Cum Să Faci Un Generator Cu Mâinile Tale? Generator Electric Simplu De Casă De La Un Motor Electric De Acasă

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-18 12:23

Electricitatea de la cea mai apropiată linie de transport a energiei nu este întotdeauna furnizată neîntrerupt. În așezările suburbane, unde întreruperile de energie electrică pentru una sau mai multe ore sunt frecvente, generatoarele ajută la eliminarea întreruperilor de alimentare cu energie electrică. Dacă ai niște abilități, le poți face singur.

Caracteristici ale generatoarelor de casă

Principala caracteristică, datorită căreia mulți utilizatori de tot felul de gadgeturi decid asupra unui astfel de „produs de casă” - capacitatea de a aduce generatorul la alimentare, ceea ce este suficient nu numai pentru a reîncărca un telefon mobil, ci și pentru a furniza un laptop, televizor și chiar un mini-congelator de casă, ca să nu mai vorbim de o duzină de lămpi cu LED-uri. De regulă, se alege varianta dispozitivului cu cea mai mare eficiență de ieșire și cu cel mai mic efort aplicat.

În orice caz, baza este un motor reversibil care funcționează nu numai pentru a converti electricitatea în energie cinetică (mecanică), ci și invers.

Pentru a realiza un astfel de dispozitiv, utilizatorul trebuie să aibă următoarele cunoștințe

• Înțelegeți schemele de cablare și puteți să le citiți … Potrivit unuia dintre ei, se asamblează un dispozitiv similar.
• Înțelegeți cum funcționează un generator electric . Lucrarea sa se bazează pe legea lui Faraday: numărul de linii magnetice ale unui magnet permanent care străpunge circuitul trebuie să se schimbe, altfel nu va fi generată electricitate.
• Poseda abilitățile de instalare electrică și lucrări de instalații sanitare, să poată manipula scule electrice . Mai devreme, în epoca sovietică, nu numai fizica, ci și rezistența materialelor (o secțiune a științei despre rezistența materialelor) era o parte obligatorie a programului educațional. Faptul este că elementele selectate incorect ale structurilor de susținere, care nu sunt conectate între ele în modul necesar, se deformează rapid sub sarcină activă.

Cu toate cunoștințele și dorințele de mai sus, utilizatorul poate asambla cu ușurință un dispozitiv care economisește (în comparație cu unul industrial) câteva zeci de mii de ruble.

de fabricație

Nu este dificil să faci un generator electric acasă cu propriile mâini . Un generator magnetic simplu este asamblat pe baza oricăruia dintre motoarele gata făcute: colector, pas cu pas etc. Puteți asambla un astfel de „de casă” de la zero fixând magneții pe o axă rotativă și plasându-i într-o bobină dreptunghiulară care generează un câmp electrostatic pe măsură ce se rotesc.

Un generator electric pe lemne este, de fapt, un aragaz (inclusiv unul de camping), pe pereții căruia sunt fixate elemente Peltier, închise de calorifere . Esența efectului Peltier este că plăcile de la conductori diferiți sunt încălzite pe o parte și răcite pe cealaltă. Acest lucru duce la apariția unui curent electric la polii unei astfel de plăci. Cel mai bun dintre toate, un astfel de cuptor generator funcționează în îngheț: cea mai mare diferență de temperatură de pe fiecare parte a plăcii duce la dezvoltarea puterii maxime.

Generatorul de abur este o centrală termică clasică într-o versiune mini … Un cuptor cu buclă de apă generează abur care este alimentat la palele turbinei. Energia termică a aburului forțează turbina să rotească motorul-generator, al cărui arbore este conectat rigid la arborele turbinei în sine. Un astfel de sistem este închis: necesită monitorizare periodică din exterior, precum și prezența unui circuit de răcire în care aburul este recondensat înapoi în apă.

O astfel de instalație este foarte masivă, nu o veți lua cu voi în drumeție.

Generator bazat pe un motor asincron alimentat de 220 volți Este un dispozitiv cu trei înfășurări ale statorului distanțate (parte fixă a motorului). Deoarece motorul în sine funcționează de la 220 sau 380 (într-o rețea trifazată) volți, atunci va genera aceeași tensiune, trebuie doar să-i rotiți arborele până la cel puțin 50 de rotații pe secundă. Nu este nevoie să o asamblați: pentru a utiliza unitatea finită, trebuie doar să conectați condensatori suplimentari la înfășurări.

