Elektrický motor od skůtru

Jednou na cyklovýletu z Poděbrad do Kerska jsem v obci Písty narazil na zajímavý krámek pana Jaroslava Kvíze. Dostane se tam všechno od elektrotechniky, včetně montáže a oprav. Je to přímo zázrak v zásobenosti. Pan Kvíz má na zahradě větrnou elektrárnu. Řeší také vibrační pohon do lodi. Motor by byl přenosný, kufříkový a není ve styku s vodou. Jen by se přinesl a položil do lodi. Vedli jsme zajímavý rozhovor. Nechal mi levně motor od skůtru 48V, 1000W.
.

Má porouchané Halovy sondy. To na generování proudu nemá vliv. Stator je kolo s cívkami uprostřed. Rotor tvoří dolní obruč s šedesáti čtyřmi neodymi. Je uzavřený dvěma hliníkovými poklicemi. Velmi jednoduché, spolehlivé a bez převodovky a volnoběžky. Nakreslil také vhodné schema zapojení.

Cívky na statoru jsou zapojené do hvězdy a střed není vyveden. K usměrnění je vhodný trojfázový můstek se šesti diodami. V případě, že nedosáhneme na nabíjecí napětí pro akumulátor je možné použít obyčejných síťových transformátorů k navýšení napětí. Při 300 otáčkách za minutu, by frekvence měla být okolo 50 Hz.

Když se na obrázek klikne, tak je lépe čitelný. Motor jr typu BLCD a vyrábí se i pro výkon 1500 W.

Lineární parní generátor

Tento typ rozhodně stojí za samostatný článek. Ve světě i na ČVUT se vyvíjí lineární spalovací motorgenerátor. Poil kdysi upozorňoval na článek v Hospodářských novinách. Je na adrese http://hn.ihned.cz/c1-18569440-motor-za-stamiliony-dolaru-je-z-cvut

Domnívám se, že to skutečně je bomba. Do aut bych ho však nedával. U automobilu musím převést přímočarý pohyb pístu na otáčivý. Při tom ztratím ohromné množství energie. Nemohu se tomu ale vyhnout. Nevím kolik energie, ale určitě by se to dalo spočítat. U kombinace pístový motor - generátor převod na otáčivý pohyb není nutný. Dokonce bych řekl, že to je hrubá chyba a to i v případě, že motor má více pístů, nebo membrán, nebo je hvězdicový. Otáčivý generátor má opodstatnění jen u turbíny, nebo větrné elektrárny. V případě pístového motoru je to špatně. Další popis lineárního spalovacího motorgenerátoru z ČVUT je na adrese:https://drive.google.com/file/d/0B5FV-PB0gpTnUWhyOEJuYjlUSlk/edit?usp=sharing



V případě použití parního motoru vše vychází jednodušší. Nedávno jsem dostal dopis od Mgr.Pavla Chládka, kde navrhoval následující řešení. Dovolím si uvést část jeho mejlu:

U spalovacího motoru byl problém se složitým řízením, což by u parního motoru neplatilo, protože by neměla nastat situace, kdy budeme muset bez setrvačníku kompenzovat ztrátu tlaku, což u spalovacího motoru nastane, když se směs v jednom z válců nezapálí.

Otázkou je, zda by šlo vyrobit parní dvouválec následující konstrukce:

Dva válce proti sobě, které by sdíleli (měli spřaženu) pístnici.

Pokud by tedy byl válec 1 v horní úvrati, tak válec 2 by byl v úvrati dolní.

Na společné pístnici by byl šoupací ventil, který by střídavě přepínal přívod páry mezi oběma válci. Jeden válec by druhému nahrazoval setrvačník a zajištoval by tak výfuk.

Návrh šoupacího ventilu by byl asi klíčovým prvkem konstrukce.

Vprostřed "společné" pístnice by pak byl samotný generátor.

Na část pístnice by se připevnily neodymové magnety, a tato část by pak při chodu motoru přímo kmitala uvnitř cívky (pístnice by tedy procházela skrz cívkou).

Je to velmi dobrý nápad. Na mne je to dost složité. Možná by se dalo tímto způsobem fyziku přečůrat. Jak říká pan Strakerle. Rád se  zúčastním každé spolupráce.

