Quels seraient les plans, utilisant l'impression 3D sur une Foldarap, d'une mini génératrice couronne la plus étroite possible, faite de 2 rangs de 4 aimants Q-25-25-13-N et de 3 bobines de 1cm d'épaisseur
Invitation à aider à trouver une solution à un problème
De quoi s'agit-il ?
Ceci est une proposition/invitation faite aux personnes qui parcourent les instances Git (dont GitLab, Framagit, GitHub, ...), à donner un coup de main pour résoudre un problème de conception et de modélisation d'un objet fonctionnel: une mini génératrice pour mini éolienne.
Contexte
Dans le Lab' Associatif Ouvert appelé L'Atelier du C01n de l'association Labomedia, nous tentons une expérimentation: le développement de mini-éoliennes en open-source, incluant le développement de génératrices, le tout quasiment "from scratch", c'est à dire en reprenant-tout-à-zéro depuis une feuille blanche. La licence ouverte utilisée pour ces expérimentations, incluant leurs développements, est la licence CERN-OHL.
Dans le cadre de ces travaux mini-éoliens expérimentaux, nous tentons de développer une mini génératrice de faible diamètre, en utilisant une imprimante Foldarap pour l'impression des pièces nécessaires.
Ces travaux sont visibles à cette adresse: https://frama.link/voosilla-incub-fab
Caractéristiques générales de la mini-génératrice
Croquis de principe:
L'axe tourne. Les 8 aimants sont entraînés par l'axe (rotor). Ils forment 4 paires d'aimants. La première paire est orientée NS-NS vers l'axe, puis la suivante SN-SN vers l'axe, et ainsi de suite. Les 3 bobines ne tournent pas (stator). Quand les aimants tournent, ils passent devant les bobines fixes. Les caractéristiques de cette mini-génératrice à couronne sont les suivantes:
- un rotor formé d'une couronne constituée de 4 couples d'aimants Q-25-25-13-N
- un stator formé de 3 bobines de cuivre, chaque bobine ayant une épaisseur de 10 mm
- un axe central support: 8mm de diamètre, une tige de métal
- les roulements: roulement à billes de skate-board standard Les aimants sont des parallélépipèdes rectangle de 25x25x13 mm. Ils sont aimantés perpendiculairement à leurs faces de plus grande surface (25x25): FaceNord25x25mm-Epaisseur10mm-FaceSud25x25mm Les bobines ont une forme d'anneaux de section carrée de 10x10mm. Le diamètre intérieur des bobines en anneau est de 25mm. le diamètre extérieur des bobines en anneau est de 45mm. L'épaisseur des anneaux est de 10mm.
Le problème à résoudre:
Les difficultés à lever, sont les suivantes: !
- Les aimants sont vraiment très puissants, et cela implique des dilemmes dans les choix de contraintes de solidité/sécurité, et d'efficacité:
- Leur positionnement face à face en couronne, oblige à fabriquer quelque chose qui soit vraiment très solide, tout en recherchant le plus petit "entrefer".
- La façon dont les aimants pourront se placer dans leurs logements, devra obligatoirement comprendre une sécurité pour que les autres aimants ne jaillissent pas de leurs logements, pour éviter que les personnes ne se cassent les os des doigts
- La Foldarap, ainsi que le lieu où se déroulent les impressions, ont des limites dont il faut tenir compte:
- la taille des pièces à imprimer doivent restées inférieures à la zone d'impression maximale de l'imprimante Foldrap: un cube de 110mm de côté.
- la durée d'impression de chaque pièce doit être inférieure à 6h30mm, et si possible de 2 à 3 heures maximum (car elles sont imprimées dans un lab associatif, et ce serait irrespectueux de bloquer une imprimante).