Unelte și materiale

Un motor adecvat este luat ca modul de lucru al generatorului electromagnetic (mecanic). Se folosesc motoare de mai multe tipuri: colector (perie), fără perii, trepte (nu se folosesc perii și inele), sincrone și asincrone. În funcție de curentul generat, sunt utilizate următoarele piese și ansambluri.

• Diodele redresoare . Convertește curent alternativ în curent continuu. Sunt comercializate poduri cu diode de mare putere, proiectate pentru curenți de zeci de amperi și tensiuni de până la 50 V.
• Condensatoare polare … Proiectat pentru curent continuu. Acestea joacă rolul unui filtru de netezire care uniformizează undele de tensiune DC.
• Placă suplimentară cu port USB - convertește tensiunea la 1, 5-20 volți în smartphone-urile, tabletele și majoritatea laptopurilor necesare 5. Comandate pe AliExpress și alte magazine online.

Toate aceste componente radio sunt necesare atunci când motorul-generator nu produce mai mult de câteva zeci de volți.

Utilizarea, de exemplu, a unui motor asincron va necesita conectarea gadgeturilor și a altor dispozitive ca de obicei - de exemplu de la o priză de uz casnic.

Materialele auxiliare pot fi oricare, deoarece joacă rolul unei structuri de susținere:

• bare de lemn;
• fitinguri metalice;
• profiluri;
• elemente de fixare (șuruburi cu piulițe și șaibe, cleme, suporturi, cleme, suporturi, șuruburi);
• conducte de orice diametru etc.

Următoarele produse sunt utilizate ca instrumente electrice

• bulgară cu un set de discuri de tăiere (pentru metal și lemn) și un disc de măcinat (furnizat sub forma unei roți smirghel sau a unui disc dur universal).
• Bormasina electrica cu un set de burghie pentru metal. Dacă, de exemplu, o turbină eoliană este instalată cu un suport pe peretele unei case, atunci poate fi necesară o burghie cu ciocan standard cu un set de burghie cu ciocan și / sau coroane de beton. Burghiul cu ciocan poate fi echipat și cu un adaptor pentru burghie simple sau conice și coroane din lemn.
• Şurubelniţă . Va fi necesar atunci când structura este masivă și trebuie să înșurubați șuruburile autofiletante într-o cantitate de câteva zeci. Poate fi completat cu capete pentru o cheie adaptoare sau un cap universal pentru piulițe, care amintește de o cheie reglabilă.

După ce am pregătit echipamentul necesar, să trecem la procesul de realizare a unui grup electrogen.

Schema de asamblare

Un generator asincron are proprietatea autosincronizării: pornirea înfășurării rotorului fără alimentare, în care este excitat un câmp magnetic constant. Autoexcitația înfășurării rotorului cușcă de veveriță se efectuează datorită fenomenului de magnetizare reziduală. Pentru a asambla un generator asincron, urmați instrucțiunile de mai jos.

1. Așezați motorul și transferați unitatea pe o structură de susținere.
2. Conectați condensatori variabili (nepolari) la înfășurări … Înfășurările în sine sunt incluse în conformitate cu schema „stea”: unele dintre capetele lor converg în centru (pe corp), în timp ce altele sunt scoase separat.
3. Condensatorii sunt conectați conform schemei „triunghi”: capetele libere ale înfășurărilor sunt conectate la vârfurile sale … Puterea motorului - 2-5 kilowați, capacitatea condensatorului - 28-138 microfarade. Alegeți o astfel de capacitate, astfel încât tensiunea generată să nu scadă - în funcție de sarcina pe care intenționați să o utilizați.

Testați generatorul înainte de al porni . Testul poate fi efectuat folosind un bec incandescent convențional de câteva zeci de wați. Sarcina este de a asigura alimentarea neîntreruptă a tensiunii generate. Veți avea nevoie de o configurare capabilă să livreze 3000 rpm. De exemplu, o turbină eoliană puternică cu cutie de viteze (sau transmisie cu lanț), un motor cu combustibil de la orice unitate, o turbină de apă pe un râu etc.

Faptul este că o persoană singură nu va putea învârti niciun motor-generator la o putere mai mare de 150 W, indiferent de eforturile depuse. Aici posibilitățile sale sunt limitate.

