Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать генератор электрического тока в домашних условиях

Генератор постоянного тока своими руками: пошаговая схема сборки простого генератора в домашних условиях (чертежи + описание)

Для комфортной жизни необходимо, чтобы электричество подавалось в дом в любой момент. Но не в любой местности это требование соблюдается. В частности, на дачах свет могут периодически отключать на несколько часов. Генератор постоянного тока — машина, которая позволит быть уверенным, что перебоев с электроэнергией не будет.

Стоит отметить, что некоторые виды данного устройства обычный человек может сделать своими руками. Фото генераторов постоянного тока позволяют понять, что это не слишком сложное устройство, изготовление которого по силам и неспециалисту.

Содержимое обзора

Принцип действия

Генератор постоянного тока — это машина, которая вырабатывает электрический ток после того как извне к нему поступает механическая энергия любого вида. Такое устройство также обозначается как силовая установка.

Принцип действия генератора постоянного тока основан на таком явлении как электромагнитная индукция. Известно, что если проводник движется в магнитном поле и проходит сквозь силовые линии, то в нем возникает электродвижущая сила. В итоге подобный проводник становится источником электроэнергии.

При этом в данных генераторах действует вариант данного принципа, в них проводник совершает вращательные движения.

Устройство генератора постоянного тока

Устройство генератора постоянного тока включает ротор и статор. Ротор — это подвижная часть и поступающая в генератор механическая энергия обеспечивает его вращение.

Такое вращение ротора приводит к возникновению ЭДС, вследствие чего и вырабатывается ток.

  • Ток, который будет выработан с использованием данного механизма, будет не слишком велик.
  • Чтобы увеличить его мощность, необходимо нарастить показатель магнитной индукции.

Для увеличения коэффициента полезного действия устройства необходимо подключить в выводам катушек, которыми оснащен статор, конденсаторы.

Синхронные и асинхронные генераторы

Синхронные разновидности генераторов сравнительно сложные по своей конструкции. Кроме того, данные установки страдают при перепадах напряжения, это снижает выработку тока. Однако асинхронные генераторы по своему устройству ощутимо проще. Помимо этого у них превосходные технические параметры.

У синхронного генератора непосредственно на роторе располагаются магнитные катушки. Данное решение затрудняет вращение ротора. С другой стороны ротор, которым оснащен асинхронный генератор, по своей конструкции подобен типичному маховику.

Данное различие отражается и на коэффициенте полезного действия. В синхронном генераторе потери энергии доходят до 11 процентов. В то же время в асинхронном генераторе они ограничены 5 процентами.

Наряду с этим асинхронные модели обладают целым рядом иных достоинств:

  • У них сравнительно надежный корпус, который защищает сам механизм от контакта с отработанным топливом или влагой, что уменьшает потребность в периодическом техническом обслуживании;
  • Они рассчитаны на использование в качестве источника питания для ламп накаливания, компьютеров и иной техники, а также для сварочных аппаратов, то есть для приборов со значительной чувствительностью к резким скачкам напряжения
  • Конструкция генераторов постоянного тока данного типа обеспечивает длительный срок его службы, все его элементы отличаются высокими показателями надежности.

Классификация устройств

Классификация генераторов постоянного тока предусматривает выделение двух главных видов, а именно:

  • Устройств с самовозбуждением;
  • И независимым возбуждением обмоток.
Читайте так же:
Кабель канал для электропроводки: виды конструкций и их классификация

Самовозбуждение предполагает использование при функционировании машины электричества, которое получают от нее самой. В то же время генераторы с независимым возбуждением нуждаются в питании для запуска ее работы.

В качестве источников тока могут выступать как аккумуляторы, так и иные внешние устройства. Если генераторы имеют небольшую мощность, то могут применяться постоянные магниты, благодаря которым возникает магнитные поток.

Можно ли сделать генератор своими руками

Изготовить генератор самостоятельно будет выгодно по той причине, что цена на него сравнительно высока, Однако тому, кто хочет сделать это устройство, чтобы впоследствии им пользоваться, необходимо:

  • Обладать нужным набором навыков;
  • Иметь требуемые детали и инструменты.

