Cum să faci un generator cu propriile mâini?

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

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

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

• Înțelegeți diagramele de cablare, să le puteți citi... Potrivit unuia dintre ei, un dispozitiv similar este în curs de asamblare.
• 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 energie electrică nu va fi generată.
• Să posede abilități de instalare electrică și lucrări de instalații sanitare, să poată manipula unelte electrice. Mai devreme, în timpul sovietic, 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 incorect selectate ale structurilor de susținere, care nu sunt conectate între ele în modul necesar, se deformează rapid sub sarcină activă.

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, etc. De asemenea, puteți asambla un astfel de „de casă” de la zero fixând magneții pe o axă de rotație 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, o sobă (inclusiv una de camping), pe pereții căreia sunt fixate elemente Peltier, închise cu calorifere. Esența efectului Peltier este că plăcile de la diferiți conductori 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 bine, un astfel de cuptor generator funcționează în îngheț: cea mai mare diferență de temperatură de fiecare parte a plăcii duce la dezvoltarea puterii maxime.

Generatorul de abur este o centrala termica clasica in varianta mini... Un cuptor cu buclă de apă generează abur care este alimentat către paletele turbinei. Energia termică a aburului forțează turbina să rotească motorul-generator, al cărui arbore este legat rigid de 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.

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

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

• Diode redresoare. Transformă curentul alternativ în curent continuu. Sunt puse la vânzare punți de diode de mare putere, proiectate pentru curenți de zeci de amperi și tensiuni de până la 50 V.
• Condensatoare polare... Proiectat pentru curent continuu. Ele joacă rolul unui filtru de netezire care egalizează ondulațiile de tensiune DC.
• Placă suplimentară cu port USB - convertește tensiunea de 1,5-20 volți la smartphone-urile, tabletele și majoritatea laptopurilor necesare 5. Comandat pe AliExpress și alte magazine online.

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

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

• blocuri de lemn;
• armături metalice;
• profile;
• elemente de fixare (șuruburi cu piulițe și șaibe, cleme, console, cleme, console, șuruburi);
• conducte de orice diametru etc.

Următoarele produse sunt folosite ca unelte electrice.

• bulgară cu un set de discuri de tăiere (pentru metal și lemn) și un disc de șlefuit (furnizat sub formă de roată de smirghel sau de 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 necesar un burghiu cu ciocan standard cu un set de burghie cu ciocan și/sau coroane de beton. Mașina de găurit cu ciocan poate fi echipată și cu un adaptor pentru burghie simple sau conice și coroane de lemn.
• Şurubelniţă. Va fi necesar atunci când structura este masivă și trebuie să înșurubați șuruburi autofiletante într-o cantitate de câteva zeci. Poate fi completat cu capete pentru o cheie-adaptor sau cu un cap universal pentru piulițe, amintind de o cheie reglabilă.

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

Un generator asincron are proprietatea de auto-sincronizare: pornirea înfășurării rotorului fără alimentare cu energie, în care este excitat un câmp magnetic constant. Autoexcitarea înfășurării rotorului cuștii de veveriță se realizează datorită fenomenului de magnetizare reziduală. Pentru a asambla un generator asincron, urmați instrucțiunile de mai jos.

1. Așezați motorul și unitatea de transfer pe o singură structură de susținere.
2. Conectați condensatoare variabile (nepolare) la înfășurări... Înfășurările în sine sunt incluse conform schemei „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 microfaradi. 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 a-l porni. Testul poate fi efectuat folosind un bec convențional cu incandescență de câteva zeci de wați. Sarcina este de a asigura alimentarea neîntreruptă a tensiunii generate. Veți avea nevoie de o configurație capabilă să furnizeze 3000 rpm.De exemplu, o turbină eoliană puternică cu o cutie de viteze (sau transmisie cu lanț), un motor cu combustibil de la orice unitate, o turbină cu apă pe un râu etc.

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

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

1. Pe peretele unui aragaz sau al cuptorului cu piroliză așezați caloriferul 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, de asemenea, să fie prea gros în acest moment, deoarece este necesar accesul la frigul exterior. O opțiune ideală este o cameră-compartiment tehnic pentru o astfel de sobă, în care există o conductă de ventilație cu aspirație pentru arderea lemnului de foc. Radiatorul este plasat lângă el pe partea rece.

Pornirea unui astfel de generator se efectuează atunci când lemnul de foc este aprins. Când lemnul arde, elementul Peltier va oferi putere maximă. Acesta va fi racit de aerul rece care vine de pe strada. Procesul de încălzire va fi asigurat de peretele sobei.

Se recomandă utilizarea următoarelor instrucțiuni pentru asamblarea generatorului de colector.

1. Așezați motorul periat pe un cadru de bază sau altă structură.
2. Conectați un condensator de netezire DC și o placă convertor (invertor DC) la bornele sale.
3. Conectați portul USB la ieșirea plăcii DC (dacă nu este furnizată cu una).
4. Așezați generatorul pe cadrul bicicletei sau faceți o „turbină eoliană” pentru el (de exemplu, din piese dintr-un ventilator cu un motor defect). În acest din urmă caz, pentru comoditatea „morii de vânt”, este plasată o paletă, 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 câțiva wați de putere: de exemplu, la 12 volți pentru care este proiectat, curentul poate ajunge la 600 de miliamperi. Dezavantajele motoarelor colectoare: randament scăzut și înlocuire frecventă a periilor.

Utilizați un motor pas cu pas în loc de un 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 volti si un curent de 1,8-4,2 amperi. Motorul pas cu pas poate avea 2, 3 sau 4. înfășurări.Prin pornirea lor în serie, obțineți 24, 36 sau 48 V. Conexiunea în paralel va da un amperaj proporțional mai mare. Va fi mai dificil să „overclockați” generatorul la tensiunea nominală necesară.

Un generator folosit în condiții exterioare (parc eolian pentru o casă privată, generator de biciclete) este recomandat să fie protejat de ploaie, murdărie de drum și alte particule străine prin plasarea lui într-o carcasă separată.

Dispozitivul, care funcționează în condiții de exterior în modul de multe ore de încărcare zilnică, necesită o lubrifiere regulată (cel puțin o dată la șase luni) a rulmenților. Ei, la rândul lor, sunt în fiecare motor-generator.

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

Cum să faci un generator cu propriile mâini, vezi mai jos.