Генератор статического электричества своими руками

Пропустить и перейти к содержимому

Admin Генераторы энергии

В этом видео уроке будем собирать электрофорную машину, которая представляет из себя генератор статического электричества. В начале рассматриваются общие вопросы по назначению и конструкции этой машины, потом подробно показаны все шаги по ее изготовлению своими руками.

Посмотрите на выбор ручных генераторов в этом китайском магазине.

Что представляет из себя электрофорная машина?

Устройство состоит из основания, на котором крепятся ее детали. Также в ее состав входят две стойки с осями, на которых крепятся два диска с металлизированным покрытием. Имеются также две лейденские банки, которые являются, по сути, конденсаторами или накопителями заряженных частиц. Разрядники, которые функционируют по мере накопления заряда конденсаторов, съемники заряженных частиц с передней и с задней стороны дисков. Диски приводятся в движение при помощи ременной передачи. Мы крутим ручку и за счет этого происходит вращение дисков.

Товары для изобретателей Ссылка на магазин.

Первые генераторы статического электричества были одновременно изобретены в Германии в одно и то же время Августом Теплером и, независимо от него, Вильгельмом Гольцем. Принцип работы электрофорной машины. Поскольку диски вращаются относительно друг друга в противоположные стороны, они создают положительные и отрицательные заряды. При вращении дисков по мере накопления зарядов происходит разряд.

Авторы видео решили изготовить данную машину, которую можно повторить своими руками в обычных домашних условиях.  На сайтах в интернете есть несколько примеров создания такого генератора, но данная конструкция будет иметь двигатель.

Сначала были сделаны чертежи будущей машины.  В первую очередь были рассчитаны параметры диска. После проделанной предварительной работы приступили к созданию устройства.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Основные детали

Машина будет состоять из следующих элементов. Это 2 диска, которые будут вращаться в противоположные стороны, они будут сделаны из CD-дисков.  Два двигатель от компьютерного кулера, которые будут приводить их в движение. Диск будет приклеен двухсторонним скотчем на ротор мотора. Сам двигатель крепится к стойке. Стойки будут сделаны из оргстекла. Также будут использованы лейденские банки. Это пустая металлическая емкость, от которой идет один контакт, далее полистироловый диэлектрик и латунный контакт.

Изготовление электрофорной машины

Для начала нужно снять покрытие с диска, чтобы получить прозрачную заготовку. Для этого используем канцелярский нож. Для создания рабочего диска нужны эскизы, они выполнены на компьютере. Шаблон лепестка можно изготовить из подходящего материала, для этого хорошо подойдет банковская карта.

Теперь, используя шаблон, приступаем к разметке на скотче.  Прикладываем шаблон и вырезаем все нужные фрагменты. Всего было вырезано 20 лепестков на один диск. Должно получиться 20 секций. Угол между двумя лепестками составляет 18 градусов. Разметка производится при помощи обычного листа в клеточку и транспортира. Теперь накладываем диск точно в середину координат, при помощи ножа или шила делаем насечки по 18 градусов. Наклеиваем лепестки в соответствии с линиями. В точной аналогии с первым диском был сделан второй диск. Он был обработан, чтобы обеспечить зазор.

У мотора удаляем желтый провод. Отсекаем ребра жесткости, чтобы можно было отсоединить двигатель. Некоторое место нужно оставить под монтажные отверстия.

Что такое электростатический двигатель? — Новости

Что такое электростатический двигатель?

— May 04, 2017-

Электростатический двигатель использует притяжение и отталкивание электрического заряда для выработки энергии. Это означает, что преобразует электрическую или другую энергию в механическую энергию или передает движение. Это также известно как конденсаторный двигатель и является типом эклектичного двигателя. Электростатические двигатели являются наиболее часто используемыми микромеханическими системами для создания напряжения привода менее 100 вольт. И наше производство специализируется на производстве таких двигателей, мы пользовались отличной репутацией благодаря успешному бизнес-успеху на протяжении 20 лет.

