Πώς να φτιάξετε μια γεννήτρια με τα χέρια σας; Σπιτική απλή ηλεκτρική γεννήτρια από ηλεκτρικό μοτέρ στο σπίτι

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-18 12:08

Η ηλεκτρική ενέργεια από την πλησιέστερη γραμμή μεταφοράς ενέργειας δεν παρέχεται πάντα αδιάκοπα. Σε προαστιακούς οικισμούς, όπου οι διακοπές ρεύματος για μία ή περισσότερες ώρες είναι συχνό φαινόμενο, οι γεννήτριες βοηθούν στην εξάλειψη των διακοπών στην τροφοδοσία. Εάν έχετε κάποιες δεξιότητες, μπορείτε να τις κάνετε μόνοι σας.

Χαρακτηριστικά σπιτικών γεννητριών

Το κύριο χαρακτηριστικό, λόγω του οποίου πολλοί χρήστες όλων των ειδών gadget αποφασίζουν για ένα τέτοιο "σπιτικό προϊόν " - τη δυνατότητα να ενεργοποιήσετε τη γεννήτρια, η οποία είναι αρκετή όχι μόνο για την επαναφόρτιση ενός κινητού τηλεφώνου, αλλά και για την παροχή φορητού υπολογιστή, τηλεόρασης και ακόμη και ενός σπιτικού μίνι καταψύκτη, για να μην αναφέρουμε δώδεκα λαμπτήρες LED. Κατά κανόνα, επιλέγεται η παραλλαγή της συσκευής με την υψηλότερη απόδοση εξόδου και τη λιγότερη εφαρμοζόμενη προσπάθεια.

Σε κάθε περίπτωση, η βάση είναι ένας αναστρέψιμος κινητήρας που λειτουργεί όχι μόνο για τη μετατροπή του ηλεκτρισμού σε κινητική (μηχανική) ενέργεια, αλλά και αντίστροφα.

Για να φτιάξει μια τέτοια συσκευή, ο χρήστης πρέπει να έχει τις ακόλουθες γνώσεις

• Κατανοήστε τα διαγράμματα καλωδίωσης, να είστε σε θέση να τα διαβάσετε … Σύμφωνα με ένα από αυτά, συναρμολογείται μια παρόμοια συσκευή.
• Κατανοήστε πώς λειτουργεί μια ηλεκτρική γεννήτρια . Το έργο του βασίζεται στον νόμο του Faraday: ο αριθμός των μαγνητικών γραμμών ενός μόνιμου μαγνήτη που διαπερνά το κύκλωμα πρέπει να αλλάξει, διαφορετικά δεν θα παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια.
• Να διαθέτουν δεξιότητες ηλεκτρικής εγκατάστασης και υδραυλικών εργασιών, να είναι σε θέση να χειρίζονται ηλεκτρικά εργαλεία . Νωρίτερα, στη σοβιετική εποχή, όχι μόνο η φυσική, αλλά και η αντοχή των υλικών (ένα τμήμα της επιστήμης για τη δύναμη των υλικών) ήταν υποχρεωτικό μέρος του εκπαιδευτικού προγράμματος. Το γεγονός είναι ότι τα λανθασμένα επιλεγμένα στοιχεία των δομών στήριξης, τα οποία δεν συνδέονται μεταξύ τους με τον απαιτούμενο τρόπο, γρήγορα παραμορφώνονται υπό ενεργό φορτίο.

Με όλες τις παραπάνω γνώσεις και επιθυμίες, ο χρήστης μπορεί εύκολα να συναρμολογήσει μια συσκευή που εξοικονομεί (σε σύγκριση με μια βιομηχανική) αρκετές δεκάδες χιλιάδες ρούβλια.

Βιομηχανοποίηση

Δεν είναι δύσκολο να φτιάξετε μια ηλεκτρική γεννήτρια στο σπίτι με τα χέρια σας . Μια απλή μαγνητική γεννήτρια συναρμολογείται με βάση οποιονδήποτε από τους έτοιμους κινητήρες: συλλέκτη, βηματικό κλπ. Μπορείτε επίσης να συναρμολογήσετε ένα τέτοιο "σπιτικό" από την αρχή, στερεώνοντας τους μαγνήτες σε έναν περιστρεφόμενο άξονα και τοποθετώντας τους σε ένα ορθογώνιο πηνίο που παράγει ένα ηλεκτροστατικό πεδίο καθώς περιστρέφονται.

Μια ηλεκτρική γεννήτρια με ξύλο είναι, στην πραγματικότητα, μια σόμπα (συμπεριλαμβανομένης μιας κατασκήνωσης), στους τοίχους της οποίας είναι στερεωμένα τα στοιχεία Peltier, κλειστά από καλοριφέρ . Η ουσία του φαινομένου Peltier είναι ότι οι πλάκες από διαφορετικούς αγωγούς θερμαίνονται από τη μία πλευρά και ψύχονται από την άλλη. Αυτό οδηγεί στην εμφάνιση ηλεκτρικού ρεύματος στους πόλους μιας τέτοιας πλάκας. Το καλύτερο από όλα, ένας τέτοιος φούρνος γεννήτριας λειτουργεί σε παγετό: η μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας σε κάθε πλευρά της πλάκας οδηγεί στην ανάπτυξη της μέγιστης ισχύος.

Η γεννήτρια ατμού είναι μια κλασική θερμοηλεκτρική μονάδα σε μίνι έκδοση … Ένας κλίβανος βρόχου νερού παράγει ατμό που τροφοδοτείται στις λεπίδες του στροβίλου. Η θερμική ενέργεια του ατμού αναγκάζει τον στρόβιλο να γυρίσει τη γεννήτρια κινητήρα, της οποίας ο άξονας είναι άκαμπτα συνδεδεμένος με τον άξονα του ίδιου του στροβίλου. Ένα τέτοιο σύστημα είναι κλειστό: απαιτεί περιοδική παρακολούθηση από έξω, καθώς και παρουσία κυκλώματος ψύξης στο οποίο ο ατμός επανασυμπυκνώνεται ξανά στο νερό.

Μια τέτοια εγκατάσταση είναι πολύ μαζική, δεν θα την πάρετε μαζί σας σε πεζοπορία.

Γεννήτρια βασισμένη σε έναν ασύγχρονο κινητήρα που τροφοδοτείται από 220 βολτ Είναι μια συσκευή με τρεις περιελίξεις στάτη (σταθερό μέρος του κινητήρα). Δεδομένου ότι ο ίδιος ο κινητήρας λειτουργεί από 220 ή 380 (σε τριφασικό δίκτυο) βολτ, τότε θα παράγει την ίδια τάση, αρκεί να περιστρέψει τον άξονά του έως τουλάχιστον 50 στροφές ανά δευτερόλεπτο. Δεν χρειάζεται να το συναρμολογήσετε: για να χρησιμοποιήσετε την τελική μονάδα, πρέπει απλώς να συνδέσετε επιπλέον πυκνωτές στις περιελίξεις.

Εργαλεία και υλικά

Ένας κατάλληλος κινητήρας λαμβάνεται ως μονάδα εργασίας της ηλεκτρομαγνητικής (μηχανικής) γεννήτριας. Χρησιμοποιούνται κινητήρες διαφόρων τύπων: συλλέκτης (βούρτσα), χωρίς ψήκτρες, βηματισμός (δεν χρησιμοποιούνται βούρτσες και δακτύλιοι), σύγχρονοι και ασύγχρονοι. Ανάλογα με το ρεύμα που παράγεται, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα μέρη και συγκροτήματα.

• Διόδους ανορθωτή . Μετατρέπει εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα. Πωλούνται γέφυρες διόδων υψηλής ισχύος, σχεδιασμένες για ρεύματα δεκάδων αμπέρ και τάσεις έως 50 V.
• Πολικοί πυκνωτές … Σχεδιασμένο για συνεχές ρεύμα. Παίζουν το ρόλο ενός φίλτρου εξομάλυνσης που εξομαλύνει τους κυματισμούς της τάσης DC.
• Πρόσθετος πίνακας με θύρα USB - μετατρέπει την τάση σε 1, 5-20 βολτ στα απαραίτητα smartphone, tablet και τους περισσότερους φορητούς υπολογιστές 5. Παραγγέλθηκε στο AliExpress και σε άλλα διαδικτυακά καταστήματα.

Όλα αυτά τα εξαρτήματα ραδιοφώνου χρειάζονται όταν η γεννήτρια κινητήρα δεν παράγει περισσότερα από δύο δεκάδες βολτ.

Η χρήση, για παράδειγμα, ενός ασύγχρονου κινητήρα απαιτεί τη σύνδεση των gadget σας και άλλων συσκευών ως συνήθως - όπως από μια οικιακή πρίζα.

Τα βοηθητικά υλικά μπορεί να είναι οποιαδήποτε, αφού παίζουν το ρόλο μιας δομής στήριξης:

• ξύλινες μπάρες?
• μεταλλικά εξαρτήματα?
• προφίλ?
• συνδετήρες (μπουλόνια με παξιμάδια και ροδέλες, σφιγκτήρες, στηρίγματα, σφιγκτήρες, στηρίγματα, βίδες).
• σωλήνες οποιασδήποτε διαμέτρου κ.λπ.

Τα παρακάτω προϊόντα χρησιμοποιούνται ως ηλεκτρικά εργαλεία

• Βούλγαρος με ένα σετ δίσκων κοπής (για μέταλλο και ξύλο) και δίσκο λείανσης (παρέχεται με τη μορφή σμύριδας ή καθολικού σκληρού δίσκου).
• Ηλεκτρικό τρυπάνι με ένα σετ τρυπανιών για μέταλλο. Εάν, για παράδειγμα, μια ανεμογεννήτρια είναι εγκατεστημένη με ένα στήριγμα στον τοίχο ενός σπιτιού, τότε μπορεί να απαιτείται ένα τυπικό σφυροτρύπανο με ένα σύνολο τρυπανιών σφυριού ή / και τσιμεντένιες στεφάνες. Το σφυρί τρυπάνι μπορεί επίσης να εξοπλιστεί με προσαρμογέα για απλά ή κωνικά τρυπάνια και ξύλινες κορώνες.
• Κατσαβίδι . Θα απαιτηθεί όταν η δομή είναι μαζική και πρέπει να βιδώσετε βίδες με αυτοκόλλητη τομή σε ποσότητα αρκετών δεκάδων. Μπορεί να συμπληρωθεί με κεφαλές για προσαρμογέα-κλειδί ή γενική κεφαλή για παξιμάδια, που θυμίζει ρυθμιζόμενο κλειδί.

Έχοντας προετοιμάσει τον απαραίτητο εξοπλισμό, ας προχωρήσουμε στη διαδικασία κατασκευής ενός σετ γεννήτριας.

Διάγραμμα συναρμολόγησης

Μια ασύγχρονη γεννήτρια έχει την ιδιότητα του αυτοσυγχρονισμού: ενεργοποίηση της περιέλιξης του ρότορα χωρίς τροφοδοσία, στην οποία διεγείρεται ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο. Η αυτοδιέγερση της περιέλιξης του στροφέα σκίουρου εκτελείται λόγω του φαινομένου της υπολειπόμενης μαγνήτισης. Για να συναρμολογήσετε μια ασύγχρονη γεννήτρια, ακολουθήστε τις παρακάτω οδηγίες.

1. Τοποθετήστε τον κινητήρα και μετακινήστε τη μονάδα δίσκου σε μία δομή στήριξης.
2. Συνδέστε μεταβλητούς (μη πολικούς) πυκνωτές στα τυλίγματα … Τα ίδια τα περιελίξεις περιλαμβάνονται σύμφωνα με το σχήμα "αστέρι": μερικά από τα άκρα τους συγκλίνουν στο κέντρο (στο σώμα), ενώ άλλα βγάζονται ξεχωριστά.
3. Οι πυκνωτές συνδέονται σύμφωνα με το σχήμα "τρίγωνο": τα ελεύθερα άκρα των περιελίξεων συνδέονται στις κορυφές του … Ισχύς κινητήρα - 2-5 κιλοβάτ, χωρητικότητα πυκνωτή - 28-138 microfarads. Επιλέξτε μια τέτοια χωρητικότητα ώστε να μην μειωθεί η παραγόμενη τάση - ανάλογα με το φορτίο που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε.

Δοκιμάστε τη γεννήτρια πριν την εκκινήσετε . Η δοκιμή μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας έναν συμβατικό λαμπτήρα πυρακτώσεως πολλών δεκάδων watt. Το καθήκον είναι να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη παροχή της παραγόμενης τάσης. Θα χρειαστείτε μια ρύθμιση ικανή να αποδίδει 3000 σ.α.λ. Για παράδειγμα, μια ισχυρή ανεμογεννήτρια με κιβώτιο ταχυτήτων (ή κίνηση αλυσίδας), μια μηχανή καυσίμου από οποιαδήποτε μονάδα, μια τουρμπίνα νερού σε έναν ποταμό κ.λπ.

Το γεγονός είναι ότι ένα άτομο από μόνο του δεν θα είναι σε θέση να περιστρέψει οποιαδήποτε γεννήτρια κινητήρα σε ισχύ μεγαλύτερη από 150 W, ανεξάρτητα από τις προσπάθειες που κάνει. Εδώ οι δυνατότητές του είναι περιορισμένες.

Η κατασκευή μιας ασύγχρονης γεννήτριας είναι η απλούστερη αλλοίωση του κυκλώματος ενός έτοιμου κινητήρα του ίδιου τύπου . Δεν χρειάζεται να ακονίσετε ξανά τον ρότορα για μαγνήτες νεοδυμίου, κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για μια γεννήτρια αυτοκινήτου, στην οποία η περιέλιξη του ρότορα τροφοδοτείται από μια μπαταρία. Παρεμπιπτόντως, οι περισσότερες σύγχρονες γεννήτριες αυτοκινήτων βασίζονται σε έναν σύγχρονο κινητήρα, στον οποίο ο αριθμός στροφών ανά λεπτό σχετίζεται άκαμπτα με τη συχνότητα του παραγόμενου ρεύματος. Για να απαλλαγείτε από την ανάγκη τροφοδοσίας της περιέλιξης του ρότορα, μπορείτε να ξανακάνετε τον κινητήρα αφαιρώντας αυτό το τύλιγμα και κόβοντας τον άξονα του ρότορα κάτω από τους επίπεδους μαγνήτες.

Για να συναρμολογήσετε μια γεννήτρια με ξύλο, κάντε τα εξής

1. Στον τοίχο μιας σόμπας ή φούρνου πυρόλυσης τοποθετήστε το ψυγείο με τις ακίδες προς τα μέσα .
2. Βουνό έχει ένα ή περισσότερα στοιχεία Peltier, εστιάζοντας στην περιοχή του καλοριφέρ.
3. Επισύναψη στο στοιχείο Ο Peltier είναι ένα άλλο καλοριφέρ.
4. Τοποθετήστε τη μονάδα στη σκιερή πλευρά του σπιτιού σε μια καθορισμένη περιοχή . Ο τοίχος δεν πρέπει να έχει μόνωση και επίσης να είναι πολύ παχύς σε αυτό το σημείο, καθώς απαιτείται πρόσβαση στο εξωτερικό κρύο. Μια ιδανική επιλογή είναι ένα τεχνικό διαμέρισμα δωματίου για μια τέτοια σόμπα, στην οποία υπάρχει ένας αγωγός εξαερισμού αναρρόφησης για καύση καυσόξυλων. Το ψυγείο τοποθετείται δίπλα του στην κρύα πλευρά.

Η εκκίνηση μιας τέτοιας γεννήτριας πραγματοποιείται όταν αναφλεγεί το καυσόξυλο. Όταν το ξύλο καίγεται, το στοιχείο Peltier θα αποδίδει μέγιστη ισχύ. Θα δροσιστεί από κρύο αέρα που προέρχεται από το δρόμο. Η διαδικασία θέρμανσης θα παρέχεται από τον τοίχο της σόμπας.

Συνιστάται να χρησιμοποιήσετε τις ακόλουθες οδηγίες για τη συναρμολόγηση της γεννήτριας συλλέκτη

1. Τοποθετήστε το βουρτσισμένο μοτέρ σε ένα πλαίσιο βάσης ή άλλη δομή.
2. Συνδέστε έναν πυκνωτή εξομάλυνσης DC και μια πλακέτα μετατροπέα (μετατροπέα DC) στους ακροδέκτες του.
3. Συνδέστε τη θύρα USB στην έξοδο της πλακέτας DC (εάν δεν παρέχεται με αυτήν).
4. Τοποθετήστε τη γεννήτρια στο πλαίσιο του ποδηλάτου ή φτιάξτε μια "ανεμογεννήτρια" γι 'αυτήν (για παράδειγμα, από μέρη από ανεμιστήρα με αποτυχημένο κινητήρα). Στην τελευταία περίπτωση, για τη διευκόλυνση του "ανεμόμυλου", τοποθετείται ένα πτερύγιο, γυρίζοντας τη δομή προς την κατεύθυνση που φυσάει ο άνεμος.

Συνδέστε το smartphone, το tablet, το κινητό σας, το έξυπνο ρολόι ή άλλη συσκευή . Ένας κινητήρας από έναν εκτυπωτή, για παράδειγμα, παράγει έως και πολλά watt ισχύος: για παράδειγμα, στα 12 βολτ για τα οποία έχει σχεδιαστεί, το ρεύμα μπορεί να φτάσει τα 600 milliamps. Μειονεκτήματα των συλλεκτών κινητήρων: χαμηλή απόδοση και συχνή αντικατάσταση βουρτσών.

Δουλεύοντας αρκετές ώρες κάθε μέρα, τα πινέλα θα διαρκέσουν το πολύ 2-3 μήνες.

Χρησιμοποιήστε έναν βηματικό κινητήρα αντί για έναν συλλεκτή κινητήρα: η απόδοσή του είναι πολύ μεγαλύτερη, μπορεί να διαρκέσει για περισσότερα από δώδεκα χρόνια. Τα ηλεκτρονικά καταστήματα είναι γεμάτα μοντέλα που δίνουν τάση 12 βολτ και ρεύμα 1, 8-4, 2 αμπέρ. Ο βηματικός κινητήρας μπορεί να έχει 2, 3 ή 4. περιελίξεις. Ενεργοποιώντας τους σε σειρά, λαμβάνετε 24, 36 ή 48 V. Η παράλληλη σύνδεση θα δώσει ένα αναλογικά υψηλότερο ρεύμα. Θα είναι πιο δύσκολο να "υπερφορτώσετε" τη γεννήτρια στην απαιτούμενη ονομαστική τάση.

Συστάσεις για χρήση

Μια γεννήτρια που χρησιμοποιείται σε εξωτερικούς χώρους (αιολικό πάρκο για ιδιωτική κατοικία, γεννήτρια ποδηλάτων) συνιστάται να προστατεύεται από τη βροχή, τη βρωμιά του δρόμου και άλλα ξένα σωματίδια τοποθετώντας την σε ξεχωριστό περίβλημα.

Η συσκευή, που λειτουργεί σε εξωτερικούς χώρους σε λειτουργία πολλών ωρών ημερήσιου φορτίου, χρειάζεται τακτική (τουλάχιστον μία φορά κάθε έξι μήνες) λίπανση των εδράνων . Με τη σειρά τους, βρίσκονται σε κάθε γεννήτρια κινητήρα.

Μην βραχυκυκλώνετε τα καλώδια του κινητήρα και τα βοηθητικά ηλεκτρονικά. Είναι αρκετές φορές πιο δύσκολο να περιστρέψετε έναν κλειστό κινητήρα λόγω μιας δύναμης που είναι ανάλογη με το φορτίο που εμποδίζει την περιστροφή του ρότορα. Τα τυλίγματα που βραχυκυκλώνονται ενώ ο άξονας περιστρέφεται μπορεί να καούν. Τα ηλεκτρονικά ημιαγωγών (ηλιακά κύτταρα, στοιχεία Peltier) επίσης γρήγορα αποτυγχάνουν, κλείνοντας.