Генератор своими руками в домашних условиях самый простой

Для питания бытовых устройств и промышленного оборудования необходим источник электроэнергии. Выработать электрический ток возможно несколькими способами. Но наиболее перспективным и экономически выгодным, на сегодняшний день, является генерация тока электрическими машинами. Самым простым в изготовлении, дешёвым и надёжным в эксплуатации оказался асинхронный генератор, вырабатывающий львиную долю потребляемой нами электроэнергии.

Применение электрических машин этого типа продиктовано их преимуществами. Асинхронные электрогенераторы, в отличие от синхронных генераторов, обеспечивают:

  • более высокую степень надёжности;
  • длительный срок эксплуатации;
  • экономичность;
  • минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.

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.

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).

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.

ПРОСТОЙ И БЕСПЛАТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ДОМА! ИЗ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ БЕЗ ПЕРЕДЕЛКИ

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.

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.

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.

Простой механический генератор энергии своими руками

Схема механического генератора

Простой генератор состоит всего из нескольких частей. Тут даже нет радиодеталей! Начнём с принципиальной схемы этого устройства, вот она: Конструкция состоит из трёх частей:

  1. Генератор
  2. Переключатель
  3. Умножитель

Я начал сборку с генератора.

Сперва я нашёл сломанную кофемолку (Если честно, я не знаю как это назвать правильно, скорее всего ручная овощерезка), вот она:

Позже оказалось, что это была овощерезка. Вот, в интернете нашарил, как она выглядела в рабочем состоянии:

От неё мне понадобилась только верхняя часть с ручкой. В ней находится редуктор — то, что нам надо!

После этого надыбал цветочный горшок и двигатель от принтера:

Затем привинтил горшок к доске саморезами (Прикрутил к доске, чтобы крепче держалось).

Посмотрел на моторчик, попытался прикрутить его к ротору редуктора, но, к сожалению, не удалось 🙁

И тогда я нашел двигатель ДПМ:

Он подошёл. Я решил поставить его. Для этого я просверлил отверстие и вкрутил туда ось двигателя (Она была с резьбой):

Предварительно я посмотрел, подходит ли мотор по высоте, в соотношением с дном горшка и высотой его стенками:

Следом я проделал два отверстия по бокам горшка:

Затем в них вставил толстую жёсткую проволоку, сделав петлю под диаметр корпуса мотора:

Также я проделал отверстие, тоже в стенке, но уже ближе к основанию:

Продел в эту дырку провода от мотора.
После этого, почти самый конец, осталось только укрепить нашу конструкцию — это уже на Ваше усмотрение. Лично я обмотал всё устройство скотчем.

Ура! Устройство готово! Теперь я провел на нём тест — подключил счётчики:

Амперметр показал высшую отметку.

Вот в принципе и всё. Наш ручной генератор выдаёт на выходе примерно 2 вольта, это также зависит от модели вашего двигателя, у меня был поставлен ДПМ — 30Н 2 — 04.

Позже я поставил умножитель напряжения, вот самая стандартная схема удвоителя (не моя, накопал в интернете):

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
ДиодВысоковольтный2Можно взять любойПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Конденсатор400 мкФ * 450 В2Для умножителяПоиск в магазине ОтронВ блокнот
ДвигательЛюбой1ЛюбойПоиск в магазине ОтронВ блокнот
АмперметрЛюбой1Можно взять другте, например, вольтметрПоиск в магазине ОтронВ блокнот
ПереключательНа два контакта1Для измеренияПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Tranzistor315 Опубликована: 12.07.2014 0 0

Вознаградить Я собрал 0 3

Как сделать несложный генератор на 50 В

Как сделать несложный генератор

Порой для преобразования энергии от альтернативных источником требуется самодельный генератор с определенными параметрами. Сделать его самому казалось бы почти невозможно, но если реально взглянуть на вещи, то тут нет особо ничего сложного. Сейчас вы увидите, как просто можно изготовить самодельный генератор без магнитного залипания на напряжение 50 В.

Как сделать генератор

Первым делом необходимо изготовить ротор. Наш генератор будет выполнен на постоянных магнитах, по самой простой схеме без обмоток возбуждения.
На токарном станке из любого пластика сначала изготавливаем цилиндр под имеющиеся неодимовые магниты.

Как сделать несложный генератор

По центру сверлим отверстие под вал.

Как сделать несложный генератор

А по бокам фрезеруем пазы под магниты.

Как сделать несложный генератор

Комплект для сборки ротора готов:

Как сделать несложный генератор

Вклеиваем магниты в пазы суперклеем. Устанавливаем по полярности в шахматном порядке.

