Из чего можно собрать электрогенератор своими руками

Эффект обратимости

Известно, что принцип работы любого генерирующего электрический ток устройства основан на преобразовании одной формы энергии (тепла, например) в необходимый для электропитания оборудования вид. Можно воспользоваться так называемыми альтернативными (их ещё называют возобновляемыми) источниками энергоснабжения, однако указанный способ связан с ещё большими материальными и производственными издержками.

Гораздо проще и экономнее сделать самодельный генератор тока, воспользовавшись потенциальными возможностями имеющегося в распоряжении пользователя старого асинхронного электродвигателя.

Основанием для такого изготовления является известный в электротехнике принцип обратимости процессов взаимодействия электромагнитных полей, что объясняется спецификой происходящих при этом электрических процессов. Если в двигателе трёхфазную энергию тока используют для превращения её в механическое вращение вала, то в генераторе всё происходит строго наоборот. В этих агрегатах принудительное вращение якоря трансформируется в текущий по фазным обмоткам электрический ток, мощность которого расходуется на обслуживание потребителя (смотрите рисунок ниже).

Принцип работы генератора

Таким образом, перед тем, как сделать образец самодельного электрогенератора из бывшего в употреблении асинхронного двигателя в самом общем случае необходимо проделать следующие манипуляции:

• Клеммы, на которые подаётся трёхфазное (или однофазное – для коллекторных образцов изделий) напряжение нужно превратить в выходные контакты генератора;
• К подвижной части генератора, от которой работал тот или иной механизм (станок, например) следует приспособить привод от внешнего источника механического вращательного импульса;

Дополнительная информация. В качестве такого источника может применяться любой подходящий для конкретных условий движитель, вращающийся под воздействием энергии сгорающего топлива (бензина, газа или солярки). При наличии в частном хозяйстве ветряка или самодельной водяной мельницы решение вопроса с приводом существенно упрощается.

Из-за дороговизны бензина в условиях загородного хозяйства единственно приемлемым вариантом является изготовление небольшой электростанции, работающей от дизельного движка или на газу.

В этом случае работающий на сравнительно дешёвом топливе двигатель через специальную приводную муфту подсоединяется к валу сооружаемой конструкции, которая после небольшой доработки превращается в генератор переменного тока.

Шаги

Как сделать культиватор своими руками и собрать самодельное навесное оборудование

Часть 1 из 3:

Изготовление каркаса

1. 1

   Разрежьте картон. Картон будет служит основой опорного каркаса для вашего простейшего генератора. Возьмите линейку и отмерьте полосу картона размером 8 на 30,4 см. Вырежьте полосу ножницами или строительным ножом. Этот кусок картона будет свернут в необходимый для генератора каркас.
   X
   Источник информации

2. 2

   Разметьте картон. Возьмите линейку и нанесите метки вдоль картонной полосы. Первую метку поставьте в 8 см от края полосы, вторую – в 11,5 см, третью – в 19,5 см, а последню – в 22,7 см.
   X
   Источник информации

   Так у вас получатся сегменты размером 8 см, 3,5 см, 8 см, 3,2 см и 7,7 см. Не разрезайте картон по меткам.

3. 3

   Сложите картон. Согните картон у каждой из меток. Ваша полоса картона превратится в каркас с прямоугольным сечением. Этот каркас будет служить опорой для размещения элементов вашего электрического мотора.
   X
   Источник информации

4. 4

   Проведите через центр каркаса металлическую ось. Проткните картонный каркас гвоздем. При этом вам потребуется проткнуть сразу три слоя сложенного картона. Так вы подготовите отверстие для оси генератора. Затем можно вставить в подготовленное отверстие ось или оставить в качестве оси ранее использованный гвоздь.
   X
   Источник информации

   К металлической оси не предъявляется каких-то особых требований. Вам подойдет любая металлическая ось, которая пролезет через отверстие в каркасе и будет достаточно длинной, чтобы нанизать его на себя целиком. Использованный для изготовления отверстия гвоздь также может стать идеальной осью.

