Mål: Å designe og konstruere en alternator, en innretning som gjør mekanisk energi om til elektrisk energi.
Hvordan: 3D printing, CAD og laserkutting.
Resultat: Jeg endte opp med en maskin som klarte å generere noen få volt.
Bakgrunn
Når magneter beveger seg raskt i nærheten av kobber, oppstår det elektrisk spenning.
En alternator består i all hovedsak av en rotor (mørk grå), som er en eller flere magneter. Rotoren roterer raskt rundt en stator (oransje), som består av et konduktivt metalll, som regel kobber.
Dette danner en elektrisk spenning, som igjen kan brukes til utallige formål.
Min alternator drives av håndkraft, noe som innebærer at det må tannhjul til for å skape et høyt antall rotasajoner per minutt. Prosessen med overføring av kraft starter på det turkise tannhjulet. Kraften overføres så til det grønne, det oransje og til slutt den blå drivakselen, der rotoren sitter.
For hver gang kraften overføres fra ett tannhjul til et annet, synker dreiemomentet, mens farten øker. Dette vil si at for hver fulle omdreining på det turkise hjulet, vil den blå drivakselen rotere over hundre ganger.
Utvikling
Jeg printet tannhjulene i PLA ved hjelp av en 3D printer, og laserkuttet MDF plater til å holde konstruksjonen oppe. Hvert tannhjul ble festet til et kulelager for å minke friksjonen.
Statoren ble lagd av en ikke magnetisk ramme, som jeg viklet kobbertråd rundt. Her ledet to ledninger ut som jeg kunne måle hvor mye spenning som ble generert gjennom.
Rotoren bestod av to MDF plater med åtte kraftige magneter hver.
