precisamos de produzir uma tensão fixa. Caso contrário, vamos acabar por explodir tudo.Isso é conseguido usando um regulador que diminui a tensão aplicada através da bobina do rotor através de um par de escovas de carbono à medida que o motor acelera.Outra razão para isso é o fato de que os ímãs permanentes perderão sua força sob as temperaturas que esses alternadores normalmente operam, tornando-os mais caros e menos fiáveis, o que certamente as empresas de automóveis não querem.
Como tudo está separado, tomamos as dimensões como o diâmetro do rotor e a altura das bobinas do estator para determinar o tamanho dos ímãs que vamos precisar.Felizmente os ímãs de neodímio que precisávamos eram exactamente os mesmos que são usados num motor sem escovas num hoverboard.Temos um monte deles deitado por aí, então nós derramamos um dos hubs com mais fino para deixar a cola amolecer, isso mais tarde nos ajudará a salvar os ímãs.
Depois de finalizarmos o projeto do rotor, terceirizamos a usinagem e aqui está, um trabalho bem feito.Temos um eixo de 17 mm para o qual a placa da face e o tambor são soldados e depois trabalhados até o tamanho necessárioTemos colares de 3 mm em cada extremidade do tambor que nos ajudarão a alinhar os ímãs verticalmente no tambor.Para reduzir ainda mais o peso, perfuramos seis furos na placa frontal do rotor que permitirão que o ar flua, tornando tudo mais frio..
Felizmente, os ímãs de neodímio que precisávamos eram exactamente os mesmos que são usados num motor sem escovas num hoverboard.Temos um monte deles por aí, por isso derramamos um dos hubs com diluente para deixar a cola amolecer., isto vai ajudar-nos mais tarde a salvar os ímãs.
Mais tarde salvamos os ímãs, precisamos de 24 deles.
Agora, se você notou, o rotor de estoque tem 12 pólos alternados.Começámos a colar os ímãs espaçando-os usando os nossos espaçadores impressos em 3D certificando-nos de que os colocávamos com polos alternadosMais tarde, colamos os ímãs restantes para que tenhamos os mesmos pólos em um par e o próximo par alterne.
O rotor vai girar a 3 a 4000 RPM, por isso, deixando os ímãs apenas com a cola, há uma receita para o desastre.O projeto que nunca chega ao fim de qualquer maneira nós aplicamos duas camadas de fioO ingrediente certo aqui é a fibra de carbono, mas não conseguimos conseguir isso, por isso cruzamos os dedos.
Mais tarde, aplicamos super cola sobre a banda de rodagem para torná-la mais forte e ficar no lugar.
Para testar a quantidade de energia que ele pode gerar montámos o alternador no virabrequim.Girar o rotor com as mãos nuas é quase inútil como este rotor permanente tem um monte de cogging e nós mal obter qualquer saídaEntão usamos a chave inglesa de impacto e levou cerca de 1200 RPM para acender uma lâmpada de 12 V. Agora é bom o suficiente, bem ainda não.
Normalmente as turbinas eólicas giram a 700 RPM no máximo e mesmo que usemos engrenagens, duvido que girem o rotor rápido o suficiente para produzir uma quantidade razoável de energia.Isto pode ser resolvido usando um alternador de 24 V e de alguma forma diminuindo o efeito de engate mas que é um assunto para outro projeto de vídeo.
Se este alternador precisa girar tão rápido, apenas para produzir 12v imagine o que ele faria se nós rodar esta coisa em 42v.Não há problema se não for um bom gerador a baixa velocidade.O apoio que vês aqui, tem 24 polegadas de diâmetro e tem 12 polegadas de altura, geralmente é accionado por motores de 60cc.
Nós giramos o motor usando uma bateria de 10 células que é quase 42v, então esperávamos quase 4400 RPM mas para nossa surpresa alcançamos 3300 RPM.O rotor está a tirar 350 watts de potência sem carga e isto indica claramente que há algo de errado lá dentro.Isso é muita energia para fazer funcionar o alternador sem carga como a mesma configuração com a hélice montada apenas adicionou 600 watts de energia tirando um total de quase mil watts.O bom é que com o apoio no alternador alcançou quase a mesma velocidadeEm comparação com o motor a gasolina esta coisa ofereceu potência instantânea que é uma grande característica da energia elétrica.
É a primeira vez que convertimos um alternador de carro em algo que seja mais útil para nós, por isso devemos chamar-lhe sucesso. We will try to find out the reason why is drawing so much power without load as everything is running smoothly without any excessive viberation and this issue might be related to the width of the magnet poles on the rotor.
Estamos curiosos para ver se um alternador de carro pode ser um poderoso motor sem escovas e para isso vamos descobrir convertendo nossa bicicleta em uma elétrica.