ऑटोमोटिव इलेक्ट्रिक टर्बाइन

कार की इंजन शक्ति को बढ़ाने का सबसे प्रभावी तरीका एक टरबाइन है। हालांकि, इसमें कई महत्वपूर्ण कमियां हैं जैसे: एक टर्बो होल की उपस्थिति, एक छोटे इंजन की गति सीमा में इष्टतम संचालन, कम संसाधन और इसके लिए इंजन में इसे स्थापित करने की कठिनाई।

इनमें से कई समस्याओं का समाधान एक इलेक्ट्रिक टरबाइन द्वारा किया जा सकता है। एक इलेक्ट्रिक टरबाइन के साथ, आवश्यक बूस्ट दबाव किसी भी समय बनाया जा सकता है और आप बिना किसी डर के धीमा कर सकते हैं कि दबाव कम हो जाएगा। इलेक्ट्रिक टरबाइन में एक हजार डिग्री तक गर्म हिस्सा गर्म नहीं होता है। इसका संसाधन, मूल्य और स्थापना में आसानी पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

यह लेख इस दिशा में हमारे विकास के लिए समर्पित होगा।



विकास और डिजाइन सुविधाएँ

फिलहाल, चीन में आप कई इलेक्ट्रिक टर्बाइन खरीद सकते हैं, जिन्हें सीधे एयर फिल्टर के सामने प्रवेश द्वार पर रखा गया है। हालांकि, वे 100% बेकार हैं। आवश्यक दबाव और आपूर्ति की गई हवा की एक बड़ी मात्रा सुनिश्चित करने के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर की शक्ति लगभग 4 किलोवाट होनी चाहिए। चीनी टरबाइन में कई सौ वाट बिजली होती है।

इस कार्य के लिए, हमने विशेष रूप से एक ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर विकसित की है जो 5KW तक की बिजली देने में सक्षम है और जो 50000RPM तक के टरबाइन को स्पिन कर सकती है। मोटर को विशेष रूप से डिजाइन किया गया था ताकि पूर्ण शक्ति पर यह 93% की अधिकतम दक्षता प्रदान करे, फिर यह 350W गर्मी का उत्पादन करेगा, जो निकालने के लिए काफी यथार्थवादी है और सिद्धांत रूप में, हमारी मोटर लगातार पूर्ण वृद्धि का उत्पादन कर सकती है। हमारे मोटर की विशेषताओं के बारे में अधिक विवरण यहां पाया जा सकता है ।





इस मोटर को चलाने के लिए, हमने दो कार बैटरी का उपयोग करने का निर्णय लिया। यह ऑपरेशन प्रक्रिया और स्थापना लागत को बहुत सरल करेगा। एक बैटरी मानक का उपयोग किया जाता है, दूसरा इसे श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। दूसरी बैटरी को रिचार्ज करने के लिए, यह उच्च-परिशुद्धता रिले कॉन्टैक्टर्स के माध्यम से पहले को फिर से जोड़ता है। लिथियम बैटरी अधिक परिमाण के एक आदेश की लागत अधिक होगी, जबकि उन्हें सही तापमान की स्थिति के अनुपालन में विशेष चार्जिंग और बहुत सावधानीपूर्वक संचालन की आवश्यकता होगी।

हालांकि, इस समाधान में एक माइनस है। मोटर को पूरी शक्ति से चालू करने के लिए, लगभग 250A के एक वर्तमान की आवश्यकता होती है, लीड बैटरियां इसका उत्पादन करने में सक्षम होती हैं, लेकिन लंबे समय तक (10-30 सेकंड) नहीं। तब बैटरी को थोड़ा "आराम" की आवश्यकता होगी। हालांकि, यह हमें लगता है कि यह काफी पर्याप्त है, शायद ही कभी इंजन को लंबी अवधि के लिए पूर्ण शक्ति की आवश्यकता होती है।

हमने इस टरबाइन का इस्तेमाल टरबाइन के रूप में ही किया है (इसकी विशेषताएँ भी यहाँ उपलब्ध हैं )।

हमने इसमें से सब कुछ निकाल दिया और इसे मोटर माउंट के नीचे डाल दिया। सभी बीयरिंग सीधे मोटर में स्थित होते हैं और प्ररित करनेवाला को इसके शाफ्ट पर रखा जाता है, जो स्वचालित रूप से मोटर शाफ्ट और प्ररित करनेवाला के संरेखण देता है। चूंकि टरबाइन बहुत तेज गति से घूमेगा, इसलिए हमने मोटर में इटैलियन-निर्मित SKF हाई-स्पीड बेयरिंग उठाया।


ब्रशलेस मोटर को काम करने के लिए, आपको एक नियंत्रक की आवश्यकता होती है और इस तरह के उच्च प्रवाह के लिए यह काफी महंगा होता है। हालांकि, हमने विशेष रूप से धाराओं और वोल्टेज का चयन किया ताकि 1,500 आर की लागत के साथ सबसे शक्तिशाली सस्ते नियंत्रक इस कार्य के लिए आए। यह नियंत्रक पूर्ण शक्ति के कगार पर पर्याप्त है और इसे बहुत अच्छा शीतलन प्रदान करने की आवश्यकता है। अधिक शक्तिशाली नियंत्रक पहले से ही 10000r से अधिक महंगे हैं।

परिणाम



1000 डब्ल्यू तक की शक्ति के लिए हमारी मोटर के मापों से पता चला है कि हमारे मोटर की विशेषताएं (खपत, गति, केवी) सिमुलेशन के दौरान गणना किए गए लोगों के काफी करीब हैं। स्टेटर और तांबे के तार की एक बड़ी मात्रा उच्च दक्षता और कम हीटिंग प्रदान करने में सक्षम थी। उचित शक्ति के साथ, इसके साथ टरबाइन वांछित गति को तेज करता है। लेकिन दुर्भाग्य से, हम अभी तक पूर्ण शक्ति पर पूर्ण परीक्षण नहीं कर पाए हैं। पूर्ण गति प्राप्त करने के 2 सेकंड बाद दो बैटरियों द्वारा संचालित होने पर, नियंत्रक उचित शीतलन की कमी के कारण जल गया। हमने एक नए नियंत्रक का आदेश दिया और इसे ट्रांसफार्मर के तेल के साथ एक टैंक में डालने की योजना बनाई, जिससे इसकी सबसे अच्छी शीतलन सुनिश्चित हो।


निष्कर्ष

नतीजतन, हम एक कामकाजी इलेक्ट्रिक टरबाइन बनाने में कामयाब रहे, जिसकी लागत कम है और जो स्थापित करने के लिए काफी सरल है। अगले एक असली कार पर पहले से ही परीक्षण किया जाएगा।

आवश्यक घटकों की अनुमानित लागत:

• मोटर -17000r
• टर्बाइन -20000r
• बैटरी -3000r
• 4 रिले -3000r
• अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनिक्स, पाइप, वायु नलिकाएं -5000 आर

टरबाइन किट की कुल लागत 50000r के क्षेत्र में होगी।

पुनश्च
इस विचार के लेखक Frimen3 (frimen3@gmail.com) हैं। वह इस मुद्दे पर लंबे समय से geektimes.ru/post/252076 पर काम कर रहे थे और उन्होंने सिर्फ हमें इस कार्य के लिए एक मोटर विकसित करने का आदेश दिया।