čtvrtek 2. května 2013

Generátory


Nahlédl jsem do starých školních sešitů ze SPŠ Kutná Hora. Jednalo se o předmět Elektrické stroje. Zopakoval jsem si stať o stejnosměrných motorech. Po půl století mne to zajímalo více, než když mi bylo 17 let. To co tady píšu je pro všechny asi známé. Nicméně, já si to potřebuji zopakovat. Doufám, že to není špatně.

Stejnosměrný sériový motor:

Je nejrozšířenější. Může pracovat jako motor, dynamo nebo jednofázový střídavý motor na 220 V. Toto poslední využití platí zejména pro vysavače, feny, mixery, ruční vrtačky a pračky. Proud se odebírá nebo přivádí do rotoru a přes uhlíky a komutátor. Z názvu sériový vyplývá, že magnety ve statoru jsou buzené a vinutí je v sérii s rotorem. Část generovaného výkonu se ztrácí na buzení. Tak mne napadá, že jednofázový střídavý motor z pračky (za předpokladu, že má uhlíky a komutátor), by měl být použitelný přímo a bez úprav, jako dynamo. Nebo roztočit ruční vrtačku na 220 V  a měřit stejnosměrné napětí na vidlici. Asi to nebude nic moc. Sériový motor jsem naháněl dvojválcem. Na tlakové hrnce jsem nedosáhl nabíjecího napětí pro akumulátor. Ještě změním převody a pokus budu opakovat. Krokový motorek se zdá výhodnější. Nemá buzení a výstupní napětí se dá navýšit rezonančnímy kondenzátory. V rotoru jsou permanentní magnety. Daleko nejlepší bude asi třífázové AC servo, které používá pan Murín. Není buzené, má v rotoru neodymy a energie se odebírá ze statoru. Poslední dva strojky by šly snad přibližně zařadit do kategorie střídavých synchronních motorů.

Střídavý asynchronní motor:

Napájí se pouze stator. Není tam co budit. Vinutí může být zapojené do trojúhelníka, nebo do hvězdy. Je to jednoduchý a velmi rozšířený motor. Do této skupiny mohu přiřadit i motory z ledniček. Jsou jednofázové, ale mají fáze a tedy i vinutí dvě, aby se mohlo točit pole. Jedna fáze hlavní a druhá, totožná je posunutá kondenzátorem. Motory s malými výkony (magnetofony, ventilátory a nově i brusky) mívají zase závit na krátko. Rotory asynchronních motorů se nikdy nenapájí. Dle mých poznámek tento motor nelze použít v obráceném režimu jako alternátor. Musím vyndat rotor, přerušit v něm závity na krátko a polepit jej neodymy.. V tomto případě to ale  již bude v principu motor synchronní. Ten jako alternátor použít lze. Synchronní střídavý motor a alternátor mají stejnou konstrukci. Třífázové asynchronní motory se vyrábějí také šestipólové. Poznáme je podle toho, že mají na štítku 1460 ot/min.Ty jsou nejvhodnější pro přestavbu na alternátor.

čtvrtek 25. dubna 2013

První spuštění motorku

                V    úvodní    části videa rozbíhám stroj foukáním.Dobře se tak dá nastavit předstih a sledovat dobu otevření ventilu pro tlakovou páru. V tomto případě to dělá 90 stupňů jedné otáčky.Zdrojem páry je tlakový hrnec na elektrickém vařiči o výkonu 1500 W. Za trvalého provozu vytáhne tlak na 0,4 bar. Rotační ventil je expanzní. Vrátím se k původní délce 50 mm. Tento ventil má menší tření a snáze se vyrábí. Také tlakovou štěrbinu doporučuji udělat do konce osy, tak jak to má Petr Šedý. Červená tlaková hadice, jenž přivádí páru do válce, by se dala nahradit smyčkou z hadice pružné, a zkoušet tak efekt rezonance. Na adrese http://youtu.be/9EJta2JrKwk je ještě jedno video s odborným komentářem mé ženy.

čtvrtek 11. dubna 2013

Nový model parního motoru

Motor není zcela hotový. Chybí mi nějaký materiál do rozvodné krabice. Po mechanické stránce je funkční. Na fouknutí se roztočí. Nově je vybavený otáčkoměrem. Je použitý cyklopočítač. Ukazuje přímo otáčky v rozsahu do tisíce za minutu. Místo rychlosti. Obvod kola je nutné nastavit na 1,66 metru. Při požadavku na rozsah 2000 ot/min se musí zdvojnásobit nastavení obvodu kola a zobrazovaný údaj násobit dvěma. Krokový motorek má vratný pohyb. Jde na něm nastavit kroutící moment a úhel natočení. Vzhledem, ke standartní přírubě, jej lze snadno vyměnit za výkonější. Toto provedení vyrovnává boční tlak na pístnici a odlehčuje rotační část stroje. Na ojnici je použité kloubové ložisko. Stroj se hodí pro školy, jako učební pomůcka ve fyzice, nebo výrobní program v dílnách. Zajímavý může být i pro maminy, jenž se chtějí zbavit starého papiňáku a mají dorůstající syny, zajímající se o techniku.

středa 27. března 2013

Parní vyvíječ

Před čase byl uveřejněn tento popis na blogu Petra Šedého. Považuji návod za důležitý a proto jej se svolením autora pana Milana znovu zveřejňuji. Chtěl bych jen upozornit, že hadice nejsou od sprchovací hlavice. Jedná se o nerezový vlnovod používaný v tepelné technice. Doufám, že nápad nezapadne a vývoj bude pokračovat. Nejdříve myšlenka: pro přenos tepelného výkonu do vody, který mám k dispozici, je třeba odpovídající přestupní plocha, kterou PB lahev ani dno papiňáku nemají a tudíž když topím jak chci silně, tepelný výkon do vody nepředám a tak i vznikají velké ztráty tepla. A přitom udržet dlouhodobě parní motor v chodu při tlaku třeba 1 baru byl problém. Říkám DLOUHODOBĚ, protože pokud mám plný papiňák natopené vody alespoň na 120 °C, mám rezervu právě v té natopené vodě (Petr tomu říká - akční výkon nebo tak nějak). Problém je, že je třeba poměrně dlouhou dobu čekat, než se objem natopí. Například firma Cyclone Power tvrdí, že po nastartování spalování je pára k dispozici za 5 vteřin - je toho dosaženo obrovskou přestupní plochou v podobě několik stovek metrů stočené trubičky. Tolik myšlenka. Postup: Na stávajícím PB vařiči 7 - 7,5 kW jsem nechal klasicky ohřívat vodu v papiňáku. Papiňák má stejný průměr jako 2kg PB lahev a tak jsem mohl využít krytů k usměrnění tepla, které jsme měli vyrobené právě pro PB lahev. K této sestavě jsem doplnil parní vyvíječ, který jsem vložil do prostoru mezi hořák a hrnec - tedy hned pod hrnec. Parní vyvíječ je vyroben ze stočené vlnovcové nerezové trubky co nejmenšího průměru, tedy 3/8" - jde spíš o závit převlečných matic. Vlevo – vstup vody, vpravo výstup páry z vyvíječe. Přibližným výpočtem jsem zjistil, že pokud budu chtít přenést do vody 7 kW, budu potřebovat asi 12 m této vlnovcové trubky. Protože 1 m stojí asi 140 Kč, koupil jsem 2 x 3,5 metru, tedy celkem 7 m. Akční délka bude 6 m, protože trubky bude nutno vyvést mimo plamen a tam je napojit. Zkrátka počítal jsem, že se pokusím alespoň s polovinou vypočtené délky zkusit správnost řešení a pokud se to osvědčí, budu moci dokoupit trubku. Pokud se někdo ptá, proč jsem nekoupil trubku jako 1 kus, tak je to proto, abych mohl vést 2 trubky paralelně vedle sebe, lépe je poskládat - využít místa a možná ještě další výhody. Ve víku papiňáku je jeden otvor využit k odběru páry a tlakoměru, jak je to na fotografiích tohoto blogu - nic nového, jen připojení na hadici je rychlospojkou na vzduch se stop ventilem - velmi praktické - hadice se dá odpojit i za provozu a i při velkém tlaku to jen pšoukne a je to tedy bezpečné Vpředu výstup přes rychlospojku k motoru. Všechny hadice, které budu v budoucnu muset někdy odpojovat a zapojovat vždy takto opatřím. Je třeba však počítat, že 1 spoj vyjde přes 100 Kč. Druhý otvor v papiňáku je využit pro pojistný ventil a vstup a výstup parního vyvíječe. Celý fígl, jak využít 1 otvor pro vstup a výstup je v tom, že do mosazné vsuvky 3/8" napájím konec měděné trubičky, jejíž druhý konec bude dosahovat ke dnu papiňáku. Tedy do otvoru našroubujeme prodloužení a na něj T-kus (do strany odbočka pro pojistný ventil a přívod páry od vyvíječe). Na T-kus našroubujeme vsuvku se zapájenou trubičkou, která musí dosahovat ke dnu papiňáku (to bude odběr vody do vyvíječe). Takto tedy oddělíme vodní a parní stranu vyvíječe. Vyvíječ, který je ve formě stočených trubek pod hrncem, je propojen s vodní stranou (přívod vody) a parní stranou (výstup z vyvíječe) pomocí autogenových hadic zase přes rychlospojky a tak lze papiňák provozovat i bez vyvíječe. V případě poruchy vyvíječe lze vyvíječ za provozu odpojit (jen je třeba vědět, kterou hadici dříve, jinak to bude trochu pálit ...). V rukavicích lze odpojit i za provozu – POZOR: první odpojit vodní stranu (pravou hadici), zpětné klapky nedovolí médiu vytékat Vpravo doplňování vody přes zpětnou klapku.Kompletní dokument pana Milana je na adrese: https://docs.google.com/file/d/0B5FV-PB0gpTnODRsSUpNRk1VSlU/edit?usp=sharing

pondělí 25. března 2013

Jednoduchý stroj s válcem na stojáka

Stroj je jen naskládaný dohromady a není připevněný k základní desce. Osa rotačního ventilu má průměr 12. Setrvačník má průměr 100. Držák válce je zdvojený. Motor je vybavený podtlakovou zpětnou hadicí o průměru 18. Dá se zaměnit za rezonátor. Změna zdvihu se provádí na obou stranách ojnice. Tím se zajistí minimální mrtvý prostor pod pístem.

Profesionální ložisko ojnice

Rotační ventil

Na tomto rotačním ventilu jsou důležité dva rozměry. Vnitřní otvor pro vstup páry má průměr 7 a štěrbina šířku 5. Vnitřní otvor pro výfuk páry (levý krajní) je větší. Má průměr 9 a štěrbina je 7. Ostaní rozměry nejsou dogma. Například rotační ventil na obrázku výše má všechny vývody v jedné rovině. Důležité je, aby vstup a výstup páry byly pootočeny o 180 stupňů. Smysl otáčení parního motoru lze měnit natočením unašecího kola ojnice o 180 stpňů.

sobota 19. ledna 2013

24_válec

Už aby ta zima přestala. Těším na léto a výlety na kole. Tohle je bezva nápad.

Trvalý krokový odpor

V tomto příspěvku bych chtěl vyzdvihnout a ocenit konstrukční řešení, nebo nápad Petra Šedého. Jedná se o kývavé otáčení krokového motorku. Odborně řečeno cig-cag. Použijeme-li nízký tlak, nebo výkonný krokový motorek, který má přímý náhon, nabíječka dobíjí akumulátor pouze při jedné čtvrtině otáčky. Točivý moment parního stroje má sinusový průběh. Dobíjí se jen na vrcholu kladné půlvlny. To znamená, že po 270 stupňů z 360 motorek zbytečně brzdí. Jedná se o trvalý krokový odpor. Moc tomuto pojmu nerozumím. O jeho existenci se může každý majitel motorku přesvědčit. Použijeme li způsob cig-cag můžeme tento problém z více jak 75 procent odstranit. Jako bonus získáme odlehčení přenosové soustavy rotačního ventilu. Výkon nabíječky by se měl podstatně zvýšit. Je potřeba abychom dobíjeli v obou půlvlnách sinusovky. Videa Petra Šedého ukazují, že to je možné. Nejsem si jistý, jestli to vykládám srozumitelně. Když tak je to možné upřesnit v komentáři. Způsobů konkrétních provedení je hodně. Já bych na pístnici dal dvě ojnice. Z každé strany jednu. Jedna by poháněla setrvačník s rotačním ventilem a druhá tahala za kotvu krokového motorku. Samozřejmě tak, aby se nedosáhlo krajních nevratných poloh. Toto řešení by se hodilo hlavně pro svislý válec. V tomto provedení můžeme nastavovat dva momenty. Jednak parního stroje a jednak krokového motorku. To bude důležité hlavně u výkonných. Také by se vyrovnal boční tlak na válec a nemusí se používat průchozí rotační ventil. Nebo ležatý dvojválec. Má střídavý pohyb pístů. Tak může každý tahat kotvičku jedním směrem. Už bych měl ale přestat pouštět moudra na Net a začít něco dělat. Mám teď trochu zpřeházené noty. Na to jsem si už u Petra Šedého zvykl. Hlavně, že vývoj jde správným směrem.

neděle 6. ledna 2013

Tender

Nabízím k odprodeji sestavu válce, ložiska, nebo rotačního ventilu. Díly je možné koupit na adrese Praha 6, Slezanů 1074/4, nebo zaslat dobírkou. Od smlouvy lze do 14 dnů, bez udání důvodu odstoupit. Válce mají vnitřní průměr 55,45 nebo 39 mm. Uhorního obrázku je pístnice ponechána nezkrácená. Je na ni možné upevnit adaptér pro lineární generátor.Řídím se technologií Petra Šedého. Materiál je dural.