В середине 18-го века Бенджамин Франклин и Эндрю разработали первые электростатические двигатели. Электродвигатели используются в силовых часах и других небольших устройствах. Двигатель основан на использовании подвижных пластин, которые заряжены как положительные, так и отрицательные. Результирующие силы не изнашиваются на пластинах, что приводит к долговременному стабильному способу генерации энергии.

Электростатический двигатель может быть создан из стандартных предметов домашнего обихода и является отличным научным проектом. Количество генерируемой энергии очень устойчиво, даже оно не очень велико, но оно не требует каких-либо расходных материалов и не содержит остаточных продуктов. Мотор можно быстро разобрать в соответствии с требованиями, и обычно уровень выхода составляет 100 вольт.

Энергия в электростатическом двигателе создается через статическое электричество. Как правило, для создания двигателя существуют два основных элемента, включая положительные и отрицательные. Сделайте простой вентилятор, соедините лезвие с перевернутой чашей и поместите основание чашки на палочке, чтобы он мог свободно перемещаться. Переместите положительные и отрицательные предметы близко друг к другу над вентилятором и наблюдайте, как он движется. Это процесс электростатического двигателя.

Изобретение сухой батареи и потока электроэнергии быстро заменило электростатический двигатель как выбор потребителя. Однако разработка компьютерных схем, однако, оживила использование этого типа двигателя. Поскольку эти электронные платы очень чувствительны к шипам питания, а электростатический двигатель создает устойчивый низкий уровень энергии, который не представляет опасности для схемы.

Люди, которые работают в электронике или электротехнике, обычно хорошо знакомы с электростатическим двигателем, и они часто рассматривают этот двигатель как научный проект и четко знают, как эти концепции могут быть применены к другим проектам или задачам. Например, электростатическая окраска использует очень похожую концепцию, потому что поверхность отрицательно заряжена, а краска положительно заряжена. Когда предмет перемещается по машине для обработки, краска отделяется и естественно притягивается к поверхности. Это создает гладкое, ровное приложение с минимальными усилиями. В конце процесса заряд нейтрализуется, позволяя материалу перейти на следующий этап без перерывов.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МОТОР ДЛЯ БУТЫЛКИ С СОДА

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МОТОР

ТОП | СКИ. PROJ | СТАТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТР. | ХОРОШИЕ МАТЕРИАЛЫ | НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ | ПОИСК

ОТ: «Машина, за которую стоит умереть». увидимся (billb) в 3:38 и 5:03″

Электростатический двигатель | Хакадей

19 октября 2021 г. Том Нарди

Обычный пользователь Hackaday, вероятно, мог бы собрать грубую модель простого двигателя постоянного тока из того, что у них есть в мусорном ведре. Мы предполагаем, что некоторые из вас могли бы даже запустить бесколлекторный двигатель без особых проблем. А как насчет электростатического коронного двигателя? Если ваши знания о превращении высокого напряжения во вращательную энергию немного заржавели, пусть [Джей Боулз] покажет вам азы в своих последних Плазменный канал видео.

Как и многие из его проектов, этот коронный двигатель опирается на несколько листов акрила, несколько крепежных деталей и здоровую дозу физики. Фактическая конструкция и проводка двигателя, если вы извините за каламбур, шокирующе просты. Конечно, отчасти это связано с тем, что двигатель — это только половина уравнения, вам все еще нужен источник высокого напряжения, чтобы заставить его работать.

Ранняя версия мотора оказалась слишком тяжелой.

В этом случае [Джей] пересматривает свои более ранние эксперименты с атмосферным электричеством, чтобы обеспечить необходимый толчок. Одна сторона двигателя соединена с электродом из металлической сетки, который поднимается в воздух на 100 м дроном DJI Mini2, а другая сторона прикреплена к нескольким большим гвоздям, вбитым в землю.

Потенциал между ними заставляет двигатель вращаться и делает впечатляющую демонстрацию, но это не самый практичный способ экспериментировать с вашим новым коронным двигателем. Если вы предпочитаете запускать его на рабочем месте, он также показывает, что более традиционный источник высокого напряжения, такой как генератор Ван де Граафа, прекрасно справится с этой задачей. В качестве дополнительного бонуса он может даже питать устройство по беспроводной сети с расстояния в несколько футов.

Итак, что можно сделать с коронным двигателем? Хотя [Джей] быстро объясняет, что такого рода устройства точно не известны своим крутящим моментом, он показывает, что его двигатель способен поднимать 45-граммовый груз, подвешенный на веревке. Откровенно говоря, это больше мощности, чем мы ожидали, и заставляет нас задаться вопросом, есть ли — это некое квазипрактическое применение этой штуковины. Если есть, мы подозреваем, что он будет показан в будущем видео Plasma Channel , так что следите за обновлениями.

Читать далее «Дрон и высокое напряжение раскручивают самодельный двигатель Corona» →

Posted in классические хаки, НаукаTagged коронный двигатель, электростатический двигатель, высокое напряжение, Плазменный канал

25 августа 2018 г. Брайан Бенчофф

Если вы хотите, чтобы что-то двигалось с помощью электричества, скорее всего, вы будете использовать магниты. Глубоко внутри каждого сервопривода, каждого двигателя и каждого линейного привода находится магнит и несколько витков проволоки. Однако есть и другой способ заставить вещи двигаться: электростатика. Их обычно можно увидеть в крошечных устройствах MEMS, а теперь у нас есть крошечные электростатические динамики, которые используются в телефонах и других миниатюрных устройствах.

Для участия [Натана] в Hackaday Prize он строит электростатические приводы по дешевке, и не только крошечные. Он строит электростатические устройства «человеческого» масштаба.

Причина, по которой электростатические устройства обычно очень малы, проста: сила любого привода зависит от расстояния между пластинами и напряжения. Сдвигать пластины ближе друг к другу — это правильно, иначе они будут соприкасаться, поэтому решением для создания более крупных электростатических приводов является увеличение напряжения. [Натанн] делает это с дешевым повышающим преобразователем, который на самом деле продается как модуль электрошокера. Эти модули небольшие, имеют мощность около 800 кВ и стоят около пяти долларов.

Прототип этого проекта представляет собой напечатанную на 3D-принтере коробку с пересекающимися ребрами. Эти ребра покрыты алюминиевой фольгой, а коробка заполнена маслом для предотвращения искрения. Это будет работать? Это еще предстоит выяснить, но этот проект является отличным примером того, что можно сделать с помощью творческого поиска деталей, 3D-принтера и небольшого количества ноу-хау. Это одна из лучших работ, которые может предложить Hackaday Prize, и мы поражены тем, что [Натанн] приложил усилия, чтобы это произошло.

Posted in Премия HackadayTagged Премия Hackaday 2018, электростатический, электростатический двигатель

3 октября 2017 г. Стивен Дюфрен

Большинство электродвигателей, которые мы видим в наши дни, относятся к типу электромагнитных, и на то есть веская причина: они мощные. Но есть тип двигателя, который был изобретен раньше, чем электромагнитный, и существует множество его вариаций. Это двигатели, работающие от высокого напряжения, а также притяжения и отталкивания заряда, широко известные как электростатические двигатели.

Бен Франклин, чьи электрические эксперименты чаще всего связаны с запуском воздушного змея в грозу, построил и испытал один такой высоковольтный двигатель. Он был не очень мощным, но достаточно хорошим, чтобы он мог представить себе его использование в качестве гриля для гриля. Еда — мощный мотиватор.

Далее следует обзор разработки различных типов этих двигателей, от самых первых двигателей с ионным двигателем до асинхронных двигателей, о которых большинство никогда раньше не слышало, даже такой высоковольтный хакер, как ваш покорный слуга.

Читать далее «Слабый двигатель Бена Франклина и другие забытые движения» →

Опубликовано в классические хаки, Инженерия, Избранное, История, Оригинальное искусство, SliderTagged Бенджамин Франклин, коронный двигатель, Электродвигатель, электростатическая индукция, электростатический двигатель, высокое напряжение, ионный ветер

10 декабря 2015 г., Нава Уайтфорд

Моторы повсюду; Двигатели постоянного тока, двигатели переменного тока, шаговые двигатели и множество других. В этой статье я собираюсь выйти за рамки этих распространенных устройств и найти более эзотерические и необычные электронные актуаторы, которые могут найти место в одном из ваших проектов. В любом случае их механизмы интересны сами по себе! Присоединяйтесь ко мне после перерыва для осмотра пьезо-, магнитострикционных, магнитореологических, звуковых катушек, гальванометров и других приборов. Я также хотел бы услышать о ваших любимых актуаторах и двигателях, поэтому, пожалуйста, оставьте комментарий ниже!

Пьезоприводы и моторы

Изгиб пьезозуммера от arcbotics

Пьезоэлектрические материалы иногда кажутся волшебством. Приложите напряжение к пьезоэлектрическому материалу, и он начнет двигаться, вот и все. Загвоздка, конечно, в том, что он мало двигается. Пьезоэлектрическое устройство, с которым вы, вероятно, больше всего знакомы, — это скромный зуммер. Обычно вы управляете ими с напряжением менее 10 вольт. В то время как зуммер издает отчетливо слышимый звук, вы не можете увидеть, как он изгибается (как показано выше).

Чтобы измерить движение зуммера, я недавно попытался привести его в действие с помощью пьезоэлектрического драйвера на 150 вольт, что привело к общему отклонению около 0,1 мм. Не очень много по обычным меркам!

Привод PiezoMotor LEGS «ходит» по стержню, толкая его на ходу.

Однако для некоторых приложений важнее разрешение, а не дальность хода. Именно здесь пьезоприводы действительно блестят. Примером применения пьезоприводов является, пожалуй, сканирующий зондовый микроскоп. Для этого часто требуется субнанометровая точность (менее 1000-й из 1000-й 1 миллиметра) для визуализации отдельных атомов. Здесь идеально подходят пьезо-стеки (хотя хакеры использовали и дешевые зуммеры!).

Иногда требуется высокая точность в большом диапазоне перемещений. Есть ряд пьезо-конфигураций, которые позволяют это сделать. В частности, Inchworm, «LEGS» и приводы с скользящим стержнем.

Привод PiezoMotor LEGS показан выше. Как уже отмечалось, пьезодатчики производят только небольшие (обычно субмиллиметровые) движения. Вместо того, чтобы использовать это движение напрямую, НОГИ используют это движение, чтобы «ходить» по стержню, толкая его вперед и назад. Таким образом, стержень перемещается с крошечными нанометровыми шагами. Однако пьезо могут двигаться быстро (сгибаясь тысячи раз в секунду). А LEGS (и аналогичный привод Inchworm) обеспечивает относительно быстрое движение с высокой силой и высоким разрешением.

Трюк со скатертью (да, это подделка, ребенок в порядке, не волнуйтесь. :))

Другой тип пьезоактуатора с длинным ходом использует «феномен прерывистого скольжения». Это очень похоже на фокус со скатертью, показанный выше. Если вы будете тянуть ткань медленно, между тканью и этой посудой возникнет значительное трение, и они будут тянуться вместе с тканью. Потяните быстро, и трения будет меньше, и посуда останется на месте.

Эта разница между статическим и динамическим трением используется в приводах с прерывистым скольжением. Основной механизм показан на рисунке ниже.

Движение, вызванное прерывистым движением двигателя

При выдвижении и замедлении челюсть вращает винт, но если пьезоблок быстро сжать, винт не вернется. Таким образом, винт можно заставить вращаться. При инвертировании процесса (быстрое растяжение, затем медленное сжатие) процесс меняется на противоположный, и винт поворачивается в противоположном направлении. Отличительной особенностью этой конфигурации является то, что она сохраняет большую часть исходной точности пьезоэлемента. Пикомоторы имеют разрешение около 30 нанометров в огромном диапазоне хода, обычно 25 мм, они обычно используются для оптической фокусировки и юстировки, и их можно купить на eBay примерно за 100 долларов. О, и их также можно использовать для создания музыки. Избранное включает Stairway to Heaven , и не 1, а 2 версии Still Alive (от Portal). Обязательная демонстрация Imperial March приведена здесь:

Существует множество других конфигураций пьезоэлементов, но обычно они используются для обеспечения движения с высокой силой и точностью. Я документирую еще несколько в своем блоге.

Магнитострикционные приводы

Магнитострикция — это тенденция материала изменять форму под действием магнитного поля. В последнее время мы много говорим о магнитострикции. Однако, как и пьезоэлементы, его также можно использовать для высокоточного движения. В отличие от пьезоэлементов, для их работы требуется относительно низкое напряжение, и они нашли свое нишевое применение.

Магнитореологическое движение

Магнитореологические (МР) жидкости просто потрясающие! Как и феррожидкости, жидкости MR реагируют на изменения напряженности магнитного поля. Однако, в отличие от феррожидкостей, меняется их вязкость.

Эта новая характеристика нашла применение в ряде областей. В частности, отделка точных зеркал и линз, используемых в полупроводниковых и астрономических приложениях. Этот метод использует электромагнит для изменения вязкости суспензии, используемой для полировки зеркал, удаляя дефекты. Высокоточные зеркала телескопа Хаббл, по-видимому, были изготовлены с использованием этой техники (хотя, надеюсь, не то зеркало ). Вы можете приобрести жидкость MR в небольших количествах за несколько сотен долларов.

Электростатические двигатели

В то время как магнитные двигатели работают за счет притяжения и отталкивания магнитных полей, электростатические двигатели используют притяжение и отталкивание электрических изменений для создания движения. Электростатические силы на порядки или величины меньше, чем магнитные. Однако у них есть нишевые приложения. Одним из таких приложений являются двигатели MEMS, миниатюрные (часто менее 0,01 мм) двигатели, изготовленные из наночастиц. В этих масштабах электромагнитные катушки были бы слишком велики, а удельная мощность (мощность на единицу объема) важнее, чем величина общей силы.

Звуковые катушки и гальванометры

Звуковая катушка — ваш основной электромагнит. Они обычно используются в динамиках, где электромагнит в диффузоре взаимодействует с неподвижным магнитом, создавая движение. Однако конфигурации, подобные звуковой катушке, используются для точного управления движением в других местах (например, для фокусировки линзы оптического привода или позиционирования считывающей головки жесткого диска). Однако одним из более интересных приложений является зеркальный гальванометр. Как следует из названия, устройство изначально использовалось для измерения малых токов. Ток через катушку двигал стержень, к которому было прикреплено зеркало. Луч света, отраженный от зеркала на стене, фактически создал очень длинную стрелку, усиливающую сигнал.

В наши дни амперметры, конечно, гораздо более чувствительны, но зеркальный гальванометр нашел более интересное применение:

Высокоскоростные лазерные «гальво» используются для позиционирования лазерного луча, производя удивительные световые шоу. Современные системы могут позиционировать лазерный луч со скоростью в килогерц, создавая поразительные изображения. Эти системы представляют собой высокоскоростную векторную графику, аналогичную системам рисования линий, что приводит к ряду интересных алгоритмических задач. Платформа Marcan OpenLase предоставляет множество инструментов для эффективного решения этих задач, и ее стоит попробовать.

В этой статье я попытался выделить некоторые интересные и малоизвестные методы создания движения в электронных системах. Большинство из них имеют нишевое научное, промышленное или художественное применение. Но я надеюсь, что они также вдохновят вас, когда вы будете работать над своими собственными лайфхаками! Если у вас есть любимый, менее известный актуатор или двигатель, оставьте комментарий ниже!

Posted in классические хаки, Featured, SliderTagged привод, электродвигатель, электростатический двигатель, гальванометр, магнитореологическое движение, магнитострикция, движение, пьезопривод, звуковая катушка

9 августа 2014 г. Джеймс Хобсон

[Стивен Дюфресн] из Rimstar.org снова приступил к другому очень функциональному научному эксперименту. На этой неделе он показывает нам, как он сделал большой электростатический двигатель, также известный как Corona Motor.

В двигателе Corona используется крутой феномен
, называемый коронным разрядом, который представляет собой ионизацию жидкости
(в данном случае воздуха), окружающей проводник, находящийся под напряжением.