Генератор из неодимовых магнитов. Генератор на неодимовых магнитах своими руками: пошаговая инструкция по изготовлению

Как сделать генератор на неодимовых магнитах в домашних условиях. Какие материалы и инструменты понадобятся для сборки. Пошаговый процесс изготовления генератора из автомобильного генератора или асинхронного двигателя. Какие преимущества у самодельного генератора на неодимовых магнитах.

Принцип работы генератора на неодимовых магнитах

Генератор на неодимовых магнитах представляет собой устройство для преобразования механической энергии вращения в электрическую энергию. Его основными компонентами являются:

• Ротор с закрепленными на нем неодимовыми магнитами
• Статор с обмотками
• Вал для передачи вращательного движения на ротор

Принцип действия основан на явлении электромагнитной индукции. При вращении ротора с магнитами относительно обмоток статора в последних наводится переменное электрическое напряжение. Чем мощнее магнитное поле и выше скорость вращения, тем больше вырабатываемая мощность.

Преимущества самодельного генератора на неодимовых магнитах

Изготовление генератора своими руками имеет ряд преимуществ:

• Низкая стоимость по сравнению с покупными аналогами
• Возможность подобрать характеристики под свои нужды
• Простота конструкции и ремонтопригодность
• Высокий КПД за счет использования мощных неодимовых магнитов
• Компактные размеры и небольшой вес

Такой генератор может использоваться как автономный источник энергии для дачи, гаража или мастерской. Его можно применять в составе ветрогенератора или гидрогенератора.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления генератора на неодимовых магнитах понадобятся:

• Автомобильный генератор или асинхронный электродвигатель
• Неодимовые магниты (20-40 штук)
• Эпоксидный клей
• Провод обмоточный медный
• Диодный мост
• Подшипники
• Металлические пластины для статора
• Болты, гайки, шайбы

Из инструментов потребуются:

• Дрель или сверлильный станок
• Болгарка
• Паяльник
• Набор отверток и гаечных ключей
• Мультиметр

Пошаговый процесс изготовления генератора из автомобильного генератора

Рассмотрим основные этапы переделки автомобильного генератора в генератор на неодимовых магнитах:

1. Разберите корпус генератора и извлеките ротор.
2. Удалите с ротора обмотку возбуждения и контактные кольца.
3. Проточите ротор на токарном станке до нужного диаметра под магниты.
4. Разметьте места для установки магнитов на роторе. Обычно используется 20-24 магнита.
5. Приклейте неодимовые магниты на ротор эпоксидным клеем, чередуя полярность.
6. Замените подшипники ротора на новые.
7. Перемотайте статор более тонким проводом для увеличения числа витков.
8. Соберите генератор, установив модифицированный ротор.
9. Подключите к выходу обмоток статора диодный мост для выпрямления тока.
10. Проведите испытания генератора на холостом ходу и под нагрузкой.

Особенности изготовления генератора из асинхронного двигателя

При использовании асинхронного электродвигателя процесс изготовления генератора будет несколько отличаться:

• Необходимо полностью удалить короткозамкнутую обмотку ротора
• На статоре оставляют только основную обмотку, удаляя пусковую
• Ротор протачивают под установку большего количества магнитов — до 36-40 штук
• Для увеличения выходной мощности статор перематывают более толстым проводом

В остальном процесс аналогичен переделке автомобильного генератора. Преимуществом использования асинхронного двигателя является возможность получить более мощный генератор.

Расчет и подбор параметров генератора

При проектировании генератора на неодимовых магнитах важно правильно рассчитать основные параметры:

• Диаметр ротора подбирают исходя из размеров используемых магнитов
• Число пар полюсов определяет частоту выходного напряжения
• Количество витков в обмотках статора влияет на величину ЭДС
• Сечение провода обмоток подбирают по допустимому току

Для расчета можно воспользоваться специальными программами или онлайн-калькуляторами. Важно обеспечить согласование параметров ротора и статора для максимальной эффективности.

Возможные проблемы при изготовлении и их решение

При самостоятельном изготовлении генератора на неодимовых магнитах могут возникнуть некоторые сложности:

• Дисбаланс ротора после установки магнитов — необходимо тщательно отбалансировать
• Перегрев обмоток при работе — обеспечить эффективное охлаждение
• Низкое выходное напряжение — увеличить число витков или скорость вращения
• Вибрации при работе — проверить крепление всех узлов

Большинство проблем решается путем доработки конструкции и правильной настройки. При необходимости можно обратиться за консультацией к специалистам.

Применение самодельного генератора на неодимовых магнитах

Самостоятельно изготовленный генератор на неодимовых магнитах может найти различное применение:

• Как автономный источник электроэнергии на даче или в гараже
• В качестве генератора для ветроустановки малой мощности
• Для зарядки аккумуляторов от механического привода
• В составе микро-ГЭС на небольших водотоках
• Как учебное пособие для изучения принципов электромагнетизма

При правильном изготовлении такой генератор может служить надежным источником электроэнергии в течение длительного времени. Важно соблюдать правила эксплуатации и своевременно проводить техническое обслуживание.

Переделка авто-генератора на магниты — как сделать пример

Многие, кто делает самодельные ветрогенераторы, часто генераторы для них изготавливают из автомобильных генераторов, причем от любых автомобилей, или даже тракторов и грузовиков. Все эти генераторы схожи по конструкции. Есть конечно и необычные образцы с ротором на постоянных магнитах, или с пятифазной обмоткой статора, но в основном это классические трёхфазные генераторы с электро возбуждением.

Перелелка генератора обычно заключается в перемотке статора более тонким проводом и изготовлении нового ротора на постоянных магнитах, так получаются оптимальные результаты, но трудности при перемотке и цена магнитов часто отпугивает от такой переделки.

>

Но генератор для ветряка можно сделать и малой кровью. К примеру на этих фото переделывался авто генератор Г250. Статор его имеет 18 катушек, по 6 на фазу, ротор 12-ти полюсной.

При этом статор не перематывался и остался как есть с родным диодным мостом.

>

Переделке подвергся ротор генератора, но он тоже не протачивался и не изготавливался с нуля. Было решено просто в полюсах ротора высверлить отверстия под магниты.

>

Для ротора были куплены 12 круглых магнитов размерами 15*3 мм. На роторе размещены чередуясь полюсами.

>

>

После сборки генратор был опробован и покручен дрелью, примерно на 600-700 об/м генератор выдавал 16 вольт и 7,5 Ампер. Так-же подключенная лампочка на 60 ватт головного света автомобиля горела в полный накал. После этих данных было решено пробовать делать винт.

>

Для ветряка на основе этого генератора был сделан трехлопастной винт, но как оказалось от ветра много оборотов трудно получить, да и ветра сильного не наблюдается. Залипание есть небольшое, и на слабом ветру сам не стартует, если крутануть, то раскручивается сам, но как только остановится так и стоит.

А когда крутится с него никакого толку так-как напряжение всего 1-3 вольта, иногда до 5 вольт на слабом ветру. По этому было решено перемотать статор более тонким проводом, в общем эксперименты над генератором продолжаются, а так-же надо подумать о новом винте, который надо рассчитать с учетом новых параметров генератора.

Ветрогенератор на неодимовых магнитах своими руками

Аксиальный ветрогенератор, который работает на неодимовых магнитах, впервые начали массово изготавливать в странах Запада. И это были вовсе не заводские изделия, а плод труда местных гаражных мастеров, поставивших себе на службу явление левитации. Серьезной популярности именно такие модели ветряка обязаны массовому распространению и дешевизне неодимовых магнитов.

Постепенно комплектующие и схемы изготовления стали распространятся по всему миру и в настоящее время магнитный аксиальный ветрогенератор завоевывает признание на просторах Российской Федерации. Ниже описана последовательность создания одной из самых удачных моделей такого ветряка.

к содержанию ↑

Процесс создания ротора

Основой генератора автор разработки решил сделать ступицу автомобиля с дисками тормоза, поскольку она мощная, надежная и идеально сбалансированная. Начав делать ветряк своими руками, в первую очередь следует подготовить основу для ротора — ступицу, — почистить ее от грязи, краски и смазки. После чего приступить к наклейке постоянных магнитов. Для создания данного ветрогенератора, их было использовано по двадцать штук на диске. Размер неодимовых магнитов составил 25х8 миллиметров. Однако, и их количество, и их размер могут варьировать в зависимости от целей и задач человека, своими собственными руками создающего ветрогенератор. Однако всегда будет правильным, для получения одной фазы, равенство количества полюсов числу неодимовых магнитов, а для трех фаз — выдержка соотношений полюсов и катушек — два к трем или три к четырем.

Магниты следует располагать учитывая чередование полюсов, к тому же максимально точно, но прежде, чем приступить к их наклейке, нужно либо создать бумажный шаблон, либо прочертить линии, делящие диск на сектора. Чтобы не перепутать полюса, делаем отметки на магнитах. Главное — выполняем следующее требование — те магниты, которые стоят напротив друг друга, должны быть повернуты разными полюсами, то есть притягиваться.

Магниты приклеиваются к дискам при помощи супер-клея и заливаются. Также нужно сделать бордюрчики по краям дисков и в их центре, либо намотав скотча, либо вылепив из пластилина для недопущения растекания.

к содержанию ↑

Фазы — что лучше — три или одна?

Многие любители электрической техники идут по пути наименьшего сопротивления и, чтобы не заморачиваться, останавливают свой выбор на однофазном статоре для ветряка. Однако у него имеется одна неприятная особенность, нивелирующая простоту сборки, — это вибрация в нагруженном состоянии, по причине непостоянства отдачи тока. Ведь амплитуда такого статора скачкообразна, — достигая максимума, когда неодимовые магниты располагаются над катушками, а после падая до минимума.

А вот, когда генератор сделан по трехфазной системе, то вибрации отсутствуют, и показатель мощности ветряка имеет постоянное значение. Причина такого отличия заключается в том, что ток, падая в одной фазе, в то же время нарастает в другой. И в итоге, ветрогенератор, работающий в трехфазной системе, может быть более эффективным до 50 %, чем точно такой же, но использующий однофазную систему. И главное, — нагруженный трехфазный генератор не дает вибрации, следовательно, мачта не дает повода для жалоб на ветрогенератор в надзирающие органы недоброжелателям из числа соседей, поскольку не создает надоедливого гула.

к содержанию ↑

Способ намотки катушки статора ветряка

Для того, чтобы сделанный своими руками ветрогенератор на неодимовых магнитах работал с максимальной отдачей, статорные катушки следует рассчитывать. Однако большинство мастеров предпочитают делать их на глаз. К примеру, тихоходный генератор, способный заряжать 12 В аккумулятор, начиная со 100 — 150 оборотов за минуту, должен иметь во всех катушках от 1000 до 1200 витков, поровну разделенное между всеми катушками. Увеличение количества полюсов ведет к росту частоты тока в катушках, благодаря чему генератор, даже при малых оборотах, дает большую мощность.

Намотка катушек должна производиться по возможности более толстыми проводами, с целью снижения сопротивления в них. Делать это можно на оправке, либо на самодельном станке.

Для того чтобы разобраться, какой потенциал мощности имеет генератор, покрутите его с одной катушкой, поскольку, в зависимости от того, в каком количестве будут установлены неодимовые магниты и какова их толщина, данный показатель может существенно отличаться. Измерение проводятся без нагрузки при необходимом числе оборотов. Например, если генератор при 200 оборотах за минуту обеспечивает напряжение в 30 В, имея сопротивление в 3 Ом, то следует из 30 В вычесть 12 В (напряжение питания аккумулятора) и полученный результат — 18 делим на 3 (сопротивление в омах) получаем 6 (сила тока в амперах), которые и пойдут от ветрогенератора на зарядку АКБ. Однако, как показывает практика, по причине потерь в проводах и диодном мосту, реальный показатель, который будет производить магнитный аксиальный генератор, будет поменьше.

Магниты для создания ветрогенератора лучше брать в форме прямоугольника, поскольку их поле распространяется по длине, в отличие от круглых, поле которых сосредотачивается в центре. Катушки, как правило, мотают круглыми, хотя лучше делать их несколько вытянутыми, что обеспечивает больший объем меди в секторе, а также более прямые витки. Отверстие внутри катушек должно быть равно или превышать ширину магнитов.

Толщина статора должна быть такой же что и магниты. Форма для него обычно фанерная, для прочности под катушки и поверх них кладут стеклоткань, и все это заливается эпоксидной смолой. Для того, что бы не допустить прилипания смолы к форме, последнюю смазывают любым жиром либо применяют скотч. Провода предварительно выводят наружу и скрепляют между собой, концы каждой фазы после этого соединяют треугольником либо звездочкой.

к содержанию ↑

Мачта для ветрогенератора

Мачту на которой будет расположен данный генератор, можно делать высотой от 6 и выше метров, чем выше, тем больше скорость ветра. Под нее следует вырыть яму и залить основание из бетона, а трубу укрепить таким образом, чтобы магнитный аксиальный ветрогенератор, сделанный своими руками, можно было опускать и поднимать. Делать это можно при помощи механической тали.

к содержанию ↑

Винт ветряка

Его делают из поливинилхлоридных труб, чей оптимальный для этого диаметр — 160 мм. К примеру, ветрогенератор, работающий на принципе магнитной левитации, с диаметром в два метра и шестью лопастями, при скорости ветра в 8 метров за секунду, способен обеспечить мощность до 300 Вт.

к содержанию ↑

Как повысить мощность ветряка?

Для подъема мощности ветрогенератора можно использовать магниты. Попросту на магниты, которые уже установлены наклеить еще по одному такому же или более тонкому. Другой способ основан на установке в катушки металлических сердечников, — пластин трансформатора. Это обеспечит усиление магнитопотока в катушке, однако вызывает небольшое залипание, которое, впрочем, совершенно не ощущается шестилопастным винтом. Стартует такой ветрогенератор при ветре в 2 м/с. Благодаря применению сердечников генератор получил увеличение мощности с 300 до 500 Вт/ч при ветре в 8 м/с. Также следует уделять внимание форме лопастей, — малейшие неточности снижают мощность.

Как сделать аксиальный ветрогенератор

Эта статья посвящена созданию аксиального ветрогенератора на неодимовых магнитах со статорами без металла. Ветряки подобной конструкции стали особенно популярны из-за растущей доступности неодимовых магнитов.

Материалы и инструменты использованные для постройки ветряка этой модели:

1) ступица от автомобиля с тормозными дисками.
2) дрель с металлической щеткой.
3) 20 неодимовых магнитов размером 25 на 8 мм.
4) эпоксидная смола
5) мастика
6) труба ПВХ 160 мм диаметром
7) ручная лебедка
8) труба металлическая длинной 6 метров

Рассмотрим основные этапы постройки ветряка.

За основу генератора была взята ступица автомобиля с тормозным диском. Так как основная деталь заводского производства, то это послужит гарантом качества и надежности. Ступица была полностью разобрана, подшипники находящиеся в ней были проверены на целостность и смазаны. Так как ступица была снята со старого автомобиля, то ржавчину пришлось зачистить с помощью щетки, которую автор насадил на дрель.
Ниже предоставлена фотография ступицы.

Затем автор приступил к установке магнитов на диски ротора. Было использовано 20 магнитов. Причем важно заметить, что для однофазного генератора количество задействованных магнитов равно количеству полюсов, для двухфазного соотношение будет три к двум или четыре полюса к трем катушкам. Магниты следует крепить на диски с чередованием полюсов. Для соблюдения точности необходимо сделать шаблон размещения на бумаге, либо начертить линии секторов прямо на самом диске.

Так же следует разметить магниты по полюсам маркером. Определить полюса можно поднося поочередно магниты к одной стороне проверяющего магнита, если притягивается — плюс, отталкивается- минус, главное, чтобы полюса при установке на диск чередовались. Это необходимо потому что магниты на дисках должны притягиваться друг к другу, а это будет происходить, только если магниты стоящие напротив друг друга будут разной полярности.

Магниты были приклеены на диски при помощи эпоксидной смолы. Чтобы смола не растекалась за границы диска автор сделал бордюры по краям при помощи мастики, то же самое можно сделать при помощи скотча, просто обмотав колесо по кругу.

Рассмотрим основные отличия конструкции однофазного и трехфазного генераторов.
Однофазный генератор будет давать вибрацию при нагрузках, что будет отражаться на мощности самого генератора. Трехфазная конструкция лишена подобного недостатка благодаря чему, мощность постоянна в любой момент времени. Это происходит потому, что фазы компенсируют потерю тока друг в друге. По скромным расчетам автора трехфазная конструкция превосходит однофазную на целых 50 процентов. К тому же из-за отсутствия вибраций мачта не будет дополнительно раскачиваться,следовательно не будет дополнительного шума при работе ротора.

При расчете зарядки 12-ого аккумулятора, которая будет начинаться на 100-150 оборотах в минуту, автор сделал по 1000-1200 витков в катушках. При намотке катушек автор использовал максимально допустимую толщину проволоки, чтобы избежать сопротивления.
Для наматывания проволоки на катушки автор соорудил самодельный станок, фотографии которого представлены ниже.

Лучше использовать катушки эллипсоидной формы, что позволит большей плотности магнитных полей их пересекать. Внутреннее отверстие катушки стоит делать по диаметру магнита либо больше него. В случае, если делать их меньше, то лобовые части практически не участвуют в выработке электроэнергии, а служат проводниками.

Толщина самого статора должна равняться толщине магнитов, которые задействованы в установке.

Форму для статора можно сделать из фанеры, хотя автор решил этот вопрос иначе. Был нарисован шаблон на бумаге, а затем сделаны борта при помощи мастики. Так же для прочности была использована стеклоткань. Для того, чтобы эпоксидная смола не прилипла к форме, ее необходимо смазать воском или вазелином, или можно использовать скотч, пленку, которую в последствии можно будет отодрать от готовой формы.

Перед заливкой катушки необходимо точно закрепить, а их концы вывести за пределы формы, чтобы затем соединить провода звездой или треугольником.

После того, как основная часть генератора была собрана, автор измерил протестировал его работу. При ручном вращении генератор вырабатывает напряжение в 40 вольт и силу тока в 10 ампер.

Затем автор изготовил мачту для генератора высотой в 6 метров. В будущем планируется увеличить высоту мачты за счет использования более толстой трубы минимум вдвое. Чтобы мачта была неподвижна основание было залито бетоном. Для опускания и поднимания мачты было сделано металлическое крепление. Это необходимо, чтобы иметь доступ к винту на земле, так как заниматься ремонтными работами на высоте не особенно удобно.

Для поднятия мачты используется ручная лебедка.
Сам винт для генератора был сделан из трубы ПВХ диаметром 160 мм.

После установки и испытаний генератора в стандартных условиях автор сделал следующие наблюдения: мощность генератора доходит до 300 ватт при ветре в 8 метров в секунду. В последующем увеличил мощность генератора за счет металлических сердечников установленных в катушки. Винт стартует уже при двух метрах в секунду.

Дальше автор приступил к совершенствованию конструкции в целях увеличения мощности генератора. Были набраны магнитопроводы из пластин, которые в последствии были установлены в конструкцию. Из-за их установки появился эффект залипания, но не очень сильный. Старт работы винта происходит при скорости ветра около двух метров в секунду.

Таким образом установка металлических сердечников увеличила мощность генератора до 500 ватт при ветре в 8 метров в секунду.
Для защиты от сильных ветров была использована классическая схема увода винта складывающимся хвостом.

В среднем генератор способен вырабатывать до 150 ватт энергии в час, которая идет на зарядку аккумуляторов.

Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Генератор на неодимовых магнитах из асинхронного двигателя

Картинки с разных страниц сайта, нажмите на картинку для перехода на страницу

Переделываем асинхронный двигатель под генератор для ветряка

Сначало надо подобрать подходящий двигатель, который наиболее подойдёт для работы в качестве низкооборотистого генератора. Это многополюсные асинхронные двигатели, хорошо подходят 6-ти и 8-ми полюсные, низкооборотистые двигатели, с максимальными оборотами в режиме двигателя не более 1350об/м. Такие двигатели имеют наибольшее количество полюсов и зубцов на статоре.

Далее нужно разобрать двигатель и извлечь якорь-ротор, который надо сточить на станке до опредлённых размеров под наклеивание магнитов. Магниты неодимые, обычно клеят маленькие круглые магнитики. Сейчас я попробую расказать как и сколько магнитов клеить.

Для начала нужно узнать сколько у вашего мотора полюсов, но по обмотке это понять достаточно трудно без соответствующего опыта, поэтому количество полюсов лучше прочитать на маркировке двигателя, если она конечно имеется, хотя в большенстве случаев она имеется. Ниже приведён пример маркировки двигателя и расшифровка маркировки.

По марке двигателя. Для 3х фазных: Тип двигателя Мощность, кВт Напряжение, В Частота вращения, (синх.), об/мин КПД, % Масса, кг

Например: ДАФ3 400-6-10 УХЛ1 400 6000 600 93,7 4580 Расшифровка обозначения двигателя: Д — двигатель; А — асинхронный; Ф — с фазным ротором; 3 — закрытое исполнение; 400 — мощность, кВт; б — напряжение, кВ; 10 — число полюсов; УХЛ — климатическое исполнение; 1 — категория размещения.

Бывает так, что двигатели не нашего производства как на фото выше, и маркировка непонятна, или маркировка просто не читаема. Тогда остаётся один метод, это посчитать сколько у вас зубцов на статоре и сколько зубцов занимает одна катушка. Если наприер катушка занимает 4 зубца, а их всего 24, то ваш мотор шестиполюсной.

Количество полюсов статора нужно знать для того, чтобы определиться с количеством полюсов при наклейке магнитов на ротор. Это количество обычно равное, то-есть если полюсов статора 6, то и магниты надо клееть с чередованием полюсов в количестве 6, SNSNSN.

Теперь, когда число полюсов известно надо рассчитать число магнитов для ротора. Для этого надо выссчитать длинну оружности ротора, по простой формуле 2nR где n=3,14. Тоесть 3,14 умножаем на 2 и на радис ротора, получается длинна окружности. Длее замеряем свой ротор по длинне железа, которое в алюминиевой оправке. После можно нарисовать полученную полосу с длинной и шириной, можно на компьютере и потом распечатать.

Терерь нужно определится с толщиной магнитов, она примерно равна 10-15% от диаметра ротора, например если ротор 60мм, то магниты нужны толщиной 5-7мм. Для этого магниты покупают обычно круглые. Если ротор примерно 6см вдиаметре, то магниты можно высотой 6-10 мм. Определившись какие магниты использовать, на шаблоне длинна которой равна длинне окрушности

Пример рассчёта магнитов для ротора, например диаметр ротора 60см, высчитываем длинну окружности =188см. Делим длинну на количество полюсов, в данном случае на 6, и получаем 6 секций, в каждой секции магниты вклеиваются одинаковым полюсом. Но это ещё не всё. Терепь надо высчитать сколько магнитов войдёт в один полюс, чтобы их ровно распределить по полюсу. Например ширина круглого магнита 1см,расстояние между магнитами около 2-3мм, значит 10мм +3=13мм.

Длинну окружности делим на 6 частей=31мм, это ширина одного полюса по длинне окружности ротора, а ширина полюса по железу, дапустим 60мм. Значит получается площаадь полюса 60 на 31 мм. Это получается 8 в 2 ряда магнитов на полюс с расстоянием между собой 5мм. В этом случае надо пересчитать количество магнитов, чтобы они как можно плотнее уместились на полюсе.

Сдесь пример на магнитах шириной 10мм, поэтому получается расстояние между ними 5мм. Если уменьшить диаметр магнитов например в 2 раза, то-есть 5мм, то они более плотно заполнят полюс вследствие чего увеличится магнитное поле от большего каличества общей массы магнитом . Таких магнитов(5мм) поместится уже 5 рядов , а в длинну 10, то-есть 50 магнитов на полюс, и общее количество на ротор 300шт.

Для того чтобы уменьшить залипание шаблон нужно разметить так, чтобы смещение магнитов при наклейке было на ширину одного магнита, если ширина магнита 5мм, то и смещение на 5мм.

Теперь когда с магнитами опрделились нужно проточить ротор, чтобы поместились магниты. Если высота магнитов 6мм, то стачивается диамет на 12+1мм, 1мм это запас на кривезну рук. Магниты можно разместить на роторе двумя способами.

Первый способ это предвартельно делается оправка, в которой сврлятся отверстия под магниты по шаблону, после оправка одевается на ротор, и магниты вклеиваются в просверленые отверстия. На роторе после проточки нужно дополнительно сточить на глубину равную высоте магнитов разделительный алюминиевые полоски между железом. А полученные бороздки заполнить отожжоными опилками смешаные с эпоксидным клеем. Это значительно уведличит эффективность, опилки будут служить дополнительным магнитопроводом между железом ротора. Выборку можно сделать отрезной машинкой или на станке.

Оправка для наклейки магнитов делается так, проточеный вал оборачивают полеинтеленом, потом наматывают слой за слоем бинт, пропитанный эпоксидным клеем, после стачивают на станке под размер и снимают с ротора, наклеивают шоблон и сверлют отверстия под магниты.После девают оправку обратно на ротор и наклеивают магниты Клеют обычно на эпоксидный клей Ниже на фото два примера наклейки агнитов, первый пример на 2-х фотоэто наклейка магнитов с помощъю оправки, а второй на следующей странице прямо через шаблон. На первых двух фотографиях хорошо видно и я думаю понятно как клеются магниты.

На следующей странице продолжение. читать далее.

Не всегда покупка заводского генератора является целесообразной. Иногда проще использовать подручные материалы и инструменты, чтобы сделать его самостоятельно. Устройства мощностью до 1 кВт будет достаточно для подключения уличного освещения на даче или любых других бытовых приборов. Можно соорудить такой генератор из асинхронного двигателя.

Конструктивные особенности

Изготовление асинхронного генератора своими руками дает множество преимуществ. Это бесплатный источник электричества, который можно использовать в разных целях. К тому же сделать такую работу может даже начинающий мастер.

Конструктивно схема электрогенератора будет состоять из нескольких ключевых элементов:

1. Ротор. Он имеет лопасти, турбину и хвост, который позволяет монтировать конструкцию против направления ветра.
2. Мачта. Может быть с растяжками или без, которые нужны для установки ротора. Как правило, высота мачт составляет около 5—6 метров, хотя это зависит от ветров в определённом регионе.
3. Аккумуляторы. Можно взять старые свинцовые агрегаты.
4. Электрогенератор переменного тока. Для этого нужно подготовить двигатель для последующей переделки.
5. Устройство с дисплеем, чтобы регулировать уровень заряда аккумулятора.
6. Преобразователь электричества. Достаточно мощности в 1 тыс. Вт.
7. Система заземления.

Принцип работы устройства

Принцип работы самодельных генераторов переменного тока на 220 В ничем не отличается от устройств, которые применяются в промышленных целях. И те и другие перерабатывают кинетическую энергию в электрическую.

В конструкциях, изготовленных своими руками, сила ветра крутит ветряк, который закреплён на роторе. Таким образом, кинетическая энергия передаётся генератору. Он и производит электроэнергию. В качестве генератора зачастую используется переделанный асинхронный двигатель.

Вырабатываемая генератором электроэнергия передаётся в аккумуляторы. Последние должны оснащаться модулем контроля заряда. Из аккумуляторов электроэнергия поступает в инвертор постоянного напряжения. Таким образом, можно создать переменное напряжение. Оно будет подходить для использования в бытовых целях, то есть с параметрами 220 В и 50 Гц.

Чтобы преобразовать переменное напряжение в постоянное, необходимо установить специальный контроллер. Именно благодаря ему аккумуляторы заряжаются. Иногда инверторы могут выполнять функцию источника бесперебойного питания. То есть в случае отсутствия централизованного электричества или перебоев в его работе асинхронный генератор переменного тока можно использовать для бытовых целей, питания различных приборов, работающих на 220 В.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления мотора-генератора своими руками достаточно иметь антисинхронный двигатель. Остальные материалы можно найти в хозяйстве или на специализированных рынках радиотехники.

Могут понадобиться такие инструменты и материалы:

1. Труба из стали с толщиной стенок не менее 3 мм и общим диаметром 6 см и больше. Высоту нужно подбирать индивидуально, в зависимости от скорости ветров в регионе. Но нужно помнить, что чем выше будет мачта, тем сильнее будет дуть ветер и, соответственно, вырабатываться больше электричества.
2. Для изготовления лопастей можно использовать различные материалы, но лучше купить готовую деталь заводского производства, так как она будет идеально откалибрована. Самостоятельно изготовить её можно из труб или листов ПВХ, металла. Кроме этого, может подойти деревянная доска, профиль из стеклоткани.
3. В качестве основы (опоры для мачты) подойдёт бетонная стяжка. С другой стороны, можно использовать металл или дерево. Нужно только помнить, что за надёжность конструкции отвечает основа. Если опора будет слабой, то мачта со временем рухнет от ветра.
4. Дрель и набор свёрл.
5. Ножовка.
6. Разводной ключ.
7. Рулетка.
8. Лист металла, который будет служить материалом для изготовления мачты.
9. Стальная рама. Она будет выполнять функцию основы для ветрогенератора, поворотного механизма и лопастей.
10. Весь необходимый дополнительный инструмент, включая сварку, с помощью которого можно изготовить устройство.
11. Хомуты для фиксации растяжек.
12. Металлический трос с сечением 12 мм.

Характеристики ветрогенератора

Сначала необходимо определиться с желаемым итоговым результатом. Характеристики электродвигателя, выполняющего роль генератора, могут быть разными, и от этого зависит, сколько электроэнергии устройство будет вырабатывать за единицу времени.

Для производства среднего количества энергии генератор должен иметь приблизительно такие характеристики:

1. Минимальная мощность установки — 1.3 кВт.
2. Желательны неодимовые магниты в конструкции. Их функция заключается в обеспечении электромагнитной движущейся силы. Для этого может применяться и стальная гильза, которая устанавливается на ротор.
3. Расположение магнитов на роторе должно соответствовать схеме. Это значит, что их полюсы должны быть развёрнуты в правильную сторону.
4. Предварительно вал ротора нужно проточить и подогнать размеры под диаметр магнитов.
5. При установке магнитов не всегда требуется переделывать обмотку. Если она состоит из проводов с большим сечением — ничего страшного, это только увеличит мощность. Самым лучшим вариантом обмотки будет устройство, имеющее шесть полюсов, провод с сечением не более 1.2 мм и максимум 24 витка на катушке.

Нюансы монтажа

Как правило, для изготовления ветро генератора из асинхронного двигателя своими руками применяется ветряк с тремя лопастями, которые в диаметре достигают двух метров. Если увеличить количество лопастей или их длину, то улучшение характеристик не произойдёт. Перед тем как выбирать модификацию устройства, тип, характеристики, габариты, необходимо осуществить правильный расчёт.

Для начала нужно рассчитать мощность самой мачты. Она должна устанавливаться на бетонную основу толщиной полметра. Предварительно следует вырыть яму, также учитывая при этом состояние и тип почвы.

Подключать к электросети каждый из приборов нужно в определённом порядке. Сначала идут аккумуляторы, а потом уже и ветрогенератор. Вращаться вал электромотора может либо горизонтально, либо вертикально. Как правило, устанавливают в вертикальном положении, это связано с конструктивными особенностями. Для обеспечения защиты от влаги генератор оборудуют прокладками или колпаком.

Для установки мачты необходимо выбрать открытое место, где будет максимальное количество ветров. Высота монтажа генераторного устройства должна быть достаточно большой. Переделанный асинхронник в идеальном варианте устанавливается на высоте 15 метров, но на практике мачты более 7 метров никто не использует.

В качестве основного источника электрического питания дома устройство лучше не использовать. Такое тихоходное устройство следует устанавливать для страховки от ситуаций с перебоями в электричестве или для экономии семейного бюджета, поскольку счёт за централизованную подачу существенно уменьшается.

Стоит отметить, что установки подобного типа можно использовать не во всех регионах. Минимальная скорость ветра для целесообразности использования должна постоянно держаться на отметке 7 метров за секунду. Если этот показатель меньше, то и электроэнергии будет вырабатываться очень мало.

Перед установкой проводятся необходимые расчёты. В некоторых ситуациях могут возникнуть сложности с обработкой узлов асинхронного движка. Ветряк нельзя изготовить без соответствующих модулей, а также проведения предварительных испытаний устройства. Подключение такого оборудования осуществить невозможно.

Переделка своими руками

Конечно, можно купить асинхронный генератор заводского производства, но вариант самостоятельного изготовления значительно экономнее и не занимает много времени. В процессе не должно возникнуть никаких сложностей даже у неопытного человека.

Для переделки коллекторного двигателя переменного тока необходимо подготовить некоторые инструменты. Выполнять работу нужно с учётом определённых правил:

1. Основной особенностью работы устройства является более высокая скорость вращения вала генератора, нежели двигателя. Поэтому сначала следует выяснить количество оборотов мотора за определённое время. Сделать можно такую операцию тахометром.
2. Зная этот показатель, к полученой цифре требуется прибавить 10%. То есть при оборотах мотора в 1200 оборотов за минуту генератор должен иметь вращение 1310 оборотов.
3. Для производства однофазного устройства или трёхфазного на 380 вольт необходимо подготовить ёмкость для конденсаторов. Следует учесть, что все конденсаторы системы не должны отличаться фазами.
4. Ёмкость лучше подбирать средних размеров. Если она будет очень большой, то моторчик может перегреваться.
5. К выбору и установке конденсаторов нужно подойти особо тщательно. Они должны обеспечивать нужное вращение вала двигателя. Их изоляция также важна во избежание попадания влаги.

Генератор можно взять и с других устройств, к примеру, от автомобиля ВАЗ. После этого требуется переходить к его монтажу на мачту. Следует помнить, что в случае использования ротора, работающего в короткозамкнутом режиме, устройство будет вырабатывать ток с высоким напряжением.

Для получения 220 вольт следует оснастить устройство понижающим трансформатором. Устройство не нужно подключать к электросети, поскольку оно работает по методу самозапитки.

Таким образом, сделать генератор из асинхронного двигателя не является сложной задачей даже для начинающего мастера. Если учесть все возможности устройства, то можно сделать вывод, что в определённых ситуациях оно поможет с перебоями электричества, а при установлении очень мощного ветрогенератора будет основным источником энергии в доме.

Генератор асинхронного или индукционного типа представляет собой особую разновидность устройств, использующую переменный ток и имеющую способность воспроизведения электроэнергии. Главной особенностью является совершение довольно быстрых поворотов, которые делает ротор, по скорости вращения этого элемента он в значительной степени превосходит синхронную разновидность.

Одним из главных преимуществ является возможность использования данного устройства без существенных преобразований схемы или длительного настраивания.

Однофазную разновидность индукционного генератора можно подключить путем подачи на него необходимого напряжения, для этого потребуется подсоединение его к источнику питания. Однако, ряд моделей производит самовозбуждение, эта способность позволяет им функционировать в режиме, независимом от каких-либо внешних источников.

Осуществляется это благодаря последовательному приведению конденсаторов в рабочее состояние.

Схема генератора из асинхронного двигателя

В фактически любой машине электрического типа, сконструированной по типу генератора, имеются 2 разные активные обмотки, без которых невозможно функционирование устройства:

1. Обмотка возбуждения, которая находится на специальном якоре.
2. Статорная обмотка, которая отвечает за образование электрического тока, данный процесс происходит внутри нее.

Для того, чтобы наглядно представить и точнее понять все процессы, происходящие во время функционирования генератора, наиболее оптимальным вариантом будет подробнее рассмотреть схему его работы:

1. Напряжение, которое подается от аккумулятора или любого иного источника, создает магнитное поле в якорной обмотке.
2. Вращение элементов устройства вместе с магнитным полем можно реализовать разными способами, в том числе и вручную.
3. Магнитное поле, вращающееся с определенной скоростью, порождает электромагнитную индукцию, благодаря чему в обмотке появляется электрический ток.
4. Подавляющее большинство используемых на сегодняшний день схем не имеет возможностей для обеспечения якорной обмотки напряжением, это связано с наличием в конструкции короткозамкнутого ротора. Поэтому, вне зависимости от скорости и времени вращения вала, питающие клеммы устройства все равно будут обесточены.

Устройство генератора

Перед тем, как предпринимать какие-либо действия по переделыванию асинхронного двигателя в генератор, необходимо понять устройство данной машины, которое выглядит следующим образом:

1. Статор, который оснащен сетевой обмоткой с 3 фазами, размещенной по его рабочей поверхности.
2. Обмотка организована таким образом, что напоминает по своей форме звезду: 3 начальных элемента соединяются между собой, а 3 противоположных стороны соединены с контактными кольцами, которые не имеют никаких точек соприкосновений между собой.
3. Контактные кольца имеют надежный крепеж к валу ротора.
4. В конструкции имеются специальные щетки, которые не совершают никаких самостоятельных движений, но способствуют включению реостата с тремя фазами. Это позволяет осуществлять изменение параметров сопротивления обмотки, находящейся на роторе.
5. Нередко, во внутреннем устройстве присутствует такой элемент, как автоматический короткозамыкатель, необходимый для того, чтобы закоротить обмотку и остановить реостат, находящийся в рабочем состоянии.
6. Еще одним дополнительным элементом устройства генератора может являться специальное приспособление, которое разводит щетки и контактные кольца в тот момент, когда они проходят стадию замыкания. Подобная мера способствует значительному уменьшению потерь, отводимых на трение.

Изготовление генератора из двигателя

Фактически, любой асинхронный электродвигатель можно собственными руками переделать в устройство, функционирующее по типу генератора, который затем допускается использовать в быту. Для этой цели может подойти даже двигатель, взятый из стиральной машинки старого образца или любого иного бытового оборудования.

Чтобы данный процесс был благополучно реализован, рекомендуется придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Снять слой сердечника двигателя, благодаря чему будет образовано углубление в его структуре. Осуществить это можно на токарном станке, рекомендуется снять 2 мм. по всему сердечнику и проделать дополнительные отверстия с глубиной около 5 мм.
2. Снять размеры с полученного ротора, после чего из жестяного материала изготовить шаблон в виде полосы, который будет соответствовать габаритам устройства.
3. Установить в образовавшемся свободном пространстве неодимовые магниты, которые необходимо заранее приобрести. На каждый полюс потребуется не менее 8 магнитных элементов.
4. Фиксацию магнитов можно осуществить при помощи универсального суперклея, но необходимо учитывать, что при приближении к поверхности ротора они будут менять свое положение, поэтому их необходимо крепко удерживать руками пока каждый элемент не приклеится. Дополнительно рекомендуется использовать во время этого процесса защитные очки, чтобы избежать попадания брызг клея в глаза.
5. Обернуть ротор обычной бумагой и скотчем, который потребуется для ее фиксации.
6. Торцовую часть ротора залепить пластилином, что обеспечит герметизацию устройства.
7. После совершенных действий необходимо произвести обработку свободных полостей, между магнитными элементами. Для этого оставшееся между магнитами свободное пространство необходимо залить эпоксидной смолой. Удобнее всего будет прорезать специальное отверстие в оболочке, преобразовать его в горлышко и залепить границы при помощи пластилина. Внутрь можно заливать смолу.
8. Дождаться полного застывания залитой смолы, после чего защитную бумажную оболочку можно устранить.
9. Ротор необходимо зафиксировать при помощи станка или тисков, чтобы можно было провести его обработку, которая заключается в шлифовании поверхности. Для этих целей можно использовать наждачную бумагу со средним параметром зернистости.
10. Определить состояние и предназначение проводов, выходящих из двигателя. Двое должны вести к рабочей обмотке, остальные можно обрезать, чтобы не запутаться в дальнейшем.
11. Иногда процесс вращения осуществляется довольно плохо, чаще всего причиной являются старые износившиеся и тугие подшипники, в таком случае их можно заменить новыми.
12. Выпрямитель для генератора можно собрать из специальных кремниевых диодов, которые предназначены именно для этих целей. Такж,е потребуется контроллер для зарядки, подходят фактически все современные модели.

После совершения всех названных действий, процесс можно считать завершенным, асинхронный двигатель был преобразован в генератор такого же типа.

Оценка уровня эффективности – выгодно ли это?

Генерация электрического тока электродвигателем вполне реальна и реализуема на практике, основной вопрос заключается в том, насколько это выгодно?

Сравнение осуществляется в первую очередь с синхронной разновидностью аналогичного устройства, в котором отсутствует электрическая цепь возбуждения, но несмотря на этот факт, его устройство и конструкция не являются более простыми.

Обуславливается это наличием конденсаторной батареи, являющейся крайне сложным в техническом плане элементом, который отсутствует у асинхронного генератора.

Основное преимущество асинхронного устройства заключается в том, что имеющиеся в наличии конденсаторы не требуют какого-либо обслуживания, поскольку вся энергия передается от магнитного поля ротора и тока, который вырабатывается в ходе функционирования генератора.

Создаваемый во время работы электрический ток фактически не имеет высших гармоник, что является еще одним значимым преимуществом.

