Kuidas generaatorit oma kätega teha?
Lähima elektriliini elektrivarustus ei ole alati katkematu. Puhkekülades, kus ühe- või mitmetunnised elektrikatkestused on sagedased, aitavad generaatorid elektrikatkestusi likvideerida. Kui teil on teatud oskused, saate seda ise teha.
Omatehtud generaatorite omadused
Peamine omadus, mille tõttu paljud erinevate vidinate kasutajad otsustavad sellise "omatehtud" kasuks - võimalus viia generaator võimsusele, millest piisab mitte ainult mobiiltelefoni laadimiseks, vaid ka sülearvuti, teleri ja isegi koduse minisügavkülmiku varustamiseks, rääkimata tosinast LED-lampist. Reeglina valitakse seadme variant, mille väljundvõimsus on kõrgeim ja mille pingutus on väiksem.
Aluseks on igal juhul pööratav mootor, mis ei tööta mitte ainult elektrienergia muundamiseks kineetiliseks (mehaaniliseks) energiaks, vaid vastupidi.
Sellise seadme valmistamiseks peavad kasutajal olema järgmised teadmised.
- Saate aru ühendusskeemidest ja oskate neid lugeda. Neist ühe järgi on kokku pandud sarnane seade.
- Saage aru, kuidas generaator töötab. Selle töö põhineb Faraday seadusel: ahelasse tungiva püsimagneti magnetjoonte arv peab muutuma, muidu elektrit ei teki.
- Omad elektri- ja santehniliste tööde oskusi, oskad käsitseda elektritööriistu. Varem, nõukogude ajal, ei olnud õppeprogrammi kohustuslik osa mitte ainult füüsika, vaid ka materjalide tugevus (materjalide tugevuse teaduse osa). Fakt on see, et valesti valitud kandekonstruktsioonide elemendid, mis on omavahel mittevajalikult ühendatud, deformeeruvad aktiivse koormuse all kiiresti.
Kõigi ülaltoodud teadmiste ja sooviga saab kasutaja hõlpsasti kokku panna seadme, mis säästab (võrreldes tööstuslikuga) rohkem kui kümneid tuhandeid rublasid.
Tootmine
Kodus oma elektrigeneraatori valmistamine on lihtne. Lihtne magnetgeneraator pannakse kokku mis tahes valmismootorite baasil: kollektor, samm-samm jne. Sellise “kodukootud” saate ka nullist kokku panna, kinnitades magnetid pöörlevale teljele ja asetades need ristkülikukujuline mähis, mis tekitab nende pöörlemisel elektrostaatilise välja.
Puuküttega elektrigeneraator on tegelikult pliit (ka laagripliit), mille seintele on kinnitatud Peltier elemendid, mis on kaetud radiaatoritega. Peltieri efekti olemus seisneb selles, et erinevate juhtide plaate ühelt poolt soojendatakse ja teiselt poolt jahutatakse. See toob kaasa elektrivoolu ilmumise sellise plaadi poolustele. Mis kõige parem, selline ahi-generaator töötab külmas: suurim temperatuuride erinevus plaadi mõlemal küljel viib maksimaalse võimsuse väljatöötamiseni.
Aurugeneraator on klassikaline soojuselektrijaam miniversioonis. Veeringlusahi tekitab auru, mis juhitakse turbiini labadele. Auru soojusenergia paneb turbiini pöörama mootorgeneraatorit, mille võll on jäigalt ühendatud turbiini enda võlliga. Selline süsteem on suletud: see nõuab perioodilist jälgimist väljastpoolt, samuti jahutusringi olemasolu, milles aur kondenseeritakse uuesti vette.
Selline paigaldus on väga massiivne, matkale seda kaasa ei võta.
Asünkroonsel mootoril põhinev generaator, mille toiteallikaks on 220 volti - See on kolme vahekaugusega staatorimähisega seade (mootori fikseeritud osa). Kuna mootor ise töötab 220 või 380 (kolmefaasilises võrgus) voltiga, genereerib see sama pinget, peate lihtsalt selle võlli pöörlema kuni 50 pööret sekundis. Seda pole vaja kokku panna: valmis seadme kasutamiseks peate lihtsalt mähistega ühendama täiendavad kondensaatorid.
Tööriistad ja materjalid
Sobiv mootor võetakse elektromagnetilise (mehaanilise) generaatori töömoodulina. Kasutatakse mitut tüüpi mootoreid: kollektor (hari), harjadeta, astmeline (harju ja rõngaid ei kasutata), sünkroonne ja asünkroonne. Sõltuvalt genereeritud voolust kasutatakse järgmisi osi ja kooste.
- alaldi dioodid. Teisendada vahelduvvool alalisvooluks. Kaubanduslikult on saadaval suure võimsusega dioodsillad, mis on ette nähtud kümnete amprite voolude ja kuni 50 V pinge jaoks.
- Polaarkondensaatorid. Mõeldud alalisvoolu jaoks. Nad täidavad silumisfiltri rolli, mis võrdsustab alalispinge pulsatsiooni.
- USB-pordiga lisaplaat - teisendab pinge 1,5–20 volti nutitelefonide, tahvelarvutite ja enamiku sülearvutite jaoks vajalikuks 5.Seda tellitakse AliExpressist ja teistest veebipoodidest.
Kõik need raadiokomponendid on vajalikud siis, kui mootor-generaator ei tooda rohkem kui paarkümmend volti.
Näiteks asünkroonmootori kasutamine nõuab oma vidinate ja muude seadmete ühendamist tavapärasel viisil - nagu majapidamises pistikupesast.
Abimaterjalid võivad olla mis tahes, kuna need mängivad tugistruktuuri rolli:
- puidust vardad;
- metallist liitmikud;
- profiilid;
- kinnitusühendused (mutrite ja seibidega poldid, klambrid, klambrid, klambrid, klambrid, isekeermestavad kruvid);
- mis tahes läbimõõduga torud jne.
Elektritööriistadena kasutatakse järgmisi tooteid.
- bulgaaria keel lõikeketaste komplektiga (metalli ja puidu jaoks) ja lihvkettaga (tarnitakse lihvimisketta või universaalse kõvakettana).
- Elektriline puur koos trellide komplektiga metallile. Kui näiteks maja seinale paigaldatakse tuulik koos toega, siis võib vaja minna tavalist lööktrellide ja/või betoonikroonidega haamertrelli. Perforaator võib olla varustatud ka adapteriga lihtsate või kooniliste puuride jaoks ja kroonid puidu jaoks.
- Kruvikeeraja. See on vajalik, kui konstruktsioon on massiivne ja kruvisid tuleb sisse keerata mitmekümne kaupa. See võib olla varustatud adaptervõtme peadega või universaalse mutripeaga, mis meenutab reguleeritavat mutrivõtit.
Olles koostanud vajaliku inventari, alustame generaatorikomplekti valmistamise protsessi.
Kokkupaneku skeem
Asünkroonsel generaatoril on isesünkroniseerimise omadus: rootori mähise sisselülitamine ilma toiteta, milles ergastatakse pidev magnetväli. Oravapuuri rootori mähise iseergutus tekib jääkmagnetiseerumise nähtuse tõttu. Asünkroonse generaatori kokkupanekuks järgige alltoodud juhiseid.
- Asetage mootor ja käigukasti ajam ühel tugistruktuuril.
- Ühendage mähistega muudetavad (mittepolaarsed) kondensaatorid. Mähised ise on ühendatud vastavalt "tähe" skeemile: mõned nende otsad koonduvad keskele (korpusel), teised tuuakse välja eraldi.
- Kondensaatorid on ühendatud vastavalt "kolmnurga" skeemile: mähiste vabad otsad on ühendatud selle tippudega. Mootori võimsus - 2-5 kilovatti, kondensaatori võimsus - 28-138 mikrofaradi. Valige võimsus nii, et genereeritav pinge ei väheneks - olenevalt koormusest, mida kavatsete kasutada.
Enne generaatori käivitamist testige seda. Testi saab läbi viia tavalise mitmekümne vatise hõõglambi abil. Ülesanne on tagada genereeritud pinge katkematu väljund. Teil on vaja paigaldust, mis suudab anda 3000 pööret minutis. Näiteks võimas tuulik koos käigukastiga (või kettajamiga), kütusemootor suvalisest agregaadist, hüdroturbiin jõel jne.
Fakt on see, et inimene üksi ei suuda ühtki mootorigeneraatorit üle 150 W võimsuseks keerutada, ükskõik kui palju ta ka ei üritaks. Siin on tema võimalused piiratud.
Asünkroonse generaatori valmistamine on sama tüüpi valmis mootori ahela lihtsaim muutmine. Rootori ümberlihvimine neodüümmagnetite jaoks pole vajalik, mida ei saa öelda autogeneraatori kohta, mille rootori mähis saab toite akust. Muide, enamik kaasaegseid autogeneraatoreid põhinevad sünkroonmootoril, milles pöörete arv minutis on rangelt seotud genereeritud voolu sagedusega.Rootori mähise toitevajadusest vabanemiseks saate mootori ümber teha, eemaldades selle mähise ja keerates rootori telge lamedate magnetite all.
Puuküttega generaatori kokkupanekuks tehke järgmist.
- Potkõhupliidi või pürolüüsiahju seinale asetage jahutusradiaator "naelu" sissepoole.
- Mount sellel on üks või mitu Peltieri elementi, mis juhinduvad radiaatori pindalast.
- Kinnitage elemendi külge Peltier on veel üks radiaator.
- Asetage seade maja varjulisele küljele selleks ettenähtud kohta. Seina ei tohiks isoleerida ja see peab olema ka liiga paks, kuna on vaja juurdepääsu väliskülmale. Ideaalne variant on sellise ahju jaoks tehniline ruum-kamber, milles on küttepuude põletamiseks sissetõmmatav ventilatsioonikanal. Radiaator asub selle kõrval külmal küljel.
Sellise generaatori käivitamine toimub küttepuude süütamisega. Kui küttepuud põlevad, annab Peltieri element maksimaalse võimsuse. Seda jahutab tänavalt sisenev külm õhk. Kütteprotsessi tagab ahju sein.
Kollektorgeneraatori kokkupanekuks on soovitatav järgida järgmisi juhiseid.
- Asetage kommutaatori mootor kanderaamile või muule konstruktsioonile.
- Kinnitage selle klemmidele alalisvoolu silumiskondensaator ja muundurplaat (alalisvooluinverter).
- Ühendage USB-port DC-plaadi väljundiga (kui see pole sellega varustatud).
- Asetage generaator jalgratta raamile või tehke selle jaoks "tuulik" (näiteks rikkis mootoriga ventilaatori osadest). Viimasel juhul asetatakse “tuuliku mugavuse huvides” tuulelipp, mis pöörab konstruktsiooni tuule puhumise suunas.
Ühendage oma nutitelefon, tahvelarvuti, mobiiltelefon, nutikell või muu seade. Näiteks printeri mootor toodab kuni mitu vatti võimsust: näiteks 12 volti pingel, mille jaoks see on ette nähtud, võib vool ulatuda 600 milliamprini. Kollektorimootorite puudused: madal kasutegur ja sagedane harjade vahetus.
Iga päev mitu tundi töötades peavad harjad vastu maksimaalselt 2-3 kuud.
Kollektormootori asemel kasutage samm-mootorit: selle kasutegur on palju suurem, see võib kesta aastakümneid. Veebipoed on täis mudeleid, mis annavad pinget 12 volti ja voolu 1,8-4,2 amprit. Sammmootori mähised võivad olla 2, 3 või 4. Neid järjestikku ühendades saad 24, 36 või 48 V. Paralleelühendus annab proportsionaalselt suurema voolutugevuse. Generaatorit on keerulisem soovitud pingeni "ülekiirendada".
Kasutussoovitused
Välistingimustes kasutatavat generaatorit (eramaja tuulepark, jalgrattageneraator) on soovitatav kaitsta vihma, teemustuse ja muude võõrosakeste eest, paigutades selle eraldi korpusesse.
Välitingimustes mitmetunnise igapäevase koormuse režiimil töötav seade vajab regulaarset (vähemalt kord poole aasta jooksul) laagrite määrimist. Need on omakorda igas mootorigeneraatoris.
Ärge lühistage mootori juhtmeid ja lisaelektroonikat. Rootori pöörlemist aeglustava ja koormusega võrdelise jõu tõttu on suletud mootorit kordades keerulisem üles keerata. Võlli pöörlemise ajal lühisesse sattunud mähised võivad läbi põleda. Ka pooljuhtelektroonika (päikesepatareid, Peltier elemendid) läheb kiiresti üles, olles suletud.
Kuidas generaatorit oma kätega teha, vt allpool.
Kommentaari saatmine õnnestus.