Как сделать несложный генератор

Вставляем вал.

Как сделать несложный генератор

Теперь необходимо изготовить корпус и катушки. Все это делается из трубы ПВХ. Материал пластичный и очень хорошо режется и обрабатывается.

Как сделать несложный генератор

Полукруглый элемент оклеивается скотчем. Далее поймете почему.
Затем вырезается паз в середине канцелярским ножом.

Как сделать несложный генератор

В этом месте скот удаляется.

Как сделать несложный генератор

Вклеивается перегородка.

Как сделать несложный генератор

Далее перегородка приклеивается к одной из стенок корпуса генератора.

Как сделать несложный генератор

Таких элементов нужно два, по числу катушек. Приступаем к их намотке. Берем проволоку толщиной 0,2 мм.

Как сделать несложный генератор

Наматываем на получившийся каркас 1200 витков и фиксируем клеем. Пропитываем всю катушку клеем.

Как сделать несложный генератор

Далее полукруглая пластина кланяется.

Как сделать несложный генератор

Получилось две катушки. Припаиваем провода и изолируем термоусадкой.

Как сделать несложный генератор

Собираем генератор. на основание приклеиваем катушки.

Как сделать несложный генератор

Далее в передней и задней стенке сверли отверстие под подшипники.

Как сделать несложный генератор

Как сделать несложный генератор

Устанавливаем.

Как сделать несложный генератор

И приклеиваем сначала заднюю стенку. Катушки соединяем последовательно между собой.

Как сделать несложный генератор

Затем ставим ротор и вклеиваем переднюю стенку.

Как сделать несложный генератор

Проверяем. Даже при малейшем кручении светодиод ярко вспыхивает.

Как сделать несложный генератор

Крутим генератор дрелью. И измеряем напряжение.

Как сделать несложный генератор

Выдает порядка 50-60 В. Этого вполне достаточно чтобы зажечь светодиодную лампу мощностью 3 Вт.

Как сделать несложный генератор

Через выпрямительный мост подключаем 100 Вт светодиодную матрицу. Горит отлично.

Как сделать несложный генератор

Вот такой получился генератор, который вполне можно использовать где-либо для своих самоделок.

Как сделать несложный генератор

Генератор своими руками. Бензиновый 25кВт 220V AC + 400V DC. Часть 1

генератор своими руками для питания электроавтомобиля и загородного дома

Друзья, всем привет. Кто следит за нашим каналом, тот знает, что практически весь год мы занимались созданием мощного электрического багги. И осенью были проведены первые боевые тесты. Если кому интересно, то можно почитать здесь Самодельный элетробагги.

Параллельно с багги мы начали второй проект. Это проект электрогенератора под названием Move

  • возможная неточность в вычислениях мощности прибора, что приведет в процессе эксплуатации устройства к его невысокой продуктивности;
  • для создания эффективного и надежного устройства нужны определенные знания и навыки.
  • Совет. Для повышения защиты устройства от воздействия внешних факторов (что, в свою очередь, позволит сохранить его продуктивность на протяжении длительного периода) желательно соорудить для него специальный защитный кожух.

    И напоследок несколько полезных советов относительно грамотной эксплуатации асинхронного генератора. Во-первых, лучше оборудовать генераторное устройство кнопкой «вкл./выкл.» (по возможности). Во-вторых, периодически следует контролировать температуру прибора для предотвращения его перегрева. В-третьих, поскольку создаваемое устройство не имеет автоматических элементов, во время его эксплуатации необходимо будет периодически использовать тахометр, вольтметр и амперметр.

    Как вы могли убедиться, в принципе, создать генератор в домашних условиях не так уж и сложно, особенно, если в наличии есть его основные конструктивные элементы. Вопрос в целесообразности таких устройств. С финансовой точки зрения это может быть выгодно лишь в одном случае: если у вас есть под рукой бывший в употреблении рабочий двигатель. В любом случае попробовать стоит. Удачи!

    Изготовление

    Сделать своими руками электрогенератор в домашних условиях несложно. Простой магнитный генератор собирается на основе любого из готовых двигателей: коллекторного, шагового и т. д. Собрать с нуля такую «самоделку» также можно, закрепив магниты на вращающейся оси и поместив их в прямоугольную катушку, вырабатывающую при их вращении электростатическое поле.

    Электрогенератор на дровах – это, по сути, печь (в том числе и походная), на стенках которой закреплены элементы Пельтье, закрытые радиаторами. Суть эффекта Пельтье заключается в том, что пластины из разных проводников с одной стороны нагреваются, а с другой – охлаждаются. Это приводит к появлению электрического тока на полюсах такой пластины. Лучше всего подобная печь-генератор работает на морозе: наибольшая разница температур с каждой из сторон пластины приводит к выработке предельной мощности.

    Паровой генератор – это классическая ТЭС в мини-исполнении. Печь с водяным контуром вырабатывает пар, подающийся на лопасти турбины. Тепловая энергия пара заставляет турбину крутить мотор-генератор, чей вал жёстко соединён с валом самой турбины. Такая система является замкнутой: она требует периодического контроля со стороны, а также наличия охлаждающего контура, в котором пар переконденсируется обратно в воду.

    Подобная установка весьма массивна, в поход вы её с собой не возьмёте.

    Генератор на базе асинхронного двигателя, работающего от сетевых 220 вольт – это устройство с тремя разнесёнными обмотками статора (неподвижной части мотора). Поскольку сам мотор работает от 220 или 380 (в трёхфазной сети) вольт, то и вырабатывать он будет такое же напряжение, стоит только раскрутить его вал хотя бы до 50 оборотов в секунду. Собирать его незачем: чтобы задействовать готовый агрегат, к обмоткам всего-навсего потребуется подключить дополнительные конденсаторы.

    Инструменты и материалы

    В качестве рабочего модуля электромагнитного (механического) генератора берётся подходящий двигатель. Используются двигатели нескольких типов: коллекторный (щёточный), бесколлекторный, шаговый (щётки и кольца не используются), синхронный и асинхронный. В зависимости от того, какой ток вырабатывается, применяют следующие детали и узлы.

    • Диоды выпрямительные. Преобразуют переменный ток в постоянный. В продаже имеются высокомощные диодные мосты, рассчитанные на ток в десятки ампер и напряжение до 50 В.
    • Полярные конденсаторы. Рассчитаны на постоянный ток. Играют роль сглаживающего фильтра, выравнивающего пульсации постоянного напряжения.
    • Дополнительная плата с USB-портом – преобразует напряжение в 1,5-20 вольт в нужные смартфонам, планшетам и большинству ноутбуков 5. Заказывается на Aliexpress и в других интернет-магазинах.

    Все эти радиокомпоненты нужны, когда мотор-генератор выдаёт не более пары десятков вольт.

    Использование же, например, асинхронного двигателя потребует подключения ваших гаджетов и других устройств в обычном режиме – как от бытовой розетки.

    Вспомогательные материалы могут быть любыми, так как они играют роль несущей конструкции:

    • деревянные бруски;
    • металлическая арматура;
    • профили;
    • крепёжные соединения (болты с гайками и шайбами, хомуты, скобы, струбцины, кронштейны, саморезы);
    • трубы любого диаметра и т. д.

    В качестве электроинструментов применяются следующие изделия.

    • Болгарка с набором отрезных дисков (по металлу и по дереву) и шлифдиском (поставляется в виде наждачки-круга или универсального твёрдого диска).
    • Электродрель с набором свёрл по металлу. Если устанавливается, например, ветрогенератор с опорой на стене дома, то может потребоваться стандартный перфоратор с набором ударных свёрл и/или коронок по бетону. Перфоратор может также комплектоваться переходником под простые или конические свёрла и коронки по дереву.
    • Шуруповёрт. Потребуется, когда конструкция массивная, а вкрутить саморезы нужно в количестве от нескольких десятков. Может комплектоваться головками под переходник-гайковёрт или универсальной головкой под гайки, напоминающей разводной ключ.

    Подготовив нужный инвентарь, приступим к процессу изготовления генераторной установки.

    Схема сборки

    Асинхронный генератор обладает свойством самосинхронизации: включение в работу без питания роторной обмотки, в которой возбуждается постоянное магнитное поле. Самовозбуждение обмотки короткозамкнутого ротора производится за счёт явления остаточной намагниченности. Чтобы собрать асинхронный генератор, следуйте нижеописанной инструкции.

    1. Разместите двигатель и передаточный привод на одной несущей конструкции.
    2. Подключите к обмоткам переменные (неполярные) конденсаторы. Сами обмотки включены по схеме «звезда»: одни их концы сходятся в центре (на корпус), другие же выведены отдельно.
    3. Конденсаторы соединятся по схеме «треугольник»: к его вершинам и подключаются свободные концы обмоток. Мощность двигателя – 2-5 киловатт, ёмкость конденсаторов – 28-138 микрофарад. Подберите такую ёмкость, чтобы вырабатываемое напряжение не снижалось – в зависимости от нагрузки, которую планируется использовать.

    Перед запуском генератора произведите его тестирование. Тест можно выполнить с помощью обычной лампочки накаливания на несколько десятков ватт. Задача – обеспечить бесперебойную выдачу вырабатываемого напряжения. Потребуется установка, способная выдать 3000 оборотов в минуту. Например, мощный ветряк с редуктором (или цепным приводом), топливный двигатель от любого агрегата, гидротурбина на речке и т. д.

    Дело в том, что человек в одиночку не сможет раскрутить любой мотор-генератор на мощность свыше 150 Вт, какие бы усилия ни прилагал. Здесь его возможности ограничены.

    Изготовление асинхронного генератора – это простейшая переделка схемы готового такого же двигателя. Переточки ротора под неодимовые магниты не требуется, чего не скажешь об автомобильном генераторе, в котором питание роторной обмотки производится от аккумулятора. Кстати, большинство современных автомобильных генераторов выполняется на основе синхронного двигателя, в котором число оборотов в минуту жёстко связано с частотой вырабатываемого тока. Чтобы избавиться от необходимости питать обмотку ротора, можно переделать двигатель, сняв эту обмотку и проточив ось ротора под плоские магниты.

    Для сборки генератора на дровах сделайте следующее.

    1. На стенке буржуйки или пиролизной печи поместите радиатор «шипами» внутрь.
    2. Смонтируйте на нём один или несколько элементов Пельтье, ориентируясь по площади радиатора.
    3. Прикрепите к элементу Пельтье ещё один радиатор.
    4. Расположите установку на теневой стороне дома в специально отведённом месте. Стена не должна иметь утепления, а также быть слишком толстой в данной точке, поскольку нужен доступ к уличному холоду. Идеальный вариант – техническое помещение-отсек для такой печки, в котором есть втяжной вентканал для горения дров. Радиатор располагают рядом с ним с холодной стороны.

    Запуск такого генератора осуществляется при поджигании дров. Когда дрова разгорятся, элемент Пельтье выдаст максимальную мощность. Он будет охлаждаться холодным воздухом, заходящим с улицы. Процесс же нагрева обеспечит стенка печки.

    Для сборки коллекторного генератора рекомендуется воспользоваться следующей инструкцией.

    1. Поместите коллекторный мотор на несущую раму или другую конструкцию.
    2. Присоедините к его выводам сглаживающий конденсатор постоянного тока и плату преобразователя (DC-инвертор).
    3. Подсоедините к выходу DC-платы USB-порт (если она им не укомплектована).
    4. Расположите генератор на раме велосипеда либо изготовьте «ветряк» для него (например, из деталей от вентилятора с вышедшим из строя двигателем). В последнем случае для удобства «ветряка» размещают флюгер-хвостовик, поворачивающий конструкцию в ту сторону, куда дует ветер.

    Подключите смартфон, планшет, мобильник, смарт-часы или иное устройство. Моторчик от принтера, например, вырабатывает до нескольких ватт мощности: так, при 12 вольтах, на которые он рассчитан, ток может достигать 600 миллиампер. Недостатки коллекторных двигателей: низкий КПД и частая замена щёток.

    Работая каждый день по нескольку часов, щётки прослужат максимум 2-3 месяца.

    Вместо коллекторного электродвигателя используйте шаговый: его КПД значительно выше, он способен прослужить не один десяток лет. В интернет-магазинах полно моделей, дающих напряжение в 12 вольт и ток в 1,8-4,2 ампера. Обмоток у шагового двигателя может быть 2, 3 или 4. Включив их последовательно, вы получите 24, 36 или 48 В. Параллельное включение даст пропорционально больший ампераж. «Разогнать» генератор до нужного номинала напряжения будет сложнее.

    Рекомендации по эксплуатации

    Используемый в уличных условиях генератор (ветряная электростанция для частного дома, велогенератор) рекомендуется защитить от дождя, дорожной грязи и других посторонних частиц, поместив его в отдельный корпус.

    Устройство, работающее в уличных условиях в режиме многочасовой каждодневной нагрузки, нуждается в регулярной (хотя бы раз в полгода) смазке подшипников. Они, в свою очередь, есть в каждом моторе-генераторе.

    Не допускается замыкание накоротко выводов двигателя и вспомогательной электроники. Замкнутый двигатель раскрутить в несколько раз сложнее за счёт тормозящей вращение ротора силы, пропорциональной нагрузке. Обмотки, замкнутые накоротко при крутящемся вале, могут сгореть. Полупроводниковая электроника (солнечные батареи, элементы Пельтье) тоже быстро выходит из строя, будучи замкнутой.

    О том, как сделать генератор своими руками, смотрите далее.

    Оцените статью
    TutShema
    Добавить комментарий