Иных плюсов, кроме названных, асинхронные устройства не имеют, но зато обладают рядом существенных недостатков:

1. В ходе их функционирования отсутствует возможность по обеспечению номинальных промышленных параметров электрического тока, который вырабатывается генератором.
2. Высокая степень чувствительности даже к малейшим перепадам параметров рабочих нагрузок.
3. При превышении параметров допустимых нагрузок на генератор, будет зафиксирована нехватка электричества, после чего подзарядка станет невозможной и процесс генерации будет остановлен. Для устранения этого недостатка, часто используют батареи со значительной емкостью, которые имеют особенность изменять свой объем в зависимости от величины оказываемых нагрузок.

Электрический ток, который вырабатывается асинхронным генератором, подвержен частым изменениям, природа которых неизвестна, она носит случайный характер и никак не объясняется научными доводами.

Функционирование асинхронного двигателя как генератора

В соответствии с принципами, по которым функционируют все подобные машины, работа асинхронного двигателя после преобразования в генератор происходит следующим образом:

1. После подключения конденсаторов к зажимам, на обмотке статоров происходит ряд процессов. В частности, в обмотке начинается движение опережающего тока, который создает эффект намагничивания.
2. Только при соответствии конденсаторов параметрам необходимой емкости, происходит самовозбуждение устройства. Это способствует возникновению симметричной системы напряжения с 3 фазами на статорной обмотке.
3. Значение итогового напряжения будет зависеть от технических возможностей используемой машины, а также от возможностей используемых конденсаторов.

Благодаря описанным действиям происходит процесс преобразования асинхронного двигателя короткозамкнутого типа в генератор с подобными характеристиками.

Применение

В быту и на производстве такие генераторы широко применяются в различных сферах и областях, но наиболее востребованы они для выполнения следующих функций:

1. Использование в качестве двигателей для ветряных электростанций, это одна из наиболее популярных функций. Многие люди самостоятельно изготавливают асинхронные генераторы для задействования их в этих целях.
2. Работа в качестве ГЭС с небольшой выработкой.
3. Обеспечение питанием и электроэнергией городской квартиры, частного загородного дома или отдельного бытового оборудования.
4. Выполнение основных функций сварочного генератора.
5. Бесперебойное оснащение переменным током отдельных потребителей.

Советы по изготовлению и эксплуатации

Необходимо обладать определенными навыками и знаниями не только по изготовлению, но и по эксплуатации подобных машин, помочь в этом могут следующие советы:

1. Любая разновидность асинхронных генераторов вне зависимости от сферы, в которой они применяются, является опасным устройством, по этой причине рекомендуется провести его изоляцию.
2. В процессе изготовления устройства необходимо продумать монтаж измерительных приборов, поскольку потребуется получение данных о его функционировании и рабочих параметрах.
3. Наличие специальных кнопок, с помощью которых можно управлять устройством, в значительной степени облегчает процесс эксплуатации.
4. Заземление является обязательным требованием, которое необходимо реализовать до момента эксплуатации генератора.
5. Во время работы, КПД асинхронного устройства может периодически снижаться на 30-50%, побороть возникновение этой проблемы не представляется возможным, поскольку этот процесс является неотъемлемой частью преобразования энергии.

Ветрогенератор на неодимовых магнитах — принцип устройства

Ветрогенератор на неодимовых магнитах

Содержание статьи

Ветрогенераторы в последнее время завоёвывают всё большую популярность. Их основное преимущество — это получение бесплатной электроэнергии. Поэтому, купив однажды ветрогенератор или собрав его своими руками, можно решить многие проблемы связанные с энергозависимостью.

Стоимость ветрогенераторов на сегодняшнее время всё ещё высока, связано это с дорогими комплектующими для их изготовления. Если же задача стоит не купить ветрогенератор, а сделать его своими руками, то для этих целей можно использовать неодимовые магниты, из которых собирается основная его часть — генератор.

Ветрогенератор на неодимовых магнитах

Для самостоятельного изготовления генератора к ветряку, понадобятся неодимовые магниты размером 20х5 или же 25х5 мм. Их сегодня нетрудно заказать в интернете, например на сайте chelyabinsk.magnitstore.ru где представлен широкий ассортимент данных изделий. Также потребуется проволока от понижающего трансформатора диаметром приблизительно в 0,7 мм и некоторые другие материалы.

В качестве основания генератора, на котором будут закреплены неодимовые магниты, подойдут несколько 230 дисков по камню на болгарку. Также для изготовления основы генератора, можно взять и другие материалы, например оргстекло. После того как две части основания в виде кругов сделаны, потребуется зафиксировать неодимовые магниты на их поверхности с краю.

Далее следует намотка катушек генератора, которые впоследствии надеваются на магниты и фиксируются к ним посредством эпоксидки. Затем выводы катушек соединяются один с другим по схеме «звезда». В интернете сегодня несложно найти много подобных схем соединения катушек ветрогенератора.

При этом количество витков проволоки, прямо пропорционально влияет на выходное напряжение ветрогенератора. Например чтобы получить 12V потребуется сделать не менее 35 витков для каждой катушки.

Сборка подшипникового узла ветрогенератора

Перед заливкой основания, вместе с катушками и неодимовыми магнитами, эпоксидной смолой, обязательно в центре дисков необходимо предусмотреть свободное место для установки подшипникового узла. Для его изготовления, нужны будут два подшипника подходящие по размерам и куски труб разного диаметра (одна больше другой).

Чтобы собрать подшипниковый узел для ветрогенератора своими руками, потребуется сначала вставить подшипники в трубу большего диаметра, а затем меньшую трубу продеть через внутреннюю часть подшипников. После этого, на собранный узел, фиксируются заранее собранные диски с катушками и неодимовыми магнитами.

На этом сборка генератора для ветряка завершена. Осталось протестировать его работу в деле, а также проверить напряжение на выходе.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Вечный двигатель на магнитах — блог Мира Магнитов

Со времен обнаружения магнетизма идея создать вечный двигатель на магнитах не покидает самые светлые умы человечества. До сих пор так и не удалось создать механизм с коэффициентом полезного действия больше единицы, для стабильной работы которого не требовалось бы внешнего источника энергии. На самом деле концепция вечного двигателя в современном виде вовсе и не требует нарушения основных постулатов физики. Главная задача изобретателей состоит в том, чтобы максимально приблизится к стопроцентному КПД и обеспечить продолжительную работу устройства при минимальных затратах.

Реальные перспективы создания вечного двигателя на магнитах

Противники теории создания вечного двигателя говорят о невозможности нарушения закона о сохранении энергии. Действительно, нет совершенно никаких предпосылок к тому, чтобы получить энергию из ничего. С другой стороны, магнитное поле – это вовсе не пустота, а особый вид материи, плотность которого может достигать 280 кДж/м³. Именно это значение и является потенциальной энергией, которую теоретически может использовать вечный двигатель на постоянных магнитах. Несмотря на отсутствие готовых образцов в общем доступе, о возможности существования подобных устройств говорят многочисленные патенты, а также факт наличия перспективных разработок, которые остаются засекреченными еще с советских времен.

Норвежский художник Рейдар Финсруд создал свой вариант вечного двигателя на магнитах

К созданию подобных электрогенераторов приложили силы знаменитые физики-ученые: Никола Тесла, Минато, Василий Шкондин, Говард Джонсон и Николай Лазарев. Следует сразу оговориться, что создаваемые с помощью магнитов двигатели называются «вечными» условно — магнит теряет свои свойства через пару сотен лет, а вместе с ним прекратит работу и генератор.
 

Самые известные аналоги вечного двигателя магнитах

Многочисленные энтузиасты стараются создать вечный двигатель на магнитах своими руками по схеме, в которой вращательное движение обеспечивается взаимодействием магнитных полей. Как известно, одноименные полюса отталкиваются друг от друга. Именно этот эффект и лежит в основе практически всех подобных разработок. Грамотное использование энергии отталкивания одинаковых полюсов магнита и притяжения разноименных полюсов в замкнутом контуре позволяет обеспечить длительное безостановочное вращение установки без приложения внешней силы.

Антигравитационный магнитный двигатель Лоренца

Двигатель Лоренца можно сделать самостоятельно с использованием простых материалов

Если вы хотите собрать вечный двигатель на магнитах своими руками, то обратите внимание на разработки Лоренца. Антигравитационный магнитный двигатель его авторства считается наиболее простым в реализации. В основе этого устройства лежит использование двух дисков с разными зарядами. Их наполовину помещают в полусферический магнитный экран из сверхпроводника, который полностью выталкивает из себя магнитные поля. Такое устройство необходимо для изоляции половин дисков от внешнего магнитного поля. Запуск этого двигателя выполняется путем принудительного вращения дисков навстречу друг другу. По сути, диски в получившейся система являются парой полувитков с током, на открытые части которых будут воздействовать силы Лоренца.

Асинхронный магнитный двигатель Николы Тесла

Асинхронный «вечный» двигатель на постоянных магнитах, созданный Никола Тесла, вырабатывает электричество за счет постоянно вращающегося магнитного поля. Конструкция довольно сложная и трудно воспроизводимая в домашних условиях.

Вечный двигатель на постоянных магнитах Николы Тесла

«Тестатика» Пауля Баумана

Одна из самых известных разработок – это «тестатика» Баумана. Устройство напоминает своей конструкцией простейшую электростатическую машину с лейденскими банками. «Тестатик» состоит из пары акриловых дисков (для первых экспериментов использовались обычные музыкальные пластинки), на которые наклеены 36 узких и тонких полосок алюминия.
Кадр из документального фильма: к Тестатике подключили 1000-ваттную лампу. Слева — изобретатель Пауль Бауман
После того, как диски толкали пальцами в противоположные стороны, запущенный двигатель продолжал работать неограниченно долгое время со стабильной скоростью вращения дисков на уровне 50-70 оборотов в минуту. В электроцепи генератора Пауля Баумана удается развить напряжение до 350 вольт с силой тока до 30 Ампер. Из-за небольшой механической мощности это скорее не вечный двигатель, а генератор на магнитах.
 

Вакуумный триодный усилитель Свита Флойда

Сложность воспроизведения устройства Свита Флойда заключается не в его конструкции, а в технологии изготовления магнитов. В основе этого двигателя используются два ферритовых магнита с габаритами 10х15х2,5 см, а также катушки без сердечников, из которых одна является рабочей с несколькими сотнями витков, а еще две – возбуждающие. Для запуска триодного усилителя необходима простая карманная батарейка 9В. После включения устройство может работать очень долго, самостоятельно питая себя по аналогии с автогенератором. По утверждениям Свита Флойда, от работающей установки удалось получить выходное напряжение в 120 вольт с частотой 60 Гц, мощность которого достигала 1 кВт.

Роторный кольцар Лазарева

Большой популярностью пользуется схема вечного двигателя на магнитах на основе проекта Лазарева. На сегодняшний день его роторный кольцар считается устройством, реализация которая максимально близка к концепции вечного двигателя. Важное преимущество разработки Лазарева состоит в том, что даже без профильных знаний и серьезный затрат можно собрать подобный вечный двигатель на неодимовых магнитах своими руками. Такое устройство представляет собой емкость, разделенную пористой перегородкой на две части. Автор разработки использовал в качестве перегородки специальный керамический диск. В него устанавливается трубка, а в емкость заливается жидкость. Для этого оптимально подходят улетучивающиеся растворы (например, бензин), но можно использовать и простую водопроводную воду.
Механизм работы двигателя Лазарева очень просто. Сначала жидкость подается через перегородку вниз емкости. Под давлением раствор начинает подниматься по трубке. Под получившейся капельницей размещают колесо с лопастями, на которых устанавливают магниты. Под силой падающих капель колесо вращается, образуя постоянное магнитное поле. На основе этой разработки успешно создан самовращающийся магнитный электродвигатель, на которой зарегистрировало патент одно отечественное предприятие.

Мотор-колесо Шкондина

Если вы ищете интересные варианты, как сделать вечный двигатель из магнитов, то обязательно обратите внимание на разработку Шкондина. Конструкцию его линейного двигателя можно охарактеризовать как «колесо в колесе». Это простое, но в то же время производительное устройство успешно используется для велосипедов, скутеров и другого транспорта. Импульсно-инерционное мотор-колесо представляет собой объединение магнитных дорожек, параметры которых динамично изменяются путем переключения обмоток электромагнитов.

Общая схема линейного двигателя Василия Шкондина

Ключевыми элементами устройства Шкондина являются внешний ротор и статор особой конструкции: расположение 11 пар неодимовых магнитов в вечном двигателе выполнено по кругу, что образует в общей сложности 22 полюса. На роторе установлены 6 электромагнитов в форме подков, которые установлены попарно и смещены друг к другу на 120°. Между полюсами электромагнитов на роторе и между магнитами на статоре одинаковое расстояние. Изменение положения полюсов магнитов относительно друг друга приводит к созданию градиента напряженности магнитного поля, образуя крутящий момент.

Неодимовый магнит в вечном двигателе на основе конструкции проекта Шкондина имеет ключевое значение. Когда электромагнит проходит через оси неодимовых магнитов, то образуется магнитный полюс, который является одноименным по отношению к преодоленному полюсу и противоположным по отношению к полюсу следующего магнита. Получается, что электромагнит всегда отталкивается от предыдущего магнита и притягивается к следующему. Такие воздействия и обеспечивают вращение обода. Обесточивание элетромагнита при достижении оси магнита на статоре обеспечивается размещением в этой точке токосъемника.

Житель г.Пущино Василий Шкондин изобрел не вечный двигатель, а высокоэффективные мотор-колёса для транспорта и генераторы электроэнергии.

Коэффициент полезного действия двигателя Шкондина составляет 83%. Конечно, это пока еще не полностью энергонезависимый вечный двигатель на неодимовых магнитах, но очень серьезный и убедительный шаг в правильном направлении. Благодаря особенностям конструкции устройства на холостом ходу удается вернуть часть энергии батареям (функция рекуперации).

Вечный двигатель Перендева

Альтернативный движок высокого качества, производящий энергию исключительно за счет магнитов. База — статичный и динамичный круги, на которых в задуманном порядке располагается несколько магнитов. Между ними возникает самооталкивающая сила, из-за которой и возникает вращение подвижного круга. Такой вечный двигатель считают очень выгодным в эксплуатации.
Вечный магнитный двигатель Перендева

Существует и множество других ЭМД, схожих по принципу действия и конструкции. Все они еще несовершенны, поскольку не способны долгое время функционировать без каких-либо внешних импульсов. Поэтому работа над созданием вечных генераторов не прекращается.

Как сделать вечный двигатель с помощью магнитов своими руками

Понадобится:

•   3 вала
•   Диск из люцита диаметром 4 дюйма
•   2 люцито

Магнитный неодимовый генератор по выгодной цене — Выгодные предложения на магнитный неодимовый генератор от мировых продавцов магнитных неодимовых генераторов

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для магнитного неодимового генератора. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот магнитный неодимовый генератор с верхним магнитом вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели магнитный неодимовый генератор на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в магнитном неодимовом генераторе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести магнитный неодимовый генератор по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучшая цена генератор с неодимовым магнитом — Отличные предложения на генератор с неодимовым магнитом от глобальных продавцов генераторов с неодимовым магнитом

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для генератора с неодимовым магнитом.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший генератор с неодимовым магнитом вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели генератор с неодимовым магнитом на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в генераторе с неодимовым магнитом и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести генератор с неодимовым магнитом по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучшее соотношение цены и качества неодимовый магнит для генератора — Отличные предложения на неодимовый магнит для генератора от global magnet neodymium для продавцов генераторов

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для неодимового магнита для генератора.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот лучший неодимовый магнит для генератора в кратчайшие сроки станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили неодимовый магнит для генератора на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в неодимовом магнитном поле для генератора и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы согласитесь, что вы получите магнит neodymium for generator по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Применение неодимового магнита

Неодим — это мишметалл (смешанный металл) из редкоземельного металла, который можно использовать для создания мощных магнитов. Неодимовые магниты являются самыми сильными из известных по своей массе, и даже небольшие магниты способны выдерживать вес, в тысячи раз превышающий их собственный.Несмотря на то, что неодим является «редкоземельным» металлом, он широко доступен, что позволяет легко получить сырье для производства неодимовых магнитов. Из-за своей прочности неодимовые магниты используются в самых разных областях, включая ювелирные изделия, игрушки и компьютерное оборудование.

Что такое неодимовые магниты

Неодимовые магниты, также известные как магниты NIB, измеряются от N24 до N55 по шкале магнетизма до N64, что является теоретическим измерением магнетизма.В зависимости от формы, состава и метода производства магниты NIB могут располагаться в любом месте этого диапазона и обеспечивать серьезную подъемную силу.

Чтобы построить нео, как их иногда еще называют, производители собирают редкоземельные металлы и просеивают их, чтобы найти пригодный для использования неодим, который они должны отделить от других минералов. Этот неодим измельчается в мелкий порошок, который затем можно снова запечатать в желаемую форму после объединения с железом и бором. Официальное химическое обозначение neo — Nd ₂ Fe ₁₄ B.Из-за железа в neo он имеет свойства, аналогичные другим ферромагнитным материалам, включая механическую хрупкость. Иногда это может создавать проблемы, потому что магнитная сила настолько велика, что, если neo слишком быстро соединяется с большим импульсом, он может расколоться или сломаться.

Neos также чувствительны к перепадам температур и могут треснуть или потерять свой магнетизм при более высоких температурах, обычно выше 176 градусов по Фаренгейту. Некоторые специализированные нео работают при более высоких температурах, но, как правило, выше этого уровня они не работают должным образом.При более низких температурах подойдет neos. Поскольку другие типы магнитов не теряют свой магнетизм при таких высоких температурах, neos часто не используют для приложений, которые будут подвергаться воздействию большого количества тепла.

Применения неодимовых магнитов

Поскольку неодимовые магниты настолько сильны, их применение универсально. Они производятся как для коммерческих, так и для промышленных нужд. Например, в таких простых вещах, как магнитные украшения, используется нео, чтобы удерживать серьгу на месте.В то же время неодимовые магниты отправляются в космос, чтобы помочь собирать пыль с поверхности Марса. Динамические возможности неодимовых магнитов даже привели к их использованию в экспериментальных левитационных устройствах. В дополнение к этому, неодимовые магниты используются в таких областях, как сварочные зажимы, масляные фильтры, геокэшинг, монтажные инструменты, костюмы и многое другое.

Меры предосторожности для неодимовых магнитов

Пользователи неодимовых магнитов должны соблюдать осторожность при обращении с ними.Во-первых, при повседневном использовании магнитов важно следить за магнитами, которые могут быть обнаружены детьми. Если проглотить магнит, он может заблокировать дыхательные пути и пищеварительный тракт. Если проглотить более одного магнита, они могут соединиться и вызвать серьезные проблемы, такие как полное закрытие пищевода. Сам факт наличия магнита внутри тела также может привести к инфекции.

Кроме того, из-за чрезвычайно высокого магнетизма больших магнитов NIB, они могут буквально летать по комнате, если присутствуют ферромагнитные металлы.Любая часть тела, застрявшая на пути магнита, мчащегося к объекту, или объекта, мчащегося к магниту, подвергается серьезной опасности, если части действительно летают. Зажатия пальца между магнитом и столешницей может быть достаточно, чтобы сломать кость пальца. А если магнит соединится с чем-то, обладающим достаточным импульсом и силой, он может расколоться, выпустив опасную шрапнель, которая может пробить кожу и кости во многих направлениях. Важно знать, что находится в ваших карманах и какое оборудование используется при работе с этими магнитами.

Neodym Magnete — Echte Supermagnete online kaufen

Rohmagnete aus Neodym (NdFeB) — Die Supermagnete

Rohmagnete aus Neodym — echte Supermagnete!

Neodym-Magnete sind auch unter der Bezeichnung Neodym-Eisen-Bor- oder NdFeB-Magnete im Handel. Neodym gehört zu den Seltenen Erden. Das Problem dieser Metalle ist nicht per se ihre Seltenheit, sondern die schwierige Förderung und Auslösung aus anderen Verbindungen.

Entsprechend sind Neodym-Magnete nicht die billigsten Magnete, dafür gehören sie unschlagbar zu den Stärksten der Welt, und dies bereits in kleinen Größen von wenigen Zentimetern.Sie entscheiden также nur noch darüber, welche Form Sie benötigen. Wir führen Scheibenmagnete, Konusmagnete, Ringmagnete, Stabmagnete, Quadermagnete, Würfelmagnete und Kugelmagnete. Ausgesprochen vielseitig einsetzbar sind selbstklebende Magnete, da sie praktisch überall haften.

---

Supermagnete für Hobby und Industrie

Industrie und Hobbybastler setzen auf eine Wirkkraft, die um ein Vielfaches größer ist als die gewöhnlicher Magnete. Neue Technologien sorgen heutzutage dafür, dass bereits der Hitzepunkt, ab dem Neodym-Magnete ihre Magnetfähigkeit verlieren, weit nach oben gesetzt wurde, und Wissenschaftler gehen davon aus, dass dies inbenso ksertchun Dieft e.Insofern sind Neodym-Magnete nicht nur ultrastark in der Leistung, sondern auch in extremen Bereichen in voller Kraft einsetzbar. Industriezweige wie PC- und Handyproduzenten, Motorenwerkstätten und Hochtechnologien sind inzwischen ohne Neodym-Magnete undenkbar. Festplatten laufen schneller, Lautsprecher erbringen mehr Leistung, dies alles aufgrund eines kleinen Magneten mit Superkräften.

Mit Umsicht hantieren

Solche starken Magneten begeistern natürlich auch den Privatmann.Allerdings sollte man einige Grundsätze beachten. So sind beispielsweise alle Magneten in der Nähe von Menschen mit Herzschrittmachern oder в Feuernähe mit Vorsicht zu genießen. Kinder sollten keinesfalls mit Neodym-Magneten spielen. Schweißen und Löten sind ebenfalls verboten.

Ansonsten können Sie mit Neodym-Magneten basteln oder nette Spielereien veranstalten. Suchen Sie Ihren Schlüsselbund mit einem Stabmagneten oder stellen Sie Würfelmagnete, Quadermagnete oder Kugelmagnete в unterschiedlichen Größen als Dekoration in ein Regal.Sie können Metallspäne oder Nähnadeln damit aufsammeln oder bei einem Spaziergang testen, был alles an Ihren Scheibenmagneten hängen bleibt.

Selbstklebende Magnete halten auf fast allen Untergründen. Sie ziehen die Schutzfolie ab, kleben diesen Teil auf und die übrigen Magnetteile haften aneinander, während der Permanentmagnet fest an seinem Platz sitzt. Ringmagnete kennen Sie vielleicht aus Arztpraxen mit Alternativmedizin. Ansonsten eignen sich die unterschiedlichen Breiten, Höhen und Durchmesser für viele Anwendungsmöglichkeiten.

Robuste Schönheiten für viele Einsatzgebiete

Das Schöne an Neodym-Magneten mit Zink-, Nickel- oder Kupferüberzug ist ihre Witterungsbeständigkeit. Die schlichte metallische Schönheit macht nicht nur bei Figuren aus Kugelmagneten viel Freude. Vielleicht nutzen Sie Konusmagnete und Scheibenmagnete auch für Zaubereien, sie sind ein unschlagbares Hilfsmittel. Außerdem sind Neodym-Magnete wunderschöne, ausgefallene Geschenke.

Неодимовый магнит — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Никелированные кубики из неодимового магнита

Неодимовый магнит (также известный как NdFeB , NIB или Neo магнит), наиболее широко используемый тип редкоземельного магнита ^[1] , представляет собой постоянный магнит, сделанный из сплава неодима. , железо и бор с образованием тетрагональной кристаллической структуры Nd ₂ Fe ₁₄ B. ^[2] Разработанные в 1982 году компаниями General Motors и Sumitomo Special Metals, неодимовые магниты являются самым мощным типом постоянных магнитов из имеющихся на рынке. ^{[2] [3]} Они заменили другие типы магнитов во многих приложениях в современной продукции, требующей сильных постоянных магнитов, таких как двигатели в аккумуляторных инструментах, жестких дисках и магнитных крепежах.

Описание

Тетрагональная кристаллическая структура Nd ₂ Fe ₁₄ B имеет исключительно высокую одноосную магнитокристаллическую анизотропию (HA ~ 7 тесла — напряженность магнитного поля H в А / м в зависимости от магнитного момента в А.м ² ). ^[4] Это дает соединению возможность иметь высокую коэрцитивную силу (т.е. сопротивление размагничиванию). Соединение также имеет высокую намагниченность насыщения ( Дж, _с, ~ 1,6 Тл или 16 кГс) и обычно составляет 1,3 тесла. Следовательно, поскольку максимальная плотность энергии пропорциональна Дж _с ² , эта магнитная фаза имеет потенциал для хранения большого количества магнитной энергии ( BH _max ~ 512 кДж / м ³ или 64 MG · Oe).Это значение магнитной энергии примерно в 18 раз больше, чем у «обычных» магнитов по объему. Это свойство значительно выше у сплавов NdFeB, чем у самариево-кобальтовых (SmCo) магнитов, которые были первым типом редкоземельных магнитов, которые были коммерциализированы. На практике магнитные свойства неодимовых магнитов зависят от состава сплава, микроструктуры и технологии изготовления.

История

В 1982 году General Motors (GM) и Sumitomo Special Metals открыли соединение Nd ₂ Fe ₁₄ B.Первоначально исследование было вызвано высокой стоимостью сырья для постоянных магнитов SmCo, которые были разработаны ранее. GM сосредоточилась на разработке нанокристаллических магнитов Nd ₂ Fe ₁₄ B, полученных формованием из расплава, а Sumitomo разработала спеченные магниты полной плотности на основе Nd ₂ Fe ₁₄ B.

GM коммерциализировала свои изобретения изотропного порошка Neo, связанных Neo магнитов и связанных производственных процессов, основав Magnequench в 1986 году (с тех пор Magnequench стала частью Neo Materials Technology, Inc., которая позже объединилась в Molycorp). Компания поставляла формованный из расплава порошок Nd ₂ Fe ₁₄ B производителям связанных магнитов.

Завод Sumitomo стал частью Hitachi Corporation, и в настоящее время производит и лицензирует другие компании для производства спеченных магнитов Nd ₂ Fe ₁₄ B. Hitachi имеет более 600 патентов на неодимовые магниты. ^[5]

Китайские производители стали доминирующей силой в производстве неодимовых магнитов, благодаря их контролю над большей частью мировых источников редкоземельных рудников. ^[6]

Министерство энергетики США определило необходимость поиска заменителей редкоземельных металлов в технологии постоянных магнитов и начало финансирование таких исследований. Энергетическое агентство перспективных исследовательских проектов спонсировало программу «Альтернативы редкоземельных элементов в критических технологиях» (REACT) для разработки альтернативных материалов. В 2011 году ARPA-E выделило 31,6 миллиона долларов на финансирование проектов по замене редкоземельных элементов. ^[7]

Производство

Существует два основных метода производства неодимовых магнитов:

• Классическая порошковая металлургия или процесс спеченного магнита ^[8]
• Быстрое затвердевание или процесс с использованием связанного магнита

Спеченные неодимовые магниты получают путем плавления сырья в печи, заливки в форму и охлаждения для формирования слитков.Слитки измельчаются и размалываются; затем порошок спекается в плотные блоки. Затем блоки подвергаются термообработке, нарезке по форме, поверхностной обработке и намагничиванию.

В 2015 году японская корпорация Nitto Denko объявила о разработке нового метода спекания неодимового магнитного материала. В этом методе используется «органическая / неорганическая гибридная технология» для образования глиноподобной смеси, которой можно придать различные формы для спекания. Наиболее важно то, что можно контролировать неоднородную ориентацию магнитного поля в спеченном материале, чтобы локально концентрировать поле в, е.g., улучшить характеристики электродвигателей. Серийное производство запланировано на 2017 год. ^{[9] [10]}

По состоянию на 2012 год в Китае официально производилось 50 000 тонн неодимовых магнитов, а в 2013 году производилось 80 000 тонн в рамках наращивания «компания за компанией». ^[11] Китай производит более 95% редких магнитов. элементов земли, и производит около 76% всех редкоземельных магнитов в мире. ^[5]

Склеенные неодимовые магниты получают путем прядения из расплава тонкой ленты сплава NdFeB.Лента содержит случайно ориентированные наноразмерные зерна Nd ₂ Fe ₁₄ B. Затем эту ленту измельчают в частицы, смешивают с полимером и формуют прессованием или литьем под давлением в скрепленные магниты. Связанные магниты обеспечивают меньшую интенсивность потока, чем спеченные магниты, но могут иметь сетчатую форму, сформированную в детали сложной формы, как это типично для массивов Хальбаха или дуг, трапеций и других форм и сборок (например, горшочных магнитов, разделительных решеток и т. Д.). ^{[12] [ не цитируется ]} Ежегодно производится около 5 500 тонн магнитов на связке Neo. ^{[ когда? ] [ необходима ссылка ]} Кроме того, можно горячим прессованием формовать нанокристаллические частицы из расплава в полностью плотные изотропные магниты, а затем выковывать или подвергать их обратной экструзии в высокоэнергетические анизотропные магниты.

Недвижимость

Неодимовые магниты (маленькие цилиндры) поднимают стальные сферы. Такие магниты легко поднимают вес, в тысячи раз превышающий их собственный. Феррожидкость может быть использована для раскрытия мощного поля неодимового магнита.

Сорта

Неодимовые магниты классифицируются в соответствии с их максимальным энергетическим произведением, которое относится к выходному магнитному потоку на единицу объема.Более высокие значения указывают на более сильные магниты и варьируются от N35 до N52. Буквы, следующие за классом, указывают максимальные рабочие температуры (часто температура Кюри), которые варьируются от M (до 100 градусов Цельсия) до EH (200 градусов Цельсия). ^[13]

Сорта неодимовых магнитов: ^{[ требуется дополнительное объяснение ] [14] [ ненадежный источник? ]}

• N35-N52
• N33M-N48M
• N30H-N45H
• Н30Ш-Н42Ш
• N30UH-N35UH
• N28EH-N35EH

Магнитные свойства

Некоторые важные свойства, используемые для сравнения постоянных магнитов:

остаточная намагниченность (B _r )

, который измеряет силу магнитного поля

коэрцитивность ( H _ci )

сопротивление материала размагничиванию

энергетический продукт ( BH _макс )

плотность магнитной энергии

Температура Кюри ( T _C )

температура, при которой материал теряет свой магнетизм

Неодимовые магниты имеют более высокую остаточную намагниченность, гораздо более высокую коэрцитивную силу и произведение энергии, но часто более низкую температуру Кюри, чем другие типы.Неодим легирован тербием и диспрозием, чтобы сохранить его магнитные свойства при высоких температурах. ^[15] В таблице ниже сравниваются магнитные характеристики неодимовых магнитов с другими типами постоянных магнитов.

Магнит	B r (Т)	H ci (кА / м)	BH макс (кДж / м 3 )	Т С (° С)	Т C (° F)
Nd 2 Fe 14 B (спеченный)	1.0–1,4	750–2000	200–440	310–400	590–752
Nd 2 Fe 14 B (склеенный)	0,6–0,7	600–1200	60–100	310–400	590–752
SmCo 5 (спеченный)	0,8–1,1	600–2000	120–200	720	1328
Sm (Co, Fe, Cu, Zr) 7 (спеченный)	0.9–1,15	450–1300	150–240	800	1472
Alnico (спеченный)	0,6–1,4	275	10–88	700–860	1292–1580
Феррит Sr (спеченный)	0,2–0,78	100–300	10–40	450	842

Физико-механические свойства

Сравнение физических свойств спеченных неодимовых магнитов и магнитов Sm-Co ^[16]

Имущество	Неодим	Sm-Co
Остаточная намагниченность (T)	1–1.3	0,82–1,16
Коэрцитивность (МА / м)	0,875–1,99	0,493–1,59
Относительная проницаемость	1,05	1,05
Температурный коэффициент намагничивания (% / K)	-0,12	-0,03
Температурный коэффициент коэрцитивной силы (% / K)	−0,55 ..– 0,65	-0,15 ..– 0,30
Температура Кюри (° C)	320	800
Плотность (г / см 3 )	7.3–7,5	8,2–8,4
КТР, направление намагничивания (1 / K)	5,2 × 10 −6	5,2 × 10 −6
КТР, нормальный к направлению намагничивания (1 / K)	−0,8 × 10 −6	11 × 10 −6
Прочность на изгиб (Н / мм 2 )	250	150
Прочность на сжатие (Н / мм 2 )	1100	800
Прочность на разрыв (Н / мм 2 )	75	35
Твердость по Виккерсу (HV)	550–650	500–650
Удельное электрическое сопротивление (Ом · см)	(110–170) × 10 −6	86 × 10 −6

Проблемы с коррозией

Эти неодимовые магниты сильно корродировали после 5 месяцев погодных условий.

Спеченный Nd ₂ Fe ₁₄ B склонен к коррозии, особенно вдоль границ зерен спеченного магнита.Этот тип коррозии может вызвать серьезное повреждение, в том числе превращение магнита в порошок из мелких магнитных частиц или растрескивание поверхностного слоя.

Эта уязвимость устраняется во многих коммерческих продуктах путем добавления защитного покрытия для предотвращения воздействия атмосферы. Никелирование или двухслойное медно-никелевое покрытие являются стандартными методами, хотя также используются покрытия из других металлов или полимерные и лаковые защитные покрытия. ^[17]

Опасности

Более высокие силы, создаваемые редкоземельными магнитами, создают опасности, которые могут не возникнуть с другими типами магнитов.Неодимовые магниты размером более нескольких кубических сантиметров достаточно сильны, чтобы причинять травмы частям тела, зажатым между двумя магнитами или магнитом и металлической поверхностью, даже вызывая переломы костей. ^[18]

Магниты, которым разрешено подойти слишком близко друг к другу, могут ударить друг друга с достаточной силой, чтобы расколоть и расколоть хрупкий материал, а летящие стружки могут вызвать различные травмы, особенно травмы глаз. Были даже случаи, когда маленькие дети, проглотившие несколько магнитов, зажимали участки пищеварительного тракта между двумя магнитами, что приводило к травмам или смерти. ^[19] Более сильные магнитные поля могут быть опасными для механических и электронных устройств, поскольку они могут стирать магнитные носители, такие как дискеты и кредитные карты, а также намагничивать часы и теневые маски мониторов типа ЭЛТ на большем расстоянии, чем другие типы. магнита.

Приложения

Существующие магниты

Большинство жестких дисков имеют сильные магниты. В этом фонарике с ручным приводом используется неодимовый магнит для выработки электроэнергии.

Неодимовые магниты заменили альнико-ферритовые магниты во многих бесчисленных применениях в современной технологии, где требуются сильные постоянные магниты, поскольку их большая сила позволяет использовать меньшие и более легкие магниты для конкретного применения.Вот некоторые примеры: ^{[ требуется ссылка ]}

Содержание неодима оценивается в 31% от веса магнита ^[5]

Новые приложения

Этот раздел требует расширения. (февраль 2016)

Сферы из неодимового магнита в форме куба

Кроме того, большая сила неодимовых магнитов вдохновила на новые применения в областях, где раньше магниты не использовались, например, магнитные застежки для ювелирных изделий, детские магнитные конструкторы (и другие игрушки с неодимовыми магнитами), а также как часть механизма закрытия в современном спорте. парашютное снаряжение. ^[21] Они также являются основным металлом в ранее популярных магнитах для настольных игрушек «Buckyballs», хотя некоторые розничные продавцы в США решили не продавать их из соображений безопасности детей. ^[22]

Напряженность и однородность магнитного поля на неодимовых магнитах также открыли новые области применения в медицине с появлением сканеров открытой магнитно-резонансной томографии (МРТ), используемых для визуализации тела в радиологических отделениях в качестве альтернативы сверхпроводящим магнитам, в которых используется катушка из сверхпроводящий провод для создания магнитного поля. ^{[ необходима ссылка ]}

Неодимовые магниты используются в качестве хирургически устанавливаемой антирефлюксной системы, которая представляет собой полосу магнитов ^[23] , хирургически имплантированных вокруг нижнего сфинктера пищевода для лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ). ^[24]

См. Также

Список литературы

1. ↑ «Что такое сильный магнит?». Блог о магнитных вопросах . Магнитные изделия Адамса. 5 октября 2012 г. Проверено 12 октября 2012 г.
2. ↑ ^{2,0 2,1} Fraden, Jacob (2010). Справочник по современным датчикам: физика, конструкция и приложения, 4-е изд. . США: Спрингер. п. 73. ISBN 1441964657 .
3. ↑ «Что такое неодимовые магниты?». сайт WizardGEEK . Conjecture Corp.2011.Получено 12 октября 2012 г.
4. ↑ «Магнитная анизотропия». Автостопом по магнетизму. Проверено 2 марта 2014 г.
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2} Чу, Стивен. Стратегия критических материалов Министерство энергетики США , декабрь 2011 г. Дата обращения: 23 декабря 2011 г.
6. ↑ Питер Робисон и Гопал Ратнам (29 сентября 2010 г.). «Пентагон теряет контроль над бомбами в пользу китайской металлической монополии». Bloomberg News. Проверено 24 марта 2014 г.
7. ↑ «Финансирование исследований в области постоянных магнитов, не содержащих редкоземельные элементы». ARPA-E. Проверено 23 апреля 2013 г.
8. ↑ «Процесс производства спеченных неодимовых магнитов».Американская корпорация прикладных материалов.
9. ↑ «Первое в мире направление магнитного поля, управляющее неодимовым магнитом». Корпорация Nitto Denko. 24 августа 2015 г. Получено 28 сентября 2015 г.
10. ↑ «Мощный магнит, который можно лепить как глина». Асахи Симбун. 28 августа 2015 г. Проверено 28 сентября 2015 г.
11. ↑ «Рынок постоянных магнитов — 2015» (PDF). Конференция Magnetics 2013 . Конференция «Магнетизм 2013». 7 февраля 2013 г. Получено 28 ноября 2013 г.
12. ↑ «Введение в неодимовые магниты». Сайт NdFeB-Info . e-Magnets UK. Получено 28 ноября 2013 г.
13. ↑ «Таблица марок магнитов». Таблица марок магнита . Удивительные Магниты, ООО. Получено 4 декабря 2013 г.
14. ↑ «Марки неодимовых магнитов» (PDF). Эвербин Магнит. Проверено 6 декабря, 2015.
15. ↑ ^{15,0 15,1} Поскольку гибридные автомобили поглощают редкие металлы, возникает нехватка ткацких станков, Рейтер, 31 августа 2009 г.
16. ↑ Юха Пирхёнен, Тапани Йокинен, Валерия Грабовцова (2009). Конструкция вращающихся электрических машин . Джон Уайли и сыновья. п. 232. ISBN 0-470-69516-1 . CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка)
17. ↑ Drak, M .; Добжанский, Л.А. (2007). «Коррозия постоянных магнитов Nd-Fe-B» (PDF). Журнал достижений в области материаловедения и машиностроения . 20 (1–2).
18. ↑ Суэйн, Фрэнк (6 марта 2009 г.). «Как убрать палец с помощью двух супермагнитов». Блог Sciencepunk . ООО «Сид Медиа Групп». Проверено 28 июня 2009.
19. ↑ «Предупреждение CPSC: проглоченные магниты могут вызвать серьезные повреждения кишечника» (PDF). Комиссия США по безопасности потребительских товаров. Проверено 13 декабря 2012 г.
20. ↑ Константинидес, Стив (2011). «Обзор редкоземельных материалов — май 2011 г.». Конференция SMMA Motor and Motion Association 2011 . Арнольд Магнитик. Проверено 11 февраля 2013 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
21. ↑ «Руководство по параметрам». Объединенные парашютные технологии. Архивировано 17 июля 2011 года на Wayback Machine
.
22. ↑ О’Доннелл, Джейн (26 июля 2012 г.).«Федералы подали иск против Buckyballs, розничные торговцы запретили товар». USA Today .
23. ↑ «Анализ безопасности и эффективности TAVAC: система управления рефлюксом LINX®».
24. ↑ «Система управления рефлюксом Linx: остановка рефлюкса в его источнике». Torax Medical Inc.

Дополнительная литература

• MMPA 0100-00, Стандартные спецификации для материалов с постоянными магнитами
• К.Х. Дж. Бушоу (1998) Материалы с постоянными магнитами и их применение , Trans Tech Publications Ltd., Швейцария, ISBN 0-87849-796-X
• Кэмпбелл, Питер (1994). Материалы с постоянными магнитами и их применение . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-24996-1 .
• Фурлани, Эдвард П. (2001). Постоянные магниты и электромеханические устройства: материалы, анализ и применение .Лондон: Academic Press. ISBN 0-12-269951-3 .
• Коричневый, D; Ма, Бао-Минь; Чен, Чжунминь (2002). «Разработки в области обработки и свойств постоянных магнитов типа NdFeB». Журнал магнетизма и магнитных материалов . 248 (3): 432–440. Bibcode: 2002JMMM..248..432B. DOI: 10.1016 / S0304-8853 (02) 00334-7.
• Зависимость магнитных свойств и горячей обрабатываемости редкоземельных и железо-боридных магнитов от состава.