Dwa silniczki sprzeżone mechanicznie i elektrycznie

[M@ciej]

Witam wszystkich

Bawiąc się silniczkami, wymontowanymi ze starego napędu CD-ROM chciałem przeprowadzić pewien eksperyment. Sprzęgłem dwa silniczki mechanicznie (ośki połączone tulejką) oraz elektrycznie przewodami. Podłączyłem napięcie. Po odłączeniu napięcia oczekiwałem, że silniczki jakiś czas będą się obracać, wytwarzając dla siebie prąd, jednak one zatrzymywały się szybciej, niż zwykle (nie połączone mechanicznie). Bieguny podłączyłem prawidłowo,bo odwrotnie w ogóle nie chciały ruszyć.

Dlaczego te silniczki nie współpracowały i tak szybko się zatrzymały?

Były to dwa silniczki tego samego typu.

[Brzozza93]

Czy Twoim zamierzeniem było zbudowanie perpetuum mobile?
Nie ma urządzeń 100% sprawnych (no może oprócz rezystora który zamienia 100% energii w ciepło) więc silniki będą zwalniać. Druga sprawa to to, że opory w poruszaniu ośką takich silniczków efekt ten jeszcze bardziej pogłębiają.
Nie martw się, nawet Einsteinowi nie udało się zaprojektować działającego perpetuum mobile i nic nie wskazuje by to nastąpiło

[Marian B]

Dlaczego zatrzymują się szybciej? Wytłumaczenie bardzo proste.
Każdy silnik po podłączeniu zasilania zaczyna się obracać, po odłączeniu zasilania, energia mechaniczna (bezwładność) powoduje, że wał dalej się obraca, i silnik teraz jest prądnicą.
Jeżeli ta "prądnica" nie jest obciążona, wał obraca się długo. Podłączenie drugiego silnika jest obciążeniem dla prądnicy, i taki zestaw zatrzyma się bardzo szybko.
Prawdopodobnie zestaw obracałby się trochę dłużej, (ale nie wiele) jeżeli by wały silnilników miały przeciwne obroty (połączone przez specjalną przekładnię).

[Jasam]

Wiadomo, że perpetuum mobile nie zrobimy. Ale jeśli chcemy zbudować taki zestaw silników, który będzie nieco dłużej działał po odłaczeniu zasilania trzeba uciec się do magazynowania energii kinetycznej w obracającej się bryle- kole zamachowym. Jeden silnik rozpędza koło zamachowe po czym układ elektryczny go wyłacza. Koło zamachowe dalej się kręci oddając wtedy energię do napędzanej przez nie prądnicy, która ładuje akumulatorek. Energia zgromadzona w akumulatorku, w następnym cyklu powinna posłużyć do ponownego rozpędzenia koła zamachowego. Oczywiście nawet nie mówię, że to perpetuum mobile bo wiadomo, że energia nie może sie brać z niczego i nie oszukamy tarcia i strat energii, ale taki zestaw po bardzo starannym ułożyskowaniu powinien chociaż chwilke się pokręcić sam.Ale po co budować podobne rzeczy nie wiem. Chyba tylko dla ciekawostki

[M@ciej]

Aż taki zielony nie jestem,mam świadomość, że są różne ograniczenia: opory w toczeniu się wału (ośki),rezystancja drutu uzwojeń i przewodów łączących oba silniczki, choć po kilku odpowiedziach rozumiem, dlaczego tak szybko się zatrzymują - jeden drugiego obciąża, wcześniej o tym nie pomyślałem.

Zbudowanie kondensatora kinetycznego jest ciekawym pomysłem,ale nie chce mi się w to bawić, może któryś inny Forumowicz się skusi?

Doskonale zdaje sobie sprawę, ze nie zbuduje Perpetuum Mobile

[adi-niunio]

w napedzie elektrycznym czasem stosuje sie dwa silniki na jeden wal, tylko pamietaj ze zeby one sie obracaly, to jeden zasialsz normalnie, a drugi rewersyjnie, bo przeciesz musi sie krecic w druga strone. A tak jak to zrobiles to jeden stanowi opor dla drugiego, wiec sie zatrzymaly.

[Alberto86]

Wątpię, żeby silnik szczotkowy z magnesami trwałymi dał radę pociągnąć drugi taki sam silnik w tym układzie. Napięcie na szczotkach silnika prądu stałego przy pracy prądnicowej wyraża się zależnością:

U=kΦω
gdzie:
U - napięcie indukowane w wirniku,
k - stała maszyny(naszego silnika),
Φ - strumień magnetyczny wzbudzenia (w naszym przypadku od magnesów),
ω - prędkość obrotowa wału.

Pominąłem straty. k,Φ mamy stałe. Na skutek strat mechanicznych maleje nam ω (silnik zwalnia) i spada nam napięcie na komutatorze.

Małe silniczki z CD z magnesami trwałymi mają mały moment na wale. Przy założeniu małych strat można przyjąć:

M=kΦi
i - prąd wirnika.

Strumień od magnesów trwałych jest dużo mniejszy niż w przypadku strumienia elektromagnesów w silnikach obcowzbudnych (przyp. taki silnik DC co ma elektromagnesy w stojanie) a prąd wirnika po wyłączeniu zasilania nam zmaleje dość szybko z malejącym napięciem (będzie malał moment na wale) i silnik dość szybko stanie.

Jest jeszcze druga sprawa: Po odłączeniu zasilania trudno powiedzieć, który silnik pracuje jako prądnica, a który jako silnik. Silnikiem będzie na pewno ten który będzie pochłaniał więcej energii (większe straty).

[M@ciej]

Czyli wchodząc gębiej w szczegóły, silniczki zatrzymują się za sprawą strat mechanicznych (tarcie), o których wiedziałem wcześniej. Z Twojego postu wynika, że to wina magnesów stałych, które są niejako za słabe?

Tak a propos, sprawdzałem kilka silników w roli prądnicy i najlepszym okazał się silniczek napędzający tryby programatora od pralki. Dawał największe napięcie i w miarę duży prąd (dało się zasilić niewielką żarówkę).

[adi-niunio]

a czym napedzales ?

[M@ciej]

Prosty mechanizm na korbkę a przełożenie na pasku klinowym (konkretnie gumka). Wszystko sklecone było z "małego konstruktora". Kiedyś można było dostać w sklepach takie zestawy, nie wiem, jak teraz. Silniczki oczywiście były spoza zestawu.

[elemaniac]

M@ciej, też nad tym kiedyś myślałem, ale jakoś się to rozpłynęło pomiędzy innymi projektami - idea była identyczna

Zastanawiam się czy gdyby baterię słoneczną (ot taką małą z kalkulatora) połączyć z ultrajasną LED i poświecić w nią zewnętrznym źródłem światła tak aby wytworzyła prąd zdolny zaświecić LEDem, który po zgaszeniu zew. światła świeciłby w baterię tworząc energię dla samego siebie - to chyba nie jest takie głupie i wydaje mi się możliwe - muszę tylko znaleźć niepotrzebny kalkulator z taką baterią.

[mathieiov]

elemaniac, zapomnij

[M@ciej]

Elamaniac: Idea także nie głupia, może nie podtrzymywałoby świecenia w nieskończoność, z czasem dioda powoli by gasła,ale mżna by sytuacje poprawić stosując diodę o wąskim kącie świecenia lub dodatkowe soczewki.

[Jasam]

Zgaśnie bardzo szybko. Sądzę, że opóźnienie jeśli bęðzie zauważalne to będzie bardzo małe- to z powodu niezbyt dużej sprawności LEDów(chociaż ich sprawnośc jest jedną z największych wśród elektrycznych źródeł światła) i dużo jeszcze mniejszej sprawności ogniw słonecznych. Pomyślcie sobie: załóżmy, że dioda LED miałaby sprawność 50% (czysto abstrakcyjne w tym momencie założenie), a ogniwo fotowoltaiczne 10% (dosyć optymistyczne założenie). Więc straty energii będą olbrzymie... Więc diodoa wypromieniowałaby tylko połowę energii (zakładając zerowe opory itepe) wytworzonej wczesniej przez fotoogniwo, a fotoogniwo przekształciłoby na energię znowu tylko 10% z tej połowy....

[M@ciej]

No tak, rozumowanie jest logiczne. Czy w takim razie nie da się stworzyć "urządzenia", które chociaż w pewnym stopniu i zauważalnie by się "napędzało", zanim różne opory by go nie "zatrzymały"?