Перейти к содержанию
    

Беспроводная передача энергии

изнеспособна ли идея?

Необходимо по воздуху передать на вращающийся вал около 50 Ватт.  Понятно, что при определенной конструкции можно передать сколько угодно, но есть требования к конструкции и ограничения габаритов.
Поэтому собствено вопросов два:
- реально ли это при имеющихся ограничениях в габаритах?
- какова оптимальная конструкция и электрические параметры, которые позволят достичь этих 50 ватт?

А единственно возможная конструкция видится такая:
Передатчик - Ш-образный феррит и катушка на нем. Позволительно несколько катушек, 3-4.
На валу диск диаметром 150 мм, на котором закреплены Ш-ферриты и приемные катушки.
Как на картинке в аттаче. Только там катушки будут по всей окружности, вплотную друг к другу.

Ограничения:

1. Диаметр катушки на феррите не более 20 мм

2. Зазор между приемником и передатчиком - не менее 1 мм

3. Передающих катушек - не более 3-х (сверху и снизу от указанной на картинке)

Что скажут гуру?

777777.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ускорение посчитали? Обычно на торце такое делают, т.е. соосно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 minutes ago, Plain said:

Ускорение посчитали? Обычно на торце такое делают, т.е. соосно.

соосно никак.

Ускорение? Я не знаю к чему этот вопрос, но частота вращения не более 30 оборотов в секунду.

Еще важная деталь- желательно, чтобы энергия, пусть и с меньшей мощностью, передавалась и при остановленном вале. Иначе вместо передатчика можно было бы магниты поставить и всё.

6 minutes ago, Salamander said:

соосно никак.

Ускорение? Я не знаю к чему этот вопрос, но частота вращения не более 30 оборотов в секунду, разгон секунд за 5-10

Еще важная деталь- желательно, чтобы энергия, пусть и с меньшей мощностью, передавалась и при остановленном вале. Иначе вместо передатчика можно было бы магниты поставить и всё.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Пардон, какой-то глюк с цитированием, подредактировать свое сообщение не могу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

52 минуты назад, Salamander сказал:

изнеспособна ли

"изнеспособна"! 🙂 На этом эффекте работают электромоторы.

Но вот 20 мм для катушки и 50 Вт - нууу маловато. И катушки передатчика и приемника лучше закреплять в центре вала, на оси вращения. Поскольку если на торцах, то время передачи энергии будет очень малым, а тут еще и высокая мощность при малых габаритах.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

с таким расположением как нарисовано оно передавать будет только в течении нескольких процентов от всего оборота, то есть пока трансформаторы совпадают вкачать надо будет пару кВт для обеспечения "постоянных" 50Вт.

ускорение при том что 30 оборотов в секунду на 70мм радиуса это 250g, т.е.на каждый кг трансформатора будет действовать 250кгс. не УЖАС-УЖАС-УЖАС, но приятного мало

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Насчет ускорения. Вспоминаем школьную физику, раздел "движение по окружности".

30 об/с - это конечно много для выбранных условий.

Изменено пользователем EdgeAligned

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 minutes ago, _pv said:

с таким расположением как нарисовано оно передавать будет только в течении нескольких процентов от всего оборота, то есть пока трансформаторы совпадают вкачать надо будет пару кВт для обеспечения "постоянных" 50Вт.

А если по окружности расположить плоские вытянутые катушки, располагающиеся вплотную друг к другу.  Тогда в любой момент времени сумма тока в двух соседних катушках будет  одинакова независимо от того, где расположена передающая катушка - над первой приемной, над второй приемной или между ними. Не так?

19 minutes ago, _pv said:

т.е.на каждый кг трансформатора будет действовать 250кгс.

все будет надежно закреплено и в монолит залито эпоксидкой, не переживайте.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Тут вопрос в другом. Скорость движения точек на окружности - 14 м/с. А размер обмотки у вас - 2 см. Время контакта получается менее 1/700 периода. То есть, КПД очень низкий.

Эпоксидка, кстати говоря - фигня, она от вибраций растрескается. Нужно механическое резьбовое соединение. Ну а второй момент - на таких скоростях вращения очень важно соблюдать массовую балансировку вращающихся элементов, иначе появятся вибрации, и как следствие, повышенный износ подшипников и креплений.

Я как-то для пробы пытался приделать к бытовому вентилятору полоски пиксельных адресных светодиодов. Так вот, на радиусе порядка 25 см при первой скорости вентилятора (500 об/мин или 8 об/с) начинается такая вибрация, что прям капец, хотя дисбанас всего в десяток грамм.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 minutes ago, EdgeAligned said:

Тут вопрос в другом. Скорость движения точек на окружности - 14 м/с. А размер обмотки у вас - 2 см. Время контакта получается менее 1/700 периода. То есть, КПД очень низкий.

не совсем понял.

У меня вся окружность будет заполнена обмотками.

По сути - как генератор, только  статор не кольцевой, а в виде сектора.

9 minutes ago, EdgeAligned said:

Я как-то для пробы пытался приделать к бытовому вентилятору полоски пиксельных адресных светодиодов. Так вот, на радиусе порядка 25 см при первой скорости вентилятора (500 об/мин или 8 об/с) начинается такая вибрация, что прям капец, хотя дисбанас всего в десяток грамм.

Ахахах, я 15 лет назад тоже так делал и тоже на вентиляторе)  Только у меня была одна полоска, с противоположной стороны болт с гайкой. Гайку покрутил - отбалансировал - никаких вибраций. Но есть нюанс - я плату делал симметричной, то есть сбалансированной. Может у вас в этом проблема была?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А, ну если вся окружность, тогда другое дело. Получаете подобие электромотора или электрогенератора. 

Кстати, наверняка получите еще и эффекты в обмотках, характерные для электромоторов. Именнно поэтому крайне желательно закреплять катушки именно в торце вала соосно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Salamander сказал:

соосно никак

Тогда расскажите подробнее о конструкции, потому что в имеющемся описании явное противоречие:

1 час назад, Salamander сказал:

есть требования к конструкции и ограничения габаритов

На валу диск диаметром 150 мм, на котором закреплены Ш-ферриты ... Диаметр катушки на феррите не более 20 мм

Итого, толщина диска задана, а диаметр вала не известен, пока что явно менее 100 мм.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

16 minutes ago, Plain said:

Итого, толщина диска задана, а диаметр вала не известен, пока что явно менее 100 мм.

Удобнее всего будет сравнение с автомобильным колесом. Есть ступичный подшипник, на который одевается диск. Фигура контакта диска и подшипника - круг диаметром примерно 100 мм. Диск надевается на болты. Вала как такового нет.

А иногда между диском и подшипником автолюбители ставят проставки. Вот мой приемник и будет такой проставкой.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Аналогичная задача, только с гораздо меньшими мощностями, решалась лет 35 назад в видеомагнитофонах - там блок вращающихся головок (БВГ) имел кольцевые трансформаторы внутри БВГ для питания усилителей видеоголовок и обратной передачи сигналов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

43 минуты назад, Salamander сказал:

Диск надевается на болты

Пока что микроболты, потому что (150 мм – 100 мм) / 2 = 25 мм, т.е. впритык, иначе противоречит этому:

3 часа назад, Salamander сказал:

катушки на феррите не более 20 мм ... по всей окружности

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...