Q3

புவியீர்ப்பு விசை + flywheel + air core generator combo-வாக செய்ய design செய்ய விரும்புகிறேன்

புவியீர்ப்பு விசை + Flywheel + Air-core Generator combo என்பது low-RPM, continuous micro-power உற்பத்திக்கு மிகச் சிறந்த தீர்வு.

இப்போது நாம் இதை 5 முக்கிய கட்டங்களாக பிரித்து ஒரு முழுமையான டிசைன் + கணக்கீடு தொகுப்பாக உருவாக்கப்போகிறோம்:

📐 1. Overall Working Principle (செயல்பாட்டு கருத்து):

Heavy Weight (ex: 20 kg) – ஒரு உயரத்தில் வைத்து, புவியீர்ப்பு விசை மூலம் கீழே மெதுவாக விழவிடப்படுகிறது.
Gearbox – கீழ்வரும் இயக்கத்தை சுழற்சி இயக்கமாக மாற்றி flywheel-க்கு வழங்கும்.
Flywheel – நெடுந்தொலைவு சக்தி சேமித்து, சீராக சுழல உதவுகிறது.
Air-core Coil Generator – சுழற்சி இயக்கம் மூலம் எலக்ட்ரிக்கல் சக்தி (DC) உற்பத்தி.

$E = m g h = 20 \times 9.81 \times 2.5 = 490.5 Joules$

→ இந்த energy-ஐ 5W DC ஆக மாற்ற,

$t = \frac{490.5}{5} = 98.1 seconds \approx 1.6 m i n u t e s$

அதாவது:
20 kg weight → 1.6 நிமிடங்களுக்கு 5W வழங்கும்

➡️ Weight reset mechanism தேவை — பின்பாகமாக எளிய pulley + crank உருவாக்கலாம்.

Air-core Coil:
- Copper wire (34 AWG), ~1500 turns
- Coil Resistance ≈ 10–15 ohms
Magnet Disc:
- 8 to 12 Neodymium magnets arranged in circle
- N–S–N–S alternating polarity
Output Goal:
- 5V DC, 1A max

பகுதி	விவரம்
எடை	20 kg Iron Block (or concrete block)
Flywheel	Steel or cast-iron, ∅ 30cm, 10kg
Shaft	Steel rod (15mm dia)
Coil	Enamel copper wire (0.3mm)
Magnet	NdFeB grade N42, 25mm dia, 10mm thick
Bearings	Ball bearings (for low-friction)
Frame	MS or Aluminum (welded or bolted)
Output Circuitry	Bridge rectifier + Capacitor + Regulator