MBPM_02 při tlaku 0,3 atm

 
Video je také na mém kanále v YouTube. Adresa je: http://youtu.be/aTF3y6Czqqs Jsou tam i další videa parních motorů a větší rozlišení. Adresa kanálu je vpravo nahoře. Otáčky motoru jsou kolem 3000 za minutu. Řemínek má 670 zubů a řemenička 44. Převod je samozřejmě 1:1. Stroj je primárně určen pro školy, nebo učiliště, coby učební pomůcka. Tak jej u příležitosti začátku školního roku nabízím. Cena je "přiměřená".  Mejl je vpravo nahoře. Mohu dodat i dva upravené tlakové hrnce, jenž jsou na videu. Pan učitel Toman vyrábí další parní motor. Membrána bude mít domeček z konzervy. Kuprextitové desky tam asi nebudou.Výkon parního motoru, jehož video je v předchozím příspěvku, změří po návratu do školy. Mají tam sofistikované zařízení na měření výkonu. Psal jsem o tom v článku "Generátory podruhé" v říjnu 2013. Výkon mého motoru bude patrně dvojnásobný. Zkoušel jsem do něj krátkodobě pustit jednu atmosféru. Je to pěkný hukot. Počasí nic moc, a tak bych mohl začít něco dělat.

Prázdninový režim

Po delší odmlce zdravím všechny čtenáře blogu. Já práci na parních strojích dočasně zanedbávám. Spíše bych mohl publikovat fotky z výletů na kole.

Tahle je z cesty okolo Rakovnického potoka ke hradu Křivoklát. O to více mne potěšilo video pana učitele Tomana s membránovým motorem. Konstrukce je klasická. Zdrojem tepla je elektrický vařič patrně o výkonu 1500 W., který dokáže trvale udržet tlak 0,4 atm. Výkon motoru se časem určitě také dovíme. Bude řádově v jednotkách wattů.

Na nabíjení mobilních zařízení, jako jsou telefony, tablety nebo noutbuky by to mohlo stačit. Ve spojení s krokovým motorkem lze použít i originální nabíječku. Pro provoz motoru s vyšším tlakem by byl vhodný vyvíječ páry podle pana Milana. Popis je na adrese: https://drive.google.com/file/d/0B5FV-PB0gpTnODRsSUpNRk1VSlU/edit?usp=sharing Objektivní měření výkonu, spolu se soutěživostí studentů, by mohlo posunout vývoj těchto motorů dopředu. Zejména ke stejnosměrným ventilům a většímu počtu membrán. Tato technologie je pro školy výhodnější, z důvodu bezpečnosti práce. Odlévání cínu, (přesněji roztavený cín v botě) by mohl některým pedagogům vadit. I když u malých pístů je bezpečnost práce dobrá a neliší se moc od pájení. K odlévání cínových pístů je potřeba zkušenost a trpělivost. Někdy po dvou dnech práce musím začít znova a to je slušně řečeno nepříjemné. Moje úspěšnost při výrobě je asi 65 procent.

Poslední dobou dosahuje pozoruhodných výsledků Petr Šedý pomocí simulace lineárního generátoru. Používá se BLCD motor z elektrokola nebo skůtru. Velkým přínosem je také odstranění těžkého setrvačníku. Na výkonu našeho parního motoru je to znát. Přeji pěknou dovolenou nebo prázdniny. Také úspěch ve výrobě nebo vývoji parních motorů.

Reklama

Bazén pro důchodce. Dodává firma SYPETO s.r.o.

Membránový parní motor MBPM02

Motor je na menší základové desce o rozměrech 400x25x5. Je čerstvě smontovaný. Ještě musím provést nastavení a těsnění. Také zkusím provoz na jeden papiňák. Určitě dojde i na měření. Vývoj nepovažuji za ukončený. U svých konstrukcí, nebo výrobků vidím prostor ke zlepšení jak účinnosti, tak výkonu.

Režim provozu motoru

Menší motor, který stavím může samozřejmě běžet na jeden tlakový hrnec a jednu membránu. Druhá může pracovat jako vývěva. (nápad Petra Šedého) Nebo je možné odmontovat ojnici a setrvačník nahradit řemenicí. Nejednoduší je provoz na dva tlakové hrnce s využitím obou membrán. Čekám na zaslání dlouhého ozubeného řemínku a tak jsem si zatím vyrobil jehličková ložiska ojnice.

Materiál je dural. Ložisko má vnitřní průměr 6 a na výrobu pouzdra je použita kulatina 16. Také jsem uvažoval o dvojstupňovém využití páry, neboli sdružení membrán. Není to ale tak jednoduché, jak jsem naivně předpokládal. V principu musí být plocha 1. pístu, nebo membrány 3x menší než plocha 2. pístu.

