ヘリカルコイル（その２）

 

ようやくコイルが完成した。

特殊な形状なので時間がかかってしまった。

寸法とコアパーツの詳細は下図の通り。

この図面からワイヤーの必要な長さを求めるために、Excelシートで角度を10度ごと、36分割して計算した。

ワイヤーは、Φ0.6㎜（AWG23）を24芯の束にしたものを1層目が外側から内側に向けて巻き、2層目は内側から外側に巻いていく。各所で1層目と2層目がクロスするような感じになる。

1層目の1本分のワイヤー長がExcel計算で3795mm

これに束ねる際のねじり分4％程度増やし、端末処理分200㎜を加えて4200mmとする。

同様に2層目のExcel値が4014㎜で、もろもろ加えて4500mmとする。

一度に24本を束ねるのが大変そうだったので、6本束ねたものを４本作り、その6芯にしたワイヤー4本をまとめて24芯ワイヤーとした。

そのために、6本をねじっていくためのツールも作った。

小さい円筒状ホルダーを作り、そこに4.2mのワイヤーを巻き付けて、それを計6個用意する。

6個を回転する台の上に取り付けて、台を回しながらワイヤーを引っ張り出して6芯を作っていく。

同じ要領で6芯を4本つくる。最後に6芯4本をねじりながら24芯に仕上げる。

1層目、2層目の各24芯ワイヤーが出来たらコアに巻き付けていく。

解けやすいので、要所要所でインシュロックする。ウニのようにとげとげしいものが出来上がった。

そして、1層目の24本を2組に分けて、12本のワイヤーを1本ずつハンダでつなぎ、熱収縮チューブで保護していく。

同様に2層目も12本×２セットにする。

最後にワイヤーの端を８P ターミナルにつないで完成。（1枚目の画像）

このあとの実験でコイルの特徴を探っていきたい。

このコイルに期待していることが三つある。

ひとつは交流信号を与えると回転磁界が得られるのではないかということ。もうひとつはテスラ波（縦波）が生じるのではないかということ。そして三つ目は定在波による増幅作用。

Youtubeなどで中心に球状マグネットを置くとそのマグネットが高速回転する様子がアップされているのを見ることができる。これはコイルの周囲に回転磁界が作られているのだと見ている。コイル単独でもモーターの巻き線と同じような効果が得られるのはとてもシンプルだと思う。浮揚装置（スカウトシップ、UFO）のパワーコイルに使うなら、これほど好都合なものはないと思う。モーターなどで磁石を回転させる必要は無いのだから。

奇妙なコイル にあるようなカデューシャスコイルなどは、ワイヤーがクロスしている点が特徴。このワイヤーがクロスすることにより、お互いのワイヤーがつくる磁界同士がぶつかり合い、そこでテスラ波（ゼロ磁場や気とも呼ばれる）が生じる。これは磁界よりも一段階上の高次エネルギーに引き上げられているものと考えている。（火元素から風元素への引き上げ）。そしてこの高次エネルギーの働きが高効率などの良い影響をもたらしてくれるはず。

コイルがトロイダル状になっているので、ワイヤー上に生じた定在波と定在波の重なりあいが生じやすい。これはテスラコイルと似たような共振作用が生じやすい形だと考えている。

さて、単なる妄想に終わるかどうか。

【CNC】捨て板を水平（フラット）にしてみようとしたが

捨て板を取り付けたので、それをフライスで水平にすることにした。

そのために底面をフラットにするための刃物を購入した。

1/4インチシャンクで、刃の径が19.5㎜。

この前に、購入したスプリングコレットセットに入っていた1/4インチを使ってスピンドルに取り付ける。

CNCのソフトは、「bCNC」を使った。製品購入時についていたgrblControl(Candle)よりも高機能でフリーソフト。開発も活発で評判も良さそうで、Windows、Mac、Linuxのどれでも動く。

早速、インストールしてみた。動かすにはPython2.Xがインストールされている必要がある。

起動はコマンドプロンプトから

> Python -m bCNC

と打ち込む必要があるのだが、毎回面倒だからバッチファイルにした。

CNC側のコントローラーとUSBケーブルでWindowsPCに接続する。コントローラーの電源を入れて、bCNC画面のファイルタブを選択し、シリアルと書かれたエリアのポートを設定する。このPCではCOM3だった。ボーレートは115200にする。コントローラーはGRBL1。そしてその右側の「開く」ボタンを押すとステータスがWarningとなる。

bCNCのControlタブに切り替えて「Unlock」を押すとステータスがIdleになり操作できるようになった。

bCNC画面のCAMタブに切り替える。そこにはプラグインがあって、簡単なGCODEを吐き出してくれるものらしい。ちょうどいい具合に「Flatten」という水平に削り出してくれるものがあったので、さっそく使ってみることにした。

プラグインを使う前に、エンドミルとマテリアル（加工対象）が登録されている必要がある。今回のマテリアルはMDF板で、これはすでに登録されていた。

購入したエンドミルは登録が必要だった。重要なのはDiameterというパラメーターだとbCNCのマニュアルに書いてある。

エンドミルを登録したら、Flattenプラグインの設定。色々試してみて、

X start: -9、Y start: -9、Width to flatten: 280、Height to flatten: 172、Depth to flatten: -0.5

とした。スタート位置はエンドミルのDiameterの半分だけ外側に設定し、WidthやHeightはCNCのリミットスイッチが働かない有効範囲にエンドミルのDiameterを加えた大きさを設定した。これで端から端まで削ることができる。

まだCNCの能力が良くわからないのでひとまず削る深さは0.5㎜とした。

設定が済んだら、パラメーターの上にある「Flatten」ボタンを押す。するとbCNC画面の「Editor」タブの中にGCODEが出力される。

「ホーミング」ボタンを押して、XY=0に移動させる。そして、Z軸を少しずつ下げていきゼロを設定する。終わったら3～4ミリほどZ軸を上げて、「RUN」ボタンを押す。

CNCがGCODEを実行し、捨て板のMDFを削っていく。

6分25秒で削り終わった。

結果は、思ったほど良くなかった。削られた面が均一ではなくストライプ状だし、ところどころ深く削りすぎて丸い形がついている状態。

頻繁に引っかかるような感じがあったので、削っているときの移動速度Feedを1200から半分に減らしてみた。しかし、大きく改善されない。

このCNCでDiameterが20㎜近くあるものだから力不足なのかもしれない。そう思ってMDFの削る深さを0.5㎜から0.1㎜にしてみたがそれでも改善されない。

注意深く見ているとモーターやフレームなどが振動して、その共振するときに深く食い込んでしまうような感じがある。中華製エンドミル自体の精度や切れ味が悪いこともあるかも。あるいは樹脂製スピンドル部分の強度不足とか送り部分のあそびかもしれない。

もう少し使ってみて、少しずつ慣れていくしかないかな。

【テスラスイッチ】回転式スイッチを少し回してみた

ブラシレスDCモーターにESCやテスター、DCDCコンバーターなどをつけてバッテリーで試運転。 

ちゃんと回転してくれた。

手前の黒いのがバイク用の鉛バッテリー。そこからワニ口クリップを介して接続されているのがDC-DC降圧コンバーター。バッテリーの12Vを7.4Vに変換するためのもの。最大200Wまで使える。

その先にESCがついていて、こいつは電流が15Aまで流せる。ESCからBLDCモーターに三相の交流電力を供給している。Hyperionモーターはラジコン用の小さいものだが、軽く100Wぐらい消費しつつ、10000RPM以上まわる。

