Двигун на воді. Як зробити двигун, що працює на воді

Умільців збирати всілякі механізми з підручних засобів у нашій країні завжди вистачало. Підтвердженням цих слів виступають радянські журнали великим тиражем (не будемо згадувати назви), передачі на кшталт «Очманілі ручки», книги «Зроби сам», і численні відео в інтернеті. У цій статті розберемо двигун на воді.

Визначення

Всі пристрої, які створені для перетворення енергії в механічну роботу, називаються двигунами. Двигун на воді – визначення розмите. Під ним можна розуміти:

гвинтові двигуни човнових типів (може використовувати двигун внутрішнього згоряння на воді, паровий та інші);

двигуни на реактивній тязі (гідроцикли, БТР і знову-таки підводного човна);

генератор, що перетворює енергію води в механічну роботу (двигун, який працює на воді);

паровий двигун (двигун, що працює на воді, з-за простоти будови розглянуто в деталях не буде).

Паровий двигун влаштований таким чином: в котел заправляється пальне, в циліндрі закипає вода, важкий поршень зверху під тиском піднімається до тих пір, поки не відкриється клапан циліндра. За рахунок поршня приходить в рух механізм.

Про гвинтових двигунах

У водному транспорті переважно використовується наступний принцип: до двигуну (паровому, електричному, дизельного, бензиновому і, з меншою ймовірністю, газової) приєднують гвинт певних параметрів.

Про двигунах на реактивній тязі

По пристрою – воду пропускають через себе за рахунок гвинтів (у ракет трохи інший принцип). Особливість полягає в направленій струмені, за рахунок якої об'єкт приходить в рух. Для наочного уявлення варто згадати принцип роботи водяного насоса. Перевагами такої системи є ефективність роботи при високих обертах і відносна безшумність.

Про водних генераторах

Якщо постане питання «як зробити двигун на воді?», за рахунок обертання гвинта можна привести в рух ротор. Він, у свою чергу, викликає у котушках провідника магнітну індукцію. Вона викликає змінний струм. Струм або безпосередньо призводить до рух об'єкт, або накопичує заряд батареї. З батареї вже йде розподіл на потреби.

Принцип складання

Розберемо приблизну структуру ланцюга, використовує електрогенератор, і причепимо до нього двигун на реактивній тязі. Це наочно покаже, як працює певний елемент. Ланцюг буде складатися з наступних компонентів: обертові лопаті для генератора змінного струму, перетворювачі змінного струму в постійний, акумулятора, сумісного електродвигуна, системи реактивної тяги. Для забезпечення працездатності генератора необхідно хоча б приблизно уявляти швидкість обертання ротора. Відштовхуючись від швидкості обертання, отримуємо уявлення про потужності, яку повинен виробляти генератор. Електричний асинхронний генератор змінного струму складається із статора (нерухомої частини) і ротора (обертається). Статор складається з блоку накладених один на одного листів металу діелектрика (не проводять струм) з вирізаними наскрізними пазами, і магнітних котушок, що вставляються в них. Котушки не повинні стикатися з блоком. Для цього використовуються спеціальні прокладки всередині, і стрілки зовні з ізолюючого матеріалу. За межі пазів вони виступати не повинні. Також ізолюються котушки один від одного. Форма і елементи ротора можуть відрізнятися один від одного. Візьмемо за основу двигуни на воді своїми руками з розрахунком на три фази, так як даний вид найбільш поширений. Це означає, що буде використано три котушки однакових розмірів. В домашніх умовах при напрузі 220 вольт постійного струму в 19 ампер, знадобиться дріт з перетином 15 міліметра. Працювати буде за умови споживання не вище 41 кіловата. Варто також врахувати частоту обертання. Кількість обертів на секунду вимірюється в герцах. У Росії прийнята чистота 50 Герц в секунду для електроніки. Дроти на виході з'єднуються «трикутником» або «зіркою».

Про фізику

Ват представляє твір ампер на вольт. Кіловат - це 1000 ватт. Вольт дорівнює добутку Ампер (сила струму) на Ом (опір). Додаючи витки, ви збільшите потужність генератора, але і необхідну необхідну роботу при обертанні ротора. В даному випадку рекомендується відштовхуватися від вимог акумулятора на споживання, а не на віддачу. Зрозуміло, можливо зробити розрахунки майбутнього виробу, але з метою безпеки рекомендується поекспериментувати з малою потужністю ручного генератора, так як без досвіду з першого разу зібрати повністю робочу модель не вийде. Причиною цього можуть служити дрібні недоліки, невідповідні матеріали та інше, а наслідком порушення техніки безпеки - чиєсь життя. Використовуйте для початку акумулятор на 12 вольт і дріт меншого діаметру. Як ротора - простий феромагнітний сердечник (залізний циліндр підійде). Для початку можна зробити авто двигун на воді для якої-небудь машинки. З генератора змінного струму потрібно зробити ланцюг трансформатора (високої напруги в низьке), 4 діода прямокутником (односторонній рух), конденсатор (для безперебійності), резистор і стабілітрон (обмеження по верхній і нижній планці) і останнім регулятор. Весь ланцюг під'єднується до накопичувальної батареї. Від батареї безпосередньо двигун під гвинт. Двигун можна аналогічний виготовити. З двигуна для реактивного руху робиться витяжка з проводів (з гідроізоляцією) або бобіна. Подовження розміщується у нижнього підстави човни. Гвинт прикріплюється до нього. Форма гвинта, кути і кількість пелюсток по розсуд. В маленькому розмірі вийде човен з ручним заряджанням і соплом, що забезпечить високу швидкість. Якщо збільшити масштаб, то при правильному підході вийде потужний двигун на воді, а головне, з'являться навички.

На замітку

В обов'язковому порядку використовуйте амперметр.

Сила струму залежить від споживання і варіюється в залежності від нього.

Провідники повинні бути покриті ізоляцією і не пошкоджені.

Для вставки провідників в пази може використовуватися спеціальний інструмент або гумовий молоток.

До відкритих елементів не можна торкатися до тих пір, поки вони працюють.

Після вимикання двигуна в ньому залишається залишковий заряд, варто дочекатися поки надлишок вийде або зняти його з допомогою додаткового приладу.

Для зручності слід підключити разриватели ланцюга, щоб легко можна було відключати двигун на воді.

Можливо, варто подумати про системи охолодження;

Важливим елементом може стати реле для контролю напруги і пристрій захисного відключення.