Rkrem.ru

Большая стройка
14 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать электрогенератор своими силами

Как сделать электрогенератор своими силами

Постоянное и бесперебойное обеспечение электричества в доме – залог приятного и комфортного времяпровождения в любую пору года. Чтобы организовать автономное питание загородного участка, нам придется прибегнуть к мобильным установкам – электрогенераторам, которые в последние годы особенно популярны ввиду большого ассортимента самых разных мощностей.

  1. Немного о области применения
  2. Принцип работы генератора
  3. Использование асинхронного двигателя
  4. Этапы работ
  5. Дельные советы

Как сделать мини генератор своими руками

Многим приходит в голову сделать самостоятельно какой-либо электрогенератор. Мы собрали несколько статей и советов для любознательных.

Ветряк из подручных средств

Самый простой способ сделать электрогенератор — это ветряк. Его можно создать из подручных средств, так сказать. Он спасает автора на море, когда ездит с палатками на несколько дней. Необходимо взять электродвигатель постоянного тока, он будет в качестве генератора. На вал генератора устанавливаем цепную звездочку от велосипедного двигателя. Кареточный узел и ведомая звездочка взяты от взрослого велосипеда. Можно взять велосипедную раму и прикрепить к ней генератор болтами. Роликовую цепь с шагом 1 2,7 мм лучше взять от мотоцикла — будет служить дольше. Лопасти делал из дюралюминия 2 мм толщиной, они должны быть немного загнутыми, длина может достигать 80 см. При небольшом ветре мой электрогенератор дает ток 4-6 А, при напряжении 14 В.

Ветряной генератор из старого сканера

В последнее время очень много идет разговоров об энергосберегающих технологиях. Это и тепловые аккумуляторы, и вечные лампочки, и солнечные батареи, и даже использование навоза в качестве источника альтернативной энергии и прочих сельскохозяйственных отходов. Оказывается, как вариант можно получить бесплатную электроэнергию от двигателя ненужного сканера. О том, как сделать ветрогенератор из шагового двигателя мы и поговорим в этой статье.

Здесь, самым интересным является способ изготовления лопастей. Ниже предоставлена инструкция, с помощью которой вы сможете «переработать» старый сканер во впечатляющий генератор электричества.

Нам понадобятся:
— Старый сканер;
— Выпрямляющие диоды (в проекте использовано 8 диодов 1N4007);
— Конденсатор 1000 мкФ;
— LM7805;
— Труба ПВХ;
— Пластиковые детали (см. ниже);
— Алюминиевые пластины (можно использовать любые другие).

Помимо флуоресцентной трубы и электронных компонентов, в сканере есть шаговый двигатель, именно он нам и понадобится. На фото показан четырехфазный шаговый двигатель.

Теперь, когда у нас есть все необходимые компоненты можно приступить к сборке выпрямителя. Для каждой фазы нам понадобится 2 диода, т.е. всего 8 диодов. Выходное напряжение будет жестко стабилизировано с помощью ИС LM7805 и конденсатора емкостью в 1000 мкФ.

Заметка 1: этот генератор может свободно вырабатывать напряжение более 5 вольт, однако в рамках этого проекта, для зарядки мобильных устройств, было достаточно 5 вольт.
Заметка 2: для зарядки по порту USB необходимо два сопротивления в 15 кОм на обеих шинах передачи данных. Технические подробности смотрите в спецификации шины USB.

Это все! Теперь осталось дождаться ветряного дня и опробовать устройство, как видно на фотографии — устройство стабильно генерирует напряжение 4.95 В.
Т.о. теперь можно заряжать МР3-плеер или телефон совершенно бесплатно.

Простой самодельный электрогенератор

Отключения электросети по различным причинам, к сожалению, еще случаются в сельской, да и, увы, не только сельской местности. Вот для таких-то случаев хорошо иметь свою домашнюю электростанцию, которая обеспечила бы дом аварийным освещением. Соорудить токодающий агрегат сможет каждый, кто следит за нашими публикациями по применению универсальной моторной установки (УМУ) (см. «Левшу» № 3…10 за 2000 год и «Левшу» № 2 и 4 за 2001 год).

Прежде чем говорить о конструкции, подумайте, какой генератор вам доступен. Существуют мощные малогабаритные генераторы для бытовых электростанций, но они слишком дороги, да и не всегда продаются отдельно от бензодвигателей. Поэтому проще всего приобрести генератор от какого-нибудь грузовика, а в крайнем случае подойдет и от легкового автомобиля — все будет зависеть от задач, которые вы на него возлагаете.

