prądnica z silnika od pralki

Prądnica z silnika od pralki automatycznej

Zalety:
Łatwo dostępny, tani (ze złomu), układ mechaniczny dopasowany do współpracy z kołem od bębna pralki, łatwo zrobić przekładnię, silnik naciąga pasek klinowy własnym ciężarem. Fajny walcowaty wygląd.

Legendy:
Znalazłem w piwnicy stary silnik od pralki, ale bez tabliczki znamionowej na silniku! Po uważnym obejrzeniu pokryw bocznych, na jednej z nich znalazłem takie oto dane.
2775/425obr/min 60/50W. W pierwszej chwili pomyślałem, że to silnik od starej Frani! Ale dwa rodzaje obrotów (wirowanie i pranie) świadczą, że jest to silnik od "automatu". Gdzie jest, zatem zaklęta ta ogromna moc pralki? Ta moc siedzi sobie cichutko w grzałkach. Zwykły czajnik podgrzewa 2 litry wody za pomocą grzałki 1kW. Do mojej pralki wchodzi 15 litrów i grzałka powinna mieć 7,5kW!!! Ale bezpiecznik łazienki to 16A, co ogranicza moc wszystkich urządzeń w łazience do 16A*220V=3520W=3,5kW. Grzałka ma "tylko" 2,2kW i żona może podczas prania używać suszarki 1kW. Uff.

Teoretyczna moc maksymalna:
Przyjmuję dla niższych obrotów większą moc: czyli 60W dla 425obr/min. Dla wyższych obrotów 2775obr/min otrzymuję:
P_teoretyczna=60W*2775/425[obr/min]=391W przy prawie 3000obr/min

Podnoszenie mocy:
Istnieją dwa supertajne, wykradzione przez CIA z radzieckich laboratoriów atomowych sposoby na zwiększenie mocy: przewijanie i neodymy
Przewijanie polega na nawinięciu od nowa uzwojeń o WIĘKSZEJ LICZBIE ZWOJÓW w celu uzyskania większego napięcia, a co za tym idzie większej mocy. Moc P(moc)=U(napięcie)*I(prąd). Zwiększasz napięcie zwiększasz moc. Zasada ogólnie słuszna.
Aby wytłumaczyć to zagadnienie posłużę się porównaniem do transformatora. W transformatorze jest uzwojenie pierwotne (źródło energii) i uzwojenie wtórne(jej odbiór). Energię w transformatorze i prądnicy przenosi strumień magnetyczny. Źródłem strumienia magnetycznego w prądnicy są magnesy stałe. A więc wytwarzany strumień magnetyczny ma wartość stałą. Dostępna moc jest stała. W transformatorze (i prądnicy) jeżeli zwiększamy liczbę zwojów to rośnie napięcie, ale proporcjonalnie spada prąd. I niestety moc pozostaje bez zmian.

Budujemy prądnice wolno obrotową z silnika od pralki.
Odwijamy wszystko co było tam nawinięte i wygląda to tak :

Liczymy ile jest zębów po odwinięciu drutu ze stojanu. W modelu przedstawionym wyżej jest 36. 36/3 = 12 zwojów drutu 1 mm. Magnesów na wirniku może być 72,36,24,18,12, ale musi być tyle samo ile cewek z drutem na stojanie.

oraz 12 magnesów

najlepiej N38 gdyż N27 są słabe. Wymiary 40x10x4 -> jednak lepiej używać 40x15x5 lub 40x15x6
-> długość x szerokość x grubość

Wirnik musi mieć tyle samo magnesów co zwojów. Kąt nachylenia magnesów 24^o zależne ile zębów ma obejmować cewka.
Odległość między magnesami 18 mm w tym przypadku.

Magnesy układamy na zmiane N -> S -> N -> S -> N -> S -> N -> S -> N -> S -> N -> S -> N -> S

Dobrze było by jakby zamknąć pole magnetyczne dwoma talerzami z blachy tak z obu stron wirnika. Powinno to nawet do 80% zwiększyć moc. Dodatkowo można jeszcze odizolować wałek, na którym tracimy jakieś 10-20% mocy.

Reasumując:
Dla różnej liczby zwojów zmienia się napięcie i prąd, ale ich iloczyn (moc) pozostaje stała.
Liczba zwojów nie ma wpływu na moc prądnicy.

Neodymy - stosowanie silnych magnesów zwiększa strumień i moc prądnicy. Tym razem będę musiał porównać magnesy do krowy, a prądnicę do wiadra... :}
Silne magnesy to krowa, która daje dużo mleka, niestety podczas dojenia mleko trafia do wiadra, które może pomieścić tylko 5 litrów. Reszta się wylewa i marnuje.
Projektanci dążą do uzyskania potrzebnej mocy silnika przy zastosowaniu jak najmniejszej ilości materiałów. Dlatego przy pełnej mocy stojan mieści maksymalną ilość pola magnetycznego. Po przekroczeniu tej granicy dodatkowe pole zaczyna się rozchodzić w powietrzu. Aby uzyskać taki sam efekt magnesowania w powietrzu magnes musi być około 2000 (dwa tysiące) razy silniejszy. Jak to mówią w telewizji "Nie ma takich magnesów".

Wniosek:
Stosowanie silniejszych magnesów nie powoduje automatycznie wzrostu mocy.

Oszacowanie mocy:
Przyjmuję obroty prądnicy z artykułu "Moc z alternatora" czyli 1380 obr/min:
P_realna=391W*1380/2775=194W
Pole generowane przez magnesy jest 2-4 razy słabsze od wytwarzanego przez oryginalne cewki.
P_realna=194/(2~4)=50W~100W

Eksperyment:
Uzyskano na akumulatorze 12V, prąd 3A czyli 36~42W.