Теоретична максимальна створена потужність для заданого крутного моменту

Будучи інженером-електриком, я сподіваюся, що хтось допоможе мені ще раз перевірити мою математику. У мене є невелика схема, яку я хочу живити роками, яка споживає в середньому 10uA на 3V.

Я хотів би живити цю схему від невеликої водної турбіни з магнітною муфтою, яка може витримати не більше ніж 1 унція крутного моменту перед ковзанням.

Якщо турбіна працює 1 год / день зі швидкістю 100 об / хв (і 1 унція-дюйм крутного моменту), і якщо припустити, що схема генератора та регулятора працює зі 100% ефективністю, чи зможе вона живити цю схему. Я думаю, що це близько.

Ви постачаєте потужність лише 30 мікрохват, тож за день буде генеруватися 2,6 джоуля. Це дуже мало.

1 унція становить приблизно 0,0071 ньютонметра, 100 об / хв - приблизно 10,5 рад / с. 0,0071Нм при 10,5рад / с помножено становить 0,074 Вт. З 2.6 джоулем ви зможете це робити протягом приблизно 35 секунд.

І це припускається, що втрат ніде немає. Але будуть. Залежно від того, як ви будете зберігати енергію, я думаю, ви зможете запустити її протягом 5 секунд, якщо взагалі. Тому ніде години, на які ви орієнтуєтесь. Вам просто потрібно більше сил для цього, і розкажіть нам, як розробляється програма, лише тоді можна здогадатися про втрати.

Одна порада: ознайомитись з метричною системою, перетворити обчислення з одиницями набагато простіше.

ваш ланцюг вимагає (3 вольта х 10 мікроампер) = 30 мікроватт для роботи. за добу в 24 години він буде споживати (30 uW x 24h) = 720 uW-годин енергії.

ваш насос виробляє (1 унція в 100 об / хв) одиниць живлення (пізніше про перетворення одиниць ми будемо хвилюватися). за добу вона виробить (1 унція в 100 об / хв 60 хвилин) механічної енергії.

Тепер перейдіть до розділу "Перетворення одиниць" в Інтернеті та знайдіть коефіцієнти перетворення, необхідні для отримання потужності насоса у ват-години, і прирівняйте їх.