Ako vyrobiť generátor vlastnými rukami?

Elektrina z najbližšieho elektrického vedenia nie je vždy dodávaná nepretržite. V prímestských sídlach, kde sú výpadky prúdu na jednu alebo niekoľko hodín častým javom, pomáhajú generátory eliminovať prerušenia dodávky elektriny. Ak máte nejaké zručnosti, môžete ich urobiť sami.

Hlavná vlastnosť, vďaka ktorej sa mnohí používatelia všetkých druhov gadgetov rozhodujú pre takýto „domáci produkt“ - schopnosť priviesť generátor na napájanie, čo stačí nielen na dobitie mobilného telefónu, ale aj na napájanie notebooku, televízora a dokonca aj domácej minimrazničky, nehovoriac o desiatke LED svietidiel. Spravidla sa volí variant zariadenia s najvyššou výstupnou účinnosťou a najmenšou vynaloženou námahou.

Na výrobu takéhoto zariadenia musí mať používateľ nasledujúce znalosti.

• Rozumieť schémam zapojenia, vedieť ich čítať... Podľa jedného z nich sa podobné zariadenie montuje.
• Pochopte, ako funguje elektrický generátor. Jeho práca je založená na Faradayovom zákone: počet magnetických čiar permanentného magnetu prepichujúcich obvod sa musí zmeniť, inak sa nebude vyrábať elektrina.
• Ovládať elektroinštalačné a inštalatérske práce, ovládať elektrické náradie. Predtým, v sovietskych časoch, bola povinnou súčasťou vzdelávacieho programu nielen fyzika, ale aj pevnosť materiálov (časť vedy o sile materiálov). Faktom je, že nesprávne zvolené prvky nosných konštrukcií, ktoré nie sú navzájom spojené požadovaným spôsobom, sa pri aktívnom zaťažení rýchlo deformujú.

Nie je ťažké vyrobiť elektrický generátor doma vlastnými rukami. Jednoduchý magnetický generátor je zostavený na základe niektorého z hotových motorov: kolektorový, krokový atď. Takýto "domáci" môžete zostaviť od začiatku tak, že magnety upevníte na otočnú os a umiestnite ich do obdĺžnikovej cievky. ktoré pri otáčaní generujú elektrostatické pole.

Elektrický generátor na drevo je v skutočnosti sporák (vrátane kempingového), na stenách ktorého sú upevnené Peltierove prvky, uzavreté radiátormi. Podstatou Peltierovho javu je, že dosky z rôznych vodičov sa na jednej strane ohrievajú a na druhej ochladzujú. To vedie k vzniku elektrického prúdu na póloch takejto dosky. Najlepšie zo všetkého je, že takáto generátorová pec pracuje v mraze: najväčší teplotný rozdiel na každej strane dosky vedie k rozvoju maximálneho výkonu.

Parogenerátor je klasická tepelná elektráreň v mini verzii... Vodná slučková pec vytvára paru, ktorá sa privádza k lopatkám turbíny. Tepelná energia pary núti turbínu roztáčať motorgenerátor, ktorého hriadeľ je pevne spojený s hriadeľom samotnej turbíny. Takýto systém je uzavretý: vyžaduje pravidelné monitorovanie zvonku, ako aj prítomnosť chladiaceho okruhu, v ktorom para kondenzuje späť na vodu.

Generátor založený na asynchrónnom motore napájanom 220 V Je zariadenie s tromi od seba vzdialenými statorovými vinutiami (pevná časť motora). Keďže samotný motor pracuje od 220 alebo 380 (v trojfázovej sieti) voltov, potom bude generovať rovnaké napätie, stačí roztočiť jeho hriadeľ aspoň na 50 otáčok za sekundu. Nie je potrebné ho montovať: aby ste mohli použiť hotovú jednotku, stačí k vinutiu pripojiť ďalšie kondenzátory.

Ako pracovný modul elektromagnetického (mechanického) generátora sa používa vhodný motor. Používajú sa motory niekoľkých typov: kolektorové (kefové), bezkefkové, krokové (kefy a krúžky sa nepoužívajú), synchrónne a asynchrónne. V závislosti od toho, aký prúd vzniká, sa používajú nasledujúce diely a zostavy.

• Usmerňovacie diódy. Premieňa striedavý prúd na jednosmerný prúd. V predaji sú vysokovýkonné diódové mostíky určené pre prúdy desiatok ampérov a napätie do 50 V.
• Polárne kondenzátory... Určené pre jednosmerný prúd. Plnia úlohu vyhladzovacieho filtra, ktorý vyrovnáva zvlnenie jednosmerného napätia.
• Prídavná doska s USB portom - prevádza napätie 1,5-20 voltov na požadované smartfóny, tablety a väčšinu notebookov 5. Objednávané na AliExpress a iných internetových obchodoch.

Napríklad použitie asynchrónneho motora bude vyžadovať pripojenie vašich miniaplikácií a iných zariadení ako obvykle - napríklad z domácej zásuvky.

Pomocné materiály môžu byť akékoľvek, pretože zohrávajú úlohu nosnej konštrukcie:

• drevené kocky;
• kovové armatúry;
• profily;
• upevňovacie prvky (skrutky s maticami a podložkami, svorky, konzoly, svorky, konzoly, skrutky);
• potrubia akéhokoľvek priemeru atď.

Nasledujúce produkty sa používajú ako elektrické náradie.

• bulharčina so sadou rezných kotúčov (na kov a drevo) a brúsnym kotúčom (dodávaný vo forme šmirgľového kotúča alebo univerzálneho tvrdého kotúča).
• Elektrická vŕtačka so sadou vrtákov do kovu. Ak je napríklad veterná turbína inštalovaná s podperou na stene domu, môže byť potrebná štandardná príklepová vŕtačka so sadou príklepových vŕtačiek a / alebo betónových koruniek. Príklepová vŕtačka môže byť vybavená aj adaptérom pre jednoduché alebo kužeľové vrtáky a drevené korunky.
• Skrutkovač. Bude to potrebné, keď je konštrukcia masívna a musíte zaskrutkovať samorezné skrutky v množstve niekoľkých desiatok. Je možné ho doplniť hlavami na adaptér-kľúč alebo univerzálnou hlavou na matice, pripomínajúcou nastaviteľný kľúč.

Po príprave potrebného vybavenia pristúpme k procesu výroby generátora.

Asynchrónny generátor má vlastnosť samosynchronizácie: zapnutie vinutia rotora bez napájania, v ktorom je vybudené konštantné magnetické pole. Samobudenie vinutia rotora vo veveričke sa uskutočňuje v dôsledku javu zvyškovej magnetizácie. Ak chcete zostaviť asynchrónny generátor, postupujte podľa pokynov nižšie.

1. Umiestnite motor a prenosový pohon na jednej nosnej konštrukcii.
2. K vinutiu pripojte variabilné (nepolárne) kondenzátory... Samotné vinutia sú zahrnuté podľa schémy "hviezdy": niektoré ich konce sa zbiehajú v strede (na telo), zatiaľ čo iné sú vyvedené oddelene.
3. Kondenzátory sú zapojené podľa schémy "trojuholníka": voľné konce vinutia sú pripojené k jeho vrcholom... Výkon motora - 2-5 kilowattov, kapacita kondenzátora - 28-138 mikrofaradov. Zvoľte takú kapacitu, aby sa neznižovalo generované napätie – v závislosti od záťaže, ktorú plánujete použiť.

Pred spustením generátor otestujte. Test je možné vykonať pomocou klasickej žiarovky s výkonom niekoľkých desiatok wattov. Úlohou je zabezpečiť neprerušovanú dodávku generovaného napätia. Budete potrebovať nastavenie schopné dodávať 3000 otáčok za minútu.Napríklad výkonný veterný mlyn s prevodovkou (alebo reťazovým pohonom), palivový motor z akejkoľvek jednotky, vodná turbína na rieke atď.

