Hoe maak je een generator met je eigen handen?

Elektriciteit van de dichtstbijzijnde hoogspanningsleiding wordt niet altijd ononderbroken geleverd. In voorstedelijke nederzettingen, waar stroomuitval van een of meerdere uren vaak voorkomt, helpen generatoren om onderbrekingen in de stroomvoorziening te elimineren. Als je wat vaardigheden hebt, kun je ze zelf doen.

Het belangrijkste kenmerk, waardoor veel gebruikers van allerlei gadgets beslissen over zo'n "zelfgemaakt product" - de mogelijkheid om de generator van stroom te voorzien, wat niet alleen voldoende is om een ​​mobiele telefoon op te laden, maar ook om een ​​laptop, tv en zelfs een zelfgemaakte minivriezer van stroom te voorzien, om nog maar te zwijgen van een dozijn led-lampen. In de regel wordt gekozen voor de variant van het apparaat met het hoogste rendement en de minste inspanning.

Om zo'n apparaat te maken, moet de gebruiker over de volgende kennis beschikken.

• Begrijp bedradingsschema's, in staat om ze te lezen... Volgens een van hen wordt een soortgelijk apparaat in elkaar gezet.
• Begrijpen hoe een elektrische generator werkt. Zijn werk is gebaseerd op de wet van Faraday: het aantal magnetische lijnen van een permanente magneet die het circuit doordringt, moet veranderen, anders wordt er geen elektriciteit opgewekt.
• Beschikken over de vaardigheden van elektrische installatie en loodgieterswerk, kunnen omgaan met elektrisch gereedschap. Eerder, in de Sovjettijd, was niet alleen natuurkunde, maar ook materiaalsterkte (een onderdeel van de wetenschap over de sterkte van materialen) een verplicht onderdeel van het onderwijsprogramma. Feit is dat de verkeerd gekozen elementen van de draagconstructies, die niet op de gewenste wijze met elkaar zijn verbonden, onder actieve belasting snel vervormen.

Het is niet moeilijk om thuis een elektrische generator met uw eigen handen te maken. Een eenvoudige magnetische generator wordt samengesteld op basis van een van de kant-en-klare motoren: collector, stepper, enz. Je kunt zo'n "homemade" ook helemaal opnieuw samenstellen door de magneten op een roterende as te bevestigen en ze in een rechthoekige spoel te plaatsen die een elektrostatisch veld opwekt terwijl ze roteren.

Een houtgestookte elektrische generator is in feite een kachel (ook een campingkachel), aan de wanden waarvan Peltier-elementen zijn bevestigd, afgesloten door radiatoren. De essentie van het Peltier-effect is dat platen van verschillende geleiders aan de ene kant worden verwarmd en aan de andere kant worden gekoeld. Dit leidt tot het verschijnen van een elektrische stroom aan de polen van een dergelijke plaat. Het beste van alles is dat zo'n generatoroven werkt bij vorst: het grootste temperatuurverschil aan elke kant van de plaat leidt tot de ontwikkeling van het maximale vermogen.

De stoomgenerator is een klassieke thermische krachtcentrale in een miniversie... Een waterlusoven genereert stoom die naar de turbinebladen wordt gevoerd. De thermische energie van de stoom dwingt de turbine om de motor-generator te laten draaien, waarvan de as star is verbonden met de as van de turbine zelf. Zo'n systeem is gesloten: het vereist een periodieke monitoring van buitenaf, evenals de aanwezigheid van een koelcircuit waarin de stoom weer wordt gecondenseerd tot water.

Generator op basis van een asynchrone motor aangedreven door 220 volt Is een apparaat met drie uit elkaar geplaatste statorwikkelingen (vast onderdeel van de motor). Aangezien de motor zelf werkt op 220 of 380 (in een driefasig netwerk) volt, zal hij dezelfde spanning genereren, men hoeft zijn as maar tot ten minste 50 omwentelingen per seconde te draaien. Het is niet nodig om het te monteren: om de voltooide eenheid te gebruiken, hoeft u alleen maar extra condensatoren op de wikkelingen aan te sluiten.

Als werkmodule van de elektromagnetische (mechanische) generator wordt een geschikte motor genomen. Er worden verschillende typen motoren gebruikt: collector (borstel), borstelloos, stepping (borstels en ringen worden niet gebruikt), synchroon en asynchroon. Afhankelijk van welke stroom wordt opgewekt, worden de volgende onderdelen en samenstellingen gebruikt.

• Gelijkrichter diodes. Zet wisselstroom om in gelijkstroom. Er zijn krachtige diodebruggen te koop, ontworpen voor stromen van tientallen ampères en spanningen tot 50 V.
• Polaire condensatoren... Ontworpen voor gelijkstroom. Ze spelen de rol van een afvlakfilter dat rimpelingen in de gelijkspanning egaliseert.
• Extra bord met USB-poort - zet de spanning van 1,5-20 volt om naar de benodigde smartphones, tablets en de meeste laptops 5. Besteld op AliExpress en andere online winkels.

Als u bijvoorbeeld een asynchrone motor gebruikt, moet u uw gadgets en andere apparaten zoals gewoonlijk aansluiten, zoals op een huishoudelijk stopcontact.

Hulpmaterialen kunnen elk zijn, omdat ze de rol van een ondersteunende structuur spelen:

• houten staven;
• metalen hulpstukken;
• profielen;
• bevestigingsmiddelen (bouten met moeren en ringen, klemmen, beugels, klemmen, beugels, schroeven);
• buizen van elke diameter, enz.

De volgende producten worden gebruikt als elektrisch gereedschap.

• Bulgaars met een set doorslijpschijven (voor metaal en hout) en een slijpschijf (meegeleverd in de vorm van een amarilschijf of een universele harde schijf).
• Elektrische boor met een set boren voor metaal. Als bijvoorbeeld een windturbine met een steun aan de muur van een huis wordt geïnstalleerd, dan kan een standaard klopboormachine met een set klopboren en/of betonkronen nodig zijn. De klopboormachine kan ook worden uitgerust met een adapter voor eenvoudige of conische boren en houtkronen.
• Schroevendraaier. Het is nodig wanneer de structuur enorm is en u zelftappende schroeven in een hoeveelheid van enkele tientallen moet schroeven. Het kan worden aangevuld met koppen voor een adapter-sleutel of een universele kop voor moeren, die doet denken aan een verstelbare sleutel.

Nadat we de benodigde apparatuur hebben voorbereid, gaan we verder met het maken van een generatorset.

Een asynchrone generator heeft de eigenschap van zelfsynchronisatie: het aanzetten van de rotorwikkeling zonder voeding, waarbij een constant magnetisch veld wordt opgewekt. Zelfexcitatie van de rotorwikkeling van de eekhoornkooi wordt uitgevoerd vanwege het fenomeen van resterende magnetisatie. Volg de onderstaande instructies om een ​​asynchrone generator samen te stellen.

1. Plaats de motor en overdrachtsaandrijving op één draagconstructie.
2. Sluit variabele (niet-polaire) condensatoren aan op de wikkelingen... De wikkelingen zelf zijn opgenomen volgens het "ster" -schema: sommige van hun uiteinden komen samen in het midden (op het lichaam), terwijl andere afzonderlijk naar buiten worden gebracht.
3. De condensatoren zijn aangesloten volgens het "driehoek" -schema: de vrije uiteinden van de wikkelingen zijn verbonden met de bovenkanten... Motorvermogen - 2-5 kilowatt, condensatorcapaciteit - 28-138 microfarad. Kies een dergelijke capaciteit zodat de gegenereerde spanning niet afneemt - afhankelijk van de belasting die u van plan bent te gebruiken.

Test de generator voordat u deze start. De test kan worden uitgevoerd met een conventionele gloeilamp van enkele tientallen watts. De taak is om te zorgen voor een ononderbroken levering van de opgewekte spanning. Je hebt een setup nodig die 3000 toeren kan leveren.Bijvoorbeeld een krachtige windturbine met een tandwielkast (of kettingaandrijving), een brandstofmotor uit welke unit dan ook, een waterturbine op een rivier, etc.

Het maken van een asynchrone generator is de eenvoudigste wijziging van het circuit van een kant-en-klare motor van hetzelfde type. Voor neodymiummagneten is het niet nodig om de rotor opnieuw te slijpen, wat niet kan worden gezegd van een autogenerator, waarbij de rotorwikkeling wordt aangedreven door een batterij. Overigens zijn de meeste moderne autogeneratoren gebaseerd op een synchrone motor, waarbij het aantal omwentelingen per minuut star gerelateerd is aan de frequentie van de opgewekte stroom. Om de noodzaak voor het aandrijven van de rotorwikkeling weg te nemen, kunt u de motor opnieuw maken door deze wikkeling te verwijderen en de rotoras onder de platte magneten door te snijden.

Ga als volgt te werk om een ​​houtgestookte generator in elkaar te zetten.

1. Op de muur van een fornuis of pyrolyse-oven plaats de radiator met de spikes naar binnen.
2. Mount het heeft een of meer Peltier-elementen, gericht op het gebied van de radiator.
3. Bevestig aan element Peltier is een andere radiator.
4. Plaats het apparaat aan de schaduwzijde van het huis op een aangewezen plek. De muur mag geen isolatie hebben en op dit punt ook te dik zijn, omdat toegang tot de kou van buiten nodig is. Een ideale optie is een technische ruimte-compartiment voor een dergelijke kachel, waarin zich een afzuigventilatiekanaal bevindt voor het verbranden van brandhout. De radiator is ernaast geplaatst aan de koude kant.

De start van een dergelijke generator wordt uitgevoerd wanneer het brandhout wordt aangestoken. Als het hout in brand staat, zal het Peltier-element maximaal vermogen leveren. Het wordt gekoeld door koude lucht die van de straat komt. Het verwarmingsproces wordt verzorgd door de wand van de kachel.

Het wordt aanbevolen om de volgende instructies te gebruiken voor het monteren van de collectorgenerator.

1. Plaats de borstelmotor op een basisframe of een andere structuur.
2. Sluit een DC-afvlakcondensator en een converterkaart (DC-omvormer) aan op de klemmen.
3. Sluit de USB-poort aan op de uitgang van de DC-kaart (als deze niet is meegeleverd).
4. Plaats de generator op het fietsframe of maak er een "windturbine" voor (bijvoorbeeld van onderdelen van een ventilator met een defecte motor). In het laatste geval wordt voor het gemak van de "windmolen" een schacht-schoep geplaatst, die de constructie draait in de richting waarin de wind waait.

Verbind uw smartphone, tablet, mobiele telefoon, smartwatch of ander apparaat. Een motor uit een printer wekt bijvoorbeeld meerdere watts vermogen op: bij 12 volt waar hij voor is ontworpen, kan de stroom bijvoorbeeld oplopen tot 600 milliampère. Nadelen van collectormotoren: laag rendement en frequente vervanging van borstels.

Gebruik een stappenmotor in plaats van een collectormotor: het rendement is veel hoger, het kan meer dan een dozijn jaar meegaan. Online winkels staan ​​vol met modellen die een spanning geven van 12 volt en een stroomsterkte van 1,8-4,2 ampère. De stappenmotor kan 2, 3 of 4 wikkelingen hebben. Door ze in serie te schakelen krijg je 24, 36 of 48 V. Parallel schakelen geeft een proportioneel hogere stroomsterkte. Het zal moeilijker zijn om de generator te "overklokken" naar de vereiste spanning.

Een generator die in buitenomstandigheden wordt gebruikt (windmolenpark voor een privéwoning, fietsgenerator) wordt aanbevolen om te worden beschermd tegen regen, straatvuil en andere vreemde deeltjes door deze in een aparte behuizing te plaatsen.

Een apparaat dat in buitenomstandigheden werkt in de modus van vele uren dagelijkse belasting, vereist regelmatige (minstens eens per zes maanden) smering van de lagers. Ze zitten op hun beurt in elke motorgenerator.

Sluit de motorkabels en hulpelektronica niet kort. Het is meerdere malen moeilijker om een ​​gesloten motor te laten draaien vanwege een kracht die evenredig is met de belasting die de rotatie van de rotor verhindert.Wikkelingen die worden kortgesloten terwijl de as draait, kunnen doorbranden. Halfgeleiderelektronica (zonnecellen, Peltier-elementen) faalt ook snel, omdat ze worden gesloten.

Hoe u een generator met uw eigen handen kunt maken, zie hieronder.