Как сделать генератор из двигателя стиральной машины

В домашнем хозяйстве полезно иметь источник питания, который автономно обеспечит работу приборов в случае перебоев с электроэнергией в сети. Генератор из двигателя стиральной машины для зарядки аккумулятора, изготовленный своими руками, решит такую задачу.

Как сделать его из мотора устаревшей стиралки, расскажем пошагово. Заметим сразу: для этого нужны, помимо необходимых материалов и инструментов, технические знания и навыки, терпение и время. Зато экономия средств на покупку промышленного электрогенератора и полученные удобства оправдают затраты сил.

Устройство и принцип работы

Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора. На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон. На фото стержни видны в виде косых линий.

Конструкция короткозамкнутых обмоток образует, так называемую, «беличью клетку». Пространство внутри этой клетки заполнено стальными пластинами. Если быть точным, то алюминиевые стержни впрессовываются в пазы, проделанные в сердечнике ротора.

Рис. 1. Ротор и статор асинхронного генератора

Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин. По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

Рис. 2. Асинхронный генератор в сборе

Принцип действия

По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

Рис. 3. Схема сварочного асинхронного генератора

Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема устройства с индуктивностями

Отличие от синхронного генератора

Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

ИБП;
регулируемые зарядные устройства;
современные телевизионные приёмники.

Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам. У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность. У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

Преимущества самодельного ветрогенератора

Основным преимуществом, определяющим выбор большинства пользователей, является разница в стоимости заводского комплекта и самодельного ветряка. Для равноценных по мощности и производительности комплектов она может составить 10- и даже 20-кратное значение. Если относительно недорогой китайский ветрогенератор обойдется в 75000 рублей, то самодельный ветряк потребует около 3500, или немного больше. Разница настолько значительна, что долго раздумывать над выбором не приходится.

Кроме того, самодельные устройства обладают рядом значительных преимуществ, незаметных на первый взгляд, но значительно облегчающих эксплуатацию и увеличивающих срок службы установки:

высокая ремонтопригодность. Для человека, своими руками изготовившего сложное устройство, никаких проблем с ремонтом, настройкой или какими-либо конструктивными изменениями быть не может
возможность изменения рабочих параметров. Созданное устройство не удовлетворяет потребности пользователей? Причины этого вполне понятны изготовителю, который всегда может изменить характеристики установки, добавив нужные элементы или детали
срок службы самодельных установок практически неограничен. Любой узел, выработавший свой ресурс, заменяется на более свежий или мощный по необходимости. Установка, подвергающаяся постоянной модернизации и обновлению, в любом случае будет служить столько, сколько понадобится ее владельцу.

Читать еще: Генератор из асинхронного двигателя своими руками 220в

Часто звучат доводы о больших затратах времени и непредсказуемых результатах изготовления ветряка своими руками. Время уходит, это бесспорно. Результат полностью предсказать тоже невозможно, так как в расчет надо принимать совершенно неизвестные величины, а поведение воздушных потоков предсказать пока никто не в состоянии. Но большинство этих вопросов открыты и для купленного ветрогенератора, и, если его мощность окажется подобрана с ошибками, то деньги будут потрачены напрасно, чего не случается с самодельными комплектами.

Этапы проведения работ

Что именно должен сделать токарь? Сначала вам своими руками придется разобрать асинхронный электродвигатель от стиральной машины, который предназначен для работы от розетки с напряжением 220 вольт. После чего сердечник мотора передается токарю, который должен срезать на станке часть элемента на глубину два миллиметра. Далее, в сердечнике делаются пазы глубиною 5 мм, куда придется вставить несколько неодимовых магнитов. Пазы лучше делать после того, как будут приобретены сами магниты, потому что размер паза делается под габариты магнита. Кстати, последние – не проблема. Их можно сегодня купить в магазине или заказать в интернет-магазине.

Подготовка шаблона

Итак, сердечник готов, теперь можно переходить к процессам, которые относятся к категории «своими руками». Чтобы закрепить магниты на сердечнике стиралки, необходимо какое-то приспособление. Его можно изготовить из жестяной полосы или из другого схожего по техническим характеристикам материала.