Поговорим о простейшей электростанции, в которой используется генератор от старого легкового автомобиля (например, типа Г-12), который сможет обеспечить питанием 3…5 аварийных электроламп напряжением 12 В, размещенных в нескольких помещениях. К тому же, если вы смонтируете простой преобразователь на двух транзисторах, то 12 В постоянного тока превратите в 220 В переменного. Мощности такого преобразователя вполне достаточно для питания небольшого полупроводникового телевизора и одной осветительной лампочки, кроме того, такая электростанция окажется полезна для подзарядки аккумуляторов.

Читать еще:  Самодельный генератор из асинхронного двигателя

Работает агрегат следующим образом. Бензиновый двигатель УМУ, закрепленный на специальной станине, через цепную передачу с передаточным соотношением 1:1 вращает промежуточный вал, на котором закреплен шкив клиноременной передачи. Для устойчивой работы генератора при токе полной нагрузки 20 А якорь должен вращаться с частотой 1600 оборотов в минуту. Поэтому в клиноременной передаче соотношение диаметров шкивов должно быть не менее 1:4, то есть на промежуточном валу УМУ находится шкив большего диаметра, а на якоре генератора — меньшего. Выработанное постоянное напряжение 12 В подается через предохранители и выключатель в кабель и на преобразователь переменного тока. На конце кабеля питания имеется двухштырьковый разъем для подключения в аварийную сеть дома, а от преобразователя идет отдельный шнур, заканчивающийся обычной «переноской» с двумя стандартными розетками. Преобразователь электростанции смонтирован в кожухе и закреплен на станине отдельным блоком.

Рис. 1. Общий вид электростанции:
1 — генератор; 2 — кронштейн крепления генератора; 3 — рама УМУ; 4 — площадка крепления вентилятора; 5 — оградительная сетка; 6 — станина; 7 — кабель генератора 12 В.

На станине электростанции предусмотрено крепежное место для кронштейна принудительного воздушного охлаждения двигателя.

Работу начните с подбора шкива промежуточного вала. Его диаметр должен быть в пределах 380… 400 мм. Только после этого вы можете вытачивать на токарном станке промежуточный вал.

Станина агрегата (рис. 2) трубчатая Н-образная, приваренная к двум горизонтальным опорам. Стальные трубы диаметром 30…35 мм нарежьте ножовкой по металлу и сварите с горизонтальными опорами газовой или электросваркой. Затем из листовой стали толщиной 2,5…3 мм изготовьте шесть штук «косынок» жесткости и площадку для крепления нижнего фланца рамы УМУ. Эти детали приварите к станине. Далее закрепите четырьмя болтами М8 раму УМУ к площадке.

Рис. 2. Станина:
1 — опора; 2 — косынка жесткости; 3 — вертикальная стойка; 4 — кронштейн генератора; 5 — площадка крепления нижнего фланца УМУ; 6 — балка станины; 7 — угловой фланец; 8 — площадка для крепления вентилятора.

Из той же листовой стали изготовьте передний угловой фланец и кронштейн генератора станины. Закрепите их болтами М8 к раме УМУ и после этого приварите сваркой к вертикальным стойкам.

В последнюю очередь приварите площадку для крепления кронштейна вентилятора принудительного охлаждения.

На рисунке показан один из способов крепления ножек на опоры. Эти места сделайте так, как сочтете удобным; возможно, вас больше устроят не ножки, а колеса для перемещения агрегата.

Рис. 3. Детали станины:
А — определяется при установке рамы УМУ на станину, 1 — угловой фланец; 2 — кронштейн генератора; 3 — площадка крепления нижнего фланца УМУ; 4 — площадка крепления вентилятора.

Рис. 4. Промежуточный вал:
1 — рама УМУ; 2 — промежуточная звездочка; 3 — шкив; 4 — шпонка; 5 — промежуточная ось УМУ.

Сборка электростанции ничем особенным не отличается, ее можно производить в любом произвольном порядке, поэтому уделим особое внимание преобразователю. Он представляет собой двухтактный генератор (мультивибратор) с трансформаторной связью. Собран он на двух транзисторах, включенных по схеме с общим эмиттером и трансформатором. Напряжение, снимаемое с делителя напряжения R1 и R2, задает смещение на базах обоих транзисторов. В результате действия положительной обратной связи через базовую обмотку трансформатора мультивибратор запускается и начинает генерировать прямоугольные импульсы с частотой несколько кГц. Именно поэтому от генератора ни в коем случае нельзя питать приборы, рассчитанные на частоту 50 Гц, например, холодильник или ламповый телевизор. Импульсное напряжение повышается обмоткой WIII трансформатора до амплитуды 220 В. Так как трансформатор работает на достаточно высоких частотах, чтобы потери мощности на транзисторах и в сердечнике были минимальными, желательно подобрать для сердечника материал с прямоугольной или почти прямоугольной петлей гистерезиса, например, пермалой 50НП, 65НП, 34НКНП, 79НН. Использование феррита в данном случае не оправдано, так как частота генератора (мультивибратора) значительно ниже 50 кГц.

Сердечник желательно использовать типа ШЛ 12х16… ШЛ 12х25. каркас из прессованного электрокартона или гетинакса толщиной 0,5… 0,8 мм. Обмотки WI — 62 (31+31) витка, намотанного проводом ПЭВ-1 диаметром 1,2 мм, WII 16 (8+8) витков ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм. Между ними прокладывается изоляция — один-два слоя лакоткани или фторопласта. Последней намотайте повышающую обмотку W III — 575 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23. Транзисторы установите на радиаторах площадью 60…100 см2. Монтаж навесной, на плате толщиной 2,5…4 мм.Транзисторы VT1 и VT2 — типа КТ 827 в металлическом корпусе. Индекс значения не имеет. Желательно подобрать их по коэффициенту усиления по току. Конденсатор — К53-1, резисторы типа МЛТ-5 или ТВО.

Читать еще:  Как проверить щетки генератора мультиметром

Рис. 5. Принципиальная схема преобразователя.

Правильно собранная схема начинает работать сразу, без предварительной настройки. При подаче напряжения питания трансформатор должен сразу запищать. Если писка нет, то поменяйте местами крайние выводы обмоток WI и WII.

Еще раз напомним. Использовать преобразователь для бытовой техники с двигателями (холодильники, миксеры, дрели и т.п.) НЕЛЬЗЯ, так как они рассчитаны на работу от переменного напряжения с частотой 50 Гц.

Ветрогенератор

Проблема ветрогенератора в том, что эффективность его работы напрямую зависит от скорости ветра. Если ветер постоянно сильный, то генератор будет выдавать хорошую энергию, но если периодически будет наступать штиль или просто скорость ветра на данной местности мала, то генератор будет неэффективен. Если эту особенность удается решить, то ветрогенератор приносит пользу в хозяйстве.

Для ветрогенератора необходимо установить высокую мачту и ветряк. Чем выше получится установить устройство и чем больше будут лопасти ветряка, тем больше энергии мы получим. Ветряк надежно крепится к электрическому генератору, который устанавливается на мачте. Необходимо проверить, чтобы все электрические контакты были хорошо заизолированы.

Вырабатываемую энергию ведут по проводам в помещение или в то место, где она требуется. При хорошем ветре удается получить порядка 200 Вт электричества, что позволит запитать несколько электрических лампочек и маломощный потребитель.

Схема сборки устройства

Собрать электро генераторы на 220 своими руками можно по аналогии с производственной моделью. Для этого могут понадобиться видеоуроки или учебные пособия. Затем нужно правильно подключать все приборы одной системы. Сделать это можно по схеме звезда или треугольник.

В первом случае электросоединение происходит для всех концов обмоток одной точки, а во втором случае предусматривается последовательный тип обмоточных генераторных соединений. Важно отметить, что эти схемы можно использовать лишь в том случае, если нагрузка фаз равномерная. Тогда тема, как сделать генератор в домашних условиях, будет актуальной.

Схема подключения звезда

В целом, генератором называется устройство, превращающее механическую энергию в электрическую при помощи проволочной разновидности катушки магнитного поля. По количеству фаз агрегаты бывают с одной, двумя и тремя фазами.

Схема подключения треугольник

Сделать его сегодня можно своими руками, используя специальную схему, указанную выше.

Асинхронный генератор своими руками

Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):

Рис. 6. Заготовка с наклеенными магнитами

Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора. Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

Читать еще:  Принцип работы трехфазного генератора переменного тока

Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6 .

При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.

Видео: делаем асинхронный генератор из однофазного двигателя – Часть 1
https://www.youtube.com/watch?v=ZQO5S9F72CQ

Часть 2
https://www.youtube.com/watch?v=nDCdADUZghs

Часть 3
https://www.youtube.com/watch?v=6M_w1b2xyM8

Часть 4
https://www.youtube.com/watch?v=CONHg7p-IYE

Часть 5
https://www.youtube.com/watch?v=z2YSqVh1vM8

Часть 6
https://www.youtube.com/watch?v=FNU83kOeSbA

Для упрощения подбора конденсаторов воспользуйтесь таблицей:

Мощность альтернатора (кВт-А)Ёмкость конденсатора (мкФ) на холостом ходуЁмкость конденсатора (мкФ) при средней нагрузкеЁмкость конденсатора (мкФ) при полной нагрузке
2283660
3,54556100
56075138

На практике, обычно выбирают среднее значение, предполагая, что нагрузка не будет максимальной.

Подобрав параметры конденсаторов, подключите их к выводам обмоток статора так, как показано на схеме (рис. 7). Генератор готов.

Рис. 7. Схема подключения конденсаторов

Принцип и особенности работы ветряного генератора

Своими руками можно собрать небольшой надежный тихоходный ветряк. Нечто более крупное и мощное сделать в домашних условиях практически нереально. Простейший самодельный ветряной генератор сможет обеспечить работу:

  • лампочек;
  • зарядных устройств;
  • маломощной быттехники.

Принцип работы такой мини-электростанции прост: ветер вращает лопасти, крутящие вал, кинетическая энергия передается электрогенератору, который перерабатывает ее в ток. Электричество с помощью дополнительных приспособлений питает ваш дом. Ветряк состоит из:

  • генератора, который преобразовывает энергию;
  • ветряного колеса с лопастями;
  • устройств, которые «снимут» и направят энергию;
  • креплений и мачты;
  • батареи и системы управления.

Принцип работы ветрогенератора

Минимальная скорость ветра, при которой будет работать генератор, – 4 м/с. Как правило, реальная скорость больше возле морей, в горах или других участках даже с небольшими перепадами высот. Мощность устройства пропорциональна этой величине в кубе.

Совет. Специалисты утверждают, что оптимальная мощность для самодельного ветряного генератора — в пределах 200-500 Вт.

Сборка турбины

Для сборки турбины, мы должны проколоть центр пробки от 3 до 5 см сверлом 1/4 “. Поместите пробку на шаблоне с помощью карандаша и отметьте места, где будут расставлены ложки.

С помощью ножа, просверлите отверствия в отмеченных местах. Нарежьте 8 пластиковых ложек, оставляя сантиметр от ручки. Зафиксируйте ложки в пробке и отрегулируйте угол и глубину каждой ложке таким образом, чтобы они имели один и тот же угол наклона по отношению к пробке. Закрепите все ложки силиконом.
Возьмите пластиковую бутылку 4 л прямоугольной формы, вырежьте ее ножницами или острым ножом, как показано на фото.

С помощью линейки отмерьте центр на одной из боковых сторон. Отметьте эту точку несмываемым маркером. Повторите на противоположной стороне. Пробейте обе стороны сверлом 1/4 на отметке, которую вы сделали.
С помощью ножниц вырежьте 2 трубки ПВХ 1/4 “. Трубка должна проходить через центр пластикового контейнера, статор и вал, как показано на рис.

Дюбель вставляется через турбину и контейнер, как показано на рисунке выше. Турбина расположена внутри контейнера таким образом, чтобы ложки находились ниже узкого места. также регулируем положение винилового шланга так, чтобы они не касались внутренней части контейнера. Теперь поместите вторую трубку после того, как установите статор. Трубки помогают держать все части турбины на месте, когда он крутится. Включаем турбину, чтобы проверить, что турбина не падает внутрь контейнера.
Вставьте ротор на валу. Магниты должны быть около 2 или 3 мм от катушек. Поверните вал, чтобы проверить, что магниты не попали на катушки. Регулирутйе угол наклона диска, если это необходимо.
Если ротор вращается плавно, он фиксирует положение размещения горячего клея на дюбель.
Поместите контейнер рядом с трубой и вращайте турбину с водой. Измеряйте с помощью мультиметра энергию, которую они производят.
Вот некоторые видео-примеры по созданию домашней гидроэлектростанции:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector