Hogyan készítsünk generátort saját kezűleg?
A legközelebbi távvezetékről áramellátás nem mindig történik megszakítás nélkül. A külvárosi településeken, ahol gyakoriak az egy vagy több órás áramszünet, generátorok segítenek az áramellátási zavarok megszüntetésében. Ha rendelkezel bizonyos készségekkel, magad is meg tudod csinálni.
A házi készítésű generátorok jellemzői
A fő jellemző, amelynek köszönhetően mindenféle kütyü sok felhasználója dönt egy ilyen "házi termék" mellett - a generátor áramellátásának képessége, ami nem csak egy mobiltelefon töltésére elegendő, hanem egy laptop, TV és még egy házi készítésű mini fagyasztó ellátására is, nem beszélve egy tucat LED-lámpáról. Általános szabály, hogy az eszköz legnagyobb teljesítményű és legkevesebb erőfeszítéssel rendelkező változatát választják.
Mindenesetre az alap egy reverzibilis motor, amely nemcsak az elektromosságot kinetikai (mechanikai) energiává alakítja, hanem fordítva is.
Egy ilyen eszköz elkészítéséhez a felhasználónak a következő ismeretekkel kell rendelkeznie.
- Értse a kapcsolási rajzokat, tudja olvasni... Egyikük szerint hasonló készüléket szerelnek össze.
- Ismerje meg az elektromos generátor működését. Munkája Faraday törvényén alapul: az áramkört átszúró állandó mágnes mágneses vonalainak számának változnia kell, különben nem keletkezik elektromosság.
- Rendelkezik villanyszerelési és vízszerelési szakismeretekkel, tudjon elektromos szerszámokat kezelni. Korábban, a szovjet időkben nemcsak a fizika, hanem az anyagszilárdság (az anyagok szilárdságáról szóló tudományszak) is kötelező része volt az oktatási programnak. A helyzet az, hogy a tartószerkezetek helytelenül kiválasztott elemei, amelyek nem a szükséges módon kapcsolódnak egymáshoz, aktív terhelés hatására gyorsan deformálódnak.
A fenti ismeretek és vágyak birtokában a felhasználó könnyen összeállíthat egy olyan eszközt, amely több tízezer rubelt takarít meg (az ipari készülékhez képest).
Gyártás
Nem nehéz saját kezűleg elektromos generátort készíteni otthon. Egy egyszerű mágneses generátort bármelyik kész motor alapján összeállítanak: kollektor, léptető stb. Egy ilyen "házi"-t a semmiből is összeállíthat, ha a mágneseket egy forgó tengelyre rögzíti, és egy téglalap alakú tekercsbe helyezi amelyek forgásuk során elektrosztatikus mezőt hoznak létre.
A fatüzelésű elektromos generátor valójában egy kályha (beleértve a kempinget is), amelynek falaira Peltier elemek vannak rögzítve, radiátorokkal lezárva. A Peltier-effektus lényege, hogy a különböző vezetőkből származó lemezeket az egyik oldalon melegítik, a másikon pedig hűtik. Ez elektromos áram megjelenéséhez vezet egy ilyen lemez pólusain. A legjobb az egészben, hogy egy ilyen generátor kemence fagyban működik: a legnagyobb hőmérséklet-különbség a lemez mindkét oldalán a maximális teljesítmény kialakulásához vezet.
A gőzfejlesztő egy klasszikus hőerőmű mini változatban... A vízhurkos kemence gőzt termel, amelyet a turbinalapátokhoz táplálnak. A gőz hőenergiája arra kényszeríti a turbinát, hogy megfordítsa a motor-generátort, amelynek tengelye mereven kapcsolódik magához a turbina tengelyéhez. Az ilyen rendszer zárt: időszakos kívülről történő megfigyelést igényel, valamint hűtőkör meglétét, amelyben a gőz visszacsapódik vízzé.
Egy ilyen telepítés nagyon masszív, nem viszed magaddal egy túrára.
Generátor 220 voltos aszinkron motoron alapul Három, egymástól bizonyos távolságban elhelyezett állórész-tekerccsel rendelkező eszköz (a motor rögzített része). Mivel maga a motor 220 vagy 380 voltról (háromfázisú hálózatban) működik, akkor ugyanazt a feszültséget generálja, csak a tengelyét kell másodpercenként legalább 50 fordulatig forgatni. Nem kell összeszerelni: a kész egység használatához csak további kondenzátorokat kell csatlakoztatnia a tekercsekhez.
Eszközök és anyagok
Az elektromágneses (mechanikus) generátor munkamoduljaként egy megfelelő motort veszünk. Többféle motort használnak: kollektoros (kefe), kefe nélküli, léptető (keféket és gyűrűket nem használnak), szinkron és aszinkron. Attól függően, hogy milyen áram keletkezik, a következő alkatrészeket és szerelvényeket használják.
- Egyenirányító diódák. A váltakozó áramot egyenárammá alakítja. Eladók nagy teljesítményű diódahidak, amelyeket tíz amperes áramokra és 50 V-ig terjedő feszültségre terveztek.
- Poláris kondenzátorok... Egyenáramra tervezve. Kisimító szűrő szerepét töltik be, amely kiegyenlíti az egyenfeszültség hullámzását.
- Kiegészítő kártya USB porttal - átalakítja az 1,5-20 voltos feszültséget a szükséges okostelefonokra, táblagépekre és a legtöbb laptopra 5. AliExpressen és más online áruházakban rendelve.
Mindezekre a rádióalkatrészekre akkor van szükség, ha a motorgenerátor legfeljebb néhány tíz voltot termel.
Például egy aszinkron motor használatához a szokásos módon csatlakoztatnia kell a kütyüket és más eszközöket - például egy háztartási konnektorból.
A segédanyagok bármilyenek lehetnek, mivel tartószerkezet szerepét töltik be:
- fa blokkok;
- fém szerelvények;
- profilok;
- rögzítőelemek (csavarok anyákkal és alátétekkel, bilincsek, konzolok, bilincsek, konzolok, csavarok);
- bármilyen átmérőjű csövek stb.
A következő termékeket elektromos szerszámként használják.
- bolgár vágótárcsával (fémhez és fához) és csiszolókoronggal (csiszolókorong vagy univerzális keménytárcsa formájában szállítjuk).
- Elektromos fúró fémhez való fúrókészlettel. Ha például egy szélturbinát támasztékkal szerelnek fel egy ház falára, akkor szükség lehet egy szabványos fúrókalapácsra, fúrókalapács-készlettel és/vagy betonkoronákkal. Az ütvefúró adapterrel is felszerelhető egyszerű vagy kúpos fúrókhoz és fakoronákhoz.
- Csavarhúzó. Akkor lesz szükség, ha a szerkezet masszív, és több tucatnyi önmetsző csavart kell becsavarni. Kiegészíthető adapter-kulcsfejekkel vagy univerzális, állítható csavarkulcsra emlékeztető anyafejekkel.
A szükséges felszerelés előkészítése után folytassuk a generátorkészlet elkészítésének folyamatát.
Összeszerelési diagram
Az aszinkron generátornak megvan az önszinkronizációs tulajdonsága: a forgórész tekercsének bekapcsolása tápellátás nélkül, amelyben állandó mágneses mezőt gerjesztenek. A mókusketrec forgórész tekercsének öngerjesztését a maradék mágnesezés jelensége miatt hajtják végre. Az aszinkron generátor összeállításához kövesse az alábbi utasításokat.
- Helyezze be a motort és a hajtóművet egy tartószerkezeten.
- Csatlakoztasson változtatható (nem poláris) kondenzátorokat a tekercsekhez... Maguk a tekercsek a "csillag" séma szerint vannak beépítve: egyes végeik a központban (a testre) konvergálnak, míg mások külön kerülnek ki.
- A kondenzátorok a "háromszög" séma szerint vannak csatlakoztatva: a tekercsek szabad végei a tetejéhez vannak csatlakoztatva... Motor teljesítmény - 2-5 kilowatt, kondenzátor kapacitása - 28-138 mikrofarad. Válasszon olyan kapacitást, hogy a generált feszültség ne csökkenjen - a használni kívánt terheléstől függően.
Indítás előtt tesztelje a generátort. A teszt elvégezhető hagyományos, több tíz wattos izzólámpával. A feladat az előállított feszültség zavartalan ellátása. Olyan beállításra lesz szüksége, amely 3000 ford./perc sebességet képes leadni.Például egy erős szélturbina sebességváltóval (vagy lánchajtással), üzemanyag-motor bármely egységből, vízturbina a folyón stb.
Az a tény, hogy az ember önmagában egyetlen motorgenerátort sem képes 150 W-nál nagyobb teljesítményre forgatni, bármilyen erőfeszítést is tesz. Itt lehetőségei korlátozottak.
Az aszinkron generátor készítése az azonos típusú kész motor áramkörének legegyszerűbb módosítása. A neodímium mágneseknél nem kell újraélezni a rotort, ami nem mondható el egy autós generátorról, amelyben a rotor tekercsét akkumulátor táplálja. Egyébként a legtöbb modern autógenerátor szinkronmotoron alapul, amelyben a percenkénti fordulatszám mereven összefügg a generált áram frekvenciájával. A forgórész tekercselés tápellátásának elkerülése érdekében a motort újrakészítheti úgy, hogy eltávolítja ezt a tekercset, és levágja a rotor tengelyét a lapos mágnesek alatt.
Fatüzelésű generátor összeszereléséhez tegye a következőket.
- Tűzhely vagy pirolízis sütő falára helyezze be a radiátort a tüskékkel befelé.
- Hegy egy vagy több Peltier elemmel rendelkezik, a radiátor területére összpontosítva.
- Rögzítés az elemhez A Peltier egy másik radiátor.
- Helyezze a készüléket a ház árnyékos oldalára, egy kijelölt helyre. A falnak nem szabad szigetelőnek lennie, és ezen a ponton túl vastagnak kell lennie, mivel hozzá kell férni a külső hideghez. Ideális lehetőség egy ilyen kályhához egy műszaki helyiség-rekesz, amelyben van egy szívó szellőzőcsatorna a tűzifa égetéséhez. A radiátor mellé kerül a hideg oldalra.
Az ilyen generátor indítása a tűzifa meggyújtásakor történik. Amikor a fa ég, a Peltier elem maximális teljesítményt nyújt. Az utcáról érkező hideg levegő fogja hűteni. A fűtési folyamatot a kályha fala fogja biztosítani.
A kollektorgenerátor összeszereléséhez ajánlatos a következő utasításokat követni.
- Helyezze a kefés motort egy alapkeretre vagy más szerkezetre.
- Csatlakoztasson egy DC simító kondenzátort és egy átalakító kártyát (DC invertert) a kapcsaihoz.
- Csatlakoztassa az USB-portot a DC-kártya kimenetéhez (ha nem tartozik hozzá).
- Helyezze a generátort a kerékpárvázra, vagy készítsen hozzá "szélturbinát" (például egy meghibásodott motorral rendelkező ventilátor alkatrészeiből). Utóbbi esetben a "szélmalom" kényelmét szolgálva egy szárlapátot helyeznek el, amely a szerkezetet a szél irányába fordítja.
Csatlakoztassa okostelefonját, táblagépét, mobiltelefonját, okosóráját vagy más eszközét. Egy nyomtató motorja például akár több watt teljesítményt is termel: például 12 V-on, amelyre tervezték, az áram elérheti a 600 milliampert. A kollektormotorok hátrányai: alacsony hatásfok és gyakori kefecsere.
Naponta több órás munkavégzés esetén a kefék legfeljebb 2-3 hónapig bírják.
Használjon léptetőmotort kollektormotor helyett: hatásfoka sokkal nagyobb, több mint egy tucat évig is kitarthat. Az online áruházak tele vannak olyan modellekkel, amelyek 12 voltos feszültséget és 1,8-4,2 amper áramot adnak. A léptetőmotor 2, 3 vagy 4 tekercses lehet, soros bekapcsolásával 24, 36 vagy 48 V-ot kapunk. A generátort nehezebb lesz "túlhúzni" a szükséges névleges feszültségre.
Használati javaslatok
A kültéri körülmények között használt generátort (magánházba való szélerőmű, kerékpár generátor) külön házba helyezve ajánlatos védeni az esőtől, útszennyeződéstől és egyéb idegen részecskéktől.
A kültéri körülmények között, sok órás napi terhelés üzemmódban működő készülék rendszeres (legalább félévente) kenést igényel a csapágyaknál. Ezek viszont minden motor-generátorban megtalálhatók.
Ne zárja rövidre a motorvezetékeket és a kiegészítő elektronikát. A zárt motor megpörgetése többszöröse a forgórész forgását gátló terheléssel arányos erő miatt.A tengely forgása közben rövidre zárt tekercsek kiéghetnek. A félvezető elektronika (napelemek, Peltier elemek) is gyorsan meghibásodik, zárva van.
Hogyan készítsünk generátort saját kezűleg, lásd alább.
A megjegyzés sikeresen elküldve.