mise à jour
le 03/09/12
Moteur Stirling générateur de courant
 

version 1.2

... ou comment produire de l'électricité et de la lumière à partir d'une tasse d'eau chaude ...

 

axe du volant en corde à piano Ø 1,5 mm
environ 350 t/min
( animation Flash - en réalité les LED sont plus lumineuses...)

Modifications apportées à la version 1.1 :

les principaux changements consistent en l'utilisation de roulements à billes miniatures montés sur un axe en corde à piano Ø 1,5 mm, la fixation de 4 aimants permanents à la périphérie du volant, le montage de 4 bobines destinées à alimenter en énergie électrique 2 LED à faible courant.

Fournitures complémentaires :

- 4 roulements à collerette Ø 1.5 x Ø 5 x Ø 6,5 mm que l'on peut commander chez SORB (réf. : F691X)
- 4 aimants cubiques de 5 mm au Néodyme disponibles chez Supermagnete sous la référence W-05-G
- 4 bobines à air provenant de relais 12 V pour automobiles dont on aura retiré le noyau (fil de cuivre émaillé Ø 0.2 mm, L=27 mH, R =74 ohms)
- 2 LED à faible courant (2 mA) trouvées chez Conrad sous la réf. 18 69 02-33 (LED Low-Current Ø 5 mm)

 

Principe :

le principe est celui de la "dynamo" de vélo, qui porte mal son nom, puisqu'il s'agit en fait d'un petit alternateur : chaque fois que l'un des aimants s'approche des bobines, il y génère une force électromotrice - lorsque l'aimant s'éloigne, il crée une force électromotrice de sens inverse - (voir aussi la version 3.7)

L'adaptation a été assez facile à réaliser sur ce modèle, car il combine à la fois une puissance et une vitesse de rotation suffisantes pour alimenter une ou deux LED : 15 mW à environ 500 t/min sur une tasse d'eau bouillante - (puissance mécanique convertie à laquelle il faut retrancher les pertes dues aux frottements - diagramme p,V à gauche).

Pour utiliser les deux alternances du courant, les LED sont montées tête-bêche : l'une s'allume quand la tension est positive et l'autre quand elle devient négative, la persistance rétinienne faisant le reste... En pratique les LED commencent à rayonner à partir de 250 t/min, soit une vitesse linéaire de 1.5 m/s, et produisent le maximum de lumière un peu au-delà de 500 t/min - sur une tasse d'eau chaude, elles brillent durant une trentaine de minutes.

 

Quelques mauvaises images de cette évolution du moteur Stirling simplifié

 
 
moteur en rotation : la lumière émise par les LED apparaît en blanc rosé sur cette photo surexposée...
 
les 4 bobines sont montées en série afin d'obtenir une tension aussi élevée que possible
 
gros plan sur un aimant au moment où il passe entre les bobines