手搖式3D打印曲柄發電機能產生30瓦電力
近日,在挪威的3D打印網站justpressprint.no上,一位名叫Even Erichsen的創客像我們展示了他打造3D打印手搖式發電機The Beest。這個機器不光是看上去很酷,而且真的的能夠發電!盡管只能產生30瓦的能量,不足以沏上一杯咖啡,但是它仍然非常令人印象深刻。
Even Erichsen是一名36歲的設計師,來自挪威奧斯陸,他的正式工作是在一家建筑事務所任3D設計師。但是在私下里,他又是一位狂熱的3D打印愛好者,總是樂此不疲地完成一個接一個的3D打印項目。據他解釋道,這實際上是他3D打印的第二版手搖式曲柄發動機。“我最初的目標是用它發電來燒水加熱食物或者消毒......但是我很快意識到這需要很多動力!就算是要煮沸很少量的水你也需要在發動機上工作很長時間。”他解釋道。
就算如此,這個The Beest仍然相當了不起,它通過手動供電,并設計了一組相當酷的齒輪:“1:2+1:4+1:3,也就是說手柄轉一圈,發動機的轉子要轉24圈。它的設置有點像3相軸流式發動機,裝配了三個定子和帶有共計96塊釹磁鐵的6個轉子板!Even解釋說。每個磁鐵的電力輸出在送達PCB前是串聯的。Even還裝了一塊Arduino讀取進來的電壓,并將其展示在顯示器上。請看下面的視頻
可以想見,這并不是一個很簡單的3D打印項目。整個發動機包括了60個3D打印部件,Even用了兩臺3D打印機來完成這個項目:“我用了一臺Ultimaker 1來打印最大的幾個部件,另一臺Makerbot Replicator(雙頭)則用來打印剩下較小的部件!他告訴我們說。所有部件使用的都是PLA材料,花了大約250個小時的打印時間。
不過作為一位專業的3D設計師,設計過程對于他來說難度就小得多了。Even解釋說,在他的設計中,新舊技術是結合在一起的,所以他有很多靈感都來自鑄鐵時代的舊機器。
Even使用的設計軟件是3D Studio Max,他在設計時非常注意確保所有的轉子部件都能夠一次打印出來,這就意味著整個發動機的大小是由他的最大的打印床來決定的。“其他部件被分割成更小的份(以3D的形式),然后用螺母和螺栓固定在一起。”他補充道。
但是故事尚未結束,這個發動機還需要相當多的電子器件以及其他部件:“我使用了96塊釹磁鐵、大約1.5公斤的銅漆包線、六個鋼板、大量的螺母和螺栓等。在電子電路部分則包括Arduino Mini、顯示器、Led、接頭、開關、電容器、電阻和橋式整流器等。”他告訴我們。組裝也相當復雜,尤其是銅線圈的布線,并將其置于定子內這一步尤其具有挑戰性。“我用的是AWG 15的銅漆包線,它有點厚,很難處理。”
“我建議使用薄一點的銅導線(AWG 20 +),圈數越多,產生的電壓就越高。這個項目另一個麻煩的部分是制作轉軸和把齒輪放到正確的位置。“我用的是12毫米的螺紋桿,并且把防松螺母粘在了我需要放置齒輪的地方!Even補充道。
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