Come realizzare un generatore con le tue mani?

L'elettricità dalla linea di trasmissione elettrica più vicina non è sempre fornita ininterrottamente. Negli insediamenti suburbani, dove le interruzioni di corrente per una o più ore sono frequenti, i generatori aiutano a eliminare le interruzioni dell'alimentazione. Se hai delle abilità, puoi farle da solo.

La caratteristica principale grazie alla quale molti utenti di tutti i tipi di gadget decidono su un tale "prodotto fatto in casa" - la capacità di alimentare il generatore, che è sufficiente non solo per ricaricare un telefono cellulare, ma anche per alimentare un laptop, una TV e persino un mini-congelatore fatto in casa, per non parlare di una dozzina di lampade a LED. Di norma, viene scelta la variante del dispositivo con la massima efficienza di uscita e il minimo sforzo applicato.

Per realizzare un tale dispositivo, l'utente deve avere le seguenti conoscenze.

• Comprendere gli schemi elettrici, essere in grado di leggerli... Secondo uno di loro, viene assemblato un dispositivo simile.
• Comprendi come funziona un generatore elettrico. Il suo lavoro si basa sulla legge di Faraday: il numero di linee magnetiche di un magnete permanente che perfora il circuito deve cambiare, altrimenti non verrà generata elettricità.
• Possedere le competenze di installazione elettrica e lavori idraulici, essere in grado di maneggiare utensili elettrici. In precedenza, in epoca sovietica, non solo la fisica, ma anche la forza dei materiali (una sezione della scienza sulla forza dei materiali) era una parte obbligatoria del programma educativo. Il fatto è che gli elementi selezionati in modo errato delle strutture di supporto, che non sono collegati tra loro nel modo richiesto, si deformano rapidamente sotto carico attivo.

Non è difficile realizzare un generatore elettrico a casa con le tue mani. Un semplice generatore magnetico viene assemblato sulla base di uno qualsiasi dei motori già pronti: collettore, stepper, ecc. Puoi anche assemblare un tale "fatto in casa" da zero fissando i magneti su un asse rotante e posizionandoli in una bobina rettangolare che genera un campo elettrostatico mentre ruotano.

Un generatore elettrico a legna è, infatti, una stufa (anche da campeggio), sulle cui pareti sono fissati elementi peltier, chiusi da termosifoni. L'essenza dell'effetto Peltier è che le piastre di diversi conduttori vengono riscaldate da un lato e raffreddate dall'altro. Ciò porta alla comparsa di una corrente elettrica ai poli di tale piastra. Soprattutto, un tale forno a generatore funziona nel gelo: la maggiore differenza di temperatura su ciascun lato della piastra porta allo sviluppo della massima potenza.

Il generatore di vapore è una classica centrale termica in versione mini... Un forno ad acqua genera vapore che viene alimentato alle pale della turbina. L'energia termica del vapore costringe la turbina a far girare il motogeneratore, il cui albero è rigidamente connesso all'albero della turbina stessa. Tale sistema è chiuso: richiede un monitoraggio periodico dall'esterno, nonché la presenza di un circuito di raffreddamento in cui il vapore viene ricondensato in acqua.

Generatore basato su motore asincrono alimentato a 220 volt È un dispositivo con tre avvolgimenti dello statore distanziati (parte fissa del motore). Poiché il motore stesso funziona da 220 o 380 (in una rete trifase) volt, genererà la stessa tensione, basta far girare il suo albero fino ad almeno 50 giri al secondo. Non è necessario assemblarlo: per utilizzare l'unità finita, è sufficiente collegare ulteriori condensatori agli avvolgimenti.

Un motore adatto è preso come modulo di lavoro del generatore elettromagnetico (meccanico). Vengono utilizzati motori di diversi tipi: collettore (spazzola), brushless, stepping (non vengono utilizzate spazzole e anelli), sincroni e asincroni. A seconda della corrente generata, vengono utilizzate le parti e gli assiemi seguenti.

• Diodi raddrizzatori. Converte la corrente alternata in corrente continua. Sono in vendita ponti a diodi ad alta potenza, progettati per correnti di decine di ampere e tensioni fino a 50 V.
• Condensatori polari... Progettato per corrente continua. Svolgono il ruolo di un filtro di livellamento che uniforma le increspature della tensione CC.
• Scheda aggiuntiva con porta USB - converte la tensione di 1,5-20 volt per gli smartphone, i tablet e la maggior parte dei laptop richiesti 5. Ordinato su AliExpress e altri negozi online.

L'utilizzo, ad esempio, di un motore asincrono richiederà il collegamento di gadget e altri dispositivi come al solito, ad esempio da una presa domestica.

I materiali ausiliari possono essere qualsiasi, poiché svolgono il ruolo di struttura di supporto:

• blocchi di legno;
• accessori in metallo;
• profili;
• elementi di fissaggio (bulloni con dadi e rondelle, morsetti, staffe, morsetti, staffe, viti);
• tubi di qualsiasi diametro, ecc.

I seguenti prodotti vengono utilizzati come utensili elettrici.

• bulgaro con un set di dischi da taglio (per metallo e legno) e un disco abrasivo (fornito sotto forma di mola smerigliatrice o disco rigido universale).
• Trapano elettrico con una serie di punte per metallo. Se, ad esempio, viene installata una turbina eolica con un supporto sul muro di una casa, potrebbe essere necessario un trapano a percussione standard con una serie di trapani a percussione e / o corone di cemento. Il trapano a percussione può essere dotato anche di adattatore per trapani semplici o conici e corone in legno.
• Cacciavite. Sarà necessario quando la struttura è massiccia e sarà necessario avvitare viti autofilettanti in quantità di diverse dozzine. Può essere completato con teste per chiave-adattatore o una testa universale per dadi, che ricorda una chiave regolabile.

Dopo aver preparato l'attrezzatura necessaria, procediamo al processo di creazione di un gruppo elettrogeno.

Un generatore asincrono ha la proprietà di auto-sincronizzarsi: accendendo l'avvolgimento del rotore senza alimentazione, in cui viene eccitato un campo magnetico costante. L'autoeccitazione dell'avvolgimento del rotore a gabbia di scoiattolo viene effettuata a causa del fenomeno della magnetizzazione residua. Per assemblare un generatore asincrono, seguire le istruzioni di seguito.

1. Posizionare il motore e trasferire l'unità su una struttura portante.
2. Collegare condensatori variabili (non polari) agli avvolgimenti... Gli avvolgimenti stessi sono inclusi secondo lo schema "a stella": alcune delle loro estremità convergono al centro (sul corpo), mentre altre vengono portate separatamente.
3. I condensatori sono collegati secondo lo schema "triangolo": le estremità libere degli avvolgimenti sono collegate alle sue sommità... Potenza del motore - 2-5 kilowatt, capacità del condensatore - 28-138 microfarad. Scegli una tale capacità in modo che la tensione generata non diminuisca, a seconda del carico che prevedi di utilizzare.

Testare il generatore prima di avviarlo. Il test può essere eseguito utilizzando una lampadina a incandescenza convenzionale di diverse decine di watt. Il compito è garantire l'alimentazione ininterrotta della tensione generata. Avrai bisogno di una configurazione in grado di fornire 3000 giri / min.Ad esempio, una potente turbina eolica con un cambio (o trasmissione a catena), un motore a carburante di qualsiasi unità, una turbina idraulica su un fiume, ecc.

Realizzare un generatore asincrono è l'alterazione più semplice del circuito di un motore già pronto dello stesso tipo. Non è necessario riaffilare il rotore per i magneti al neodimio, cosa che non si può dire di un generatore di automobili, in cui l'avvolgimento del rotore è alimentato da una batteria. A proposito, la maggior parte dei moderni generatori di auto si basa su un motore sincrono, in cui il numero di giri al minuto è strettamente correlato alla frequenza della corrente generata. Per eliminare la necessità di alimentare l'avvolgimento del rotore, è possibile rifare il motore rimuovendo questo avvolgimento e tagliando l'asse del rotore sotto i magneti piatti.

Per assemblare un generatore a legna, procedi come segue.

1. Sulla parete di un fornello o di un forno a pirolisi posizionare il radiatore con le punte verso l'interno.
2. Montare ha uno o più elementi Peltier, concentrandosi sull'area del radiatore.
3. Collega all'elemento Peltier è un altro radiatore.
4. Posiziona l'unità sul lato ombreggiato della casa in un'area designata. Il muro non dovrebbe avere isolamento e anche essere troppo spesso a questo punto, poiché è necessario l'accesso al freddo esterno. Un'opzione ideale è un vano tecnico per una tale stufa, in cui è presente un condotto di ventilazione di aspirazione per bruciare la legna da ardere. Il radiatore è posizionato accanto ad esso sul lato freddo.

L'avvio di un tale generatore viene effettuato all'accensione della legna da ardere. Quando il legno è in fiamme, l'elemento Peltier fornirà la massima potenza. Sarà raffreddato dall'aria fredda proveniente dalla strada. Il processo di riscaldamento sarà fornito dalla parete della stufa.

Si consiglia di utilizzare le seguenti istruzioni per il montaggio del generatore del collettore.

1. Posizionare il motore a spazzole su un telaio di base o un'altra struttura.
2. Collegare un condensatore di livellamento CC e una scheda convertitore (inverter CC) ai suoi terminali.
3. Collegare la porta USB all'uscita della scheda DC (se non ne è fornita una).
4. Posiziona il generatore sul telaio della bici o crea una "turbina eolica" (ad esempio, dalle parti di una ventola con un motore guasto). In quest'ultimo caso, per comodità del "mulino a vento", viene posizionata una banderuola, ruotando la struttura nella direzione in cui soffia il vento.

Collega il tuo smartphone, tablet, telefono cellulare, smartwatch o altro dispositivo. Un motore di una stampante, ad esempio, genera fino a diversi watt di potenza: ad esempio, a 12 volt per cui è progettato, la corrente può raggiungere i 600 milliampere. Svantaggi dei motori del collettore: bassa efficienza e frequente sostituzione delle spazzole.

Usa un motore passo-passo invece di un motore a collettore: la sua efficienza è molto più alta, può durare per più di una dozzina di anni. I negozi online sono pieni di modelli che danno una tensione di 12 volt e una corrente di 1,8-4,2 ampere. Il motore passo-passo può avere 2, 3 o 4. Avvolgimenti, accendendoli in serie si ottengono 24, 36 o 48 V. Il collegamento in parallelo darà un amperaggio proporzionalmente più alto. Sarà più difficile "overclockare" il generatore alla tensione nominale richiesta.

Si consiglia di proteggere un generatore utilizzato in condizioni esterne (parco eolico per una casa privata, generatore di biciclette) da pioggia, sporco stradale e altre particelle estranee collocandolo in un alloggiamento separato.

Il dispositivo, operando in condizioni esterne nella modalità di molte ore di carico giornaliero, necessita di regolare (almeno una volta ogni sei mesi) lubrificazione dei cuscinetti. A loro volta, sono in ogni motogeneratore.

Non cortocircuitare i cavi del motore e l'elettronica ausiliaria. È molte volte più difficile far girare un motore chiuso a causa di una forza proporzionale al carico che inibisce la rotazione del rotore.Gli avvolgimenti che vengono cortocircuitati durante la rotazione dell'albero possono bruciarsi. Anche l'elettronica a semiconduttore (celle solari, elementi di Peltier) si guasta rapidamente, essendo chiusa.

Come creare un generatore con le tue mani, vedi sotto.