Часть 2 из 3:

Намотка проволоки

1. 1

   Намотайте медную проволоку. Сделайте пару сотен оборотов эмалированной (обмоточной) медной проволоки (магнитной проволоки №30) вокруг картонного каркаса. Намотайте на каркас примерно 60 м проволоки так плотно, как сможете, оставьте свободными по 40-45 см проволоки с обоих концов намотки, чтобы потом подключить к ним мультиметр, лампочку или иной электрический прибор. Чем больше витков обмотки вы сделаете, тем мощнее получится генератор.
   X
   Источник информации

2. 2

   Зачистите концы проволоки. Воспользуйтесь ножом или специальным инструментом для снятия изоляции с проводов и зачистите оба конца проволоки. Снимите примерно по 2,5 см изоляции с каждого конца проволоки. Это позволит вам подсоединить ее к электроприбору.
   X
   Источник информации

3. 3

   Присоедините проволоку к электроприбору. Подсоедините два конца проволоки к контактам красного светодиода, миниатюрной лампы накаливания или белого светодиода на 1,5 В. Либо присоедините к ним щупы вольтметра или мультиметра. Помните о том, что вы будете производить совсем низкое напряжение и более мощные электроприборы (например, обычная лампа накаливания) не запитаются от такого генератора.
   X
   Источник информации

Часть 3 из 3:

Установка магнитов

1. 1

   Приклейте магниты к оси. Используйте горячий клей сильной фиксации или эпоксидный клей, чтобы наклеить на ось четыре керамических магнита. Магниты должны быть неподвижны по отношению к оси. При этом магниты приклеиваются на нее уже после того, как она будет вставлена в каркас. Дайте клею несколько минут на то, чтобы застыть (в инструкции на упаковке указано конкретное время ожидания).
   X
   Источник информации

   Для наилучших результатов используйте керамические магниты размером 1x2x5 см (их можно найти онлайн по разумной цене). Приклейте магниты таким образом, чтобы два из них были обращены к катушке намотки северными полюсами, а еще два – южными.

2. 2

   Проверните ось генератора пальцами. Это позволит вам проверить, не упираются ли магниты в стенки каркаса. Они должны свободно вращаться, но максимально близко к стенкам. Опять же, максимально близкое расположение магнитов к виткам медной обмотки будет вызывать большее возмущение магнитных полей, создаваемых магнитами.
   X
   Источник информации

3. 3

   Начните максимально быстро вращать ось генератора. Возможно, вы захотите намотать бечевку на один из концов оси, а затем резко дернуть за нее, чтобы заставить магниты вращаться. Либо можно просто крутить ось пальцами. При вращении оси проволока выдаст небольшое напряжение (достаточное для того, чтобы зажечь лампочку на 1,5 В).
   X
   Источник информации

   Можно усилить мощность генератора, установив цевочное колесо с одного конца оси и присоединив его к лопасти электровентилятора для вращения оси генератора. Тем не менее помните, что это применимо лишь для демонстрации принципа работы генератора, так как вы будете тратить больше электричества на вращение оси, чем способен производить ваш генератор.

• Магнитная проволока №30 (толщиной 0,3 мм)
• Четыре керамических магнита размером 1x2x5 см
• Толстый гвоздь или ось
• Картонная коробка
• Мультиметр или электрический прибор

Особенности конструкции

Простой бестопливный электрогенератор состоит из ротора и статора.

Статор машины не двигается и обычно является внешней рамой машины. Ротор может свободно двигаться и обычно расположен во внутренней части машины. Они оба, как правило, состоят из ферромагнитных материалов. Прорези сделаны по внутренней периферии статора и внешней периферии ротора. Проводники размещены в соответствующих пазах статора или ротора. Они связаны между собой, образуя круглые обмотки. Обмотка, в которой индуцируется напряжение, называется обмоткой якоря, а также это название носит ток, передающийся по ней. Постоянные магниты используются в некоторых машинах для обеспечения основного потока машины.

Устройство TPU Стивена Марка кардинально отличается от других бестопливных аппаратов своей оригинальной конструкцией. Такой генератор не является обладателем резонаторов радиочастотного типа. Рабочая часть устройства состоит из кольца из металла (диаметр приблизительно 20 см), на которое надеты катушки, сделанные из многожильного толстого провода. Автор не раз демонстрировал своё изобретение на публике, однако потом оригинальную разработку строго засекретили.

И всё же благодаря его последователям в свет вышла новая версия – Ottp Ronette, которая уже имела отличия от оригинальной версии. У неё уже было два кольца из пластика, к которым прикреплялся толстый парный провод. Сами же провода соединялись крест-накрест.

Устройство асинхронных генераторов

При рассмотрении устройства асинхронных генераторов, необходимо обратить особое внимание на основные элементы электрической машины без которых он не сможет существовать, а именно:

• Ротор генератора — это элемент вращения, на котором наводится электродвижущаяся сила. Именно вал ротора и является тем элементом, который приводится в движение. Обычно обладает короткозамкнутыми обмотками.
• Статор или статарная обмотка неподвижный элемент крепящийся к корпусу генератора и внутри которого находится ротор. Именно в этой обмотке индуцируется рабочее напряжение генератора.
• Корпус генератора.
• Подшипники, удерживающие ротор в рабочем положении.
• Элементы безопасности такие как, термореле, коротко замыкатель и щетки регулятора.

Устройство переносного бензинового электрогенератора

Переносной бензогенератор представляет собой незаменимое устройство для получения электроэнергии в условиях, когда отсутствует возможность подключения к линиям централизованной подачи электрической энергии. Промышленность потребителям предлагает на выбор бензо- и дизель-генераторы. В качестве топлива в бензиновых установках применяется обычный автомобильный бензин. Бензиновые генераторы имеют небольшие размеры, что является их преимуществом, в случае если требуется осуществить транспортировку устройства.

Бензиновый генератор представляет собой установку для выработки переменного тока. Выработка электротока осуществляется на основе синхронного вращения элементов установки. В зависимости от конструкции и назначения устройства вырабатываемый ток может быть как однофазным, так и трехфазным. В зависимости от назначения установки могут отличаться между собой не только параметрами электротока, но и мощностью самой установки. Устройства, вырабатывающие однофазный ток с напряжением в 220 В, предназначены для питания бытовой потребительской сети. Генераторы, которые производят трехфазный ток с напряжением в 380 В, применяются чаще всего для запитки различных устройств, таких, например, как сварочные аппараты.

Схема бензинового бензогенератора.

Конструкция бензинового генератора состоит из двух блоков. Один из блоков является генератором, вырабатывающим электроэнергию, а второй блок установки представляет собой бензиновый двигатель, который снабжает электрогенератор энергией. Конструктивные блоки между собой соединяются при помощи эластичной муфты. Электрогенератор в своей конструкции имеет блок, имеющий устройства, предназначенные для включения генератора, приборы для контроля параметров работы устройства и автоматы, предохраняющие установку от случайных коротких замыканий.

Двигательная установка, работающая на бензине, может включать от одного до восьми цилиндров. Количество цилиндров в бензиновом двигателе зависит от мощности мотора. Эти двигатели могут быть как двухтактные, так и четырехтактные. Четырехтактные двигатели являются более экономичными установками и обладают большим КПД по сравнению с двухтактными.

Об этой статье

Соавтор(ы):
Штатный редактор wikiHow

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту. wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества. Количество просмотров этой статьи: 48 816.

Категории: Физика | Компьютеры и электроника

English:Make a Simple Electric Generator

Español:hacer un generador eléctrico simple

Italiano:Costruire un Semplice Generatore Elettrico

Português:Construir um Gerador Elétrico Simples

Français:fabriquer un générateur électrique simple

中文:制作简易发电机

Deutsch:Einen einfachen elektrischen Generator herstellen

Bahasa Indonesia:Membuat sebuah Pembangkit Listrik Sederhana

Nederlands:Een elektrische generator maken

العربية:عمل مولد كهربائي بسيط

日本語:簡易的な発電機を自作する

Türkçe:Basit Bir Elektrik Jeneratörü Nasıl Yapılır

Печать

Как подобрать электродвигатель

Чтобы исключить ошибки на стадии проекта необходимо уделить внимание конструкции приобретаемого двигателя, а также его электрическим характеристикам: потребляемой мощности, величине напряжения питания, числу оборотов ротора. Асинхронные машины обратимы

Они способны работать в режиме:

Асинхронные машины обратимы. Они способны работать в режиме:

· электродвигателя, когда на них подается внешнее напряжение;

· или генератора, если их ротор вращает источник механической энергии, например, водяное либо ветряное колесо, двигатель внутреннего сгорания.

Обращаем внимание на заводскую табличку, конструкцию ротора и статора. Учитываем их особенности при создании генератора

Что надо знать о конструкции статора

У него на общем сердечнике магнитопровода намотаны три изолированных обмотки для питания от каждой фазы напряжения.

Их подключают одним из двух способов:

1. Звездой, когда все концы собраны в одну точку. На 3 начала и общий вывод концов подается напряжение по четырем проводам.

2. Треугольником — конец одной обмотоки подключен к началу другой так, что схема собрана кольцом и из нее выходят всего три провода.

Более подробно эта информация изложена в статье моего сайта о подключении трехфазного двигателя в бытовую однофазную сеть.

Особенности конструкции ротора

На нем тоже создан магнитопровод и три обмотки. Они соединяются одним из двух способов:

1. через контактные выводы у двигателя с фазным ротором;

2. накоротко замкнуты алюминиевой вставкой в конструкцию беличьего колеса — асинхронные машины.

Нам нужен ротор короткозамкнутый. Все схемы разработаны для него.

Конструкцию фазного ротора тоже можно использовать в качестве генератора. Но ее придется переделать: просто шунтируем все вывода между собой закоротками.

Как учесть электрические характеристики двигателя

На работу генератора повлияют:

1. Диаметр провода обмотки. От него напрямую зависит нагрев конструкции и величина приложенной мощности.

2. Расчетная скорость вращения ротора, указываемая числом оборотов.

3. Способ соединения обмоток в звезду или треугольник.

4. Величина потерь энергии, определяемая КПД и косинусом φ.

Их смотрим на табличке или вычисляем косвенными методами.

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.

Сборка бензогенератора своими руками

Для создания электрогенераторов на 220 своими руками дома с целью использования в бытовых условиях, необходимо выполнить ряд мероприятий. Для начала составляется схема и уже согласно ей определяются с деталями и порядком сборки.

Перечень основных деталей

Для сборки электрогенератора на 220 В своими руками необходимо заранее подобрать все основные детали, из которых он состоит.

1. Очень редко можно встретить генератор на 220 вольт без двигателя. Его можно собрать самостоятельно. Но в этом случае на весь процесс уйдёт достаточно много времени. Для сокращения процедуры изготовления генератора двигатель можно заимствовать у вышедшего из строя оборудования. Оптимальными вариантами являются движки от стиральных машин, насосных станций, мотоблоков, бензопилы. Для более мощных можно снять автомобильный двигатель.
2. Электростартер. Желательно использовать деталь в готовом виде, которая имеет обмотку.
3. Электропровода и изолирующая лента.
4. Для достижения стабильности подачи электроэнергии необходимо использовать трансформаторные или выпрямительные конструкции. Актуально это в тех случаях, когда в результате получают электроэнергию с разной мощностью. С помощью трансформатора можно увеличить или уменьшить мощность.

Принцип сборки

После того как все составляющие найдены и подготовлены, приступают непосредственно к сборке самодельного генератора переменного тока 220 В. Принцип состоит из нескольких этапов.

1. Первоначально необходимо произвести расчёт мощности самодельной электростанции. Для этого двигатель подключают к электросети и определяют количество вращений. Поможет выполнить подсчёты специальный прибор, называемый тахометром. Полученный результат необходимо повысить на 10%, которые отводятся на компенсацию нагрузки. Она сможет предотвратить перегрев движка в процессе функционирования.
2. На следующем этапе подбирают конденсаторы. При этом обязательно нужно учитывать мощность, на которую рассчитан генератор. В этом процессе могут помочь специальные таблицы, которые есть во всех нормативных документах, СНиПах и ГОСТах.
3. Важный момент — заземление. Поскольку дело имеют с электричеством, то его отсутствие может привести к травматической ситуации. Кроме того, без заземления сроки функционирования прибора значительно сокращаются.

Самодельные генераторы переменного тока 220 В собрать довольно просто. Подготовленные детали соединяют между собой в такой последовательности: к двигателю подключают конденсаторы, как указано в схеме

Обращают внимание на тот факт, что ёмкость каждого последующего конденсатора такая же, как у предыдущего

Нюансы в использовании

Рассмотренный вариант очень прост как в сборке, так и в использовании, но имеет определённые недочёты:

• Необходим постоянный контроль за температурой движка, так как нельзя давать ему перегреваться.
• Длительность работы незначительна: чем больше работает генератор, тем меньше становиться его мощность. Поэтому периодически дают возможность самодельной электростанции отдохнуть. Оптимальная температура двигателя составляет 40−45 градусов.
• Отсутствие автоматики будет требовать в процессе работы присутствие пользователя. Необходимо будет снимать разные показатели и контролировать процесс.

Электрогенераторы могут работать не только на бензине. Для них подойдёт любой энергоресурс, к примеру, дрова или ветряной вариант. Но мощность таких приборов незначительна, да и самих ресурсов понадобится довольно много, что становится затратным.