Наиболее простой способ — использование асинхронного однофазного двигателя, который сравнительно легко превратить в генератор постоянного тока.

И в любом случае изготовленным собственными усилиями генератор будет обладать суженным набором навыков по сравнению с покупным. Помимо этого у самодельного устройства отсутствует гарантия производителя и если оно откажет в самый нужный момент, то пользователь не сможет обратиться к продавцу за оперативным бесплатным ремонтом.

Какие инструменты и материалы понадобятся

Наряду с двигателем необходимо приобрести выпрямительные диоды, которые превратят переменный ток в постоянный, а также полярные конденсаторы.

Для тех, кто планирует заряжать от аккумулятора планшет или смартфон также понадобится плата, оснащенная портом USB, что позволит получить 5 вольт, показатель напряжения, который используется при зарядке смартфонов.

Из инструментов потребуются:

  • Болгарка вместе с необходимым, набором дисков для работы как с металлом, так и деревом,а также шлифовальным диском;
  • Электродрель, рассчитанная на сверление металла;
  • Шуруповерт, необходим для изготовления аккумулятора больших размеров, которые предполагают использование значительно количества саморезов (по нескольких десятков) К шуруповерту могут прилагаться .головки, предназначенные для гайковерта либо одна универсальная головка, похожая на разводной ключ

После того как все инструменты собраны, переходят непосредственно к изготовлению генератора.

Как производится сборка

Для того, чтобы сделать асинхронный генератор, действуют следующим образом:

  • Двигатель размещают на несущей конструкции вместе с передаточным приводам.
  • Далее к обмоткам подключают переменные конденсаторы при этом подключение обмоток производится согласно схеме звезда, некоторые из концов этих обмоток идут в центре, где соприкасаются друг с другом, а прочие выводятся отдельно. ;
  • После этого конденсаторы соединяют в форме треугольника и к вершине этой фигуры подсоединяют концы обмоток.

Показатель мощности получившейся машины составляет от двух до пяти киловатт.

До запуска генератора на полную мощность требуется проверить, правильно ли он функционирует. Для этого нужно взять стандартную лампу накаливания с показателем мощности в десятки ватт. Требуется удостовериться, что генератор выдает напряжение без перебоев.

Генератор своими руками: лучшие идеи и советы, как изготовить современный генератор своими руками (инструкция с фото и чертежами)

Электрогенераторы – это дополнительный источник энергии для дома. В случае большой удаленности основных электросетей он вполне может их заменить. Частые перебои электроэнергии вынуждают устанавливать генераторы переменного тока.

Стоят они не дешево, есть ли смысл тратить более 10 000 т.р. за устройство, если можно сделать генератор из электродвигателя самому? Разумеется, для этого пригодятся некоторые навыки электротехника, и инструменты. Главное не придется тратить деньги.

Читайте так же:
Степень защиты IP: расшифровка обозначения стандартов

Можно собрать простой генератор своими руками, он будет актуален в том случае, если нужно покрыть временную недостачу электроэнергии. Для более серьезных дел он не пригоден, так как не обладает достаточной функциональностью и надежностью.

Естественно, в процессе ручной сборки есть немало трудностей. Требуемые детали и инструменты могут отсутствовать. Неимение опыта и навыков в подобных работах может наводить страх. Но сильное желание будет являться главным стимулом, и поможет преодолеть все трудоемкие процедуры.

Краткое содержимое статьи:

Реализация генератора и принцип его работы

Благодаря электромагнитной индукции в генераторе образуется электрический ток. Это происходит потому, что обмотка движется в искусственно созданном магнитном поле. В этом и есть принцип работы электрогенератора.

Движение генератору придает двигатель внутреннего сгорания малой мощности. Он может работать на бензине, газу или дизельном топливе.

В устройстве электрогенератора имеется ротор и статор. Магнитное поле создается при помощи ротора. На нем крепятся магниты. Статор является неподвижной частью генератора, и состоит из специальных стальных пластин и катушки. Между ротором и статором есть маленький зазор.

Есть два типа электрогенератора. Первый имеет синхронное вращение ротора. У него сложная конструкция, и низкий КПД. Во втором типе ротор вращается асинхронно. По принципу действия – он прост.

Асинхронные двигатели теряют минимум энергии, тогда как в синхронных генераторах показатель потерь доходит до 11%. Поэтому электродвигатели с асинхронным вращением ротора пользуются большой популярностью в бытовых приборах, и на различных заводах.

В процессе работы могут возникать перепады напряжения, они губительно сказываются на бытовых приборах. Для этого на выходных концах стоит выпрямитель.

Асинхронный генератор прост в техническом обслуживании. Его корпус надежен и герметичен. Можно не бояться за бытовые приборы, имеющие омическую нагрузку, и чувствительные к перепадам напряжения. Высокое КПД, и продолжительный период эксплуатации, делают устройство востребованным, к тому же его можно собрать самостоятельно.

Что понадобится для сборки генератора? Во-первых, нужно подобрать подходящий электродвигатель. Его можно взять от стиральной машинки. Самостоятельно делать статор не стоит, лучше воспользоваться готовым решением, где есть обмотки.

Стоит сразу запастись достаточным количество медных проводов, и изолирующими материалами. Так как любой генератор будет производить скачки напряжения, то понадобится выпрямитель.

По инструкции для генератора своими руками требуется сделать расчет мощности. Чтобы будущее устройство выдавало необходимую мощность, ему нужно дать число оборотов чуть больше номинальной мощности.

Воспользуемся тахометром и включим двигатель в сеть, так можно узнать скорость вращения ротора. К полученной величине нужно прибавить 10%, это позволит не доводить двигатель до перегрева.

Поддерживать необходимый уровень напряжения помогут конденсаторы. Они подбираются в зависимости от генератора. Например, для мощности в 2 кВт потребуется емкость конденсаторов в 60 мкФ. Таких деталей нужно 3шт с одинаковой емкостью. Чтобы устройство получилось безопасным, его нужно заземлить.

Процесс сборки

Тут все просто! К электродвигателю подключаются конденсаторы по схеме «треугольник». В процессе работы периодически нужно проверять температуру корпуса. Его нагрев может происходить из-за неправильно подобранных емкостей конденсатора.

Читайте так же:
Критерии выбора и технические характеристики беспроводных звонков

За самодельным генератором, не обладающим автоматикой, нужно постоянно следить. Возникающий со временем нагрев будет понижать КПД. Тогда устройству нужно дать время для охлаждения. Время от времени следует замерять напряжение, число оборотов, и силу тока.

Неправильно рассчитанные характеристики не способны придать оборудованию необходимую мощность. Поэтому перед началом сборки, следует провести чертежные работы, и запастись схемами.

Вполне возможно, что самодельное устройство будут сопровождать частые поломки. Не стоит этому удивляться, так как герметичного монтажа всех элементов электрогенератора в домашних условиях получиться практически не может.

Итак, как сделать генератор из электродвигателя теперь надеюсь понятно. Если есть желание сконструировать аппарат, мощность которого должно хватать для одновременной работы бытовых приборов и осветительных ламп, или строительного инструмента, тогда нужно сложить их мощность и подобрать нужный двигатель. Желательно чтобы он был с небольшим запасом мощности.

Если при ручной сборке электрогенератора постигла неудача, не стоит отчаиваться. На рынке есть множество современных моделей, не нуждающихся в постоянном надзоре. Они могут быть различной мощности, и достаточно экономичными. В интернете есть фото генераторов, они помогут оценить габариты устройства. Единственный минус – это их дороговизна.

Самодельный малогабаритный электрогенератор. Как сделать походный электрогенератор.

Самодельный малогабаритный электрогенератор. Как сделать походный электрогенератор. Самоделки, Электрогенератор, Хитрость, Длиннопост

С появлением и широким распространением портативных и достаточно экономичных электронных приборов типа мобильный телефон, GPS-навигатор, рации и радиостанции, карманный или портативный компьютер, цифровой фотоаппарат и т.п., возникла и обострилась проблема обеспечения их электропитанием. Если вы отлучаетесь от электросети на 1-2 дня или рядом с вами автомобиль, такого вопроса не возникает — всегда можно взять с собой 1-2 комплекта запасных аккумуляторов или батарей, а так же подзарядиться от бортовой сети автомобиля.

А как быть тем, кто например уходит в поход на неделю или постоянно живет на даче, не имеющей централизованного электроснабжения?

Ну тем, кто находится на одном месте несколько проще — они могут установить либо солнечную батарею либо простейший ветроэлектрогенератор, даже самодельный. А вот тем, кто находится в движении (идет пешком, плывет на байдарке, едет на велосипеде — такой вариант не подойдет.

В этом случае им поможет зарядить аккумуляторы своих телефонов. раций, навигаторов и компьютеров простейший самодельный электрогенератор. Такой генератор может вырабатывать напряжение практически в любых условиях. Разумеется, мощность его невелика (хотя зависит от размеров и конструкции), но он может вполне обеспечить практически постоянную подзарядку аккумуляторов.

Немного теории: Вам наверняка известно из школьных уроков физики, что если перемещать проводник в магнитном поле (поперек его магнитных линий), то в проводнике наводится ЭДС – элекродвижущая сила. Она вызывает разность потенциалов на концах проводника, что и порождает движение электронов, т.е. электрический ток.

Настоящие электрогенераторы по такому принципу и построены. Они имеют постоянные магниты или специальные электрические катушки, которые создают магнитное поле. В этом поле движутся (обычно вращаются) другие катушки, в которых и возникает ЭДС.

Читайте так же:
Электрика в деревянном доме: схемы + монтажные инструкции

В нашем случае электрогенератор должен быть максимально компактным, легким, удароустойчивым. Поэтому он состоит собственно из катушки, на которую намотан медный провод. Внутри катушки свободно перемещается постоянный магнит.

Торцы внутренней трубки катушки заглушены, что бы магнит не выпал. Если мы будем трясти такой «электрогенератор», магнит внутри катушки будет перемещаться, а в проводе будет наводиться ЭДС. Т.е. катушка будет вырабатывать электроток.

И напряжение и полярность его будет меняться достаточно хаотично, поэтому что бы с его помощью заряжать аккумулятор потребуется сделать простой выпрямитель — диодный мост. Тогда при любом колебании магнита в катушке на выходе выпрямителя будет вырабатываться импульс тока нужной для зарядки полярности.

Теперь о том, как заставить магнит колебаться в катушке.

Разумеется — самый простой способ – это просто махать катушкой, как шейкером. Как это делает бармен при приготовлении коктейлей. Но такой способ и трудоемок (хотя и самый эффективный) и руки занимает. Нам же интересно, что зарядка происходила автоматически, почти без нашего участия.

Те, кто постарше, возможно помнят интермедию Аркадия Райкина, в которой он говорит:

— Вот балерина крутится! Привяжи к ноге динаму. Пусть она ток вырабатывает и дает в недоразвитые районы!

Вот в нашем случае это оказывается самым действенным приводом!

Допустим, вы сделали такой генератор размером со спичечный коробок. (Кстати, его мощности вполне хватит, что бы за день зарядить ваш, и не только ваш, сотовый телефон). Тогда, приделав к нему ремешок от часов и разместив на руке вы и станете такой «балериной с динамой». Пока вы идете и размахиваете рукой, магнит колышется внутри катушки и катушка вырабатывает ток!

Генератор помощнее можно разместить на ноге и даже на обеих. Тогда электроэнергии хватит и на светодиодный фонарик!

Если вы плывете на байдарке, можно прикрепить его к веслу — оно как раз совершает колебательные движения. И т.д.

Можно разработать всевозможные конструкции. Например — с дебалансом, используя криволинейную форму катушки, с маятником, где магнит пролетает вдоль катушки. Можно сделать кривошипно-шатунный механизм, который будет приводиться в движение ветром или водой, и т.д.

Если вам не удалось достать магнит линейной формы, воспользуйтесь кольцевым, от динамика. Только в этом случае катушка будет перемещаться внутри магнита или придется сделать диаметр генератора побольше.

В одной из статей был описан привод с помощью другого магнита, укрепленного на велосипедном колесе. Когда этот магнит приближался к магниту генератора (а они были повернуты друг к другу одноименными полюсами), то магнит генератора отталкивался от другого и совершал колебательное движение.

Конструкция генератора, как видите, чрезвычайно проста и вы может изготовить его для себя за пару часов. Но несмотря на это, КПД такого генератора очень высок, так как все проводники пересекают практически все магнитные линии.

Генератор не боится влаги, не требует смазки, имеет минимум движущихся частей и при тщательном изготовлении может работать хоть под водой будучи залитым ею. Он не боится грязи (достаточно обернуть его полиэтиленом), дождя, пыли, работает при любых температурах.

Читайте так же:
Устройство и принцип действия кулачковых переключателей

Для обеспечения лучших условий для колебания магнита в катушке, можно использовать уже описанный выше принцип — установить 2 магнита одноименными полюсами друг к другу. Можно использовать очень мягкую пружину. Вобщем, все зависит от конструкции генератора и его назначения. А остальное – в ваших руках.

Простой механический генератор энергии своими руками

Простой генератор состоит всего из нескольких частей. Тут даже нет радиодеталей!

Начнём с принципиальной схемы этого устройства, вот она:

Схема механического генератора

Конструкция состоит из трёх частей:

  1. Генератор
  2. Переключатель
  3. Умножитель

Я начал сборку с генератора.

Сперва я нашёл сломанную кофемолку (Если честно, я не знаю как это назвать правильно, скорее всего ручная овощерезка), вот она:

Позже оказалось, что это была овощерезка. Вот, в интернете нашарил, как она выглядела в рабочем состоянии:

От неё мне понадобилась только верхняя часть с ручкой. В ней находится редуктор — то, что нам надо!

После этого надыбал цветочный горшок и двигатель от принтера:

Затем привинтил горшок к доске саморезами (Прикрутил к доске, чтобы крепче держалось).

Посмотрел на моторчик, попытался прикрутить его к ротору редуктора, но, к сожалению, не удалось 🙁

И тогда я нашел двигатель ДПМ:

Он подошёл. Я решил поставить его. Для этого я просверлил отверстие и вкрутил туда ось двигателя (Она была с резьбой):

Предварительно я посмотрел, подходит ли мотор по высоте, в соотношением с дном горшка и высотой его стенками:

Следом я проделал два отверстия по бокам горшка:

Затем в них вставил толстую жёсткую проволоку, сделав петлю под диаметр корпуса мотора:

Также я проделал отверстие, тоже в стенке, но уже ближе к основанию:

Продел в эту дырку провода от мотора.
После этого, почти самый конец, осталось только укрепить нашу конструкцию — это уже на Ваше усмотрение. Лично я обмотал всё устройство скотчем.

Ура! Устройство готово! Теперь я провел на нём тест — подключил счётчики:

Амперметр показал высшую отметку.

Вот в принципе и всё. Наш ручной генератор выдаёт на выходе примерно 2 вольта, это также зависит от модели вашего двигателя, у меня был поставлен ДПМ — 30Н 2 — 04.

Позже я поставил умножитель напряжения, вот самая стандартная схема удвоителя (не моя, накопал в интернете):

Список радиоэлементов
ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечаниеМагазинМой блокнот
ДиодВысоковольтный2Можно взять любойПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Конденсатор400 мкФ * 450 В2Для умножителяПоиск в магазине ОтронВ блокнот
ДвигательЛюбой1ЛюбойПоиск в магазине ОтронВ блокнот
АмперметрЛюбой1Можно взять другте, например, вольтметрПоиск в магазине ОтронВ блокнот
ПереключательНа два контакта1Для измеренияПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все
  • Генератор

Tranzistor315 Опубликована: 12.07.2014 0
Вознаградить Я собрал 0 3

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию