Соленоидный двигатель

Статус
Опубликована
Автор
Андрей Перков
Всего идей у автора
1 список
По ним завершено проектов
0
Идея опубликована
4 ноября 2016, 07:23
Проектов по идее
1 список
Проектов по идее на модерации
0
Категории
Make; Механика; На конкурс «InnoMake» 2016
ЦМИТы, на базе которых планируется готовить проект к конкурсу:
ЦМИТ при Научном парке МГУ
Ключевые слова
  • двигатель
  • индукция
  • соленоид
  • мотор

Решаемая проблема / Замысел/ Гипотеза

Задачей данного проекта было создание электрического двигателя редкого типа, принцип работы которого основан на втягивании проводящего стержня вовнутрь катушки с электрическим током вследствие явления электромагнитной индукции, а также проведение теоретических расчетов параметров двигателя: мощности, КПД и т.д.

Подход к решению проблемы / Технологии реализации замысла / Способ проверки гипотезы

Для проектирования установки были использованы 3Д-технологии. Они позволяют создавать детали сложной формы, которые сложно сделать ручным инструментом. В качестве программы для 3Д-моделирования использовалась система автоматизированного проектирования SolidWorks, которая позволяет конструктору создавать объемные детали и компоновать сборки в виде трехмерных электронных моделей. В данной программе была спроектирована вся механическая часть установки. Трехмерное моделирование изделий дает массу преимуществ перед традиционным двумерным проектированием, например, исключение ошибок собираемости изделия еще на этапе проектирования. Так же при помощи данной программы был сделан блок технической документации на установку, т.е. сделаны поясняющие чертежи к каждому элементу двигателя. Составляющие получившейся модели были изготовлены двумя различными способами: при помощи станка лазерной резки и 3Д-принтера. Готовые детали были собраны в одно целое вручную.
В качестве основного элемента установки выступают катушки с намотанной на них проводящей проволокой. Внутрь соленоидов помещаются металлические поршни, которые закреплены на приводных колесах посредством шатунов. Шатуны расположены относительно друг друга в противофазах, т.е. когда первый поршень находится в крайнем верхнем положении, второй до конца опущен. Поочередно «включая» ток в катушках установка начинает вращение путем втягивания поршней вовнутрь. Управление прерываниями осуществляется при помощи программируемой платы Arduino. Т.к. через катушки нужно пропускать достаточно большой ток, было решено сделать 2 цепи питания: одна – управляющая, которая питает микроконтроллер и драйвер, а вторая – силовая, отвечающая за питание катушек. Две цепи питания разделены при помощи автомобильного электромагнитного реле, которое подключено к драйверу двигателя и выполняющего роль ключа.

Приложенные файлы