Realizarea unui generator asincron este cea mai simplă modificare a circuitului unui motor gata făcut de același tip . Nu este nevoie să re-ascuțiți rotorul pentru magneții de neodim, ceea ce nu se poate spune despre un generator de mașină, în care înfășurarea rotorului este alimentată de o baterie. Apropo, majoritatea generatoarelor moderne de automobile se bazează pe un motor sincron, în care numărul de rotații pe minut este rigid legat de frecvența curentului generat. Pentru a scăpa de necesitatea alimentării înfășurării rotorului, puteți reface motorul prin îndepărtarea acestei înfășurări și tăierea axei rotorului sub magneții plate.

Pentru a asambla un generator pe lemne, procedați în felul următor

1. Pe peretele unui aragaz sau cuptor cu piroliză amplasați radiatorul cu vârfurile spre interior .
2. montură are unul sau mai multe elemente Peltier, concentrându-se pe zona radiatorului.
3. Atașați la element Peltier este un alt radiator.
4. Așezați unitatea pe partea umbrită a casei într-o zonă desemnată . Peretele nu trebuie să aibă izolație și să fie prea gros în acest moment, deoarece este necesar accesul la frigul exterior. O opțiune ideală este un compartiment tehnic de cameră pentru un astfel de aragaz, în care există un canal de ventilație de aspirație pentru arderea lemnului de foc. Radiatorul este așezat lângă acesta pe partea rece.

Pornirea unui astfel de generator se efectuează când se aprinde lemnul de foc. Când lemnul este în flăcări, elementul Peltier va oferi o putere maximă. Va fi răcit de aerul rece care vine de pe stradă. Procesul de încălzire va fi asigurat de peretele sobei.

Se recomandă utilizarea următoarelor instrucțiuni pentru asamblarea generatorului colector

1. Așezați motorul periat pe un cadru de bază sau pe o altă structură.
2. Conectați un condensator de netezire CC și o placă de conversie (invertor DC) la bornele sale.
3. Conectați portul USB la ieșirea plăcii DC (dacă nu este livrat împreună cu unul).
4. Așezați generatorul pe rama bicicletei sau creați o „turbină eoliană” (de exemplu, din piese de la un ventilator cu motor defect). În acest din urmă caz, pentru comoditatea „morii de vânt”, este plasată o paletă cu coadă, rotind structura în direcția în care bate vântul.

Conectați-vă smartphone-ul, tableta, telefonul mobil, ceasul inteligent sau alt dispozitiv . Un motor de la o imprimantă, de exemplu, generează până la mai mulți wați de putere: de exemplu, la 12 volți pentru care este proiectat, curentul poate ajunge la 600 miliamperi. Dezavantaje ale motoarelor colectoare: eficiență redusă și înlocuirea frecventă a periilor.

Lucrând câteva ore în fiecare zi, periile vor dura maximum 2-3 luni.

Utilizați un motor pas cu pas în locul unui motor colector: eficiența sa este mult mai mare, poate dura mai mult de o duzină de ani. Magazinele online sunt pline de modele care dau o tensiune de 12 volți și un curent de 1, 8-4, 2 amperi. Motorul pas cu pas poate avea 2, 3 sau 4. înfășurări. Prin pornirea lor în serie, veți obține 24, 36 sau 48 V. Conexiunea paralelă va da un amperaj proporțional mai mare. Va fi mai dificil să "overclockezi" generatorul la tensiunea nominală necesară.

Recomandări de utilizare

Un generator utilizat în condiții de exterior (parc eolian pentru o casă privată, generator de biciclete) este recomandat să fie protejat de ploaie, murdărie rutieră și alte particule străine, plasându-l într-o carcasă separată.

Dispozitivul, care funcționează în condiții de exterior în modul de încărcare zilnică de multe ore, are nevoie de ungere regulată (cel puțin o dată la șase luni) a rulmenților . La rândul lor, acestea se află în fiecare motor-generator.

Nu scurtcircuitați cablurile motorului și dispozitivele electronice auxiliare. Este de câteva ori mai dificil să rotiți un motor închis datorită unei forțe proporționale cu sarcina care inhibă rotația rotorului. Înfășurările care sunt scurtcircuitate în timp ce arborele se rotește pot arde. Electronica cu semiconductori (celule solare, elemente Peltier) eșuează rapid, fiind închise.