Делаем генератор из асинхронного электродвигателя своими силами в домашних условиях. Генератор на
Эфирный магнитоэлектрический генератор и все подробности о нем
В народе — устройство называется ротоверт.В ХХI веке наступает эра безтопливных генераторов, работающих на энергии эфира. Компактные устройства с наперед просчитанными характеристиками, способные вырабатывать огромное количество энергии — по потребности и не загрязнять окружающую среду. При понимании — откуда источник энергии, нет психологических затруднений в его создании при знаниях на уровне школы или чуть-чуть больше.Благодаря Эйнштейну и всяческим комиссиям по лже — науке во многих странах «задавили» разработки «вечных двигателей» и безтопливных генераторов. Сейчас в период кризиса социально-производственных отношений человечеству ой как непросто сохранить свое выживание на планете. Численность населения растет, и уже с горечью и страхом поговаривают о «золотом миллиарде», новой (уже ядерной) войне и т.д.
Выход есть — безтопливные технологии
Есть много устройств, способных автономно (с самозапиткой) вырабатывать энергию. Это электронные генераторы на катушке Тесла, механические генераторы, но первые сложны для повторения (без знания радиоэлектроники), а вторые слишком громоздки.Возьмем, к примеру, установки попроще, основанные на электромоторах.Электромоторов на планете сотни миллионов. Почти в каждой семье по три, и более этих удивительных приборов, дорогу которым, в наш мир дал замечательный сербский ученый — ТЕСЛА. Велико и их конструктивное разнообразие. Все они работают на энергии эфира (магнитное поле, путем его вращения, наводит ЭДС (электродвижущую силу) в обмотках моторов при принудительном раскрутке их валов от любого привода (ветрогенератор, лопасти водяной турбины, бензиновый мотор) и т.д. На выходе мы имеем электрическую энергию.Мы знаем — чтобы получить электроэнергию нужно произвести или какую-то работу или просто купить электроэнергию, что многие так это и делают. На этом факте построена наша ущербная цивилизация, и если это не изменить конец придет вместе с окончанием эры углеводородов (угля, нефти и газа).Несмотря на скупку крупными монополиями патентов изобретателей, убийствам самых «непокорных» из них общество узнает об удивительных открытиях устройств работающих на чистой энергии. Среди них и электромобиль Теслы — он мог ездить без подзарядки неограниченно долго и это отмечали свидетели.Учитывая все изложенное, хочу вам предложить помощь в понимании, как изготовить такой генератор, развеять ваши сомнения (т.к. создание установки требует вложений определенных финансовых средств и приложения головы и рук).Мы будем делать ротоверт (так в народе называют эфирный магнитоэлектрический генератор). Мощность выбирайте сами – (от потребностей) и учитывайте — сколько можете оторвать от семьи.Все, что нам надо есть в свободной продаже и выпускается промышленностью. Кое что (шкивы, маховик придется подобрать на металлоприемках или заказать у слесаря). Маховик можно изготовить из колеса автомобиля (с диском) и задней полуоси от «Жигулей». Главное, что бы колесо было сбалансировано и держало накачанный воздух. Полуось устанавливается на двух подшипниках (один родной, в выточенной крепежной обойме) , второй (тоже в крепежной обойме ) на противоположной стороне полуоси. Естественно, полуось, а она конусная, должна быть проточена под внутренний диаметр второго подшипника.
Приступаем к работе
Нам понадобятся два асинхронных двигателя. Возьмем, к примеру 3 кВт. 2860 оборотов и 11 кВт 750 оборотов . Нам еще потребуется шкиво-ременная передача — редуктор с коэффициентом редукции 3,47:1, (по отношению частот вращений обоих моторов) –обороты генератора (с учетом скольжения будут 825 оборотов).Еще нужно приобрести или изготовить маховик (30-40кг.) с концентрацией массы по ободу маховика и диаметром в три раза больше диаметра ротора электрогенератора (подойдет колесо от «Шкоды» или «Жигулей» с полуосью от заднего моста автомобиля). В редукторе первый шкив (стоит на первом электромоторе) должен быть двухручьевым , 100 мм в диаметре, второй шкив (стоит на электрогенераторе) должен быть трехручьевым с утроенным диаметром = 370 мм , 3 проточки (здесь, для уменьшения потерь на редукцию, будет рассматриваться схема шкиво-ременной передачи с одним дополнительным валом маховика).Второй шкив устанавливается на валу 11 кВт двигателя-генератора. Соединяются шкивы двумя клиновидными шкивами одинакового размера (типа А или Б).Третья проточка идет от электрогенератора на шкив маховика, который устанавливается на отдельном валу – полуоси от авто (диаметр шкива на маховике 185 мм). Маховик в нашей установке будет вращаться в два раза быстрее (1650 оборотов) вала электрогенератора (около 170км/час, поэтому тщательная балансировка маховика – колеса необходима).На второй двигатель (генератор), включенный по схеме «звезда», подключаем (по схеме «треугольник» неполярные конденсаторы по 150 мкФ. 600вольт на каждую фазу (при активной нагрузке) или по 250 мкФ. (при реактивной нагрузке) – см. схему. Генератор на асинхроннике выдерживает «перекос фаз» до 70%, но все же надо следить за равномерностью подключений к фазам нагрузки (потребителей).Очень сильно «от головной боли» (по настройке шкивов и поддержке выходной частоты генератора) поможет частотник на три фазы по входному трехфазному питанию 220 или 380 вольт и выходной частотой 5 — 200 Гц. тоже на три фазы на 3 кВт выходной мощности (220 или 380 вольт) – он устанавливается на первый двигатель. На выходе 11 кВт генератора устанавливаем три вольтметра (до 600вольт), три вольтметра на 250 вольт и три амперметра (по одному на каждую фазу на 30 ампер), один вибрационный частотомер (панельный приборчик 47-52 Гц.). В одну из фаз подключаем неоновую лампочку индикации генерации. Напряжение бытовой сети 220 вольт получаем, включив три розетки между общим минусом и параллельно каждой фазе.Для настройки установки вам понадобятся лазерный тахометр и измерительные клещи. Хорошие и вполне точные эти приборчики можно заказать через интернет.
Подключение и настройка
Сначала отключаем нагрузку с генератора 11 кВт и с помощью включения в домашнюю трехфазную электросеть входа частотника или (если нет трехфазной сети) с помощью бензинового двигателя (2-3 лошадиные силы) разгоняем двигатель до3000 оборотов. Реально на роторе первого электродвигателя будет 2860 оборотов из-за скольжения вала ротора или чуть-чуть более чтобы на валу генератора 11 кВт стало 825 оборотов в минуту для его возбуждения, (учитывая проскальзывание ротора электрогенератора).Маховик, естественно, будет крутиться со скоростью 1650 оборотов и по неонке, включенной на вывод одной из фаз генератора, наблюдаем возбуждение генератора.Смотрим на вибрационный частотомер и уже частотником (с 1-го электромотора) подбираем частоту на первом электромоторе в пределах 47-71 Гц. (больше 71 Гц. не рекомендуется — большая нагрузка на подшипники первого мотора и снижается крутящий момент), так чтобы на генераторе вибрировала частота 50 Гц – 55 Гц. После запуска генерации постарайтесь снизить частоту генератора до 50 Гц.(для безпроблемного питания индукционных потребителей).Выключаем сеть и быстро (пока маховик вместо сети крутит генератор) включаем выход трех фаз генератора на вход частотника приводного мотора. Все — установка работает на самозапитке!!! Проверьте (подбором нагрузки на фазах) мах.мощность генерации и постарайтесь довести частоту до 50Гц.А теперь подсчитаем, сколько свободной энергии получили (кпд двигателя-генератора 86%), то есть он будет выдавать на нагрузку 9,46 кВт под нагрузкой. Отнимаем затраты самозапитки с генератора на частотник — мотор-привод — 3 кВт (точнее 4,14 кВт, учитывая КПД 85% и потери на ременном редукторе 5-20%) = 5,32 — 6кВт. Для средней семьи в частном доме — за глаза!!!Можно применять и шестиполюсный асинхронный двигатель на 960 (1000)оборотов. Но в этом случае на 25% снизится выходная мощность установки и нужно будет подобрать другое число редукции. Но все равно вы получите (вчистую) в два раза больше энергии, чем затратили!Хотите больше — берите двигатель 4 кВт. 2860 оборотов и 15 кВт 750 оборотов. Не забывайте, что стоимость частотника и емкостей неполярных конденсаторов, электромоторов будет расти, а они очень «кусаются» в цене. Такую установку можете установить на мотоблок, катер, электромобиль или просто в сарай…Удачи вам в получении и применении «свободной энергии»!
Предупреждение
Хочу вас предупредить о соблюдении правил техники безопасности. Все подключения и изменения схем делайте на отключенном оборудовании, заземленной установке, изолированным инструментом в присутствии наблюдателя.Да, чуть не забыл, — вы меня спросите: «Позвольте, а откуда же берется лишняя энергия?».Отвечаю — из эфира!!! Вспомните — вы раскручиваете установку двухполюсным генератором на скорости 3000 оборотов (2860 -с учетом проскальзывания ротора), а на выходе, после редуктора получаете усиленный по мощности в 3,7-4 раза крутящий момент — вполне хватит раскрутить 11кВт 8-и полюсный генератор на 825 оборотов под полной нагрузкой в режиме генерации…Но! Вы не забыли, что у генератора 8 (ВОСЕМЬ) полюсов! Вот он то и выдает: 8 полюсов:2 полюса = 4 — в четыре раза больше энергии, чем потребляет первый двухполюсный мотор! А теперь отнимите то, что мы потратили на самозапитку и…Эфир отдал нам в 4 раза больше энергии, чем мы потратили, минус 3кВт. Никакого чуда здесь нет, все подчиняется всемирным законам. Единственное чудо – как мы до этого не додумались раньше?!Конечно, расчет выхода свободной энергии я привел вам самым неакадемическим способом и возможно допустил незначительное занижение выходной мощности, но я думаю, что нам с вами хватит! Хороший источник в вашем сарайчике!
generatorexperts.ru
Как сделать электрогенератор своими руками, разбираем подробно
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.
Сфера применения
Многие интересуются, как сделать электрогенератор для дачного участка? Об этом мы и расскажем ниже. Применим в большинстве случаев асинхронный генератор переменного тока, который будет производить энергию для работы электроприборов. В асинхронном генераторе скорость вращения роторов, чем в синхронном и КПД будет выше.
Впрочем, силовые установки нашли свое применение в более широком кругу, как отличное средство для добычи энергии, а именно:
- Их применяют на ветровых электростанциях.
- Используются как сварочные агрегаты.
- Обеспечивают автономную поддержку электричества в доме наравне с миниатюрной ГЭС.
Включается агрегат с помощью входящего напряжения. Зачастую для запуска устройство подключают к питанию, но это не совсем логическое и рациональное решение для мини-станции, которая сама должна вырабатывать электричество, а не потреблять его для запуска. Поэтому в последние годы активно производятся генераторы с самовозбуждением или последовательным переключением конденсаторов.
Как работает электрогенератор
Асинхронный генератор электроэнергии производит ресурс, если скорость вращения мотора быстрее синхронного. Самый обычный генератор работает на параметрах от 1500 оборотов.
Он производит энергию, если ротор при старте быстрее работает, нежели синхронная скорость. Разница между этими показателями называется скольжение и высчитывается в процентном соотношении относительно синхронной скорости. Однако, скорость статора еще выше, чем частота вращения ротора. За счет этого образуется поток заряженных частиц, меняющих полярности.
Смотрим видео, принцип работы:
При возбуждении подключенное устройство электрогенератора берет контроль над синхронной скоростью, самостоятельно управляя скольжением. Выходящая из статора энергия проходит по ротору, однако, активное питание уже переместилось в катушки статора.
Основной принцип работы электрогенератора сводится к преобразованию механической энергии в электрическую. Чтобы запустить ротор для выработки энергии, необходим сильный крутящий момент. Самым адекватным вариантом, по словам электриков, является «вечный ход вхолостую», который поддерживает одну скорость вращения в течение времени работы генератора.
Почему используется асинхронный генератор
В отличие от синхронного генератора, асинхронный имеет огромное количество достоинств и преимуществ. Основным фактором выбора асинхронного варианта стал низкий клирфактор. Высокий показатель клирфактора характеризует количественное наличие высших гармоник в выходном напряжении. Они вызывают бесполезный нагрев мотора и неравномерность вращения. Синхронные генераторы имеют величину клирфактора на уровне 5-15%, в асинхронных он не превышает 2%. Их этого следует, что асинхронный генератор энергии вырабатывает только полезную энергию.
Немного о асинхронном генераторе и его подключении:
Не менее весомым преимуществом данного вида электрогенератора является полное отсутствие вращающихся обмоток и электронных деталей, чувствительных к повреждениям и внешним факторам. Следовательно, данный вид аппаратов не подвержен активному износу и прослужит дольше.
Как сделать генератор своими руками
Устройство асинхронный генератор переменного тока
Приобретение асинхронного электрогенератора – достаточно недешёвое удовольствие для среднестатистического жителя нашей страны. Поэтому многие умельцы прибегают к решению вопроса о самостоятельной сборке аппарата. Принцип работы, как и конструкции – достаточно прост. При наличии всех инструментов сборка не займет более 1-2 часов.
Согласно вышеопределенному принципу действия электрогенератора, следует настроить все оборудование так, чтобы вращения были быстрее, нежели обороты двигателя. Чтобы это сделать, следует подключить двигатель в сеть и завести его. Для вычисления количества оборотов в минуту используйте тахометр или тахогенератор.
Определив значение скорости вращения двигателя, прибавьте к нему 10%. Если скорость вращения 1500 оборотов в минуту, тогда генератор должен работать на 1650 оборотах.
Теперь нужно переделать асинхронный генератор «под себя», используя конденсаторы необходимых емкостей. Для определения типа и емкости используйте следующую табличку:
Таблица емкости ДЛ
Надеемся, как собрать электрогенератор своими руками уже понятно, но обратите внимание: емкость конденсаторов не должна быть очень завышенной, в противном случае генератор, работающий на дизельном топливе, будет сильно греться.
Установите конденсаторы согласно расчету. Установка требует достаточного количества внимания. Убедитесь в хорошей изоляции, при необходимости используйте специальные покрытия.
На базе двигателя процесс сборки генератора завершен. Теперь его уже можно использовать как необходимый источник энергии. Помните, что в случае, когда устройство имеет короткозамкнутый ротор и производит достаточно серьезное напряжение, которое превышает 220 вольт, необходимо установить понижающий трансформатор, который стабилизирует напряжение на требуемом уровне. Помните, чтобы все приборы в доме работали, должен быть строгий контроль самодельного электрогенератора на 220 вольт по напряжению.
Смотрим видео, этапы работ:
Для генератора, который будет работать на малых мощностях, в целях экономии можно использовать асинхронные двигатели с одной фазой от старых или ненужных бытовых электроприборов, например, стиральных машин, насосов для дренажа, газонокосилок, бензопил и т.д. Моторы от таких бытовых приборов следует подключать параллельно обмотке. Как вариант, можно использовать конденсаторы, сдвигающие фазы. Они достаточно редко разнятся по необходимой мощности, так что потребуется ее увеличение до требуемых показателей.
Подобные генераторы очень хорошо показывают себя при необходимости питания лампочек, модемов и прочих мелких приборов со стабильным активным напряжением. При определенных знаниях можно подключить электрогенератор к электропечке или обогревателю.
Готовый к эксплуатации генератор следует установить так, чтобы на него не влияли осадки и окружающая среда. Позаботьтесь о дополнительном кожухе, который защитит установку от неблагоприятных условий.
Советы по эксплуатации
Практически каждый асинхронный генератор, будь это бесщеточный, электрический, бензиновый или дизельный генератор, он считается прибором с достаточно высоким уровнем опасности. Обращайтесь с таким оборудованием очень аккуратно и держите всегда защищённым от внешнего погодного и механического воздействия или изготовьте для него кожух.
Смотрим видео, дельные советы специалиста:
Любой автономный агрегат следует оснащать специальными измерительными приборами, которые будут фиксировать и отображать данные об эффективности работы. Для этого можно использовать тахометр, вольтметр и частотомер.
- Оборудуйте генератор кнопкой включения и выключения по возможности. Для запуска можно использовать ручной старт.
- Некоторые электрогенераторы требуется заземлять перед использованием, внимательно оцените территорию и выберите место для установки.