Длина и ширина полосы жести подгоняется под размеры диаметра сердечника и ширины пазов. То есть, шаблон должен точно лечь по месту установки магнитов. Обратите особое внимание на то, что расстояние между магнитами должно быть одинаковое.

Сборка генератора

Все готово, можно переходить к сборке электродвигателя-генератора своими руками. Сразу скажем, что данный процесс требует особого терпения. Здесь спешить не надо. Все дело в том, что магниты будут устанавливаться в пазы сердечника электродвигателя на клей. Небольшие их размеры создают трудность и неудобство в установке, клей скользит, его брызги будут попадать на руки, иногда даже на лицо. Так что пренебрегать мерами охраны труда не стоит. Все-таки клеевой состав – химический раствор, достаточно активный.

Итак, вот схема сборки, как сделать генератор своими руками:

поперек ротора наклеивается приготовленный жестяной шаблон;
затем в приготовленные пазы устанавливаются неодимовые магниты, здесь очень важно, как было сказано выше, точно соблюдать расстояние установки и угол наклона элементов, потому что даже небольшое отклонение от этих двух параметром может стать причиной залипания, что обязательно приведет к снижению мощности самодельного генератора;
теперь промежуток между магнитами надо заполнить специальным материалом, который называется холодная сварка, она очень похожа на пластилин;
и последний этап – шлифовка поверхности наждачной бумагой, его можно провести, установив ротор в тиски, а можно на полу или столе;
собирается весь электродвигатель своими руками.

Тестирование генератора

Чтобы проверить, как работает собранный нами генератор, необходимо несколько дополнительных элементов. А именно:

аккумулятор небольшой емкости, можно от мотоцикла;
выпрямитель;
мультиметр для определения мощности зарядки;
контролер заряда.

Схема подключения генератора для тестирования такова: две обмотки генератора соединяются через выпрямитель с контролером заряда. Последний подключается к аккумулятору. Мультиметр также подключается к клеммам аккумуляторной батареи.

Самое сложное в проверке – это крутить ротор электродвигателя. Вручную достичь необходимой скорости вращения не получится. Поэтому рекомендуется использовать для этих целей или дрель, или шуруповерт. Соединяете один из этих инструментов к ротору двигателя (варианты здесь разные, и их немало) и начинаете крутить со скоростью вращения 800-1000 об/мин. Если сделанный вами генератор выдает напряжение 220-300 вольт, то это отличный показатель. Если напряжение очень низкое, то, значит, сборка ротора была проведена некачественно. В основном это касается монтажа магнитов (неравномерная установка и не все элементы прикреплены под одним и тем же углом).

Где использовать

Сделать генератор из электродвигателя стиралки нам удалось. Тестирование показало, что он работает. И что дальше? Где можно этот агрегат использовать?

В принципе, если найти энергию, которая смогла бы вращать ротор, то проблем с электроэнергией, к примеру, в небольшом загородном доме, не было бы. Поэтому домашние мастера предлагают несколько часто используемых варианта:

Установить генератор к бензиновому двигателю. К примеру, это может быть старая пила «Дружба» или мотор от мотоцикла.
Подключить к ветряку, тем самым сделав ветровой генератор тока.
Соединить с гидротурбиной, которую установить в самодельный водопад или быстро текущий ручей.

Два последних варианта самые дешевые, так как нет необходимости покупать дополнительный энергоноситель. Это экологически чистые установки, работающие на альтернативном топливе.

И еще один момент. Сделать из мотора стиральной машинки генератор мощностью 5 кВт и больше не получится. Поэтому не уповайте на то, что из этого агрегата можно сделать прибор, полностью заменяемый электрическую сеть. Но для пары комнат или для бани (гаража и так далее) подойдет. Максимум, что может выработать такой генератор – это 2 кВт. К тому же 380 вольт от него также не ждите.

Добавим, что из двигателя постоянного тока также можно сделать генератор. Тем более, в некоторых стиральных машинках, такие агрегаты устанавливаются. В таких моторах отличительной чертой выступают графитовые щетки.

Готовимся к изготовлению генератора

Если решили «сварганить по-быстрому» свой собственный самодельный электрогенератор, «переклепав» двигатель от стиральной машины, лучше сразу отбросьте иллюзии в сторону, ибо «по-быстрому» не получится. Для начала нужно будет решить три основные проблемы:

как частично убрать сердечник старого рабочего двигателя от стиральной машины и подготовить на нем пазы под магниты;
где взять неодимовые магниты для ротора генератора;
из чего сделать шаблон для крепления магнитов.

Читать еще: За что отвечает генератор в автомобиле

Решим первую проблему. Возьмем асинхронный двигатель от старой «стиралки», разберем его корпус, а затем, воспользовавшись токарным станком, срежем часть сердечника на глубину около 2 мм. Отложим пока двигатель в сторонку. Дальше нам нужно будет приобрести комплект неодимовых магнитов, легче всего их заказать в интернет магазине. Ждем, когда магниты придут.

После этого вырезаем на станке пазы на сердечнике двигателя, глубиной 5 мм, под магниты. Здесь нужно виртуозно владеть токарным станком, лучше всего позвать на помощь какого-нибудь знакомого токаря. После того как подготовите сердечник двигателя, нужно будет подумать из чего сделать шаблон для крепления магнитов. Мы использовали полоску жести, хотя допускаем, что может подойти и другой материал с подобными свойствами. Вырезаем полоску по длине и ширине так, чтобы она точно легла на поверхность сердечника.

Жестяную полоску также надлежит подготовить, а именно, разметить ее по всей длине для размещения на ней 2 рядов магнитов так, чтобы магниты располагались на одинаковом расстоянии. Далее для переделки электродвигателя стиральной машины в генератор, нам понадобится суперклей, холодная сварка, можно вместо сварки взять эпоксидную смолу, а также наждачная бумага.

К сведению! Лучше взять холодную сварку, с ней проще работать, к тому же она сразу поможет лучше закрепить магниты, облегчая вам задачу по их наклеиванию.

Нужно ли браться за изготовление ветряка?

Ответить на вопрос нужен или не нужен ветрогенератор, каждый должен для себя сам. Но вот если вопрос стоит остро и существует лишь дилемма покупать ветряк или делать, мы приведем вам конкретные цифры. Ветрогенератор китайского производства в сборе «со всеми потрохами» и монтажом (что называется «под ключ») обойдется вам в 75 000 рублей и это по докризисным ценам. Ветрогенератор из стиральной машины, сделанный своими руками обойдется в среднем в 3500 рублей (может быть чуть дороже, если есть «напряг» с металлоломом). Как говорится, почувствуй разницу.

Разумеется, дело не только в деньгах, чтобы «довести до ума» самодельный ветрогенератор, потребуется немало времени, смекалка и «золотые руки», но в целом результат стоит того, ведь на выходе вы получите стабильное устройство мощностью 2,5 кВт. Этого хватит, чтобы по минимуму электрифицировать небольшую дачу. В частности, наш ветряк обеспечивает освещение двух комнат дачного домика, работу компьютера и небольшого переносного телевизора.

К сведению! Чтобы КПД ветрогенератора было как можно выше, необходимо сразу продумать место его установки. Идеальный вариант — открытое место.

Электрический наждак из двигателя стиральной машинки

Одним из вариантов применения двигателя от машинки является изготовление электрического наждака. Это приспособление будет очень нужным в домашнем хозяйстве. Благодаря ему можно быстро наточить нож, сверло, ножницы и любой другой режущий инструмент. Конечно, задача не одна из легких, но при умелом подходе все можно сделать достаточно быстро.

Первая и самая главная задача – это присоединить точильный камень к самому двигателю, а точнее, к валу двигателя. Проблема заключается в том, что основной диаметр отверстия в точильном камне и диаметр вала двигателя стиральной машинки совершенно разные. Эта проблема решается. Нужно подготовить специальный фланец, который будет иметь две разные стороны. С одной стороны будет необходимая резьба, чтобы надежно закрепить наждачный круг, а с другой стороны будет запрессовываться вал двигателя. Для изготовления фланца потребуется небольшой кусок стальной трубы диаметром 32 миллиметра.

Процесс изготовления фланца:

Берем необходимую трубу (на 32 миллиметра). Длина трубы не должна превышать 20 сантиметров.
Теперь нужно нарезать резьбу на одном из концов трубы. Для надежной фиксации фланца на валу необходимо, чтобы толщина наждачного круга была в два раза меньше длины резьбы. Очень важно учитывать направление резьбы. Она должна нарезаться в противоположенную сторону вращения вала двигателя. В противном случае точильный камень просто слетит с вала при вращении.
Другой конец вала нужно нагреть при помощи паяльной лампы и запрессовать на валу. После остывание труба надежным образом закрепится на валу. Для более прочного соединения можно сварить трубу с валом. Если же сварка отсутствует, то можно просто просверлить отверстие и соединить при помощи болта с гайкой.
Теперь нужно подобрать три гайки и две шайбы необходимого размера. На конец трубы с резьбой накручиваем одну гайку до упора, надеваем соответствующую шайбу, затем наждачный круг, потом еще одну шайбу и закручиваем все это второй гайкой. Закручивать все нужно плотно, а в конце еще и закрепить третьей гайкой.

Главная задача выполнена, теперь нужно закрепить двигатель надежным образом. Подставка для крепления изготавливается в зависимости от наличия отверстий для крепления на самом двигателе. После изготовления подставки закрепляем двигатель на верстаке. Кронштейны для двигателя на некоторых стиральных машинках отлично подойдут для крепления на верстаке.

Подключение к электросети

После того как двигатель с наждаком закреплены на верстаке нужно подключить его к электропитанию.

При помощи специального мультиметра нужно найти рабочий вывод. Для этого нужно проверить сопротивление каждого вывода. Сопротивление на рабочем выводе должно быть около 12 Ом.
Производим подключение рабочего вывода к электросети.
Чтобы запустить работу наждака нужно специальное пусковое устройство. Если его нет, то запуск работы наждака можно выполнять рукой, сильно крутанув наждачный камень в сторону вращения.

На этом процесс изготовления электрического наждака заканчивается. Устройство готово к работе.

Изготовление газонокосилки из двигателя стиральной машинки

Изготовление газонокосилки – это еще один вариант грамотного использования двигателя от стиральной машинки. Это приспособление очень пригодится тем у кого имеются дачные и приусадебные участки. Для изготовления газонокосилки не потребуется множество материалов, все комплектующие можно достать в сарае и гараже.

Читать еще: Тихоходный генератор на постоянных магнитах своими руками

Процесс изготовления

Первым делом нужно раздобыть шасси, при помощи которого она будет перемещаться. Для этого подойдут колеса от любой тележки или детской коляски.
На шасси нужно установить специально подготовленную металлическую платформу. Изготовить платформу можно либо из металлического листа и уголка квадратного профиля. Из уголка делаются специальный каркас. К нему уже привариваются стойки для колес.
Для ручки можно приспособить трубу не слишком большого диаметра. Высота ручки подбирается по росту человека, который ей будет управлять. К каркасу ручка приваривается при помощи газовой или электродуговой сварки.
Теперь нужно приготовить отверстие в платформе, чтобы в него свободно прошел вал двигателя.
Далее в передней части нужно разместить решетку. Решетка прикручивается при помощи болтов. Решетка должна иметь специальные зазоры. 2 сантиметра вверху и 1 сантиметр снизу.
Двигатель крепиться на платформе таким образом, чтобы вал прошел в специально подготовленное отверстие. При помощи сварки или методом прессования на конец вала нужно закрепить режущий инструмент (ножи).
Чтобы защитить двигатель от попадания в него травы нужно закрыть его защитным кожухом. Однако, стоит учитывать, что двигатель может нагреваться и ему нужно охлаждение. Поэтому в защитном кожухе должны быть небольшие отверстия.
Теперь подсоединяем кабель электропитания. Как и в случае изготовления наждака, нужно найти рабочий вывод при помощи мультиметра. К нему присоединяется кабель. Отрез с вилкой и специальным выключателем нужно вывести на ручку газонокосилки.

На этот процесс изготовления газонокосилки завершен. Для предотвращения случайного поражения током ручки лучше всего прорезинить. Теперь устройство готово к работе.

Изготовление корморезки из двигателя стиральной машинки

Из двигателя стиральной машины можно сконструировать и корморезку. Это приспособление отлично будет резать на мелкие части различные фрукты и овощи крупных размеров. Очень полезная в хозяйстве вещь.

Технология изготовления корморезки

Для изготовления корморезку понадобится еще и барабан от стиральной машинки. В его задней части нужно будет сделать отверстие по диаметру вала двигателя.
По краям барабана необходимо сделать четыре отверстия. В этих местах будут крепиться болты. А в одной стенке проделывается большое отверстие. Именно через него будет выпадать готовое сырье.
Режущий элемент нужно установить на конец вала двигателя при помощи нескольких болтов. Режущий элемент должен состоять из двух ножей. Нижний нож должен быть с немного загнутыми концами.
Вся получившиеся конструкция должна устанавливаться на опоре, которая выполнена в виде табуретки с четырьмя ножками.
Сверху барабан должен закрываться крышкой, иначе материалы во время измельчения будут вылетать из барабана.
Что касается электропитания, то здесь все, как и с предыдущими переделками. Находим рабочий вывод и к нему присоединяем кабель для питания.

Корморезка готова к работе. Благодаря такому устройству всего за один час можно переработать до 100 килограмм сырья различно города.

Изготовление бетономешалки из двигателя стиральной машинки

Если у вас намечается стройка, то не спешите выбрасывать свою старую стиральную машину. Из нее можно сделать полноценную бетономешалку, которая значительно облегчит вам процесс строительства.

Процесс выполнения работ по изготовлению бетономешалки

Для начала нужно изготовить устойчивое основание, на котором будет располагаться устройство. Можно изготовить его из деревянного бруса 150 на 150. Скрепление брусков выполняется при помощи саморезов. Основание можно изготовить и металлических швеллеров или уголков. Основание из метала более устойчивое и надежное.
Вал двигателя и вал самой емкости должны находиться в одной плоскости. С этим расчетом нужно изготовить на раме специальные полочки для крепления двигателя.
Далее устанавливаем редуктор. Шкив редуктора и двигателя должны находиться в одной плоскости. Если это условие не соблюдается, то двигатель будет испытывать большие перегрузки и вскоре перестанет работать.
В качестве емкости для замеса можно использовать бак той же стиральной машинки. В емкость устанавливают вал и на его крепят специальные лопасти для замеса. Очень важно соблюдать симметрию расположения лопастей. Они должны быть четко друг напротив друга.
Теперь подключаем электропроводку, делаем кнопки запуска и отключения. Натягиваем ремни на шкивы.
Для защиты редуктора и двигателя от попадания бетонной смеси их лучше будет закрыть защитными кожухами.

Делаем генератор из двигателя стиральной машинки

Из двигателя машинки можно сделать генератор на 12 В. Чтобы его сделать не потребуется большой работы и множества дополнительных материалов. Все, что необходимо, это 32 магнита специального размера (20 x 10 x 5 миллиметров).

Весь процесс переделки заключается в том, что нужно снять слой сердечника и установить специальные магниты. На роторе имеется четыре полюса, на каждый полюс устанавливается по восемь магнитов. На токарном станке нужно снять небольшой слой сердечника и в эти углубления установить магниты. Затем полюса необходимо залить эпоксидной смолой, предварительно обернув их бумагой. Теперь нужно установить новые подшипники. Отыскать рабочую обмотку, а старые провода отрезать. Генератор готов к работе.

Если обладать фантазией, рабочими руками и необходимыми познаниями, то на основе приведенных выше примеров можно собрать другие приспособления и устройства различного назначения. Все основополагающие принципы изложены на примерах выше. Аналогия производства в большинстве случаев будет такой же, за исключением характерных нюансов.

голоса

Рейтинг статьи

Как сделать генератор из двигателя стиральной машины