ブルーLEDが点灯しているのはテスターで、ESCに制御信号を出している。ボリュームを回すと回転数が変化する。このテスターの電源は5Vなので別途供給している。

このローターを運転しながら回転数計で測定したら軽く2000～3000RPMは出た。4000RPM以上になると、振動が激しくなるようなのでやめた。まだボリュームの半分ぐらいは残っていたので目標の6000RPM以上回るはず。

激しく振動する原因は、ローターの形状がアンバランスに作ってしまったことが大きい。ローターの内部に１か所ネジを取り付ける部分を設けたのが悪かった。

ローター部分は3分の1程度まで作りかけていたけれど、もう一度作り直しだ。

これで何度目の作り直しだろうか？

水平ウィムズハースト起電機その４

インダクションモーターの仕様を見ていたら、回転数は90～1400rpmとそれほど早いものではない。 

すでに作ってあったプーリーを流用していたのだが、このモーターの仕様とプーリーの径から計算するとディスク面の回転数はせいぜい300RPM程度しかないと分かった。

それで、プーリーを作り直した。

さっそくこれに交換して運転してみた。

アクリル円板の回転数は2倍以上になり申し分ない。一方で起動から回転数が安定するまでに時間がかかるようになり、モーターのパワー不足が露呈してしまった。

しかし、これでも起電してくれなかった。

やはり構造上の欠陥だろうか。フレームやベルトなどがディスク面に近すぎるかな。。。

水平ウィムズハースト起電機その３

 集電子と中和子を作り直した。

集電部分はΦ1.6㎜とΦ1.0㎜の銅線をはんだ付けして作った。

写真の左側にあるのは4ミリ厚のMDFで作った治具。これで銅線の折り曲げやヒゲ部分のピッチを均一にした。

これを3Dプリンターで作ったカバー部分の中に収納する。ヒゲ部分が約1ミリ出てくるぐらいにした。

高電圧用の白色のケーブルでリードにした。

こちらは中和子。

厚さ0.3㎜の真鍮板を刃がギザギザになったハサミで切り、それをΦ2ミリの真鍮棒に巻き付けて、VVFケーブルのビニル被覆を真鍮棒側にボンド止め。こうして作ったものをディスクの近く1ミリぐらいの隙間で配置する。180度回転した位置にも取り付けて両者を緑色のIV線で接続。

反対側のディスク面に対しても同じように配置

真鍮棒の端には水色のビーズ球をつけてみた。

最後にシャフトを固定している部分がぐらついていたので、台板の上に1.5㎜アルミ板を敷いて補強。

板がファルカタという密度の少ない軽い板材だったので。

本当は、素材としてアクリル板の方が良かったのかもしれないが。

水平ウィムズハースト起電機その２

製作した起電機を動かしてみたが、全く起電してくれない。

今回製作したウィムズハースト起電機は、「セクタレス」タイプと言われるもの。通常はセクターと呼ばれる細長い形状のアルミ箔をディスク面にスポーク状に貼り付ける。こいつはそのセクターが全くないものだ。

そして、セクタレスの起動時にはディスク面を帯電させる必要がある。だから、塩ビパイプをウール製布でこすって帯電し、ディスク面に何度も近づけてみた。

しかし、起電しない。何が原因なのだろうか。

集電子や中和子の形状が良くない？

フレームに金属のネジを多用したこと？

ディスク面に対して、フレームとかベルトとか色々なものが近づきすぎていること？

ひとまず集電子と中和子を作り直してみることにした。

水平ウィムズハースト改

 

改善

この少し前に作ったパルス駆動モーターで回らなかったウィムズハースト起電機をなんとか動くようにしたい。

それでモーターをパナソニック製のインダクションモーター(AC100V, 3W)に交換することにした。そして、モーターからプーリーを介してアクリル円板2枚をベルトドライブする。

それと合わせてウィムズハースト本体のサポート部分なども新しくした。

一風変わった形状のウィムズハースト起電機を作っているのには理由があって、ひとつ実験したいことがあるからである。

それは、ウィムズハースト起電機をすっぽりと納めることのできる大きなライデン瓶を作ってその中に起電機を入れて運転すること。そしてその状態で起電できるかどうかを確認したい。

UFOとの関連

実は、UFO関係の古い資料を改めてみていたら、その機体の表面が高電圧で覆われていて、船内は何重かのシールドがされていて、高電圧から保護されているという記述がある。

それを読んでいて、ハッとした。これはライデン瓶と同じ構造だと思ったのである。

また、UFOのエネルギーは空間から得ているとも書かれている。これはフリーエネルギーそのものなのだが、この記述にはその例えとして、静電気が取り上げられている。テスタティカのフリーエネルギー装置は静電気を利用するものとして存在していることを考えると、UFOの内部に何らかの起電機が配置されているのではないかと考えた。

そこから、回転円板を使い、しかも向い合せた2枚の円板を反対向きに回転させるウィムズハースト起電機がふさわしいのではないかと。回転円板はフライホイール効果やジャイロ効果が期待できるので、推進装置として有効だと。もちろん、発生させた静電気をライデン瓶に与えるつもりである。

その検証をしていくための前段が今やっていること。

そして、ウィムズハースト起電機はまだ作ったことがなかったし、水平型という変わったタイプのウィムズハースト起電機をまずは完成させたいのである。

これが完成したら、ベルト駆動からモーター2台でダイレクトドライブするものへと変更し、大きなライデン瓶の中に収める予定だ。

テスラスイッチ用の回転式スイッチ部分の製作途中

テスラスイッチのスイッチ部分を3Dプリンターで作ってみた。

手持ちのDCブラシレスモーターで回転させようと思う。

この後、ローター部分に真鍮板を張り付けたり、カーボンブラシを取り付けたり、モーターの配線をしなければならない。

はたして、この構成でうまく回ってくれるのか。ちゃんとスイッチとして機能するのだろうか。電流が20Aとか流れても大丈夫なのか。とにかく疑問だらけでやってみないことにはわからない。

CNC防音BOXを自作した

CNCの防音BOXを作った。

木材でフレームを作り、MDF板（4ミリ厚）で覆った。

BOXの内面に手持ちで余っていた防音シートと吸音材を張り付けた。

正面にはアクリル板（5㎜×300㎜×200㎜）製のぞき窓をつけた。それと内部に40WのLEDを２つ取り付けてある。

作業性を良くするためにBOXの前面と上面の約半分がオープンできるようになっている。

将来、スピンドルをより強力なものに交換しても使えるように高さの余裕を持たせた。

本当は扉をもう少し上まで動かせるようにしたかったのだが、ダンパーのサイズが少し小さかったみたいだ。

これで安心して切削作業ができそうだ。

あとは、換気ファンが必要になるかもしれないが、今はこのままで。

改修したパルス駆動モーターを使ってウィムズハースト起電機を回してみるが・・

 4年ほど前に作ったパルス駆動モーターを引っ張り出してきて、改修することにした。

このモーターを使ってウィムズハースト起電機を作ろうと考えたからである。

これがフリーエネルギーになるとは思っていないが、何かのヒントになればと。

コイルと磁石、シャフト、ベアリング、センサーは流用したが、それ以外は一新した。

大きな変更点は、ローターの円板面と底面に厚さ0.5ミリの亜鉛引き鉄板を追加したこと。

色々な実験をしてみたいと考えているのだけれど、その一環だ。

ウィムズハースト起電機で発生させた高電圧でモーターの上下をサンドイッチ状に挟む。ちょうど大きなコンデンサの中にモーターが入っているようなイメージ。これでモーターがちゃんと回転するのだろうか、何か変化が生じないか、などと妄想を膨らませている。

モーターの上にウィムズハースト用のアクリル板を乗せる予定。

ふつう、ウィムズハーストは回転する円板が垂直に立っているものだが、今回はモーターに合わせて円板は水平にしてみた。

ウィムズハーストの集電子や中和子を保持するためのフレームも作った。色がグレーとブルーが混じっているのは、3Dプリンターのグレー色フィラメントがなくなったから。

こんな風に起電部分の回転円板が間に収納される。

ところが、実際にモーターを回してディスクを回転させてみたところ、パルス駆動モーターのパワーが極端に弱すぎたため、起電機のディスクを回せなかった。

残念。

CNC3018キットを購入した

 昨年の11月にCNCの組み立てキットを購入した。

3DプリンターだけでなくCNCもあれば出来ることが広がるので。

今からざっと10年前に、自作CNCをやっとの思いで作り上げたのが噓のようだ。

当時はホビー用の卓上CNCなんて20万円以上していたのに、今や3万円前後で売っている。世の中も随分変わったものだな。

宅配で届いた箱を開けて、数時間で組み立て完了した。

Y軸ステージやX軸まわりは出来上がっている状態だ。これらをねじ止めしたら本体部分は出来上がり。あとはリミットスイッチやそれらの配線と制御ボードを取り付けただけ。

組み立て方や試運転の方法まですべて動画で丁寧に説明されていた。

付属のV字カッターをコレットに装着してスピンドルを回してみた。そうしたら、なんと、刃先が2ミリほどブレている。

テスト用にサンプルとしてついていたGコードを実行してみたが、下絵のように、文字が潰れてしまって綺麗に出てこない。

これじゃあ使い物にならない。さすが中華製。外れを引いてしまったようだ。

原因はスプリングコレットのセンターがずれているのかもしれない。コレット自体のブレは無いようにみえたが、ひょっとしたらコレットの加工精度が悪いのかもしれないが。。

あと、スピンドルモーターの音もうるさいので利用するには防音BOXが必須だと思う。アクリル製BOXが用意されているが、効果があるのかどうか疑問に思うので、BOXは自作することにした。

後日談。。。

刃物の先端がぶれる問題は、コレットの精度が悪いものだとばかり思っていたが、私の早とちりだった。

コレット先端のナットにスプリングコレットをしっかりと差し込む必要があるのにそれを知らず、ただ何となくあわせてネジをしめていたのがブレの原因だった。

まったく無智だな。

ヘリカル巻きコイル（POE Vortex Coil）

 とても変わった巻き方のコイルを見つけたので試しに作ってみた。

タイトルには「ヘリカル巻きコイル」とつけてみたが、一般的かどうかわからない。

このコイルは「POE Vortex Coil」「Rodin Coil(ロダンコイル)」などと呼ばれているようだ。

Vortexとあるように、巻き線が渦巻き状になっているトロイダル型のコイル。

この写真では、巻き線をアースなどに使うIV1.6mmで作ってみたが、あくまでも雰囲気をつかむだけのもので、本当ならΦ0.6ミリのエナメル線などを24芯に束ねたものを巻いていくようである。

しかし、ヒーラーの方にはこの形のものがあるだけで効果を感じるらしく（？）、ヒーリングアイテムとしても販売されているようである。私にはエネルギーが上がるとか身体が熱くなるといったことは起きなかったのだが、見た目は何かしら惹きつけられるものがある。

以下の動画で作り方が紹介されている。

このコイルの作る磁場はかなり特殊なようで、Youtubeなどで色々な実験が紹介されているようだ。

自分の場合、このコイルに交流信号を入れたときに生じる磁場の渦巻きがどのようなものなのか探ってみたいなと考えている。そして、ひょっとしたら浮揚装置のパワーコイルに使えるのではないかなと。

まずは、3Dプリンターでワイヤーを巻き付ける特殊なコアを出力。7つのパーツをプリントしてセメダインスーパーXで止めた。

ひとつ目は、外径150ミリの大きさで挑戦。

ワイヤーを24本束ねたものをつくるのが結構面倒で、さらに巻き付けるときにワイヤーがゆるんで解けてくるのでインシュロックなどで固定していく。