L'alimentazione viene dal wireless (alimentazione senza fili)
Poiché lo sforzo per salvare Wardenclyffe continua, ho pensato che queste istruzioni sull'Alimentazione senza fili fosse un esempio appropriato e reale dell’imponenza pura e l'audacia della visione dell’ultimo Nicola Tesla sull'alimentazione senza fili.
So che odiate il cavo di alimentazione. Qualche volta, vi verrebbe voglia tagliarlo via! Bene, dite addio ai connettori di alimentazione, perché con il potere dell'accoppiamento induttivo, i vostri dispositivi non avranno bisogno di essere collegati. Allo stesso tempo, le vostre apparecchiature potranno essere ricaricate!
Queste istruzioni vi dimostreranno i rudimenti per creare il vostro potente sistema wireless conveniente e facile da costruire, che potrete usare per potenziare i vostri dispositivi attraverso l'aria!
Alimentazione senza fili
Alcuni anni fa, MIT creò un sistema per trasferire potenza attraverso il wireless. Trasmisero potenza ad una distanza di due metri, dalla bobina a sinistra alla bobina a destra, dove veniva data elettricità ad una lampadina da 60W. Nel lontano 2006 si trattava di qualcosa di davvero innovativo. Si può solo immaginare cosa significasse allora ottenere un progresso simile. Bene, noi non abbiamo a disposizione lo stesso tempo o gli stessi materiali della MIT. Per questo ho realizzato questo semplice e facile prontuario, in modo che tutti voi possiate sperimentare la gioia della potenza senza fili.
L'accoppiamento induttivo usa i campi magnetici per trasferire potenza. C'è una bobina primaria, che genera un campo magnetico. Poi c'è un'altra bobina secondaria che è composta da un condensatore ed una bobina, il condensatore crea un circuito risonante con le bobine primarie e secondarie. Sembra facile? Bene, prima di pubblicare questo prontuario ho trovato a riguardo molte informazioni utili e altrettante inutili.
È difficile dirlo, la distanza dipende dall’intensità del campo prodotto, e ah di dipende dalla corrente che fai circolare nel solenoide, ma comunque non é molta.
Per quanto riguarda la salute, questi meccanismi portano ad un inquinamento da campo, che a lungo andare puó generare anche tumori.
Sicuramente sono sensibili al rumore dell’ambiente, se pensiamo che quando facciamo, o riceviamo, una telefonata al cellulare, si genera un campo magnetico, i componenti dei circuiti elettronici di casa creano campi magnetici, le emittenti radio creano campi magnetici, ma credo che pio il problema più grande sta nel fatto che si creano degli inquinamenti, e a cui molte persone non possono essere esposte.
Grandioso, in effetti utilizza un pò il principio che usa il trasformatore per mutare la tensione, a seconda degli avvolgimenti, solo che in questo caso il nucleo è l’aria invece che la ferrite. è importante, perchè si potrebbe fare anche un generatore singolo di corrente di casa, e poi fare tanti dispositivi che, con numero di avvolgimenti differente, genera la tensione che esso richiede, senza tenere più dispositivi generatori. Il principio è basilare per un bon elettrotecnico, che studia le induttanze, che sa che quando un induttore è percorso da un campo magnetico, genera una corrente ai suoi capi, che può alimentare un dispositivo e il fatto che oggigiorno si stanno cercando di creare dei dispositivi che dissipano sempre minor potenza, aiuta, perchè non c’è bisogno di creare delle correnti altissime, che p gli induttori non sono capaci di erogare.
Bellissimo!!!
Pensare che sono state idee di Tesla del secolo scorso.. wow.
Ne avevo già sentito parlare. Credo che esistano già dei dispositivi di questo tipo che funziona per induzione, che vanno senza cavi e che si possono anche ricaricare. Il principio è molto semplice se si conosce un pò di elettrotecnica. L’applicazione poi diventa un pò più complessa a causa dell’intereazione con l’ambiene, rumore, interferenza e materiale interposto tra le bobine =)
E il principio portato avanti da Nikola Tesla (visibile anche nel film “Nikola Tesla’ secret” – che io sappia disponibile solo in lingua Inglese): forse rimaneva una delle sue ultime applicazioni ancora da dimostrare insieme al “raggio della morte” strettamente correlato al principio del trasferimento di energia previa riconanza e/o fornire elettricità (trasferire potenza) con lo stesso metodo a tutti.
Bye 😎
Questo principio viene usato in certi dispositivi anche di largo consumo ,
Come ad esempio lo spazzolino da denti elettrico o anche epilatori e rasoi elettrici che possono essere usati sotto la doccia ,
ad esempio il spazzolini da denti elettrici è composto da una base che è formato da un monoblocco al cui l’ interno è locato una piccola bobina che è collegato direttamente sulla corrente di rete elettrica ,
Così da potere irradiare un campo elettromagnetico che viene recuperato
nello spazzolino dove locato un’altra bobina che serve da ricevitore che durante la notte fornisce energia per ricaricare la batteria per far muovere il motore quando ci laviamo i denti .
Curioso! ma le distanze a cui giungono tali campi a quanto arrivano?
E non ci sono rischi contro la salute umana?
Questa guida credo che mi tornerà utile a brevissimo…Ho intenzione di costruire un propeller clock (quegli orologi che sfruttano il principio seocondo il quale è possibile ricreare una linea luminosa semplicemente con un solo led che si muove ad una velocità maggiore di quella di aggiornamento dell’immagine sulla retina dell’occhio umano) utilizzando come motore un brushless per hard disk che da prove fatte risultano molto meno rumorosi rispetto ad altre tipologie di motori. Praticamente una stringa di 8 led rossi verranno fatti ruotare ad una certa velocità e i led verranno modulati di conseguenza per ricreare, ad ogni passo angolare (da calibrare) il pixel del singolo carattere. Il problema che mi ero posto era proprio quello di come svincolare l’elettronica calettata al rotore del motore dall’alimentazione che al controrio è applicata esternamente. Anche se dovrò complicare un pò di più il circuito, mi converrà comunque adottare la tecnica induttiva posizionando un avvolgimento di primario solidale allo statore+ un avvolgimento secondario solidale con il rotore. In questo modo dovrei ottenere il giusto trasferimento di energia dall’alimentazione verso la circuiteria che ruota.
Nel caso dello spazzolino da denti elettrici ,
La distanza è di qualche millimetro visto che appena stacco della base si spegne il Led che mi segnala che sta caricando ,
riguardo la pericolosità sicuramente visto che i campi elettromagnetici Si attenua molto velocemente non sarà peggio che andare fare una visita in radiologia o fare una risonanza magnetica nucleare ,
Bè..sicuramente, ma questo ti espone ogni giorno..sul lungo periodo magari.. non saprei.
Non sono come le onde elettromagnetiche dei router e delle reti wireless?
Non so se avete letto l’articolo (la versione originale in inglese a cui riporta il link), ma se l’avete fatto vi sarete accorti di come non venga citato per niente la necessità di dover misuarare l’induttanza dei due avvolgimenti. Sappiamo bene, infatti, che l’induttanza di una avvolgimento dipende in maniera prorzionale dal quadrato del numero di spire, ma anche dallo spessore e dalla lunghezza del filo utilizzato. Siccome tutto il principio di funzionamento si fonda sull’accoppiamento di due circuiti risonanti alla frequenza di 147kHz, la domanda è la seguente: come fa a calcolare la capacità precisa da porre in parallelo alla bobina se non si conosce l’induttanza della stessa? Empiriciamente lo si può fare, ma come si può sperare che colui che seguirà la guida possa riprodurre la stessa frequenza di risonanza semplicemente dicendo fate tot avvolgimenti di un filo di qulunque spessore, ci mettete una capacità di tot uF e alimentate il tutto ad una frequenza di to Khz….mi sembra un sistema un pò troppo approssimativo per accordare i due avvolgimenti alla medesima frequenza di risonanza, non vi pare?
Prima di tutto sono dispositivi omologati ,
è la stessa storia delle lampade a basso consumo emettono di un campo Elettromagnetico siamo in turni 0.1 a 1 microTesla e per confronto una risonanza magnetica nucleare quella normale dove il campo risulta 1.5 Tesla quindi rapporto tra i due è di 1’500’000’000 di volte più pericoloso .
È quindi dormi tranquillo che sicuramente lo spazzolino da denti non ti darà un tumore al cervello visto che lo usi in media tre volte al giorno per tre minuti .
niente di nuovo sotto il sole, mi pare che si dica così, in fondo sfrutta il principio dell’induzione magnetica utilizzata dai trasformatori e dai motori, diciamo pure che rappresenta il principio di funzionamento di tutte le macchine elettriche e delle pinze amperometriche in a.c. e come già detto sperimentato da Tesla nel 1891 con la sua bobina risonante in aria.
come pensata è geniale solo che a mio parere,nessuno ha pensato ai rischi che questi sistemi potrebbero arrecare al nostro organismo in termini di onde elettromagnetiche dovute al campo H indotto dalle bobine,credo che questo aspetto sia molto importante e quindi da non sottovalutare
se cerchi la formula dell’induttanza vedrai che questa è proporzionale come hai detto tu al quadrato del numero di spire fratto la riluttanza! e come grandezza geometrica dell’induttore c’entra solo la lunghezza del filo non lo spessore, casomai lo spessore fa aumentare la resistenza e quando sei in risonanza influisce tantissimo perchè in risonanza rimane solo la componente resistiva del bipolo L-C , quindi la resistenza parassita…
comunque se vinci l’oscilloscopio puoi misurare benissimo, sarà difficile andare a 147 kHz comunque…
L’elettricità senza fili è pura follia.ai tempi di nikola tesla non c’era tutta la gente che c’è oggi a consumare corrente. Al giorno d’oggi è decisamente fuoriluogo e insensato proporre soluzioni di questo tipo. Andiamo a fare la guerra per avere il petrolio che ci serve per alimentare le nostre centrali elettriche e poi ci mettiamo a disperdere l’energia così? Roba da matti! Molti (credo) di voi hanno studiato ingegneria elettronica e tra le altre cose dovrebbero aver sostenuto un esame di campi elettromagnetici e antenne, ma basta anche fisica 2 a capire che è totalmente impensabile avere una casa alimentata a induzione sarebbe necessario avere antenne di ottima qualità, accordate (devono lavorare alla stessa frequenza), e devono essere il più possibile allineate. L’efficienza di un sistema di questo tipo se va bene bene è quasi uno. vuol dire che faccio due bobine e le metto una sopra l’altra. E guardacaso questo è il comune trasformatore per le correnti alternate. Ma nel momento in cui una bobina si gira di 90° rispetto all’altra non assorbe proprio più niente. se è parallela ma lontana, la potenza trasferita decade in maniera quadratica con la distanza! Vuol dire che noi stessi ci mettiamo in un forno a induzione, non mi pare una grande cosa
In realtà non è nemmeno necessario i condensatore in parallelo sulla bobina ,
basterebbe anche due bobine perfettamente simmetriche e nella fattispecie si può considerare come sia un trasformatore ma senza nucleo metallico ma al posto un nucleo fatto in aria ,
Ma il sistema ideale sarebbe di controllare la frequenza secondo l’assorbimento di corrente della bobina come si fa negli alimentatori switch così il circuito con qualunque geometria e dimensioni si adatterebbe per conto suo alla frequenza di risonanza ,
scusami, non volevo dire lo spessore ma la superficie della spira…da quella si che dipende l’induttanza!
Giusto. Ho fatto un errore di valutazione =)
Guarda che sbagliano moltissima gente e sarà uno dei più grandi problemi da insegnare agli studenti che si sono appena iscritti ad ingegneria ,
Rendersi conto delle grandezze effettive quando si usano le abbreviazioni tipo Mega , kilo , micro , nano è molto difficile ,
È difficile rendersi conto quanto i ” 0 ” diventano più di tre ,
È per questo che si è inventato le percentuali ad esempio più facile leggere 20 % che 0.2 che sono uguale come quantità ma uno molto più facile da leggere che l’altro
Si è tanto parlato di inquinamento elettromagnetico…innanzitutto il potere penetrante di un’onda elettromagnetica dipende dalla frequenza, e non a caso per poter fare delle radiografie si adottano i raggi x e non le onde medie…quindi, anche la potenza dell’onda, a parità di effetti sul corpo umano, viene commisurata in funzione della frequenza…potremmo dire che tra loro sussiste una legge di inversa proporzionalità. L’articolo va preso con le pinze…non si sta parlando di alimentere i carichi di un’intera abitazione in modo wireless, ma il sistema è applicabile a piccole pedane con all’interno una bobina alimentata in AC su cui poggiare i dispositivi portatili come cellulari, lettori MP3, ecc per ricaricarli…molto semplice, senza arrivare a pensare a progetti megalomani…
infatti sono gia in commercio dei caricabatterie del genere “Powermat” ..
per prodotti compatibili cellulari notebook e nintendo ds (di sicuro non tutti i modelli)…
ci vuole una cover e poi si poggiano sopra il tappettino..
http://www.pianetacellulare.it/post/Produttori/10698_Powermat-presenta-nuova-linea-di-caricabatteria-a-induzione.php
Ecco, mi riferivo proprio a progetti come questo da te indicato con il link…tra l’altro, tempo fa sulla rivista focus, avevo letto di una ricerca giapponese per creare una sorta di moquette su cui appoggiare i nostri dispositivi mobile (compatibili, ovviamente) sia per ricaricarli che per trasferire dati. ora qualcuno potrebbe obiettare dicendo: ma con sistemi di comunicazione già brevetatti e adatti allo scopo come wifi, bluetooth, xbee, che senso ha mettere sul mercato un tappeto per mettere in comunicazione le varie periferiche..? In effetti, in commercio, tale idea sembra non essersi diffusa proprio per i protocolli concorrenti già esistenti e che noi tutti oggi utilizziamo, si può dire, come il pane…Però i giapponesi, quando creano e annunciano una loro innovazione, siamo ben certi che le loro valutazioni le fanno, e se non hanno riscontrato nulla di nocivo per l’uomo in questo progetto, vorrà dire che un campo di applicazione per questo tipo di tecnologia esiste e non dovremmo temerla.
Al di là delle possibili conseguenze della radiazione elettromagnetica sull’uomo (d’altronde non totalmente verificate dal punto di vista medico scientifico), la soluzione progettuale presentata nell’articolo, anche se si fonda sul già noto principio dell’induzione elettromagnetica secondo Faraday-Lenz e quindi su nulla di particolarmente innovativo,può essere utilizzato in piccole applicazioni laddove può risultare uno sforzo ingegneristico di immana natura poter contattare un circuito con la sua alimentazione.Ad esempio mi sembra un’idea di applicazione della soluzione dell’articolo abbastanza interessante e fattibile quella proposta nel suo commento da Alex87ai.Tempo fa anche io mi sono cimentata nella ricerca di materiale per un propeller clock, senza però mai incappare in una soluzione di tipo induttiva per trasferire energia tra la parte fissa e la parte rotante dell’orologio in questione.
è un’idea di applicazione molto interessante.
applicare questo concetto o meglio questa tecnologia al propeller clock è geniale! Pensa sia uno dei migliori esempi di utilizzo! Vogliamo vedere il risultato!!
L’alimentazione senza fili è un argomento molto attuale in ambito di ricerca scientifica ed industriale.
Non per sviluppare progetti come il “caricatore senza fili” di questo articolo però. Dal momento che per far funzionare questi circuiti vanno comunque appoggiati o avvicinati ad una “base” o sorgente di energia, non è poi così diverso da dovergli infilare il filo del caricatore, o infilare il cordless nella base come già si fa..
Ancora, che io sappia, non esiste niente che riesca a caricare dispositivi come per esempio un cellulare, senza fili. La potenza richiesta è parecchia..
La vera sfida è sfruttare tutta la potenza elettromagnetica che c’è nell’ambiente al giorno d’oggi. Pensate quanti segnali ci investono continuamente! Wi-fi, cellulari, radio, tv, bluetooth e chi più ne ha più ne metta. Il problema è riuscire a catturare questa potenza (energy harvesting), ed è proprio il problema su cui si concentra parte della ricerca in ambito ingegneristico.
Non è un problema così semplice perchè le potenze in gioco sono basse, e tra antenna, circuiti vari, adattamenti, bisogna raggiungere rendimenti elevati.
Inoltre, soprattutto se si parla di dispositivi indossabili, le dimensioni dei componenti devono essere veramente piccole.
Davvero un campo interessante, almeno per quanto mi riguarda..
È anche un circuito di largo consumo viene usato al’ interno in tutti gli spazzolini da denti elettrici , Ma questi si articoli servono per allargare la cultura personale .
è semplice dal punto di vista teorico, se si è studiato il motore asincrono e prima ancora il trasformatore, se conosci il funzionamento del motore asincrono, sai che non è altro che un ‘trasformatore’ rotante, dove il secondario è in cortocircuito.
Quindi si può costruire anche un motore asincrono bifase, non necessariamente trifase, avvolgendo delle matassine per il primario (statore) e altre matassine per il secondario (rotore) facendo si che nel secondario si crea un flusso magnetico che si concantena con il primario, indì si raddrizza e si livella la tensione in uscita facendo si che ottenga al secondario una tensione.
Ti dico che il primo ostacolo che ho dovuto superare è stato la scelta del motore più adeguato, perchè tutti quelli che ho provato si sono presentati altamente rumorosi. Solo un modello, il brushless per hard disk, è stato quello che mi ha dato un sacco di soddisfazioni dal punto di vista della velocità raggiungibile e per il basso contenuto di rumore sonoro prodotto durante la rotazione (posso concludere che questo tipo di motore è forse il più silenzioso che si possa usare pe un’applicazione come il propeller clock). Fatto questo, il problema restava come dare alimentazione al circuito che ruota solidale con il rotore del motore senza utilizzare sistemi tipo contatti striscianti o a molla che oltre alla scarsa affidabilità a lungo termine, questi sistemi contribuivano ad aumentare il rumore emesso (questo orologio voglio che sia attivo sempre, anche nelle situazioni in cui pretendo un etremo silenzio nella stanza in cui lo posiziono). Leggendo l’articolo mi si è accesa la lampadina decidendo di adottare la tecnica dell’induzione magnetica come descritto nel commento precednete. Ovviamente, il circuito fisso si complica notevolmente perchè dovrò generare non solo un’onda in AC con frequenza di centinaia di Khz (ma questo non è tutto sommato un grossissimo problema perché mi basterà generare un’onda quadra alla frequenza opportuna tramite) ma devo anche generare la terna di segnali PWM (o semplicemente quadre) per pilotare il motore brushless…per la verità, cercando su internet, il motore dovrebbe essere un brushless sinusoidale però io l’andrei a pilotare come brushless trapezio pechè più semplice (non mi serve poi un controllo sulla velocità del motore, o almeno per ora credo…) perchè mi basta che giri, niente più! A progetto finito lo propongo come articolo per Elettronica Open Source con schemi e firmware da poter scaricare liberamente..altrimenti di che Open Source si tratterebbe? 😉
Ti do perfettamente ragione anche io dopo aver dopo aver subito un quantitativo di risonanza magnetica nucleare completamente inutili solo per il piacere di alcuni studiosi che volevano lavorare sulla dislessia sono diventato sensibile ai campi elettromagnetici in modo abbastanza forte ,
quindi non posso nemmeno più lavorare in ambienti dove il campo magnetico supera 500 mT sennò incomincia a stare molto male fino a provocarmi crisi di panico .