Dobře je to vysvětlené na adrese: http://www.hornictvi.info/stroje/pstroj1/029.htm Odkaz nám zaslal čtenář Pepa. Chvilku mi trvalo, než jsem to pochopil. Mladším ročníkům to půjde určitě lépe. Text je dobře srozumitelný a popisuje výše vložený obrázek. Je to trochu návrat do historie a stará čeština je mi sympatická. Informace pocházejí z roku 1904. Budete -li na výše uvedených webových stránkách, nenechte si ujít menu na které se dostanete kliknutím na tlačítko zpět, které je dole na konci stránky. Opravdu pěkné pojednání o parních strojích.
  Jsou li plochy membrán stejné, tak nula od nuly pojde a je zbytečné sdružení realizovat. Druhá membrána by tlačila stejnou silou, jenž by brzdila membránu první.

Zprávy z výroby

Pracuji na kompaktním motoru menších rozměrů. Velikost základní desky je 400x250x5. Při tomto rozměru lze nastříhat 2 metry čtvereční plechu bez odpadu. Na obrázku níže je přibližné rozložení součástek.

Rotační ventily mají vrtání 12 a jsou umístěny za hnacími moduly. Ozubený řemínek bude tedy vést přes celou délku základní desky. Přívodní hadice ke hnacím modulům mohou být krátké. To by mělo snížit ztráty.

Setrvačníky jsou o průměru 100. Pouzdro ložiska je zapuštěné uvnitř setrvačníku. Membrána hnacího modulu může být gumová nebo silikonová. Pro její výměnu je potřeba uvolnit 7 matek a demontovat ojnici. Ta bude komplet hliníková, včetně středního terčíku na membráně a pouzdra jehličkového ložiska.

Trocha teorie nikoho nezabije.

Čtenář Pepa nám zaslal pojednání o páře. Z textu občas dýchne stará čeština a je dobře srozumitelný.  Tak jej s dovolením dávám na blog. Dopis doplnil podnětnými návrhy. Týkají se dvoustupňového provedení a změny plnění a předstihu na rotačním ventilu. Podobně to již zrealizoval Petr Šedý, nebo popsal Poil v článku rotační ventily. Dík za informace a následuje text. Aby byl k přečtení, je potřeba na obrázky kliknout.
   
 

Formát je JPG. Nebude li vám to fungovat, mohu je zaslat mejlem. Také lze obrázky stáhnout a otevřít je vlastním prohlížečem. Silonový domeček s membránou se mi osvědčil. Pustil jsem se do výroby menšího a doufám i úspornějšího modulu.

Aktivní průměr membrány je jen 6 cm. Vnější průměr modulu pak 8,4 cm a stahovací šroubky jsou M4. Kohoutek vzadu je na odpouštění kondenzátu. Ten by se měl tvořit jen za studena, při spuštění stoje. V opačném případě, to není moc dobré. Výhodou silonového těla modulu je menší tepelná vodivost a tudíž i menší energetické ztráty.

Prezentace parního motoru

Ve středu jseme mezi studenty prezentovali nový membránový motor. V Technickém muzeu probíhala soutěž ve výrobě Stirlingů. Pořádá se každoročně a je dotovaná sponzory. Ceny pro výherce byly hodnotné. Odměnu dostal každý, kdo se zúčastnil soutěže. Byl také přítomen Ing. Řehoř. Představil elektrocentrálu ze SPŠ Žďár nad Sázavou. Také mnoho jednoduchých stavebnicových prvků pro parní motory. Základní prvky elektrocentrály jsou z dílny pana Šedého. Chtěli jseme studenty upozornit na nové možnosti použití membrán. Podle mne by se dal relativně snadno vyrobit čtyřmembránový motor se dvěma jednosměrnými ventily. Úhlové posunutí pak 90 stupňů. Na každé straně je možnost membrány sdružit a páru využít dvakrát. Možností je hodně. Membránové moduly nejsou tak pracné jako válce s písty. Na prezentaci jsem nebyl úplně připravený a tak motor běžel jen na jednu membránu. Páru jsme přiváděli průhlednou plastovou hadicí. Všiml jsem si, že je v ní hodně kondenzované vody a to je špatně. Určitě by pomohlo předehřívání páry, jak to má pan Strakerle. Tlak byl 0,4 bar. Snad se nám podařilo zúčastněné zaujmout. Organizátoři plánují založit novou kategorii a soutěžit ve výkonu a účinnosti parních motorů.

Dechové cvičení