- При преобразовании механической энергии в электроэнергию, иногда коэффициент полезного действия может падать до 30%.
- Если не уверены в силах или боитесь сделать что-либо не так, советуем приобрести генератор в соответствующем магазине. Порой риски могут обернуться крайне плачевно…
- Следите за температурой асинхронного генератора и его тепловым режимом.
Итоги
Несмотря на свою простоту реализации, самодельные электрогенераторы – это очень кропотливая работа, требующая полной сосредоточенности на конструкции и правильному подключению. Целесообразна сборка с финансовой точки зрения только, если у вас уже имеется работоспособный и ненужный двигатель. В ином случае вы отдадите за основной элемент установки больше половины ее стоимости, и общие траты могут существенно превысить рыночную стоимость генератора.
Теперь вы знаете, как сделать электрогенератор и если твердо решили создать его, надеемся, вы получили ответы на все интересующие вопросы перед началом сборки и теперь с полным багажом знаний можете приступать к работе.
В заключение хотелось предложить вам сборку замечательного изобретения одного студента-инженера. Это слабенький, генератор, который может вас спасти в трудную минуту без траты денежных средств даже на топливо.
generatorvolt.ru
Мускульные генераторы, ручной генератор
Ручная электростанция, мощный генератор на основе мотор-колеса, военные ручные генераторы
В вопросах автономного электроснабжения при отсутствии электричества или перебоях в подаче, можно использовать так называемые альтернативные источники электроэнергии. Такие как ветроэлектростанции, гидро, и бензо-дизельные генераторы. Но все эти источники электроэнергии имеют свои недостатки. Так как требуют энергию из вне для преобразования её в электричество.Ветрогенератору нужен ветер, который дует не постоянно, а солнечным панелям солнце, которого не бывает неделями, особенно в зимнее время и в пасмурную погоду. Генераторам на двигателях внутреннего сгорания требуется топливо, которое становится только дороже, что делает их невыгодными, а так-же техническое обслуживание и др., делает их дорогой игрушкой, или аварийным источником на короткое время.
Я хочу рассмотреть такой вариант. Например ручной генератор, который работает от мускульной силы человека. Кроме того, что его приходится крутить самому, у него есть ряд преимуществ. Он не зависит от погодных условий (ветер, солнце), так-же он мобилен, прост в обращении, и может использоваться где угодно. Самые маленькие представители и самые известные, это китайские ручные динамо зарядники для мелкой электроники. Но такие маленькие "динамки" годятся лишь для экстренной подзарядки, а использовать их для постоянной выработки энергии крайне неудобно.
Во-первых они дают слишком мало энергии, и чтобы зарядить простой телефон, или небольшой фонарик их надо крутить часами. А если электричество нужно каждый день, то такие устройства во-первых не выдержат и быстро выйдут из строя от постоянных нагрузок, так как сделаны из пластмассы и не рассчитаны на большой ресурс. Да и человеку крутить эту штуковину по несколько часов в день ради зарядки мобильника и др. электроники просто долго и не целесообразно, да и после 15-ти минут кручения банально устают руки от монотонных движений.
Выходом из положения может быть более большой ручной генератор, чтобы вырабатывал гораздо больший ток, которым заряжать большой аккумулятор. А от этого аккумулятора уже питать и заряжать портативную электронику. То-есть большим генератором можно зарядить или подзарядить ёмкий аккумулятор, который например будет оснащён гнездом прикуривателя автомобиля. А после некоторое время использовать эту энергию подключая через гнездо прикуривателя различную электронику.
А когда аккумулятор "сядет" снова его зарядить. Такое решение позволит постоянно пользоваться энергией и при этом крутить генератор только тогда, когда в буферном аккумуляторе кончится заряд, а большого аккумулятора может хватать на недель или больше. Смотря как расходавать электроэнергию. Я думаю понятно, что такой источник рассматривается только для обеспечения минимальных потребностей человека в электроэнергии, такой как зарядка портативной электроники, и как максимум использование ноутбука.
Для этих целей может подойти например вот такой готовый вариант. Военные ручные генераторы, они как раз и созданы для выработки электроэнергии в любых условиях и в любом месте. Мощности таких генераторов от 3-х ватт и до 70 ватт. Есть множество моделей с различными характеристиками, так-же более современные аналоги имеют множество выходов адаптированных не только для зарядки больших аккумуляторов, но и для зарядки портативной техники( выходы USB, 12V, 19V) 
> 
> 
> 
> Так-же их можно оснастить любыми нужными дополнительными входами и выходами. Преимущество таких больших генераторов в сравнении с китайскими "динамками " очевидно. Такой генератор достаточно мощный и за пару часов вырабатывает до 100 ватт энергии, а маленькие генераторы всего 2-3 ватта. Значит им можно зарядить большой аккумулятор например как на компьютерных ИПБ, и далее пользоваться энергией.
Но свинцово-кислотные аккумуляторы не любят быстрый заряд и быстро выходят из строя. Оптимальный режим заряда составляет около 10% от ёмкости аккумулятора. Это я к тому, что не стоит заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы повышенным током, но как сократить время зарядки, если аккумулятор надо заряжать 10 часов, ведь столько не покрутишь.
Тут есть два выхода, это использовать литий-ионные аккумуляторы, которые можно заряжать большими токами, но сейчас ёмких литий-ионных аккумуляторов почти нет в свободной продаже. Или NI-HM аккумуляторы нового поколения, которые можно заряжать большими токами силой до половины ёмкости самих аккумуляторов. Единственное это следить за температурой аккумуляторов, так как они сильно греются при высоких зарядных токах. И надо следить чтобы температура не поднималась выше 70грС. Или использовать большие свинцово-кислотные аккумуляторы с расчетом на 10% заряд.
Например если взять военный генератор, что на рисунке выше и крутить его как написано в инструкции, то-есть 60об/м, то он будет в зависимости от модели давать номинальное напряжение, например 50 ватт. Это получается генератор будет давать около 4А тока, значит если использовать для зарядки свинцово-кислотный аккумулятор, то надо ёмкость около 40А. Подойдёт автомобильный, но можно и меньше.Если использовать меленький аккумулятор, то надо следить чтобы ток не выходил за расчетные параметры. Например для 10-ти амперного аккумулятора зарядный ток 1А, но кратковременно можно до 2А.
Если же рассматривать что-то действительно мощное, как домашнюю или походную электростанцию большой мощности. То можно использовать тоже практически готовый вариант, такой как велосипед и велосипедное мотор-колесо. Сейчас с развитием электро транспорта в продаже появился большой выбор наборов для переделки велосипедов на электротягу.
В качестве мотора используется готовое мотор-колесо. Это мотор-колесо так-же отличный низкооборотный генератор большой мощности. И может выдавать, например мотор-колесо мощностью 350ватт, в режиме генератора при тех-е оборотах может выдавать до 300ватт энергии. Ниже на фото пример готовой электростанции на базе велосипеда с мотор-колесом. 
> 
> За основу такой электростанции можно использовать как готовый велосипед, так и просто раму с педалями, которую можно установить стационарно. Так-же мотор-колесо нужно без всяких дополнительный вело "причендал". А сам генератор стоит намного дешевле чем комплект для переделки велосипеда. Цены на мотор-колёса начинаются от 3500руб, но можно найти и дешевле, тем более с рук. Вся адаптация под генератор заключается в подключении мотора как генератор.
Мотор-колесо это трёх фазный низкооборотный двигатель на постоянных магнитах, в режиме генератора вырабатывающий переменное напряжение. Для выпрямления, преобразования тока из переменного в постоянный нужно сделать простейший выпрямитель на диодах. А так-же для контроля заряда аккумулятора нужно подключить амперметр и вольтметр. Ниже примерная схема подключения аккумулятора для зарядки.
При использовании контрольных приборов при зарядке хорошо ориентироваться. Например при зарядке авто аккумулятора нужно ток держать не выше 6-ти ампер, хотя кратковременно можно и до 10-ти. А сам генератор может выдать и до 20А. По вольтметру можно смотреть уровень заряда аккумулятора. Если напряжения на клеймах во время зарядки поднялось выше 14,5 вольт, значит аккумулятор подзарядился, так-же не стоит опускать разряд аккумулятора ниже 11вольт, это тоже влияет на ресурс.
Чтобы не заряжать "севший" аккумулятор по 10 часов, можно делать так. Когда аккумулятор немного сядет просто его дозаряжать, это хоть надо делать чаще, но по времени это будет значительно меньше,1-2часа. При использовании такой электростанции можно при отсутствии электроэнергии через гнездо прикуривателя заряжать портативную электронику, подключать светодиодное освещение. А при экономном использовании достаточно 1 раз в неделю крутить такой валогенератор, так как -а 1 час можно выработать до 100ватт энергии.
otchelniki.e-veterok.ru
Самодельный генератор. Все способы своими руками
Способ 1
В Интернете нашел статью о том, как переделать генератор автомобиля на генератор с постоянными магнитами. Можно ли использовать этот принцип и переделать генератор своими руками из асинхронного электродвигателя? Возможно, что будут большие потери энергии, не такое расположение катушек.
Двигатель асинхронного типа у меня на напряжение 110 вольт, обороты – 1450, 2,2 ампера, однофазный. При помощи емкостей я не берусь делать самодельный генератор, так как будут большие потери.
Предлагается пользоваться простыми двигателями по такой схеме.
Если изменять двигатель или генератор с магнитами округлой формы от динамиков, то надо их устанавливать в крабы? Крабы – это две металлические детали, стоят на якоре снаружи катушек возбуждения.
Если магниты надевать на вал, то вал будет шунтировать магнитные силовые линии. Как тогда будет возбуждение? Катушка тоже расположена на валу из металла.
Если поменять подсоединение обмоток и сделать параллельное соединение, разогнать до оборотов выше нормальных значений, то получается 70 вольт. Где взять механизм для таких оборотов? Если перематывать его на уменьшение оборотов и ниже питание, то слишком упадет мощность.
Двигатель асинхронного типа с замкнутым ротором – это железо, которое залито алюминием. Можно взять самодельный генератор от автомобиля, у которого напряжение 14 вольт, сила тока 80 ампер. Это неплохие данные. Двигатель с коллектором на переменный ток от пылесоса или стиральной машины можно применить для генератора. На статор установить подмагничивание, напряжение постоянного тока снимать со щеток. По наибольшему ЭДС поменять угол щеток. Коэффициент полезного действия стремится к нулю. Но, лучше, чем генератор синхронного типа, не изобрели.
Решил испытать самодельный генератор. Однофазный асинхронный мотор от стиралки малютки крутил дрелью. Подключил к нему емкость 4 мкФ, получилось 5 вольт 30 герц и ток 1,5 миллиампера на короткое замыкание.
Не каждый электромотор можно использовать в качестве генератора таким методом. Есть моторы со стальным ротором, имеющие малую степень намагниченности на остатке.
Необходимо знать разницу между преобразованием электрической энергии и генерацией энергии. Преобразовать 1 фазу в 3 можно несколькими способами. Один из них – это механическая энергия. Если электростанцию отсоединить от розетки, то пропадает все преобразование.
Откуда возьмется движение провода с повышением скорости, ясно. Откуда магнитное поле будет для получения ЭДС в проводе – не понятно.
Объяснить это просто. Из-за механизма магнетизма, который остался, образуется ЭДС в якоре. Возникает ток в статорной обмотке, который замкнут на емкости.
Ток возник, значит, дает усиление на электродвижущую силу на катушках роторного вала. Появившийся ток дает усиление электродвижущей силы. Электроток статорный образует электродвижущую силу намного больше. Это идет до установления равновесия статорных магнитных потоков и ротора, а также дополнительные потери.
Размер конденсаторов рассчитывают так, что на выводах напряжение достигает номинального значения. Если оно маленькое, то снижают емкость, то повышают. Были сомнения по поводу старых моторов, которые якобы не возбуждаются. После разгона ротора мотора или генератора надо ткнуть быстро в любую фазу малым количеством вольт. Все придет в нормальное состояние. Зарядить конденсатор до напряжения равному половину емкости. Включение производить выключателем с тремя полюсами. Это относится с 3-фазному мотору. Такая схема используется для генераторов вагонов пассажирского транспорта, так как у них ротор короткозамкнутый.
Способ 2
Самодельный генератор сделать можно и по-другому. Статор имеет хитрую конструкцию (имеет специальное конструкторское решение), имеется возможность регулировки напряжения выхода. Я сделал генератор своими руками такого вида на строительстве. Двигатель брал мощностью 7 кВт на 900 оборотов. Обмотку возбуждения я подключил по схеме треугольника на 220 В. Запустил его на 1600 оборотов, конденсаторы были на 3 на 120 мкФ. Включались они контактором с тремя полюсами. Генератор действовал как выпрямитель с тремя фазами. С этого выпрямителя питалась электрическая дрель с коллектором на 1000 ватт, и пила дисковая на 2200 ватт, 220 В, болгарка 2000 ватт.
Приходилось изготавливать систему мягкого пуска, другой резистор с закороченной фазой через 3 секунды.
Для моторов с коллекторами это неправильно. Если в два раза повысить вращающую частоту, то уменьшится и емкость.
Также повысится и частота. Схема емкостей отключалась в автоматическом режиме, чтобы не использовать тор реактивности, не расходовать горючее.
Во время работы надо нажать на статор контактора. Три фазы разобрал их по ненужности. Причина кроется в высоком зазоре и увеличенном рассеивании поля полюсов.
Специальные механизмы с двойной клеткой для белки и косыми глазами для белки. Все-таки я получил с моторчика стиралки 100 вольт и частоту 30 герц, лампа на 15 ватт не хочет гореть. Очень слабая мощность. Надо мотор брать сильнее, или конденсаторов больше ставить.
Под вагонами используется генератор с ротором короткозамкнутым. Его механизм приходит от редуктора и на ременную передачу. Обороты вращения 300 оборотов. Он находится как дополнительный генератор нагрузки.
Способ 3
Можно сконструировать самодельный генератор, электростанцию на бензине.
Вместо генератора использовать 3-фазный асинхронный мотор на 1,5 кВт на 900 оборотов. Электродвигатель итальянский, подключаться может треугольником и звездой. Сначала я поставил мотор на основание с мотором постоянного тока, присоединил к муфте. Стал крутить двигатель на 1100 оборотов. Появилось напряжение 250 вольт на фазах. Подключил лампочку на 1000 ватт, напряжение сразу упало до 150 вольт. Наверное, это от фазного перекоса. На каждую фазу надо включать отдельную нагрузку. Три лампочки по 300 ватт не смогут снизить напряжение до 200 вольт, теоретически. Можно конденсатор поставить больше.
Обороты двигателя надо делать больше, при нагрузке не снижать, тогда питание сети будет постоянным.
Необходима значительная мощность, автогенератор такую мощность не даст. Если перемотать большой камазовский, то с него не выйдет 220 В, так как магнитопровод будет перенасыщен. Он был сконструирован на 24 вольта.
Сегодня собирался пробовать подсоединить нагрузку через 3-фазный блок питания (выпрямитель). В гаражах свет отключили, не получилось. В городе энергетиков систематически отключают свет, поэтому надо делать источник постоянного питания электричеством. Для электросварки есть навеска, подцепляется к трактору. Для подключения электрического инструмента нужен постоянный источник напряжения на 220 В. Была мысль сконструировать самодельный генератор своими руками, и инвертор к нему, но, на аккумуляторных батареях не долго можно проработать.
Недавно включили электричество. Подключал двигатель асинхронный из Италии. Поставил его с мотором бензопилы на раму, скрутил вместе валы, поставил муфту резиновую. Катушки соединил по схеме звезды, конденсаторы треугольником, по 15 мкФ. Когда запустил моторы, то на выходе питания не получилось. Присоединял конденсатор, заряженный к фазам, напряжение появилось. Свою мощность в 1,5 кВт двигатель выдал. При этом питающее напряжение снизилось до 240 вольт, на холостых оборотах было 255 вольт. Шлифмашинка от него нормально работала на 950 ватт.
Пробовал повысить обороты двигателя, но не получается возбуждение. После контакта конденсатора с фазой напряжение возникает сразу. Буду пробовать ставить другой двигатель.
Какие конструкции систем за границей производятся для электростанций? На 1-фазных понятно, что ротор владеет обмоткой, перекоса фаз нет, потому что одна фаза. В 3-фазных имеется система, которая дает регулировку мощности при подсоединении к ней моторов с наибольшей нагрузкой. Еще можно подсоединить инвертор для сварки.
В выходные хотел сделать самодельный генератор своими руками с подключением асинхронного двигателя. Удачной попыткой сделать самодельный генератор оказалось подключение старого двигателя с корпусом из чугуна на 1 кВт и на 950 оборотов. Мотор возбуждается нормально, с одной емкостью на 40 мкФ. А я установил три емкости и подключил их звездой. Этого хватило для запуска электродрели, болгарки. Хотел, чтобы получилась выдача напряжения на одной фазе. Для этого подключал три диода, полумост. Сгорели лампы люминесцентные для освещения, и подгорели пакетники в гараже. Буду наматывать трансформатор на три фазы.
elektronchic.ru
Мощный генератор ВЧ на MOSFET-транзисторе — Gnativ.ru
Юным радиолюбителям посвящается…
Предисловие
Радиосигнал, однажды сгенерированный, уносится в глубь Вселенной со скоростью света… Эта фраза, прочитанная в журнале «Юный техник» в далеком детстве произвела на меня очень сильное впечатление и уже тогда я твердо решил, что обязательно пошлю свой сигнал нашим «братьям по разуму», чего бы мне это не стоило. Но путь, от желания до воплощения мечты долог и непредсказуем…
Когда я только начинал заниматься радиоделом, мне очень хотелось построить портативную радиостанцию. В то время я думал, что она состоит из динамика, антенны и батарейки. Стоит только соединить их в правильном порядке и можно будет разговаривать с друзьями где-бы они не находились… Я изрисовал не одну тетрадку возможными схемами, добавлял всевозможные лампочки, катушки и проводки. Сегодня эти воспоминания вызывают у меня лишь улыбку, но тогда мне казалось, что еще чуть-чуть и чудо-устройство будет у меня в руках…
Я помню свой первый радиопередатчик. В 7 классе я ходил в кружок спортивной радиопеленгации (т.н. охоты на лис). В один из прекрасных весенних дней наша последняя «лиса» — приказала долго жить. Руководитель кружка, недолго думая, вручил мне её со словами — «… ну, ты там её почини…». Я наверное был страшно горд и счастлив, что мне доверили столь почетную миссию, но мои знания электроники на тот момент не дотягивали до «кандидатского минимума». Я умел отличать транзистор от диода и приблизительно представлял как они работают по отдельности, но как они работают вместе — для меня это было загадкой. Придя домой, я с благоговейным трепетом вскрыл небольшую металлическую коробочку. Внутри неё оказалась плата, состоящая из мультивибратора и генератора РЧ на транзисторе П416. Для меня это была вершина схемотехники. Самой загадочной деталью в данном устройстве была катушка задающего генератора (3,5МГц.), намотанная на броневом сердечнике. Детское любопытство пересилило здравый смысл и острая металлическая отвертка впилась в броневой кожух катушки. «Хрясь» — раздался хруст и кусок броневого корпуса катушки, со стуком упал на пол. Пока он падал, мое воображение уже нарисовало картину моего расстрела руководителем нашего кружка…
У этой истории был счастливый конец, правда случился он через месяц. «Лису» я все-таки починил, хотя точнее сказать — сделал её заново. Плата радиомаяка, сделанная из фольгированного гетинакса, не выдержала пыток моим 100 ваттным паяльником, дорожки отслоились от постоянной перепайки деталей… Пришлось плату делать заново. Спасибо моему папе, что принес (достал где-то с большим трудом) фольгированный гетинакс, а маме — за дорогой французский красный лак для ногтей, который я использовал для рисования платы. Новый броневой сердечник мне достать не удалось, но зато удалось аккуратно склеить старый клеем БФ… Отремонтированный радиомаяк радостно послал в эфир свое слабое «ПИ-ПИ-ПИ», но для меня это было сравни запуску первого искусственного спутника Земли, возвестившего человечеству о начале космической эры таким-же прерывистым сигналом на частоте 20 и 40 МГц. Вот такая история…
Схема устройства
В мире существует огромное количество схем генераторов, способных генерировать колебания различной частоты и мощности. Обычно, это достаточно сложные устройства на диодах, лампах, транзисторах или других активных элементах. Их сборка и настройка требует некоторого опыта и наличия дорогих приборов. И чем выше частота и мощность генератора, тем сложнее и дороже нужны приборы, тем опытнее должен быть радиолюбитель в данной теме.
Но сегодня, мне бы хотелось рассказать о достаточно мощном генераторе ВЧ, построенном всего на одном транзисторе. Причем работать этот генератор может на частотах до 2ГГц и выше и генерировать достаточно большую мощность — от единиц до десятков ватт, в зависимости от типа применяемого транзистора. Отличительной особенностью данного генератора, является использование симметричного дипольного резонатора, своеобразного открытого колебательного контура с индуктивной и емкостной связью. Не стоит пугаться такого названия — резонатор представляет собой две параллельные металлические полоски, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга.
Свои первые опыты с генераторами подобного вида я проводил ещё в начале 2000-х годов, когда для меня стали доступны мощные ВЧ-транзисторы. С тех пор я периодически возвращался к этой теме, пока в середине лета на сайте VRTP.ru не возникла тема по использованию мощного однотранзисторного генератора в качестве источника ВЧ-излучения для глушения бытовой техники (музыкальных центров, магнитол, телевизоров) за счет наведения модулированных ВЧ-токов в электронных схемах этих устройств. Накопленный материал и лег в основу данной статьи.
Схема мощного генератора ВЧ, достаточно проста и состоит из двух основных блоков:
- Непосредственно сам автогенератор ВЧ на транзисторе;
- Модулятор — устройство для периодической манипуляции (запуска) генератора ВЧ сигналом звуковой (любой другой) частоты.
Детали и конструкция
«Сердцем» нашего генератора является высокочастотный MOSFET-транзистор. Это достаточно дорогостоящий и мало распространенный элемент. Его можно купить за приемлемую цену в китайских интернет-магазинах или найти в высокочастотном радиооборудовании — усилителях/генераторах высокой частоты, а именно, в платах базовых станций сотовой связи различных стандартов. В своем большинстве эти транзисторы разрабатывались именно под данные устройства.Такие транзисторы, визуально и конструктивно отличаются от привычных с детства многим радиолюбителям КТ315 или МП38 и представляют собой «кирпичики» с плоскими выводами на мощной металлической подложке. Они бывают маленькие и большие в зависимости от выходной мощности. Иногда, в одном корпусе располагаются два транзистора на одной подложке (истоке). Вот как они выглядят:
Линейка внизу, поможет вам оценить их размеры. Для создания генератора могут быть использованы любые MOSFET-транзисторы. Я пробовал в генераторе следующие транзисторы: MRF284, MRF19125, MRF6522-70, MRF9085, BLF1820E, PTFA211801E — все они работают. Вот как данные транзисторы выглядят внутри:
Внутренняя структура мощного MOSFET транзистора PTFA211801E
Вторым, необходимым материалом для изготовления данного устройства является медь. Необходимы две полоски данного металла шириной 1-1,5см. и длинной 15-20см (для частоты 400-500 МГц). Можно сделать резонаторы любой длинны, в зависимости от желаемой частоты генератора. Ориентировочно, она равна 1/4 длинны волны.Я использовал медь, толщиной 0,4 и 1 мм. Менее тонкие полоски — будут плохо держать форму, но в принципе и они работоспособны. Вместо меди, можно использовать и латунь. Резонаторы из альпака (вид латуни) тоже успешно работают. В самом простом варианте, резонаторы можно сделать из двух кусочков проволоки, диаметром 0,8-1,5 мм.Помимо ВЧ-транзистора и меди, для изготовления генератора понадобится микросхема 4093 — это 4 элемента 2И-НЕ с триггерами Шмитта на входе. Её можно заменить на микросхему 4011 (4 элемента 2И-НЕ) или её российский аналог — К561ЛА7. Также можно использовать другой генератор для модуляции, например, собранный на таймере 555. А можно вообще исключить из схемы модулирующую часть и получить просто ВЧ-генератор.
В качестве ключевого элемента применен составной p-n-p транзистор TIP126 (можно использовать TIP125 или TIP127, они отличаются только максимально допустимым напряжением). По паспорту он выдерживает 5А, но очень сильно греется. Поэтому необходим радиатор для его охлаждения. В дальнейшем, я использовал P-канальные полевые транзисторы типа IRF4095 или P80PF55.
Сборка устройства
Устройство может быть собрано как на печатной плате, так и навесным монтажом с соблюдением правил для ВЧ-монтажа. Топология и вид моей платы приведены ниже:
Эта плата рассчитана на транзистор типа MRF19125 или PTFA211801E. Для него прорезается отверстие в плате, соответствующее размеру истока (теплоотводящей пластины).Одним из важных моментов сборки устройства является обеспечение теплоотвода от истока транзистора. Я применил различные радиаторы, подходящие по размеру. Для кратковременных экспериментов — таких радиаторов достаточно. Для долговременной работы — необходим радиатор достаточно большой площади или применение схемы обдува вентилятором.Включение устройства без радиатора, чревато быстрым перегревом транзистора и выходом из строя этого дорогостоящего радиоэлемента.
Для экспериментов, мною были изготовлены несколько генераторов по разные транзисторы. Также я сделал фланцевые крепления полосковых резонаторов, чтобы можно было их менять без постоянного нагрева транзистора. Представленные ниже фотографии помогут вам разобраться в деталях монтажа.
Запуск устройства
Перед запуском генератора, необходимо еще раз проверить правильность его соединений, чтобы у вас не образовалась весьма не дешёвая кучка транзисторов с надписью «Сгорел».
Первый запуск, желательно производить с контролем потребляемого тока. Этот ток, можно ограничить до безопасного уровня использовав резистор на 2-10 Ом в цепи питания генератора (коллектор или сток модулирующего транзистора).Работу генератора можно проверить различными приборами: поисковым приемником, сканером, частотомером или просто энергосберегающей лампой. ВЧ-излучение, мощностью более 3-5 Вт, заставляет её светиться.
ВЧ-токи легко нагревают некоторые материалы вступающие с ними в контакт в т. ч. и биологические ткани. Так, что будьте осторожны, можно получить термический ожог прикоснувшись к оголенным резонаторам (особенно при работе генераторов на мощных транзисторах). Даже небольшой генератор на транзисторе MRF284, при мощности всего около 2-х ватт — легко сжигает кожу рук, в чем вы можете убедиться на этом видео:
При некотором опыте и достаточной мощности генератора, на конце резонатора, можно зажечь т.н. «факел» — небольшой плазменный шарик, который будет подпитываться ВЧ-энергией генератора. Для этого достаточно просто поднести зажженную спичку к острию резонатора.
Т.н. «факел» на конце резонатора.
Помимо этого, можно зажечь ВЧ-разряд между резонаторами. В некоторых случаях, разряд напоминает крошечную шаровую молнию хаотично перемещающуюся по всей длине резонатора. Как это выглядит вы можете увидеть ниже. Несколько увеличивается потребляемый ток и во всем доме «гаснут» многие каналы эфирного телевидения))).
Плазменная дуга между резонаторами ВЧ-генератора на транзисторе MRF284
Применение устройства
Конечно, данный ВЧ-генератор — не отличается особой стабильностью частоты. Разница частот может достигать 100-200 МГц при использовании модулятора или без него. Но при желании, потратив время на настройку и подбор расстояния между резонаторами, можно добиться стабильности частоты +/- 2-10 МГц. Главная ценность данного генератора — получение достаточно высокой мощности ВЧ, при использовании минимума деталей. В зависимости от типа применяемого транзистора, устройство может генерировать достаточно значительную мощность. В команде TeslaCoilRu, подобное устройство применено для ионизации различных смесей газов в плазменных шарах. Это смотрится фантастично, посмотрите фотографии и видео на их сайте.
Помимо этого, наш генератор может быть применен для изучения воздействия ВЧ-излучения на различные устройства, бытовую аудио и радиоаппаратуру с целью изучения их помехоустойчивости. Ну и конечно, с помощью данного генератора можно послать сигнал в космос, но это уже другая история…
Все материалы по автогенератору ВЧ (схема, плата) вы можете взять здесь в формате Visio. Настоятельно рекомендую начинать эксперименты с небольшими транзисторами (типа MRF284 или MRF6522). Они легко возбуждаются на частотах до 1600-1800 МГц и не очень критичны к форме резонаторов. Большие транзисторы требуют значительной мощности на затворе для поддержания автогенерации, то есть резонатор должен быть достаточно крупным. Помните, что нельзя допускать КЗ резонаторов, это приведет к выходу транзистора из строя. В большей части случаев, подстроечный конденсатор можно не использовать — хватает паразитных емкостей на плате. Но при навесном монтаже этот конденсатор может понадобиться. Экспериментируйте и у вас все получится!
P.S. Не следует путать этот ВЧ-автогенератор с различными EMP-jammers. Там генерируются импульсы высокого напряжения, а наше устройство генерирует излучение высокой частоты.
P.P.S. Для тех экспериментаторов, у кого возникло желание создать подобное устройство и провести с ним опыты, но нет необходимых MOSFET транзисторов — обращайтесь на почту: [email protected]. У меня есть значительный запас, думаю по цене договоримся.
Часть 2. Небольшое дополнение, другие генераторы >>>Экспериментальный качер Бровина >>>
gnativ.ru
Генератор на неодимовых магнитах
Неодимовые магниты применяются не только в сувенирной продукции. Материал нашел применение во многих областях электротехники из-за качественного сцепления между отдельными деталями.
Ветрогенератор тока своими руками
С помощью этого материала можно создать мощный автономный источник электрической энергии – тихоходный магнитный генератор. Такие конструкции обладают высоким КПД. Для запуска необходима энергия ветра, воды или др.
Неодимовые магниты применяются во многих областях электротехники
Преимущества установок:
- экономия электрической энергии;
- возможность подключать портативные электронные устройства и электроинструменты;
- возможность изготовления своими руками.
Генератор на неодимовых магнитах используют для:
- подзарядки аккумуляторных батарей авто;
- подключения низковольтных бытовых электроприборов и портативной компьютерной техники;
- создания автономных источников электрической энергии для дачных и садовых домиков.
Трехфазный генератор на неодимовых магнитах
Ветрогенераторы на альтернативных источниках приобрели широкую популярность за счет своей надежности, высокого КПД и практичности.
Благодаря внедрению в конструкцию неодимовых магнитов (принцип магнитной левитации) стало возможно сооружать более совершенные вертикальные модели, которые используют свободное инерционное вращение лопастей.
Новые модели не содержат редукторы, т.к. многополюсность установки обеспечивает необходимое напряжение при малом числе оборотов, а применение лопастей улучшенной формы позволяет выдавать полную мощность установки уже при скорости ветра 4 м/c.
Конструкции современных вертикальных ветрогенераторов не имеют повышенной нагрузки на подшипники, из-за чего возникало большое трение и снижение общего КПД установки.
Ветрогенератор тока своими руками – мотор для конструкции
Где можно использовать ветрогенератор:
- садовые и дачные дома, квартиры;
- здания и сооружения;
- магазины, небольшие промышленные установки, рекламные щитки и др.
Преимущества ветрогенераторов на постоянных магнитах:
- минимальные потери на трение;
- длительный срок эксплуатации;
- отсутствие шума при работе и вибрации;
- снижение экономических затрат на установку;
- отсутствие необходимости постоянного обслуживания установки;
- существует ряд моделей с инвертором для зарядки аккумуляторной батареи.
Покупка ветрогенераторов оправдана при больших нагрузках и постоянной эксплуатации электроустановки. Для частных домов, а также для электроснабжения маломощных потребителей целесообразно сооружать ветрогенератор своими руками.
Ветрогенератор состоит из нескольких основных узлов: статора и ротора (3-6 лопастей), на который действуют ветровые нагрузки. При вращении ротора появляется магнитное поле и ЭДС. Трехфазные модели абсолютно бесшумны при любых погодных условиях.
Самодельные конструкции изготавливают одного типа – аксиального. При наличии необходимых деталей самостоятельно изготовить магнитный генератор не сложно.
Мало,- и среднемощные модели изготавливают с длиной лопасти до трех метров.
Ветрогенератор на постоянных магнитах, изготовленный своими руками, может быть выполнен с одинарным или двойным креплением для мощных моделей (большой мотор), также в них дополнительно применяют ферритовые магниты.
Монтаж ротора
Если для создания ветрогенератора используются детали от автомобиля, необходимо их подготовить. Ступицы очистить от краски, грязи, и смазки, обезжирить стальной щеткой. По завершении работ поверхность ступицы также следует заново окрасить для увеличения срока эксплуатации. На диск от авто необходимо установить и приклеить неодимовые магниты, обычно 30 шт. При необходимости получить более мощную установку, требуется большее количество магнитов.
Число полюсов для однофазных установок равно числу магнитов, для трехфазной нагрузки – это соотношение три к четырем.
Катушки для статора ветрогенератора
Детали автомобиля ступица с дисками тормоза – мощные сбалансированные конструкции, на основе которых можно изготовить долговечную ветрогенераторную установку.
Неодимовые магниты в установке
Для стандартной модели используют плоские магниты диаметром 25мм, высотой не более 8мм в количестве 20 шт. на каждом диске. Количество для каждой установки определяется чертежом ступицы. На поверхности не должно оставаться полых промежутков.
Монтаж заключается в приклеивании магнитов по кругу, чередуя полюса. После застывания конструкцию необходимо залить эпоксидной смолой. Края диска обрамляют шпоном, пластилином или плотным картоном. Для монтажа следует применять качественный клей, который необходимо проверить на прочность.
В конструкции ветрогенератора неодимовые магниты – самая важная и дорогая деталь. Поэтому к выбору количества и размеров следует подходить ответственно.
Количество фаз
Изготавливают оборудование двух типов:
- Однофазные. Сооружаются для обеспечения электроэнергией маломощных установок. Главным недостатком этого типа является чрезмерные шумы из-за непостоянства нагрузки и скачкообразности амплитуды статора.
- Трехфазные. При этом обеспечивается постоянство нагрузки: при падении тока в одной фазе, на другой происходит его возрастание (компенсация фаз). Благодаря бесшумной работе генератора ветрогенератор имеет больший срок эксплуатации. Эффективность трехфазных моделей до 50% больше, чем нескольких однофазных при тех же условиях работы.
Трехфазные тихоходные ветрогенераторы предпочтительнее, т.к. такие конструкции более устойчивы к ветровым нагрузкам и внешним вибрациям.
Намотка катушки
Для эффективной работы генератора необходимо произвести расчет статорных катушек.
Намотка катушек производится проводами большого сечения для того, чтобы снизить сопротивление на генераторе. Для этого используют специальные оправы или станки. Вытянутость катушки обеспечивает большее количество витков проволок. Ширина отверстия подбирается не менее ширины магнитов. Толщина статора соответствует толщине магнитов.
Форма магнитов произвольная:
- прямоугольная, поле которых вытянуто по длине;
- круглая, в которых поле сосредоточено в центре.
Тихоходные модели обеспечивают напряжение 12 В уже со 100 оборотов лопастей в минуту. При этом такая модель должна иметь около 1200 витков, равномерно распределенных по плоскости кольца.
Измерение тока в моделях, сделанных своими руками, производится без нагрузки. Реальный показатель, который будет производить установка, меньше, в связи с потерями на диодном мосту и проводах.
Большее число полюсов увеличивает частоту тока и мощность установки. Расчет количества витков должен соответствовать необходимым параметрам системы.
После изготовления статора необходимо приступить к изготовлению мачты и установке платформы.
Мачта, винт и платформа ветряка
Винт ветряка выполняется из ПВХ-труб диаметром 160 мм, также встречаются конструкции из алюминиевых сплавов и стали. Оптимальное количество лопастей – 6 шт.
Высота стандартной мачты ветряка – 6 м. Установка на более высокой отметке позволяет обеспечить большую скорость движения лопастей. На высоту мачты также влияет местная застройка. Необходимо обеспечить установку конструкции на высоте, при которой движению лопастей не будут препятствовать стены зданий и ветки деревьев. Если установка предполагается на открытой незастроенной площадке, высота может быть небольшая.
Установка ветрогенератора на мачту
Под мачту необходимо вырыть котлован, установить стальную трубу большого диаметра, на которую дальше будет установлена платформа (приварена). Поднимать вертикально мачту необходимо ручной лебедкой, т.к. вес металлической конструкции с оборудованием достаточно большой.
Трубу следует забетонировать. Для обслуживания ветрогенератора необходимо использовать таль.
Повышение мощности ветрогенератора
- Включение в схему дополнительных магнитов. На поверхность существующих доклеить равное или меньшее количество магнитов.
- Правильное конструирование лопастей ветряка. Неточности могут привести к увеличению сопротивления на лопатках и снижению эффективности установки.
- Для усиления магнитопотока в катушку устанавливают пластины трансформатора. Незначительное залипание полностью компенсируется повышением КПД установки. Метод позволяет увеличить мощность установки на 60%.
Видео. Генератор своими руками.
Ветрогенератор на неодимовых магнитах зарекомендовал себя как автономный источник электрической энергии. При правильных расчетах и конструировании КПД установки достаточно высок и позволяет успешно переключить часть нагрузки электроприборов.
Существует много вариантов моделирования, лучшим из них является ветрогенератор от Александра Седова, в котором потребленную мощность возможно увеличить до 4 раз (при потреблении 50 Вт на выходе установки можно получить до 200 Вт).
Оцените статью:elquanta.ru
Генератор из асинхронного двигателя своими руками. Как переделать асинхронный двигатель в генератор
Сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками несложно, но придется постараться и потратить некоторые средства на приобретение комплектующих. Но для проведения работ необходимо знать некоторые тонкости. В частности, принципы работы асинхронного двигателя переменного тока, изучить основные элементы его конструкции. Главное в генераторных установках – это движение магнитного поля. Оно может обеспечиваться путем вращения якоря при помощи двигателя внутреннего сгорания либо ветряной установки. Также возможно использование альтернативных источников – силы воды, пара и пр.
Конструкция асинхронного двигателя
Можно выделить всего несколько элементов:
- Статор с обмоткой.
- Передняя и задняя крышки с установленными подшипниками.
- Ротор с короткозамкнутыми витками.
- Контакты для подключения к электрической сети.
Если задуматься, то может показаться, что очень просто переделать двигатель в генератор, фото которого вы можете детально рассмотреть. Но если разобраться более тщательно, то окажется, что не все так и просто, подводных камней предостаточно.
Статор состоит из множества металлических пластин, прижатых плотно друг к другу. Также они обработаны лаком, в некоторых конструкциях, для придания прочности, все пластины приварены друг к другу. На статоре намотан провод, он плотно прилегает к сердечнику и изолирован от него при помощи картонных вставок. В крышках расположены подшипники, с их помощью производится не только более легкое прокручивание ротора, но и его центрирование.
Принцип работы двигателя
Суть всего процесса заключается в том, что магнитное поле образуется вокруг статорной обмотки. Оно достаточно мощное, но не хватает главного компонента – движения. Поле статическое, неподвижное, а главное условие в генераторных установках – это вращение, изменение направления силовых линий. В случае с двигателем все достаточно просто – имеется ротор, который изготовлен из металла. Внутри несколько витков очень толстого кабеля. Причем все витки замкнуты, соединены между собой.
Получается принцип простого трансформатора. В короткозамкнутых витках индуцируется ЭДС, которое создает в окружающем пространстве переменное магнитное поле. Получается, что теперь все есть для того чтобы появилось движение. Под действием сил происходит вращение ротора электрического двигателя. Такой тип машин обладает хорошими характеристиками, а конструкция проста и надежна, ломаться нечему. По этой причине асинхронные двигатели получили широкое распространение в промышленности. Более 95% всех моторов на заводах и фабриках – это асинхронные. Изготовить генератор своими руками, схема которого не очень сложная, может каждый при наличии минимальных знаний.
Подключение к однофазной сети
Истинной проблемой становится подключение электродвигателя, рассчитанного на три фазы, к одной. Принцип генератора немного отличается, но для его понимания нужно рассмотреть и процесс мотора. Необходимо использование емкости, которая позволит сделать сдвиг фазы в нужную сторону. Причем существует несколько схем, используемых на практике. В одних конденсатор применяется только в момент запуска, в других и при работе. Включается пусковая емкость на короткий промежуток времени, до достижения необходимых оборотов. Контактирует она через выключатель параллельно одной из обмоток, соединенных по схеме треугольник.
У таких вариантов подключения имеется один существенный недостаток – снижение мощности электродвигателя. Можно получить от него как максимум 50-процентную отдачу. Следовательно, при мощности мотора 1,5 кВт, в случае питания от однофазной сети, вы сможете получить лишь половину – 0,75 кВт. Это накладывает определенные неудобства, так как приходится использовать более мощные электродвигатели.
Как получить три фазы из одной
Для более удобного использования электрических асинхронных двигателей необходимо питание от трех фаз. Но провести к себе домой такую сеть сможет не каждый, также возникают трудности с учетом электроэнергии. Поэтому приходится выкручиваться, как получается. Проще всего установить частотный преобразователь. Но его стоимость высокая, не каждый способен выделить такую сумму для собственного гаража или мастерской. Поэтому приходится применять подручные средства. Вам потребуется асинхронный двигатель, конденсатор и автотрансформатор. В качестве последнего можно использовать самодельное устройство, изготовленное из сердечника электродвигателя. Можете даже сделать чертеж генератора, чтобы упростить работу по сборке.
На него требуется намотать около 400 витков провода. Диаметр его около 6 кв. мм. Для точности требуется сделать десять отводов, чтобы совершить подгонку фаз. Можно сказать даже, что это генератор из асинхронного двигателя, своими руками сделанный. Только его основная функция – это преобразование, сдвиг фаз. Одна обмотка соединяется с фазой, между двумя остальными включен конденсатор. Вторая обмотка соединяется с нулем, третья подключается туда же, только через автотрансформатор. Средний его вывод – это одна фаза, две остальных – это выводы розетки.
Что учесть для переделки в генератор
Чтобы сделать ветро генератор из (асинхронный!) двигателя, вам потребуется учесть одну главную особенность. А именно – создать магнитное поле, которое будет совершать движение. Добиться этого можно двумя путями. Первый – это установка постоянных магнитов на роторе. Второй – сделать обмотку возбуждения на якоре. У обоих способов есть как преимущества, так и недостатки.
Решить нужно перед началом проведения работ, генератор тока какого вида вам необходим. Если нужен постоянный, то потребуется применять диоды для выпрямления. Это позволит обеспечить светом небольшой дом, а также запитать практически любую бытовую аппаратуру. Самодельные генераторы тока могут приводиться в движение даже силой ветра. Нужно только провести расчет обмоток, чтобы на выходе не было превышения напряжения. Хотя стабилизацию можно сделать и при помощи использования регуляторов, используемых в автомобильной технике.
Постоянные магниты или обмотка возбуждения?
Как говорилось ранее, можно сделать обмотку возбуждения или провести монтаж постоянных магнитов. Недостаток последнего способа – большая стоимость магнитов. А минус первого – это необходимость применять щеточный узел для обеспечения питанием. Он нуждается в уходе и своевременной замене. Причина – трение, которое постепенно съедает поверхность графитовой щетки. Любой автомобильный генератор, инструкция к которому обязательно прилагается, обладает именно таким недостатком.
Чтобы сделать обмотку возбуждения, достаточно изменить конструкцию якоря. Он должен быть металлическим, на нем обязательно наматывается провод в лаковой изоляции. Также потребуется на одном краю ротора установить контакты, которые служат для питания. Но плюс в том, что имеется возможность стабилизации напряжения на выходе генератора. Проще окажется в якоре сделать пазы для монтажа ниодимовых магнитов. Они создают очень сильное поле, которого достаточно для генерации больших значений напряжения и тока.
Сколько фаз нужно на выходе?
Проще всего оказывается, конечно, сделать генератор, фото которого приведено, если на выходе должна быть всего одна фаза. Но тут есть загвоздка – не каждая конструкция позволяет осуществить это. Самодельный генератор из асинхронного двигателя такого типа можно сделать, если все обмотки выведены и не соединены между собой. Многие модели моторов имеют лишь три вывода, остальные уже внутри соединены, поэтому для реализации задумки нужно полностью его разобрать и вывести необходимые провода наружу.
Затем они соединяются последовательно и на выходе можно получить однофазное напряжение. Но если вам нужно трехфазное, не стоит делать ничего, модернизация обмоток не потребуется. Но учитывать особенности все равно нужно. Необходимо, чтобы генератор из асинхронного двигателя, своими руками сделанный, имел соединение обмоток по схеме звезда. Вот небольшое отличие от варианта, когда машина работает в качестве источника движения. Эффективная генерация электроэнергии возможна только при включении по схеме звезда.
Как провести выпрямление тока?
Но если возникает необходимость в получении постоянного тока, вам потребуется знание схемотехники. Нужно 12 или 24 Вольт напряжение? Нет ничего проще, автомобильная электроника придет на помощь. Но только в том случае, если используется обмотка возбуждения в качестве генератора магнитного поля. При использовании постоянных магнитов процедура стабилизации усложняется.
Вариант выпрямителя выбирается, исходя из того, какое количество фаз на выходе генератора. Если одна, то вполне достаточно мостовой схемы, либо вообще на одном диоде (однополупериодный выпрямитель). Если же три фазы на выходе, то возникнет необходимость в использовании шести полупроводников для выпрямления. Также три штуки (по одному на каждую фазу) – для защиты от обратного напряжения.
Как сделать из трех одну фазу
Это действие проводить не нужно, так как оно попросту бессмысленно. Генератор если выдает трехфазное переменное напряжение, то для запитывания потребителей (телевизора, лампы накаливания, холодильника, и пр.), необходимо использовать всего один вывод. Второй – это общий, точка соединения обмоток. Как было сказано ранее, требуется соединять их по схеме звезда.
Поэтому у вас имеется возможность подключения потребителей к одной из фаз. Вопрос в том, есть ли смысл, рационально ли так поступать? Если необходимо обеспечить дом исключительно светом, никаких потребителей не планируете подключать, то вполне разумнее использовать маломощные светодиодные светильники. Они потребляют малое количество электроэнергии, поэтому генератор тока, который выдает стабильно 12 Вольт, способен обеспечить дом не только светом. Можно без труда включать и бытовую технику, которой требуется для работы именно такое напряжение.
Правила намотки провода
Не всегда нужна такая информация, так как, в целях упрощения конструкции, используется та статорная обмотка, которая уже имеется. Но она не всегда удовлетворяет тем условиям, которые стоят перед вами. Например, если вы конструируете ветро генератор из (асинхронный) двигателя, невозможно получить минимальное число оборотов ротора. Следовательно, на выходе напряжение окажется малым и недостаточным для работы бытовой техники. Поэтому возникает необходимость в небольших переделках.
Обмотку проводить нужно более толстым проводом, чтобы получить более высокое значение силы тока на выходе. Для этого избавляетесь от старого провода. Намотка ведется вплотную, на картонный каркас. Когда она проведена, требуется нанести слой лака, обильно ним пропитать провод. Только не забудьте перед началом эксплуатации устройства хорошенько просушить. Для этого лампу накаливания 25 или 40 Вт установите в середине статора и оставьте на 1-2 дня. Не оставляйте только без присмотра.
Экспериментальное определение необходимого количества витков
Чтобы определить, какое число витков вам необходимо для нормальной работы генератора, потребуется воспользоваться множеством формул. Но нужно знать сечение сердечника, материал, из которого он изготовлен. Но это зачастую просто невозможно определить. Поэтому приходится делать эксперименты. В зависимости от того, одна или три фазы вам нужно, изменяется алгоритм проведения эксперимента. Самодельный генератор из асинхронного двигателя может быть изготовлен различными методами.
Если планируется сделать одну фазу на выходе, то намотайте равномерно по всему сердечнику 10-20 витков провода. Соберите всю конструкцию и соедините с приводом, который будете использовать в дальнейшем. Проведите замер напряжения на выходе, разделите на то число витков, которое намотали. И вы получите напряжение, снимаемое с одного витка. Для вычисления длины обмотки, вам нужно применить простое вычисление – напряжение (необходимое) разделить на полученное значение. Аналогично проводится расчет и трехфазного генератора.
Выводы
Сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками несложно. Самое главное – это решить, какой привод планируете использовать. Если это обычный бензиновый двигатель, то проблем никаких не возникнет. Большие трудности возникнут в случае, если в качестве привода вы будете использовать ветряную мельницу. Причина – обороты двигателя, равно как и выходное напряжение, напрямую зависят от силы ветра, его скорости. Поэтому такие генераторы необходимо рассчитывать таким образом, чтобы даже при минимальных оборотах вырабатывалось номинальное напряжение. Но на выходе желательно иметь не более 12 Вольт. Это окажется более простым решением.
fb.ru
