E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

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E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

Messaggio da Dolomitico » 25 giu 2017, 13:46

Da un'altra discussione avevo abbozzato l'idea di realizzare un Pigot che invece di alternatore fosse configurato come generatore CC.
Sulla carta sembrava possibile,ma senza un test da banco è difficoltoso stabilirlo.
Già l'altro giorno volevo farne un test,ma non avevo trovato i componenti giusti.
Poi mi è venuto in mente che avevo un....bullone adatto allo scopo... :P un bel mammolo che avevo recuperato tempo fa,era talmente grande che l'ho preso come mascotte.
Fin dal primo momento mi è stato chiaro i problemi che avrei trovato,anche montando 3 magneti da soli con la stessa faccia mi sono trovato che le altre facce del bullone si magnetizzavano al contrario e diventava comunque un'alternatore classico.
Allora con non poca pazienza ho forzato a infilare gli altri 3 magneti in modo da avere delle facce con la stessa polarità. <_<
E sulla carta tutto diceva una cosa,mi aspettavo delle onde su un solo lato della sinusoide,ma fin qui continuo a vedere onde classiche.
Allora ho fatto una prova con un'altro magnete e ho scoperto che il magnetismo inverso tende cmq a trafilare attraverso le fessure,il magnete che avevo in mano veniva respinto dai magneti sulla vite,ma poi sul cambio di polo veniva attratto per le distorsioni del campo che trafilava.
Costruire un'alternatore classico è un percorso in discesa,i magneti stanno in sede da soli,con la scusa che l'alternanza del campo li aiuta a stare fissi in posizione,mentre questa configurazione è "ribelle"i magneti si spostano e si lavora contro la loro natura.
Cmq alla fineho provato anche a cambiare l'oscilloscopio,che quello è quello da battaglia,mentre l'altro è più serio,e anche se l'avevo tarato con lo zero al centro mi sembrava di vedere una tendenza a salire su un lato,ma molto disturbata.
Allora senza toccare le configurazioni ho provato a impostare la configurazione classica NsNs e l'efficenza è drasticamente aumentata.
Si noti le ultime sinusoidi come da 2 quadrati passano sucessivamente a quasi tutto lo schermo pieno...
Allegati
vite 1.jpg
Qui la base per l'alternatore sperimentale
vite 1.jpg (71.75 KiB) Visto 5102 volte
3 magneti spaziati 2.jpg
Magneti con la stessa polarità,gli spazi vuoti si polarizzano in senso inverso come un'alternatore classico
3 magneti spaziati 2.jpg (76.58 KiB) Visto 5102 volte
onda sin 3.jpg
forma d'onda risultante
onda sin 3.jpg (45.16 KiB) Visto 5102 volte
magneti stessa polarità 4.jpg
Qui i magneti con la stessa polarità che dopo essersi opposti in tutti i modi sono stati confinati al loro posto.
magneti stessa polarità 4.jpg (62.68 KiB) Visto 5102 volte
test 5.jpg
Qui un semplice test con una bobina,questa configurazione è la versione più elementare di alternatore possibile,un motore Dc,un bullone fissato sull'albero con dei magneti e una bobina.
test 5.jpg (49.82 KiB) Visto 5102 volte
test 6.jpg
Qui la stessa sinusoide che non ne vuol sentire di convertirsi :)
test 6.jpg (50.03 KiB) Visto 5102 volte
centratura 7.jpg
Qui il settaggio dell'oscilloscopio più serio,cosi da vedere meglio gli effetti.
centratura 7.jpg (76.94 KiB) Visto 5102 volte
test magneti stessa polarità 8.jpg
Qui le polarità uguali danno delle sinusoidi di scarsa ampiezza e non del risultato sperato.Ovvero delle singole onde su un solo lato.
test magneti stessa polarità 8.jpg (59.69 KiB) Visto 5102 volte
test configurazione classica NsNs 9.jpg
Qui stessa configurazione,solo i magneti sono stati posizionati nel modo classico,e l'ambiezza delle onde lo dimostra.
test configurazione classica NsNs 9.jpg (69.09 KiB) Visto 5102 volte

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Re: E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

Messaggio da Dolomitico » 25 giu 2017, 13:56

Insomma a una prima analisi quello che sulla carta sembrava una cosa possibile e facile ha dimostrato che ci sono delle incongruenze,i magneti anche se spaziati a distanza hanno delle trafilature magnetiche,bisognerebbe provare su un materiale amagnetico tipo l'alluminio se il risutato è medesimo,fissare i magneti e vedere se si ripresentano le stesse caratteristiche...

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Re: E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

Messaggio da Ferrobattuto » 25 giu 2017, 16:54

Fai una prova: invece di mettere la bobina di piatto contro i magneti, mettila di taglio. Ho l'impressione che le cose cambino completamente.
Poi ci fai sapere come è andata.
Con i piggot siamo abituati a pensare a delle "bobine", invece quello che produce corrente indotta è il "conduttore lineare" che taglia le linee del campo magnetico. La "bobina" è solo un modo per mettere in serie molti "conduttori lineari" per avere tensione maggiore. Il "buco" nella bobina in realtà non serve a niente.
Quello che produce corrente indotta in un piggot è il passaggio di un magnete davanti al "mazzetto" di fili che compone il fianco della bobina. Mentre su un fianco (coi fili che vanno all'insù) ci passa il polo N, sull'altro fianco (coi fili che vanno all'ingiù) ci passa il il polo P. Le correnti sono in fase e in serie e si sommano, e dai capi della bobina esce tensione.

Ottima l'idea del bullone. :lol: A me non sarebbe venuta in mente.
Inviato manualmente dal mio vecchio e sgangherato, ma fedele computer

Buone realizzazioni a tutti!
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Re: E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

Messaggio da Dolomitico » 25 giu 2017, 18:48

In realtà ho fatto anche quella prova cercando di eliminare la variabile del passaggio fra un magnete e l'altro,ma non ha dato grandi risultati,anzi.
Da quello che ho visto il campo magnetico che si viene a creare in questa configurazione è troppo in interferenza e l'efficenza ne risente.
Dovrei provare con dei magneti ben spaziati in modo che l'influsso magnetico non si propaghi in giro,non ho un piatto in alluminio adatto,o meglio,potrei averlo,ma è troppo grande per il tornio....Ci devo pensare....
Forse non ci hai pensato perchè non ti è capitato un bullone simile, :) quando l'ho trovato prima l'ho portato a casa per simpatia,ma poi avevo pensato vedendo dei video sul tubo che si sarebbe potuto usare un bullone esagonale per fissare dei magneti su un'eventuale alternatore di veloce realizzazione..Prendi un motore a induzione o qualcosa di simile....adesso devo studiarci un pò su,cmq adesso sappiamo qualcosa in più di prima... :)

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Re: E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

Messaggio da Hal9000 » 27 giu 2017, 8:00

Come dice Ferrobattuto (e la teoria di base) un conduttore che si muove all'interno in un campo magnetico costante produce una corrente continua, ma il conduttore deve andare in un solo verso, se torna indietro la seconda porzione genera una tensione di polarità apposta e quindi annulla il primo tratto, quindi la tensione generata è molto bassa trattandosi di un solo conduttore e per aumentare la tensione devi agire su una di queste 3 variabili:
1) aumentare la velocità di transito
2) aumentare la potenza del campo magnetico
3) aumentare la lunghezza del cavo o i passaggi connessi in serie
Il problema è che per generare una tensione DC il campo magnetico deve essere costante e di polarità concorde quindi per fare una seconda spira devi tornare indietro e rientrare nel campo magnetico ma così facendo, qualsiasi percorso tu scelga, passerai sempre attraverso l'anello di chiusura del magnete captando il campo magnetico inverso generando una tensione inversa e vanificando il tutto, è per questo che come dice Ferro fanno le bobine e sfruttano il momento di cambio polarità dei magneti che ruotano in modo che i conduttori che vanno in un verso hanno il flusso magnetico in un verso mentre i conduttori al contrario hanno il flusso magnetico anch'esso opposto sommando le tensioni, il problema (per così dire) è che per avere alternanza NSNS.... finische che una volta la bobina vede il passaggio SN e dopo NS e via così generando la classica AC.

In teoria se tu affiancassi su due sbarre separate tanti magneti concordi, per esempio barra sopra tanti magneti tutti con N rivolto verso il basso e barra sotto tanti magneti con S rivolto verso l'alto e in mezzo ci facessi correre un filo allora genereresti una DC, ma ovviamente non puoi costruire una rotaia del genere infinita quindi quando arrivi in fondo ti devi fermare e tornare indietro generando una DC di polarità opposta.

Però puoi procurarti due magneti da altoparlanti che sono dei dischi con polarità N-S sulle due faccie opposte sopra-sotto (mi pare) affiancarne due con le polarità opposte, per esempio quello sopra con la faccia N che guarda giù verso quello sotto con la faccia S che guarda sopra, ed in mezzo ci fai ruotare un conduttore.

Ora il problema è come garantire un contatto elettrico tra il centro e il perimetro al conduttore che si muove ruotando tra i due magneti ad anello, ed è per questo che arriviamo ai famosi generatori omopolari:

https://en.wikipedia.org/wiki/Homopolar_generator

Uno potrebbe pensare di far stare fermo il conduttore e far ruotare i magneti ma c'è gente che ci ha già pensato cento anni prima di noi :D e putroppo non funziona, a differenza di un alternatore dove il campo magnetico per l'appunto si alterna, cambia di polarità, in questo caso la polarità è costante e pare che le linee di forza di un campo magnetico restino costanti e ben ferme nello spazio anche se il magnete che le genera si muove, a patto che dove le misuriamo la superfice del magnete abbia una forza e polarità costante come nel caso di magneti a disco, quindi il campo magnetico è come se fosse già li nello spazio e il magnete sia solo un pilotaggio che lo attiva, quindi nel caso di produzione DC muovere il magnete non serve a nulla bisogna muovere il conduttore.

Nel caso del generatore omopolare o della n-machine funziona perchè il contatto striciante sul bordo del disco cambia la traiettoria della corrente dentro al disco conduttivo a tutti gli effetti simulando un filo che si muove tra le due facce dei magneti.

Dovrei avere in giro dei magneti da altoparlanti, se eri vicino te li portavo per fare delle prove, sono dei bestioni da circa 20cm in ferrite e se per sbaglio li unisci rischi di farti male, se mi avanza del tempo vedo se riesco a procurarmi un conduttore a disco da metterci in mezzo a fare delle prove, ma le mie competenze di assemblaggi meccanici sono scarse, come faccio a trovare il centro esatto di un disco in modo che quando ci metto il perno poi giri bene senza oscillare?

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Re: E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

Messaggio da Hal9000 » 27 giu 2017, 8:03

p.s.
bello quel tornio, quanto vorrei averne uno anche io......

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Re: E' possibile realizzare un generatore Dc senza contatti striscianti?

Messaggio da Dolomitico » 26 ago 2017, 14:14

Un tornio è un'atrezo parecchio utile,ci si può sbizzarrire parecchio,e risolvere parecchie noie meccaniche,io l'avevo preso per fare i supporti per i cuscinetti delle turbine,poi col tempo mi sono allargato,è comodo per tantissime cose,però dopo il tornio serve la fresetta,poi tutti gli utensili...e alla fine hai una mini officina meccanica,o quasi.
Su questo mi è pure saltato il controllo,pezzi cinesi,dopo qualche hanno il regolatore di giri mi andava a sbalzi,poi ha dato picche,il motore è a spazzole in Dc,fortuna che ho trovato un ricambio compatibile su aliexpress,un regolatore esterno,sulla 4a foto si vede,ho rimosso il controller originale,e ho aggiunto una scatola da elettricista con montato il controller e il funghetto per le emergenze,cosi ho ripristinato la sicurezza originale.
Cmq è stato un buon acquisto,adesso costa il doppio di quanto lo pagai allora.
Se a qualcuno potrebbe servire il controller è simile a questo:
https://it.aliexpress.com/item/DC-51-sp ... 83f5&tpp=1

Per i magneti....guarda,ne ho un cartone quasi pieno,ho scorte per parecchio,con la scusa di negozi cinesi ho trovato quelli in ferrite da 40x10x10 che sono ottimi per alternatori o esperimenti,a 80cent/1€ l'uno,dipende dal modello,appena riuscirò ne ho da sperimentare a volontà....

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