Дискова мікро турбіна Тесла
Свою модельку мікро турбіни вирішив зробити під враженням ось цієї роботи:
Для моєї моделі турбіни використовував ротор, який виготовляв для дискового вентилятора. Як генератор використовував 3-х фазний авіамодельний моторчик від того ж вентилятора.
У наступному випробуванні до штатного ресивера компресора була приєднана додаткова ємність об'ємом 60 літрів. Імпровізований випробувальний стенд для турбіни складається з наступних компонентів: власне - мікро турбогенератора, манометра, тахометра, вольтметра, амперметра та навантаження. Навантаження приєднано до генератора через амперметр та 3х фазний випрямляч. Як навантаження використовувалися чотири галогенні лампи розжарювання на 12 вольт, дві лампи потужністю 20 Вт і дві потужністю 50 Вт.
Найкращі результати виявилися такими: Обороти ротора - 39500 об./хв.; Середній тиск перед соплом - 2,5 бар; Масова витрата повітря - 50 кг/годину; Критичний переріз дозвукового сопла – 20 мм2 (0,8х25 мм); Напруга - 15 В; Струм - 14 А; Електрична потужність – 210 Вт; ККД генератора - 70%; Мех. потужність на валу турбіни – 300 Вт; Мех. потужність струменя повітря – 630 Вт; Мех. ККД турбіни -
Розвиток цього проекту полягає у встановленні потужного генератора марки KDS, модель BL 4725-540KV потужністю 4,5 кВт:
Однак виникла інша проблема – вимірювання потужності. Коли використовувався маленький генератор на 200 Вт - це виявилося проблемою, оскільки струми були досить низькими. Тому використовувався стандартний 3-х фазний діодний випрямляч. Зізнаюся чесно, про частоту струму тоді я не подумав, тому результати тих випробувань не зовсім коректні. Але все по порядку. Новий генератор у 22 разипотужніше! Робочий струм – 100 ампер, частота 2500-3000 Гц, і його потрібно якось випрямляти. Звичайно, можна було б обійтися без випрямляча, але в цьому випадку знадобився мультиметр, здатний вимірювати високочастотний змінний струм, такі прилади є у продажу, але їх вартість дуже висока. Звичайні вимірювальні кліщі розраховані вимірювання струму частотою 50-60 Гц. Частота струму, що генерується високошвидкісними генераторами, значно вище 1000 Гц. Саме тому я вирішив використовувати випрямляч, який перетворює змінний ВЧ струм на постійний, вимірювати який значно простіше. Силові діоди на великі струми – не проблема. Проблема - високочастотні силові діоди, а саме такі необхідні для випрямлення струму ВЧ. Звичайно, можна використовувати і низькочастотні діоди, тоді ефективність такого випрямляча буде дуже низькою, так як з підвищенням частоти різко зростають втрати в діодах, а на дуже високих частотах діоди просто не встигатимуть спрацьовувати. Довелося ретельно опрацювати це питання. У результаті я знайшов діоди "ДЧ" виробництва СРСР, що швидко відновлюються. Мені вдалося купити комплект із шести діодів ДЧ261-320 з максимальною робочою частотою 6,6 кГц. На їх основі зібрав найпростіший 3х фазний випрямляч:
Після завершення роботи над випрямлячем провів перше випробування: