Hvordan lage en generator med egne hender?

Elektrisitet fra nærmeste kraftoverføringslinje leveres ikke alltid uavbrutt. I forstadsbebyggelser, hvor strømbrudd i én eller flere timer er en hyppig forekomst, hjelper generatorer med å eliminere avbrudd i strømforsyningen. Hvis du har noen ferdigheter, kan du gjøre dem selv.

Hovedfunksjonen, på grunn av hvilken mange brukere av alle slags gadgets bestemmer seg for et slikt "hjemmelaget produkt" - muligheten til å bringe generatoren til strøm, noe som ikke bare er nok til å lade en mobiltelefon, men også for å levere en bærbar datamaskin, TV og til og med en hjemmelaget minifryser, for ikke å nevne et dusin LED-lamper. Som regel velges den varianten av enheten med høyest effekteffektivitet og minst påført innsats.

For å lage en slik enhet må brukeren ha følgende kunnskap.

• Forstå koblingsskjemaer, kunne lese dem... Ifølge en av dem er en lignende enhet under montering.
• Ha en forståelse av hvordan en elektrisk generator fungerer. Arbeidet er basert på Faradays lov: antall magnetiske linjer til en permanent magnet som gjennomborer en krets må endres, ellers vil det ikke bli generert elektrisitet.
• Ha ferdigheter innen elektrisk installasjon og rørleggerarbeid, kunne håndtere elektroverktøy. Tidligere, i sovjettiden, var ikke bare fysikk, men også materialstyrke (en del av vitenskapen om styrken av materialer) en obligatorisk del av utdanningsprogrammet. Faktum er at de feil valgte elementene i støttekonstruksjonene, som ikke er koblet til hverandre på den nødvendige måten, raskt deformeres under aktiv belastning.

Det er ikke vanskelig å lage en elektrisk generator hjemme med egne hender. En enkel magnetisk generator er satt sammen på grunnlag av noen av de ferdige motorene: samler, stepper, etc. Du kan også sette sammen en slik "hjemmelaget" fra bunnen av ved å feste magnetene på en roterende akse og plassere dem i en rektangulær spole som genererer et elektrostatisk felt når de roterer.

En vedfyrt elektrisk generator er faktisk en komfyr (inkludert en camping), på veggene som Peltier-elementer er festet, lukket av radiatorer. Essensen av Peltier-effekten er at plater fra forskjellige ledere varmes opp på den ene siden og avkjøles på den andre. Dette fører til utseendet til en elektrisk strøm ved polene til en slik plate. Best av alt, en slik generatorovn fungerer i frost: den største temperaturforskjellen på hver side av platen fører til utviklingen av maksimal effekt.

Dampgeneratoren er et klassisk termisk kraftverk i miniversjon... En vannsløyfeovn genererer damp som mates til turbinbladene. Den termiske energien til dampen tvinger turbinen til å snu motorgeneratoren, hvis aksel er stivt forbundet med akselen til selve turbinen. Et slikt system er lukket: det krever periodisk overvåking fra utsiden, samt tilstedeværelsen av en kjølekrets der dampen kondenseres tilbake til vann.

Generator basert på en asynkronmotor drevet av 220 volt Er en enhet med tre statorviklinger (fast del av motoren). Siden selve motoren opererer fra 220 eller 380 (i et trefasenettverk) volt, vil den generere den samme spenningen, man trenger bare å spinne akselen opp til minst 50 omdreininger per sekund. Det er ikke nødvendig å montere den: for å bruke den ferdige enheten, trenger du bare å koble ekstra kondensatorer til viklingene.

En passende motor tas som arbeidsmodul til den elektromagnetiske (mekaniske) generatoren. Motorer av flere typer brukes: samler (børste), børsteløs, stepping (børster og ringer brukes ikke), synkron og asynkron. Avhengig av hvilken strøm som genereres, brukes følgende deler og sammenstillinger.

• Likeretterdioder. Konverterer vekselstrøm til likestrøm. Høyeffekts diodebroer er til salgs, designet for strømmer på titalls ampere og spenninger opp til 50 V.
• Polare kondensatorer... Designet for likestrøm. De spiller rollen som et utjevningsfilter som utjevner likespenningsrippelen.
• Ekstra kort med USB-port - konverterer spenningen på 1,5-20 volt til nødvendige smarttelefoner, nettbrett og de fleste bærbare datamaskiner 5. Bestilles på AliExpress og andre nettbutikker.

Bruk av for eksempel en asynkronmotor vil kreve å koble til dingsene og andre enheter som vanlig - som fra et husholdningsuttak.

Hjelpematerialer kan være hvilke som helst, siden de spiller rollen som en støttestruktur:

• treblokker;
• metallbeslag;
• profiler;
• festemidler (bolter med muttere og skiver, klemmer, braketter, klemmer, braketter, skruer);
• rør av hvilken som helst diameter osv.

Følgende produkter brukes som elektroverktøy.

• Bulgarsk med et sett skjæreskiver (for metall og tre) og en slipeskive (leveres i form av en smergelskive eller en universell hardskive).
• Elektrisk drill med et sett med bor for metall. Hvis for eksempel en vindturbin er installert med en støtte på veggen av et hus, kan det være nødvendig med en standard borhammer med et sett med borehammer og / eller betongkroner. Borhammeren kan også utstyres med adapter for enkle eller koniske bor og trekroner.
• Skrujern. Det vil være nødvendig når strukturen er massiv, og du må skru inn selvskruende skruer i mengder på flere dusin. Den kan kompletteres med hoder for en adapter-nøkkel eller et universalhode for muttere, som minner om en justerbar skiftenøkkel.

Etter å ha forberedt nødvendig utstyr, la oss fortsette til prosessen med å lage et generatorsett.

En asynkron generator har egenskapen til selvsynkronisering: slå på rotorviklingen uten strømforsyning, der et konstant magnetfelt er begeistret. Selveksitering av ekorn-burrotorviklingen utføres på grunn av fenomenet gjenværende magnetisering. For å sette sammen en asynkron generator, følg instruksjonene nedenfor.

1. Plasser motoren og overføringsstasjonen på en bærekonstruksjon.
2. Koble variable (ikke-polare) kondensatorer til viklingene... Selve viklingene er inkludert i henhold til "stjerne"-skjemaet: noen av endene deres konvergerer i midten (på kroppen), mens andre bringes ut separat.
3. Kondensatorene er koblet i henhold til "trekant"-skjemaet: frie ender av viklingene er koblet til toppene... Motoreffekt - 2-5 kilowatt, kondensatorkapasitet - 28-138 mikrofarad. Velg en slik kapasitet slik at den genererte spenningen ikke synker - avhengig av belastningen du planlegger å bruke.

Test generatoren før du starter den. Testen kan utføres med en konvensjonell glødepære på flere titalls watt. Oppgaven er å sikre uavbrutt tilførsel av den genererte spenningen. Du trenger et oppsett som kan levere 3000 rpm.For eksempel en kraftig vindmølle med girkasse (eller kjededrift), en drivstoffmotor fra en hvilken som helst enhet, en vannturbin på en elv, etc.

Å lage en asynkron generator er den enkleste endringen av kretsen til en ferdig motor av samme type. Det er ikke nødvendig å skjerpe rotoren på nytt for neodymmagneter, noe som ikke kan sies om en bilgenerator, der rotorviklingen drives av et batteri. Forresten, de fleste moderne bilgeneratorer er basert på en synkronmotor, der antall omdreininger per minutt er stivt relatert til frekvensen til den genererte strømmen. For å bli kvitt behovet for å drive rotorviklingen, kan du lage om motoren ved å fjerne denne viklingen og kutte rotoraksen under de flate magnetene.

For å sette sammen en vedfyrt generator, gjør følgende.

1. På veggen til en gryteovn eller pyrolyseovn plasser radiatoren med piggene innover.
2. Monter den har ett eller flere Peltier-elementer, med fokus på radiatorens område.
3. Festes til elementet Peltier er en annen radiator.
4. Plasser enheten på den skyggefulle siden av huset i et angitt område. Veggen skal ikke ha isolasjon, og også være for tykk på dette punktet, siden tilgang til utvendig kulde er nødvendig. Et ideelt alternativ er et teknisk romrom for en slik komfyr, der det er en sugeventilasjonskanal for brenning av ved. Radiatoren plasseres ved siden av på den kalde siden.

Starten av en slik generator utføres når veden er antent. Når veden brenner, vil Peltier-elementet levere maksimal kraft. Den vil bli avkjølt av kald luft som kommer fra gaten. Oppvarmingsprosessen vil bli gitt av veggen på ovnen.

Det anbefales å bruke følgende instruksjoner for montering av kollektorgeneratoren.

1. Plasser den børstede motoren på en bunnramme eller annen struktur.
2. Koble en DC-utjevningskondensator og et omformerkort (DC-inverter) til terminalene.
3. Koble USB-porten til utgangen på DC-kortet (hvis det ikke følger med).
4. Plasser generatoren på sykkelrammen eller lag en "vindturbin" for den (for eksempel fra deler fra en vifte med en feil motor). I sistnevnte tilfelle, for bekvemmeligheten av "vindmøllen", er det plassert en skaftvinge som snur strukturen i den retningen vinden blåser.

Koble til smarttelefonen, nettbrettet, mobiltelefonen, smartklokken eller annen enhet. En motor fra en skriver genererer for eksempel opptil flere watt strøm: for eksempel ved 12 volt som den er designet for, kan strømmen nå 600 milliampere. Ulemper med kollektormotorer: lav effektivitet og hyppig utskifting av børster.

Bruk en trinnmotor i stedet for en samlemotor: effektiviteten er mye høyere, den kan vare i mer enn et dusin år. Nettbutikkene er fulle av modeller som gir en spenning på 12 volt og en strøm på 1,8-4,2 ampere. Trinnmotoren kan ha 2, 3 eller 4. viklinger Ved å slå på dem i serie får du 24, 36 eller 48 V. Parallellkobling vil gi proporsjonalt høyere strømstyrke. Det vil være vanskeligere å "overklokke" generatoren til nødvendig spenningsklassifisering.

En generator som brukes i utendørsforhold (vindpark for et privat hus, sykkelgenerator) anbefales å beskyttes mot regn, veismuss og andre fremmede partikler ved å plassere den i et separat hus.

Enheten, som opererer under utendørsforhold i modus med mange timers daglig belastning, trenger regelmessig (minst en gang hver sjette måned) smøring av lagrene. De er på sin side i hver motorgenerator.

Ikke kortslutt motorledningene og hjelpeelektronikken. Det er flere ganger vanskeligere å spinne en lukket motor på grunn av en kraft som er proporsjonal med belastningen som hemmer rotorens rotasjon.Viklinger som kortsluttes mens akselen roterer kan brenne ut. Halvlederelektronikk (solceller, Peltier-elementer) svikter også raskt, og blir lukket.

Hvordan lage en generator med egne hender, se nedenfor.