Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.
itemscope itemtype="https://schema.org/QAPage"

Bezprzewodowe zasilanie (indukcja). Transformator powietrzny

phanick 13 Sty 2011 22:54 5057 8
  • Bezprzewodowe zasilanie (indukcja). Transformator powietrzny

    #1
    Poziom 28  

    Dzień dobry.
    Buduję wyświetlacz widmowy (kręcące się śmigło z przyczepionymi do niego diodkami), jednak muszę jakoś doprowadzić zasilanie do tego śmigła. Bateria czy szczotki odpada (za dużo hałasu). Wymyśliłem więc zasilanie w sposób indukcyjny.
    Silnik jest okrągły, w kształcie walca (o średnicy ok 110mm), i cały korpus się obraca z prędkością 1400obr./min.
    Wymyśliłem sobię coś takiego, żeby korpus zaizolować taśmą i nawinąć na niego pewną liczbę zwoi.
    Z kolei silnik wsadzony byłby do rury, na którą też nawinięte byłyby zwoje. Całoś funkcjonowałaby więc jako transformator powietrzny. Na śmigle chciałbym uzyskac napięcie stałe 5v (ale to mogę je wyprostować, filtrować i za pomocą układu 7805 przekonwertować) oraz prądu w granicach 200mA.

    Bezprzewodowe zasilanie (indukcja). Transformator powietrzny

    Bezprzewodowe zasilanie (indukcja). Transformator powietrzny

    I teraz kilka pytań:
    1) Ile nawinąć zwoi na rurze, ile na korpusie silnika?
    2) Rozumiem że im mniejsza odległość d, tym lepiej
    3) Rura lepiej żeby była metalowa? (Wtedy działałaby jak rdzeń)
    4) Czy prąd na rurze może być stały (w końcu silnik się obraca, więc pole magnetyczne będzie zmienne),czy lepiej żeby był zmienny?
    5).Zastosowany silnik to silnik klatkowy, asynchroniczny. Czy takie nawinięcie na niego zwoi nie zakłóci jego obrotów?
    6)Jakie prądy moge uzyskać?

    0 8
  • #2
    Poziom 36  

    2. Tak.

    3. Nie moze byc metalowa, bo bedzie dzialac jak zwarty zwoj i sprawi ze nic nie bedzie dzialac tylko bedzie sie grzac. Mam tez watpliwosci co do metalowej obudowy silnika, z tego samego powodu. Poza tym, jesli cos by mialo robic za rdzen transformatora to musialoby byc z odpowiedniego ferromagnetyka, a nie z byle metalu.

    4. Nie moze byc staly. Nawet jak by byl, to pole nie bedzie zmienne bo obracanie byloby w osi pokrywajacej sie z liniami pola.

    5. Nie powinno.

    6. To zalezy. Nie powinienes pytac o prad tylko o moc.

    Zauwaz, ze czestotliwosc pradu w uzwojeniu pierwotnym musi byc odpowiednio wysoka (nie 50Hz).

    0
  • #3
    Poziom 18  

    Temat ciekawy i ciekawe co Ci z tego wyjdzie.
    Próbując odpowiedzieć na Twoje pytania może nie jako fachowiec a tak troszkę na czuja jak ja bym się do tego zabrał.

    1. Wyliczenie zwoi powinno się przeprowadzić jak dla zwykłych transformatorów, tylko założył bym 50 a może i nawet tylko 30% sprawności.
    Żeby było prościej nawiną bym tyle samo zwoi pierwotnych jak i wtórnych.
    Łatwiej będzie analizować i porównywać napięcia i prądy wejściowe z wyjściowymi.
    Tak na czuja założył bym pewną ilość zwoi na Volt jak jest w małych transformatorkach, czyli ok 10-20 zw/V. Oczywiście powinno się jeszcze wiele obliczeń zrobić jak średnica drutu itp

    2. Mnie też tak się wydaje

    3. Zgadzam się z przedmówcą który mnie wyprzedził że będzie się grzać

    4. Prąd nie powinien być stały, cewki może będą wirować ale jak rozumiem wokół swojej osi to pole które będą wytwarzać raczej za dużo nie będzie się zmieniać w funkcji ich ruchu.
    Prąd powinien być zmienny dany bezpośrednio z transformatora zasilającego lub lepiej z jakiejś przetwornicy.

    5. nie wiem

    6. prądy jakie możesz uzyskać można próbować policzyć stosując zasady projektowania transformatorów. Trzeba założyć (lub już praktycznie zmierzyć) tylko dużo mniejszą sprawność.

    Powinieneś spróbować poszukać wzorów na obliczanie transformatorów sieciowych.
    Po za tym dodam że takie mini trafa były stosowane w głowicach wizyjnych w magnetowidach. Jak masz jakiś stary złom to możesz się mu przyjrzeć.

    0
  • #4
    Poziom 36  

    Moim zdaniem nie ma co zawracac sobie glowy wzorami i metodami obliczania normalnych transformatorow. To nie jest normalny transformator, nie ma rdzenia ale za to ma smieci w srodku (metalowe elementy silnika).Powiedzial bym, ze 100 zwojow powinno sie sprawdzic. Dac po tyle samo w obu uzwojeniach, zasilac uzwojenie pierwotne polmostkiem lub nawet zrobic przetwornice typu flyback (to jest chyba lepsze rozwiazanie, bo prostsze) a za uzwojeniem wtornym dac pelen mostek prostowniczy z diod najlepiej shottky'ego. Czestotliwosc kilka-kilkanascie kHz powinna sie sprawdzic. Tak jak pisze przedmowca, sprawnosc bedzie bardzo niska, ale powinno sie udac wycisnac z tego tyle mocy zeby dalo sie zasilic zegarek.

    Budowa takiego transformatora to raczej kombinowanie na czuja i metoda prob i bledow. Najgorsze moim zdaniem jest to, ze ten Twoj silnik jest duzym kawalem metalu. Jak to wsadzisz w transformator to cala moc w niego pompowana pojdzie na grzanie elemenrow silnika.

    0
  • #5
    Poziom 38  

    Nie myślał kolega o podczepieniu do śmigła zestawu cewek a do korpusu silnika kilku magnesów stałych tworząc prostą prądnicę.

    0
  • #6
    Poziom 28  

    Na śmigle to ja bym wolał żadnych cewek już nie umieszczać, bo raz że nie ma tam już za wiele miejsca, dwa że śmigło musi być wyważone, a trzy - tam prędkość liniowa jest dość znaczna, więc jak coś odpadnie czy się urwie to będzie tragedia.

    Korpus silnika jest wykonany chyba z aluminium, bo bardzo słabo przyciąga magnes.

    Myślałem nad tym, aby na korpus nawinąć cewkę, a dookoła niej na nieruchomej rurze umieścić magnesy, jednak nie wiem:
    - w jakich miejscach, jakiego kształty magnesy zamocować
    - czy to wogóle wyindukuje jakiś prąd z uwagi na kierunek pola magnetycznego oraz kierunek cewki

    Bezprzewodowe zasilanie (indukcja). Transformator powietrzny

    0
  • #7
    Poziom 43  

    Nic z tego nie będzie.
    Na wszelki wypadek przyda się powtórka z fizyki.

    W cewce możesz wyindukować prąd tylko wtedy, gdy pole wewnątrz cewki ulega zmianie, sama obecność pola nie powoduje wyidukowania niczego.
    Do tego dodaj "regułę trzech palców" - pokazującą kierunek ruchu mechanicznego, kierunek pola magnetycznego i kierunek drutu - one wszystkie są do siebie prostopadłe.
    Na dodatek metalowa obudowa silnika umieszczona wewnątrz cewki jest "zwojem zwartym", którego oporność jest wielokrotnie niższa, niż oporność cewki, zatem prąd wyidukowany w cewce będzie wielokrotnie mniejszy, niż w tej metalowej obudowie.

    A sprawność transformatora możesz łatwo oszacować z "Z" i "R" cewki, przy czym masz chyba świadomość, że dla niskich częstotliwości i cewki powietrznej jej "Z" to jest głównie "R".
    Dla transformatora powietrznego przy 50Hz sprawność 1% jest już nieosiągalnie wysoka ...

    0
  • #8
    Poziom 38  

    Jeśli obudowa silnika wiruje to proponuję wykonać na nim uzwojenie na wzór uzwojenia wirnika w silniku elektrycznym.Jeśli zaś chodzi o aluminium z jakiego jest wykonana i zwarty zwój to może wystarczy odsunąć od niego cewki i nie używać zbyt silnych magnesów.
    Bezprzewodowe zasilanie (indukcja). Transformator powietrzny

    0
  • #9
    Poziom 28