0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать генератор электрического тока в домашних условиях

Содержание

Как сделать генератор электрического тока в домашних условиях

Электрический генератор – это устройство, предназначенное для получения электроэнергии, расходуемой на конкретные цели. Самодельный аппарат способен выполнять функцию источника лишь при соблюдении определенных условий. Собрать его полностью «с нуля» дома вряд ли удастся. Единственный способ изготовить электрогенератор своими руками – использовать для этих целей другие, работающие по тому же принципу механизмы. Больше всего подходит старый двигатель от мотоблока или ветряной установки. Работы по сборке потребуют больших затрат сил и средств, а также наличия определенного опыта. Если полной уверенности в удаче нет – лучше всего приобрести хоть и дорогое, но эффективно работающее фирменное изделие.

Генератор своими руками на 220 вольт / велосипед :: эксперимент :: наука :: опыт :: 220 :: генератор :: вело :: geek (Прикольные гаджеты. Научный, инженерный и айтишный юмор)

Генератор своими руками на 220 вольт

Я покажу как собрать простой, но достаточно мощный, генератор на 220 вольт.

— коллекторный мотор, можно другой на 12 вольт

— насадка на ось мотора — патрон от дрели

— бесперебойник или инвертор с 12 на 220

— диод на 10 ампер: Д214,Д242,Д215,Д232,КД203 и т. д.

— и желательно аккумулятор на 12 вольт

— закрепляем велосипед так, что бы заднее колесо крутилось свободно, вывешиваем его

— прикручиваем патрон на ось мотора

— крепим мотор так, что бы патрон плотно прижимался к колесу, можно подтянуть его пружиной

— подключаем мотор к аккумулятору: минусовой провод мотора к минусу аккумулятора, плюсовой провод мотора к аноду диода, катод диода к плюсу аккумулятора

— аккумулятор соединяем с бесперебойником или с инвертором

Всё! К бесперебойнику можно подключать потребители на 220 вольт и пользоваться электричеством! Как только аккумулятор разрядится, достаточно будет покрутить педали и примерно через час аккумулятор зарядится.

ГДЕ ВЗЯТЬ ДЕТАЛИ?

— мотор можно купить в автомобильном магазине: мотор вентилятора охлаждения. Стоит не дорого. А если хочешь почти даром, тогда его можно скрутить на пункте приёма металла, из старого авто.

— бесперебойник от персонального ПК, можно старый с негожим внутренним аккумулятором. Или инвертор 12 — 220, продаётся в автомобильных магазинах.

— диод на 10 ампер, например: Д305,Д214,Д242,Д243,Д245,Д215,Д232,

Д246,Д203,Д233,КД210,КД203 и т. д. Продаётся в магазинах радио запчастей. Или можно его выкрутить из старой техники.

велосипед(1676)

наука(4304)

geek(13843)

4 рубля) — где-то 1 российский рубль.

Человеку надо восполнить 423 ккал энергии. Давайте подсчитаем на примере бутербродов. Нашел вот такую статейку http://dieta-doma.com/statji/poleznoe/skolko-kalorij-v-buterbrode.html

Судя по данным, нам вполне хватит два бутербродика (просто хлеб с колбаской; и хлеб с маслом и колбасой):

Батон с колбасой. Тонкий ломтик батона (28 гр / 77 ккал) + колбаса (26 гр / 123 ккал) = 54 грамм и 200 килокалорий.

Батон с маслом и колбасой. Батон (28 гр / 77 ккал) + сливочное масло (9 гр / 60 ккал) + колбаса (29 гр / 137 ккал) = 66 грамм и 274 килокалории.

Это даст 474 ккал энергии человеку, немного больше чем нужно, но ничего.
Батон Сиверский, который я покупаю, массой 400 грамм стоит 5,10 грн = 12,75 грн/кг
Колбаса полукопченая стоит где-то 75 грн/кг
Масло — 15,50 грн/200 г = 77,5 грн/кг

Разумеется, всё можно найти другое и дешевле процентов на 20-30%.

Итого надо:
56 грамм батона = 0,71 грн
55 грамм колбасы = 4,12 грн
29 грамм масла = 2,24 грн
Всего: 7,07 грн за 0,34 МДж энергии
1 кВт*ч будет стоить 74 грн (против 0,31 грн для населения и 1,3 грн для юрлиц).

Хочу отметить, что гречкой — выгоднее.
Чтобы восполнить 423 ккал энергии человеку достаточно съесть 135 грамм гречки (гречка дает 313 ккал на 100 грамм).
Стоить это будет (при цене в 18 грн/кг, хотя всего пару месяцев назад брал по 6 грн/кг — гречка подорожала совершенно невообразимо относительно других продуктов) всего 2,43 грн
Следовательно цена киловатт*часа получается всего 25 грн, а по старым ценам на гречку — и вовсе 8,6 грн (против 0,31 грн для населения и 1,3 грн для юрлиц).

Читать еще:  Как сделать фрезер из болгарки

Так что — делаем неутешительный вывод — эффективность рабов крайне низка.

Классификация

Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором. Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5). Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

Рис. 5. Типы асинхронных генераторов

Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность. Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись. Постоянные магниты в роторах применяют в основном для производства маломощных генераторов.

Инвертор

Ток, который выходит из розетки — переменного тока (AC). Инвертор преобразует низкое постоянное напряжение аккумулятора в повышенное 220 В переменного тока, поэтому вы можете подключать обычные электроприборы. При выборе инвертора убедитесь, что он способен дать выходной ток и напряжение на нужную мощность. Инвертор, рекомендуемые в этом проекте, имеет мощность 500 Вт.

Таким образом становится возможным без малейших дополнительных расходов получить достаточно мощный, экологически чистый источник электроэнергии хоть 12, хоть 220 вольт, который поможет в случае аварий на линиях электропередач во время бури или других стихийных бедствий. А по совместительству генератор работает как обычный велотренажёр!

Генератор своими руками на 220 вольт / велосипед :: эксперимент :: наука :: опыт :: 220 :: генератор :: вело :: geek (Прикольные гаджеты. Научный, инженерный и айтишный юмор)

Генератор своими руками на 220 вольт

Я покажу как собрать простой, но достаточно мощный, генератор на 220 вольт.

— коллекторный мотор, можно другой на 12 вольт

— насадка на ось мотора — патрон от дрели

— бесперебойник или инвертор с 12 на 220

— диод на 10 ампер: Д214,Д242,Д215,Д232,КД203 и т. д.

— и желательно аккумулятор на 12 вольт

— закрепляем велосипед так, что бы заднее колесо крутилось свободно, вывешиваем его

— прикручиваем патрон на ось мотора

— крепим мотор так, что бы патрон плотно прижимался к колесу, можно подтянуть его пружиной

— подключаем мотор к аккумулятору: минусовой провод мотора к минусу аккумулятора, плюсовой провод мотора к аноду диода, катод диода к плюсу аккумулятора

— аккумулятор соединяем с бесперебойником или с инвертором

Всё! К бесперебойнику можно подключать потребители на 220 вольт и пользоваться электричеством! Как только аккумулятор разрядится, достаточно будет покрутить педали и примерно через час аккумулятор зарядится.

ГДЕ ВЗЯТЬ ДЕТАЛИ?

— мотор можно купить в автомобильном магазине: мотор вентилятора охлаждения. Стоит не дорого. А если хочешь почти даром, тогда его можно скрутить на пункте приёма металла, из старого авто.

— бесперебойник от персонального ПК, можно старый с негожим внутренним аккумулятором. Или инвертор 12 — 220, продаётся в автомобильных магазинах.

— диод на 10 ампер, например: Д305,Д214,Д242,Д243,Д245,Д215,Д232,

Д246,Д203,Д233,КД210,КД203 и т. д. Продаётся в магазинах радио запчастей. Или можно его выкрутить из старой техники.

велосипед(1676)

наука(4304)

geek(13843)

4 рубля) — где-то 1 российский рубль.

Человеку надо восполнить 423 ккал энергии. Давайте подсчитаем на примере бутербродов. Нашел вот такую статейку http://dieta-doma.com/statji/poleznoe/skolko-kalorij-v-buterbrode.html

Судя по данным, нам вполне хватит два бутербродика (просто хлеб с колбаской; и хлеб с маслом и колбасой):

Батон с колбасой. Тонкий ломтик батона (28 гр / 77 ккал) + колбаса (26 гр / 123 ккал) = 54 грамм и 200 килокалорий.

Батон с маслом и колбасой. Батон (28 гр / 77 ккал) + сливочное масло (9 гр / 60 ккал) + колбаса (29 гр / 137 ккал) = 66 грамм и 274 килокалории.

Это даст 474 ккал энергии человеку, немного больше чем нужно, но ничего.
Батон Сиверский, который я покупаю, массой 400 грамм стоит 5,10 грн = 12,75 грн/кг
Колбаса полукопченая стоит где-то 75 грн/кг
Масло — 15,50 грн/200 г = 77,5 грн/кг

Разумеется, всё можно найти другое и дешевле процентов на 20-30%.

Итого надо:
56 грамм батона = 0,71 грн
55 грамм колбасы = 4,12 грн
29 грамм масла = 2,24 грн
Всего: 7,07 грн за 0,34 МДж энергии
1 кВт*ч будет стоить 74 грн (против 0,31 грн для населения и 1,3 грн для юрлиц).

Хочу отметить, что гречкой — выгоднее.
Чтобы восполнить 423 ккал энергии человеку достаточно съесть 135 грамм гречки (гречка дает 313 ккал на 100 грамм).
Стоить это будет (при цене в 18 грн/кг, хотя всего пару месяцев назад брал по 6 грн/кг — гречка подорожала совершенно невообразимо относительно других продуктов) всего 2,43 грн
Следовательно цена киловатт*часа получается всего 25 грн, а по старым ценам на гречку — и вовсе 8,6 грн (против 0,31 грн для населения и 1,3 грн для юрлиц).

Читать еще:  Простой орехокол из чермета

Так что — делаем неутешительный вывод — эффективность рабов крайне низка.

Сборка генератора своими руками

Инструкция по сборке генераторов тока своими руками предполагает выполнение работ в несколько этапов. Они начинаются с подготовительной стадии, на которой необходимо запастись исходными заготовками и требуемым материалом.

Подготовительный этап

Для сборки потребуются:

  • Старый электродвигатель от мотоблока или ветряка с рабочей статорной обмоткой. Также популярны варианты использования двигателей от старой стиральной машины или водяного насоса.
  • Для выравнивания выходного тока желательно заранее изготовить выпрямитель (преобразователь).
  • Для облегчения запуска будущего устройства и самовозбуждения его обмоток 220 Вольт потребуется высоковольтный (не менее 400-500 Вольт) конденсатор емкостью 3-7 микрофарад. Точное его значение выбирается в зависимости от планируемой мощности генератора.

Следует заранее побеспокоиться о заземлении корпуса будущего изделия, вырабатывающего напряжение опасной для человека величины.

По завершении подготовки переходят к сборке, порядок которой зависит от выбранного исходного образца.

Ветряк – простейший вариант

Самый простой в исполнении способ – изготовление ветряного генератора, собранного из подручных деталей и готовых модулей. От него могут работать совсем простые электрические нагрузки, мощность которых не превышает 100 Ватт (лампочка, например). Для его изготовления потребуются:

  • (он будет работать в качестве генератора).
  • Каретка и основная звездочка от взрослого велосипеда.
  • Цепь роликовая от старого мотоцикла.
  • Велосипедная рама.

У хорошего мастера все эти подручные заготовки наверняка отыщутся в гараже, из них без труда своими руками собирается электрический генератор.

Для ознакомления с этой процедурой желательно просмотреть видео, в котором подробно рассказывается о порядке изготовления ветряка.

Силовая установка на основе генератора от мотоблока

Более сложный в исполнении вариант предполагает применение старого мотоблока, используемого в качестве привода. Функцию генератора в этой системе выполняет асинхронный двигатель с частотой вращения до 1600 об/мин и эффективной мощностью до 15 кВт. В процессе сборки его приводной механизм посредством шкивов и ремня связывается с осью мотоблока. Диаметр шкивов выбирается таким, чтобы частота вращения переделанного в генератор электродвигателя была на 15% выше паспортного значения.

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).

Читать еще:  Украшение из пластиковых бутылок, бисера и стаканчиков для дома.

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.

Генератор своими руками на 220 вольт / велосипед :: эксперимент :: наука :: опыт :: 220 :: генератор :: вело :: geek (Прикольные гаджеты. Научный, инженерный и айтишный юмор)

Генератор своими руками на 220 вольт

Я покажу как собрать простой, но достаточно мощный, генератор на 220 вольт.

— коллекторный мотор, можно другой на 12 вольт

— насадка на ось мотора — патрон от дрели

— бесперебойник или инвертор с 12 на 220

— диод на 10 ампер: Д214,Д242,Д215,Д232,КД203 и т. д.

— и желательно аккумулятор на 12 вольт

— закрепляем велосипед так, что бы заднее колесо крутилось свободно, вывешиваем его

— прикручиваем патрон на ось мотора

— крепим мотор так, что бы патрон плотно прижимался к колесу, можно подтянуть его пружиной

— подключаем мотор к аккумулятору: минусовой провод мотора к минусу аккумулятора, плюсовой провод мотора к аноду диода, катод диода к плюсу аккумулятора

— аккумулятор соединяем с бесперебойником или с инвертором

Всё! К бесперебойнику можно подключать потребители на 220 вольт и пользоваться электричеством! Как только аккумулятор разрядится, достаточно будет покрутить педали и примерно через час аккумулятор зарядится.

ГДЕ ВЗЯТЬ ДЕТАЛИ?

— мотор можно купить в автомобильном магазине: мотор вентилятора охлаждения. Стоит не дорого. А если хочешь почти даром, тогда его можно скрутить на пункте приёма металла, из старого авто.

— бесперебойник от персонального ПК, можно старый с негожим внутренним аккумулятором. Или инвертор 12 — 220, продаётся в автомобильных магазинах.

— диод на 10 ампер, например: Д305,Д214,Д242,Д243,Д245,Д215,Д232,

Д246,Д203,Д233,КД210,КД203 и т. д. Продаётся в магазинах радио запчастей. Или можно его выкрутить из старой техники.

велосипед(1676)

наука(4304)

geek(13843)

4 рубля) — где-то 1 российский рубль.

Человеку надо восполнить 423 ккал энергии. Давайте подсчитаем на примере бутербродов. Нашел вот такую статейку http://dieta-doma.com/statji/poleznoe/skolko-kalorij-v-buterbrode.html

Судя по данным, нам вполне хватит два бутербродика (просто хлеб с колбаской; и хлеб с маслом и колбасой):

Батон с колбасой. Тонкий ломтик батона (28 гр / 77 ккал) + колбаса (26 гр / 123 ккал) = 54 грамм и 200 килокалорий.

Батон с маслом и колбасой. Батон (28 гр / 77 ккал) + сливочное масло (9 гр / 60 ккал) + колбаса (29 гр / 137 ккал) = 66 грамм и 274 килокалории.

Это даст 474 ккал энергии человеку, немного больше чем нужно, но ничего.
Батон Сиверский, который я покупаю, массой 400 грамм стоит 5,10 грн = 12,75 грн/кг
Колбаса полукопченая стоит где-то 75 грн/кг
Масло — 15,50 грн/200 г = 77,5 грн/кг

Разумеется, всё можно найти другое и дешевле процентов на 20-30%.

Итого надо:
56 грамм батона = 0,71 грн
55 грамм колбасы = 4,12 грн
29 грамм масла = 2,24 грн
Всего: 7,07 грн за 0,34 МДж энергии
1 кВт*ч будет стоить 74 грн (против 0,31 грн для населения и 1,3 грн для юрлиц).

Хочу отметить, что гречкой — выгоднее.
Чтобы восполнить 423 ккал энергии человеку достаточно съесть 135 грамм гречки (гречка дает 313 ккал на 100 грамм).
Стоить это будет (при цене в 18 грн/кг, хотя всего пару месяцев назад брал по 6 грн/кг — гречка подорожала совершенно невообразимо относительно других продуктов) всего 2,43 грн
Следовательно цена киловатт*часа получается всего 25 грн, а по старым ценам на гречку — и вовсе 8,6 грн (против 0,31 грн для населения и 1,3 грн для юрлиц).

Так что — делаем неутешительный вывод — эффективность рабов крайне низка.

Инвертор

Ток, который выходит из розетки — переменного тока (AC). Инвертор преобразует низкое постоянное напряжение аккумулятора в повышенное 220 В переменного тока, поэтому вы можете подключать обычные электроприборы. При выборе инвертора убедитесь, что он способен дать выходной ток и напряжение на нужную мощность. Инвертор, рекомендуемые в этом проекте, имеет мощность 500 Вт.

Таким образом становится возможным без малейших дополнительных расходов получить достаточно мощный, экологически чистый источник электроэнергии хоть 12, хоть 220 вольт, который поможет в случае аварий на линиях электропередач во время бури или других стихийных бедствий. А по совместительству генератор работает как обычный велотренажёр!

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector