Как да направите генератор със собствените си ръце? Домашен прост електрически генератор от електродвигател у дома

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-18 12:04

Електричеството от най -близкия електропровод не винаги се подава непрекъснато. В крайградските населени места, където прекъсванията на електрозахранването за един или няколко часа са често явление, генераторите помагат за премахване на прекъсванията в електрозахранването. Ако имате някои умения, можете да ги направите сами.

Характеристики на домашно приготвени генератори

Основната характеристика, поради която много потребители на всякакви джаджи се решават на такъв "домашен продукт " - възможността за включване на генератора, което е достатъчно не само за презареждане на мобилен телефон, но и за доставяне на лаптоп, телевизор и дори самоделен мини фризер, да не говорим за дузина LED лампи. Като правило се избира вариантът на устройството с най -висока ефективност на изхода и най -малко приложени усилия.

Във всеки случай основата е обратим двигател, който работи не само за преобразуване на електричеството в кинетична (механична) енергия, но и обратно.

За да направи такова устройство, потребителят трябва да притежава следните познания

• Разберете електрическите схеми, можете да ги прочетете … Според един от тях се сглобява подобно устройство.
• Разберете как работи електрическият генератор . Неговата работа се основава на закона на Фарадей: броят на магнитните линии на постоянен магнит, пробиващ веригата, трябва да се промени, в противен случай няма да се генерира електричество.
• Да притежават умения за електрически инсталации и водопроводни работи, да могат да боравят с електрически инструменти . По -рано, в съветските времена, не само физиката, но и здравината на материалите (раздел на науката за здравината на материалите) е задължителна част от образователната програма. Факт е, че неправилно избраните елементи на носещите конструкции, които не са свързани помежду си по необходимия начин, бързо се деформират при активно натоварване.

С всички горепосочени знания и желание потребителят може лесно да сглоби устройство, което спестява (в сравнение с индустриалното) няколко десетки хиляди рубли.

производство

Не е трудно да направите електрически генератор у дома със собствените си ръце . Един прост магнитен генератор се сглобява на базата на всеки от готовите двигатели: колектор, степер и пр. Можете също така да сглобите такъв „домашен“от нулата, като фиксирате магнитите върху въртяща се ос и ги поставите в правоъгълна намотка което генерира електростатично поле, докато се въртят.

Електрически генератор на дърва всъщност е печка (включително къмпинг), по стените на която са фиксирани елементи Пелтие, затворени от радиатори . Същността на ефекта на Пелтие е, че плочите от различни проводници се нагряват от едната страна и се охлаждат от другата. Това води до появата на електрически ток в полюсите на такава плоча. Най -хубавото е, че такава генераторна пещ работи при замръзване: най -голямата температурна разлика от всяка страна на плочата води до развитие на максимална мощност.

Парогенераторът е класическа термична електроцентрала в мини версия … Пещ с воден контур генерира пара, която се подава към лопатките на турбината. Топлинната енергия на парата принуждава турбината да завърти мотор-генератора, чийто вал е здраво свързан с вала на самата турбина. Такава система е затворена: тя изисква периодично наблюдение отвън, както и наличието на охлаждащ кръг, в който парата се рекондензира обратно във вода.

Такава инсталация е много масивна, няма да я вземете със себе си на поход.

Генератор, базиран на асинхронен двигател, захранван от 220 волта Представлява устройство с три разположени статорни намотки (неподвижна част на двигателя). Тъй като самият двигател работи от 220 или 380 (в трифазна мрежа) волта, той ще генерира същото напрежение, трябва само да завърти вала си до най-малко 50 оборота в секунда. Няма нужда да го сглобявате: за да използвате готовия блок, просто трябва да свържете допълнителни кондензатори към намотките.

Инструменти и материали

За работен модул на електромагнитния (механичен) генератор се взема подходящ двигател. Използват се няколко типа двигатели: колекторни (четка), безчеткови, стъпаловидни (четки и пръстени не се използват), синхронни и асинхронни. В зависимост от генерирания ток се използват следните части и възли.

• Токоизправителни диоди . Преобразува променлив ток в постоянен ток. Продават се диодни мостове с висока мощност, предназначени за токове от десетки ампера и напрежения до 50 V.
• Полярни кондензатори … Проектиран за постоянен ток. Те играят ролята на изглаждащ филтър, който изравнява вълните от DC напрежение.
• Допълнителна платка с USB порт - преобразува напрежението в 1, 5-20 волта в необходимите смартфони, таблети и повечето лаптопи 5. Поръчано в AliExpress и други онлайн магазини.

Всички тези радиокомпоненти са необходими, когато двигателят-генератор произвежда не повече от няколко десетки волта.

Използването например на асинхронен двигател ще изисква свързването на вашите притурки и други устройства както обикновено - например от домакински контакт.

Спомагателните материали могат да бъдат всякакви, тъй като играят ролята на носеща конструкция:

• дървени решетки;
• метални фитинги;
• профили;
• крепежни елементи (болтове с гайки и шайби, скоби, скоби, скоби, скоби, винтове);
• тръби с всякакъв диаметър и др.

Следните продукти се използват като електрически инструменти

• български с комплект режещи дискове (за метал и дърво) и шлифовъчен диск (доставя се под формата на шкурка или универсален твърд диск).
• Електрическа бормашина с комплект свредла за метал. Ако например вятърна турбина е монтирана с опора на стената на къща, тогава може да се наложи стандартна ударна бормашина с набор от ударни бормашини и / или бетонни коронки. Ударната бормашина може да бъде оборудвана и с адаптер за прости или конични свредла и корони за дърво.
• Отвертка . Това ще бъде необходимо, когато конструкцията е масивна и трябва да завиете самонарезни винтове в количество от няколко десетки. Може да се допълни с глави за адаптер-ключ или универсална глава за гайки, напомнящи за регулируем ключ.

След като подготвихме необходимото оборудване, нека преминем към процеса на изработка на генератор.

Схема на сглобяване

Асинхронен генератор има свойството на самосинхронизация: включване на намотката на ротора без захранване, при което се възбужда постоянно магнитно поле. Самовъзбуждането на намотката на ротора на катерицата се извършва поради явлението остатъчно намагнитване. За да сглобите асинхронен генератор, следвайте инструкциите по -долу.

1. Поставете двигателя и трансферното задвижване върху една носеща конструкция.
2. Свържете променливи (неполярни) кондензатори към намотките … Самите намотки са включени по схемата "звезда": някои от краищата им се сближават в центъра (върху тялото), докато други се извеждат отделно.
3. Кондензаторите са свързани по схемата "триъгълник": свободните краища на намотките са свързани към върховете му … Мощност на двигателя - 2-5 киловата, капацитет на кондензатора - 28-138 микрофарада. Изберете такъв капацитет, така че генерираното напрежение да не намалява - в зависимост от товара, който планирате да използвате.

Тествайте генератора, преди да го стартирате . Тестът може да се извърши с помощта на конвенционална крушка с нажежаема жичка от няколко десетки вата. Задачата е да се осигури непрекъснато захранване на генерираното напрежение. Ще ви е необходима настройка, способна да достави 3000 оборота в минута. Например мощна вятърна турбина с скоростна кутия (или верижно задвижване), горивен двигател от всяка единица, водна турбина на река и т.н.

Факт е, че човек сам няма да може да завърти нито един двигател-генератор с мощност над 150 W, без значение какви усилия полага. Тук възможностите му са ограничени.

Изработването на асинхронен генератор е най-простата промяна на веригата на готов двигател от същия тип . Няма нужда от повторно заточване на ротора за неодимови магнити, което не може да се каже за автомобилен генератор, при който намотката на ротора се захранва от батерия. Между другото, повечето съвременни автомобилни генератори се основават на синхронен двигател, при който броят на оборотите в минута е строго свързан с честотата на генерирания ток. За да се отървете от необходимостта от захранване на намотката на ротора, можете да ремонтирате двигателя, като премахнете тази намотка и отрежете оста на ротора под плоските магнити.

За да сглобите генератор на дърва, направете следното

1. На стената на бурканска печка или пещ за пиролиза поставете радиатора с шиповете навътре .
2. Монтиране той има един или повече елементи на Пелтие, фокусирани върху зоната на радиатора.
3. Прикрепете към елемент Peltier е друг радиатор.
4. Поставете устройството на сенчестата страна на къщата на определено място . Стената не трябва да има изолация, а също и да е твърде дебела в този момент, тъй като е необходим достъп до външния студ. Идеален вариант е техническо помещение-отделение за такава печка, в което има смукателен вентилационен канал за изгаряне на дърва за огрев. Радиаторът е поставен до него от студената страна.

Стартирането на такъв генератор се извършва при запалване на дърва за огрев. Когато дървото гори, елементът Пелтие ще достави максимална мощност. Ще се охлажда от студен въздух, идващ от улицата. Процесът на нагряване ще се осигури от стената на печката.

Препоръчва се да използвате следните инструкции за сглобяване на колекторния генератор

1. Поставете четковия двигател върху основна рамка или друга конструкция.
2. Свържете DC изглаждащ кондензатор и преобразувателна платка (DC инвертор) към неговите клеми.
3. Свържете USB порта към изхода на DC платката (ако не е доставена с такава).
4. Поставете генератора върху рамката на велосипеда или направете „вятърна турбина“за него (например от части от вентилатор с повреден двигател). Във втория случай, за удобство на "вятърната мелница", се поставя лостова лопатка, завъртаща конструкцията в посоката, в която вятърът духа.

Свържете вашия смартфон, таблет, мобилен телефон, смарт часовник или друго устройство . Мотор от принтер например генерира до няколко вата мощност: например при 12 волта, за които е проектиран, токът може да достигне 600 милиампера. Недостатъци на колекторните двигатели: ниска ефективност и честа смяна на четките.

Работейки по няколко часа всеки ден, четките ще издържат максимум 2-3 месеца.

Използвайте стъпков двигател вместо колекторен двигател: ефективността му е много по -висока, може да издържи повече от десетина години. Онлайн магазините са пълни с модели, които дават напрежение от 12 волта и ток от 1, 8-4, 2 ампера. Стъпковият двигател може да има 2, 3 или 4. Намотките. С включването им последователно получавате 24, 36 или 48 V. Паралелното свързване ще даде пропорционално по -висок ампераж. Ще бъде по -трудно да се "овърклокне" генератора до необходимото номинално напрежение.

Препоръки за употреба

Генератор, използван във външни условия (вятърна ферма за частна къща, велосипеден генератор), се препоръчва да бъде защитен от дъжд, пътна мръсотия и други чужди частици, като се постави в отделен корпус.

Устройството, работещо на открито в режим на многочасово натоварване, се нуждае от редовно (поне веднъж на всеки шест месеца) смазване на лагерите . Те от своя страна са във всеки двигател-генератор.

Не допускайте късо съединение на проводниците на двигателя и спомагателната електроника. Завъртането на затворен двигател е няколко пъти по -трудно поради сила, пропорционална на натоварването, което възпрепятства въртенето на ротора. Намотките, които са късо съединени, докато валът се върти, могат да изгорят. Полупроводниковата електроника (слънчеви клетки, елементи на Пелтие) също бързо се проваля, като е затворена.