Vytvorenie asynchrónneho generátora je najjednoduchšou zmenou obvodu hotového motora rovnakého typu. Pre neodýmové magnety nie je potrebné preostrovať rotor, čo sa nedá povedať o autogenerátore, v ktorom je vinutie rotora napájané batériou. Mimochodom, väčšina moderných automobilových generátorov je založená na synchrónnom motore, v ktorom počet otáčok za minútu pevne súvisí s frekvenciou generovaného prúdu. Aby ste sa zbavili potreby napájať vinutie rotora, môžete motor prerobiť odstránením tohto vinutia a odrezaním osi rotora pod plochými magnetmi.

Ak chcete zostaviť generátor na drevo, postupujte takto.

1. Na stene sporáka alebo pyrolýznej pece umiestnite radiátor hrotmi dovnútra.
2. Mount má jeden alebo viac Peltierových prvkov so zameraním na oblasť radiátora.
3. Pripojiť k prvku Peltier je ďalší radiátor.
4. Umiestnite jednotku na tienistú stranu domu na určené miesto. Stena by nemala mať izoláciu a tiež by v tomto bode nemala byť príliš hrubá, pretože je potrebný prístup k vonkajšiemu chladu. Ideálnou možnosťou je technická miestnosť-priestor pre takúto pec, v ktorej je nasávacie vetracie potrubie na spaľovanie palivového dreva. Radiátor je umiestnený vedľa neho na studenej strane.

Štart takéhoto generátora sa vykonáva pri zapálení palivového dreva. Keď je drevo v plameňoch, Peltierov prvok dodá maximálny výkon. Ochladzovať ho bude studený vzduch prichádzajúci z ulice. Proces vykurovania bude zabezpečovať stena kachlí.

Na zostavenie generátora kolektora sa odporúča použiť nasledujúce pokyny.

1. Umiestnite kartáčovaný motor na základný rám alebo inú konštrukciu.
2. K jeho svorkám pripojte jednosmerný vyhladzovací kondenzátor a dosku meniča (jednosmerný menič).
3. Pripojte port USB k výstupu dosky DC (ak nie je súčasťou dodávky).
4. Umiestnite generátor na rám bicykla alebo k nemu vyrobte „veternú turbínu“ (napríklad z dielov z ventilátora s pokazeným motorom). V druhom prípade je pre pohodlie "veterného mlyna" umiestnená lopatka, ktorá otáča štruktúru v smere vetra.

Pripojte svoj smartfón, tablet, mobilný telefón, inteligentné hodinky alebo iné zariadenie. Napríklad motor z tlačiarne generuje výkon až niekoľko wattov: napríklad pri 12 voltoch, pre ktoré je určený, môže prúd dosiahnuť 600 miliampérov. Nevýhody kolektorových motorov: nízka účinnosť a častá výmena kief.

Namiesto kolektorového motora použite krokový motor: jeho účinnosť je oveľa vyššia, môže trvať viac ako tucet rokov. Internetové obchody sú plné modelov, ktoré dávajú napätie 12 voltov a prúd 1,8-4,2 ampérov. Krokový motor môže mať vinutia 2, 3 alebo 4. Zapnutím v sérii získate 24, 36 alebo 48 V. Paralelné zapojenie poskytne úmerne vyšší prúd. Bude ťažšie "pretaktovať" generátor na požadované napätie.

Generátor používaný vo vonkajších podmienkach (veterná farma pre súkromný dom, generátor bicyklov) sa odporúča chrániť pred dažďom, nečistotami z ciest a inými cudzími časticami umiestnením do samostatného krytu.

Zariadenie pracujúce vo vonkajších podmienkach v režime mnohohodinového denného zaťaženia vyžaduje pravidelné (minimálne raz za pol roka) premazávanie ložísk. Tie sú zase v každom motorgenerátore.

Neskratujte vodiče motora a pomocnú elektroniku. Roztočiť uzavretý motor je niekoľkonásobne ťažšie kvôli sile, ktorá je úmerná zaťaženiu, ktoré bráni otáčaniu rotora.Vinutia, ktoré sú pri otáčaní hriadeľa skratované, môžu vyhorieť. Polovodičová elektronika (solárne články, Peltierove články) tiež rýchlo zlyháva, pretože je uzavretá.

Ako vyrobiť generátor vlastnými rukami, pozri nižšie.