Un generator electric este un dispozitiv conceput pentru a genera energie electrică utilizată în scopuri specifice. Un dispozitiv de casă este capabil să îndeplinească funcția unei surse numai dacă sunt îndeplinite anumite condiții. Este puțin probabil să fie posibil să-l asamblați complet de la zero acasă. Singura modalitate de a face un generator electric cu propriile mâini este să utilizați în aceste scopuri alte mecanisme care funcționează pe același principiu. Cel mai potrivit este un motor vechi de la un tractor sau o turbină eoliană. Lucrările de asamblare vor necesita mult efort și bani, precum și o anumită experiență. Dacă nu sunteți complet încrezător în succes, cel mai bine este să cumpărați un produs de marcă scump, dar eficient.
Proiectare și principiu de funcționare
generator de curent continuu
Înainte de a face un generator electric cu propriile mâini acasă, va trebui să vă familiarizați cu designul său și să înțelegeți cum funcționează. Baza unui astfel de dispozitiv este o înfășurare cu mai multe secțiuni situată pe un stator staționar. În interior este plasată o armătură mobilă (rotor), al cărei design include un magnet permanent. Această parte a generatorului este conectată printr-un mecanism special de antrenare la un dispozitiv de propulsie antrenat în rotație de o moară de vânt sau motor pe benzina. Este permisă utilizarea resurselor alternative de energie ca motor (apa sau căldura generată de arderea lemnului, de exemplu).
Procedura de operare:
- când rotorul se rotește, liniile sale magnetice traversează câmpul e/m al bobinelor statorului;
- datorită acestui fapt, conform legii de inducție a lui Faraday, în ele este indus un EMF de mărimea corespunzătoare;
- la bobinele statorului este conectată o sarcină, curentul alternativ în care variază într-o manieră sinusoidală.
În funcție de numărul de înfășurări ale statorului și de circuitul de conectare, puteți obține 220 volți monofazat sau trifazat (380 volți) generator de casă.
Acest principiu de funcționare se aplică tuturor tipurilor de mașini electrice fără excepție (indiferent de tipul de acționare).
Generator care funcționează eficient curent electric, realizat cu propriile mâini din piese auxiliare, este capabil să rezolve o serie de probleme de zi cu zi. Produsele de casă sunt folosite în mod tradițional pentru a genera suficientă energie electrică pentru a alimenta sistemul electric al unei case. In plus, unitatea poate actiona echipamente de sudura nu foarte puternice sau o pompa de apa pentru udarea patului de gradina. Realizat sub formă generator eolian Produsul poate fi folosit în țară și în drumeție.
Ansamblu generator DIY
Instrucțiunile pentru asamblarea generatoarelor de curent cu propriile mâini implică efectuarea lucrărilor în mai multe etape. Ele încep cu etapa pregătitoare, în care este necesar să se aprovizioneze cu semifabricate inițiale și cu materialul necesar.
Etapa pregătitoare
Motor de tractor cu mers cu cârtiță
Pentru asamblare veți avea nevoie de:
- Un motor electric vechi de la un tractor sau o moară de vânt cu o înfășurare statorică funcțională. De asemenea, populare sunt opțiunile de utilizare a motoarelor vechi mașină de spălat sau pompa de apa.
- Pentru a egaliza curentul de ieșire, este recomandabil să faceți în prealabil un redresor (convertor).
- Pentru a facilita lansarea viitorului dispozitiv și autoexcitarea înfășurărilor sale de 220 de volți, va fi necesar un condensator de înaltă tensiune (cel puțin 400-500 volți) cu o capacitate de 3-7 microfaradi. Valoarea sa exactă este selectată în funcție de puterea planificată a generatorului.
Pentru asamblare veți avea nevoie de bucăți lungi de sârmă în izolație fiabilă, bandă adezivă de protecție și instrumente de instalare (tăietoare laterale, clești și un set de șurubelnițe). De asemenea, ar trebui să vă aprovizionați cu un fier de lipit puternic, care este necesar pentru a restabili contactele în înfășurările deteriorate ale unui motor vechi.
Ar trebui să aveți grijă în avans la împământarea carcasei viitorului produs care generează o tensiune periculoasă pentru oameni.
La terminarea pregătirii, se procedează la asamblare, a cărei ordine depinde de proba inițială selectată.
Moara de vânt - cea mai simplă opțiune
Diagrama generatorului eolian DIY
Cel mai simplu mod de a-l implementa este de a realiza un generator eolian asamblat din piese vechi și module gata făcute. Poate opera sarcini electrice foarte simple, a căror putere nu depășește 100 de wați (un bec, de exemplu). Pentru a o face veți avea nevoie de:
- (va funcționa ca generator).
- Căruciorul și pinionul principal sunt de la o bicicletă pentru adulți.
- Lanț cu role de la o motocicletă veche.
- Cadru de bicicletă.
Un bun meșter va găsi probabil toate aceste materiale improvizate în garajul său; el poate asambla cu ușurință un generator electric din ele cu propriile mâini.
Pentru a vă familiariza cu această procedură, este recomandabil să vizionați un videoclip care descrie în detaliu procedura de realizare a unei mori de vânt.
Un pinion este instalat pe arborele unui astfel de motor electric, care este antrenat în rotație cu ajutorul unui lanț cu role din palete eoliene de casă montate pe cadru de bicicletă. Cu ajutorul lor, mișcarea de translație a vântului este transformată în moment de rotație. Acest design este capabil să genereze curent într-o sarcină de până la 6 amperi la o tensiune de 14 volți.
Centrală electrică bazată pe un generator de la un tractor pe jos
Structura unui generator de la un tractor cu mers pe jos
O opțiune mai complexă implică utilizarea unui vechi tractor cu mers pe jos, folosit ca unitate. Funcția generatorului în acest sistem este realizată de un motor asincron cu o viteză de rotație de până la 1600 rpm și o putere efectivă de până la 15 kW. În timpul procesului de asamblare, mecanismul său de antrenare este conectat la axa tractorului cu mers în spate prin scripete și o curea. Diametrul scripetelor este selectat astfel încât viteza de rotație a motorului electric transformat în generator să fie cu 15% mai mare decât valoarea nominală.
Avantaje și dezavantaje
Spre deosebire de cele din fabrică, generatoarele de benzină de casă fabricate acasă au de obicei dimensiuni și greutate mari
Spre meritele adunate manual produsele trebuie clasificate astfel:
- Capacitatea de a nu depinde de întreruperi în funcționarea stațiilor de alimentare, recepție minim necesar electricitate singur.
- Generatorul de casă este configurat la parametrii de funcționare care răspund nevoilor specifice ale utilizatorului.
- Fabricarea sa în locul unui produs achiziționat vă va permite să economisiți cantități semnificative (mai ales în situația cu mașini asincrone de 380 de volți).
Se ia în considerare dezavantajul autoproducției posibile dificultăți cu asamblarea unui anumit tip de produs și nevoia de a cheltui bani pe resurse energetice (combustibil, de exemplu).
Înainte de a realiza un generator de energie electrică de uz casnic, trebuie să vă familiarizați cu regulile de funcționare a acestuia. Esența lor este următoarea:
- Înainte de a porni dispozitivul, toate sarcinile sunt oprite pentru a-i permite să funcționeze inactiv.
- Se verifică prezența uleiului în compartimentul de lucru al generatorului - nivelul acestuia trebuie să fie peste nivelul setat;
- Dispozitivul rămâne pornit aproximativ 5 minute, după care sarcina poate fi conectată.
În conformitate cu regulile de funcționare și îngrijire a unor astfel de generatoare, cel mai potrivit mod de funcționare este considerat a fi utilizarea puterii sale la 70% din valoarea maximă. Dacă această cerință este îndeplinită, echipamentul nu se va supraîncălzi și poate face față cu ușurință sarcinii de proiectare.
Foarte des, iubitorii de recreere în aer liber nu vor să renunțe la facilități Viata de zi cu zi. Deoarece majoritatea acestor facilități implică electricitate, este nevoie de o sursă de energie pe care să o poți lua cu tine. Unii cumpără un generator electric, în timp ce alții decid să facă un generator cu propriile mâini. Sarcina nu este ușoară, dar este destul de fezabilă acasă pentru oricine are abilități tehnice și echipamentul necesar.
Selectarea unui tip de generator
Înainte de a vă decide să faceți un generator de 220 V de casă, ar trebui să vă gândiți la fezabilitatea unei astfel de decizii. Trebuie să cântăriți argumentele pro și contra și să determinați ce vi se potrivește cel mai bine - un eșantion din fabrică sau unul de casă. Aici Principalele avantaje ale dispozitivelor industriale:
- Fiabilitate.
- Performanta ridicata.
- Asigurarea calității și accesul la suport tehnic.
- Siguranță.
Cu toate acestea, desenele industriale au un dezavantaj semnificativ - un preț foarte mare. Nu toată lumea își poate permite astfel de unități, deci Merită să ne gândim la avantajele dispozitivelor de casă:
- Preț scăzut. De cinci ori, și uneori mai mult, preț mai mic în comparație cu generatoarele electrice din fabrică.
- Simplitatea dispozitivului și bună cunoaștere a tuturor componentelor dispozitivului, deoarece totul a fost asamblat manual.
- Capacitatea de a moderniza și îmbunătăți datele tehnice ale generatorului pentru a se potrivi nevoilor dumneavoastră.
Este puțin probabil ca un generator electric de casă să fie diferit. performanta ridicata, dar este destul de capabil să ofere cereri minime. Un alt dezavantaj al produselor de casă este siguranța electrică.
Nu este întotdeauna foarte fiabil, spre deosebire de modelele industriale. Prin urmare, ar trebui să luați foarte în serios alegerea tipului de generator. Nu numai economiile vor depinde de această decizie Bani, dar și viața, sănătatea celor dragi și a sinelui.
Principiul de proiectare și funcționare
Inducția electromagnetică stă la baza funcționării oricărui generator care produce curent. Oricine își amintește legea lui Faraday de la cursul de fizică de clasa a IX-a înțelege principiul transformării oscilațiilor electromagnetice în curent electric direct. De asemenea, este evident că crearea condițiilor favorabile pentru furnizarea unei tensiuni suficiente nu este atât de ușoară.
Orice generator electric este format din două părți principale. Ele pot avea diferite modificări, dar sunt prezente în orice design:
Există două tipuri principale de generatoare în funcție de tipul de rotație a rotorului: asincron și sincron. Atunci când alegeți unul dintre ele, țineți cont de avantajele și dezavantajele fiecăruia. Cel mai adesea, alegerea meșterilor populari cade pe prima opțiune. Există motive întemeiate pentru aceasta:
În legătură cu argumentele de mai sus, cea mai probabilă alegere pentru autoproducție este generator asincron. Tot ce rămâne este să găsim o probă potrivită și o schemă pentru fabricarea acestuia.
Procedura de asamblare a unității
În primul rând, ar trebui să vă echipați locul de muncă cu materialele și instrumentele necesare. La locul de muncă trebuie să respecte reglementările de siguranță atunci când lucrați cu aparate electrice. Instrumentele de care veți avea nevoie sunt tot ce ține de echipamentele electrice și întreținerea vehiculelor. De fapt, un garaj bine echipat este destul de potrivit pentru a-ți crea propriul generator. Iată ce veți avea nevoie din părțile principale:
După ce a adunat materialele necesare, începeți să calculați puterea viitoare a dispozitivului. Pentru a face acest lucru, trebuie să efectuați trei operații:
Când condensatorii sunt lipiți pe loc și se obține tensiunea dorită la ieșire, structura este asamblată.
În acest caz, ar trebui să se țină seama de pericolul electric crescut al unor astfel de obiecte. Este important să luați în considerare împământarea corectă a generatorului și să izolați cu atenție toate conexiunile. Nu numai durata de viață a dispozitivului, ci și sănătatea celor care îl folosesc depinde de îndeplinirea acestor cerințe.
Dispozitiv fabricat dintr-un motor de mașină
Folosind diagrama pentru asamblarea unui dispozitiv pentru generarea de curent, mulți vin cu propriile lor modele incredibile. De exemplu, o bicicletă sau un generator alimentat cu apă, moara de vant. Cu toate acestea, există o opțiune care nu necesită abilități speciale de proiectare.
Orice motor de mașină are un generator electric, care este cel mai adesea în stare bună de funcționare, chiar dacă motorul în sine a fost casat de mult. Prin urmare, după dezasamblarea motorului, puteți utiliza produsul finit în scopuri proprii.
Rezolvarea unei probleme cu rotația rotorului este mult mai ușoară decât să te gândești cum să o faci din nou. Puteți pur și simplu să restaurați un motor stricat și să îl utilizați ca generator. Pentru a face acest lucru, toate componentele și accesoriile inutile sunt îndepărtate din motor.
Dinam de vânt
În locurile în care vânturile bat fără oprire, inventatorii neliniştiţi sunt bântuiţi de risipa de energie a naturii. Mulți dintre ei decid să creeze o mică centrală eoliană. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați un motor electric și să îl transformați într-un generator. Secvența acțiunilor va fi următoarea:
După ce și-a făcut propria moară de vânt cu un mic generator electric sau un generator de la un motor de mașină cu propriile mâini, proprietarul poate fi calm în timpul dezastrelor neprevăzute: va exista întotdeauna lumină electrică în casa lui. Chiar și după ce iese în aer liber, el se va putea bucura în continuare de facilitățile oferite de echipamentele electrice.
Mulți oameni folosesc un generator de benzină în munca și viața de zi cu zi. Astăzi, piața este saturată de astfel de dispozitive și aveți nevoie de o idee despre ceea ce este disponibil și ce este necesar pentru a vă ghida alegerea.
Generatorul de benzină este sistem autonom sursă de alimentare, care utilizează benzina ca combustibil consumat.
Clasificarea generatoarelor de benzină.
Benzinăriile pot fi clasificate după mai multe criterii. Fiecare generator este gata să funcționeze în anumite condiții și la anumite tensiuni.
- Profesional și acasă;
- Portabil și staționar;
- În doi timpi și în patru timpi;
- Monofazat și trifazat;
- Putere: până la 4 kW, până la 15 kW, până la 30 kW.
Generatoarele de uz casnic sunt ideale pentru case private sau călătorii lungi în natură.
Utilizarea unităților profesionale este necesară pentru ca companiile să poată conecta instrumente complexe.
Modelele portabile au putere redusă(până la 5 kVA), greutate și dimensiuni, ceea ce permite mutarea acestora în altă locație.
Motoarele în doi timpi sunt instalate pe unități pe benzină cu consum redus de energie, a căror putere nu depășește 1 kW. În toate celelalte cazuri, este instalat un motor în patru timpi.
Majoritatea consumatorilor rezidențiali pot fi limitați la un generator electric monofazat.
Trifazat este mult mai scump și nu faptul că funcționalitatea sa va fi vreodată solicitată. În același timp, majoritatea rețelelor electrice unice sunt alimentate cu curent monofazat.
- Centrale electrice domestice.
Puterea nu depășește 4 kW. Acest lucru este suficient pentru a furniza energie electrică o casă privată, depozit sau atelier mai mic. Generatoarele pe benzină de acest tip nu sunt proiectate pentru funcționare 24 de ore.
Cea mai lungă perioadă de funcționare continuă este de 4 ore. Sistemul de răcire trebuie apoi furnizat și apoi repornit.
- BSU industrial. Au o putere de până la 15 kW. Potrivit pentru organizațiile comerciale și șantiere de construcții. Performanța crescută extinde durata de funcționare continuă a generatorului la 10 ore.
Printre generatoarele diesel din aceeași clasă, BGU se caracterizează prin greutate și dimensiuni mai ușoare.
- Benzinărie cu putere de până la 30 kW cel mai des folosit pentru alimentarea cu energie în clădiri de birouri sau în depozite mari. Aceste dispozitive sunt instalate permanent în spații pregătite în prealabil.
Generator pe benzina.
Un generator de gaz este similar cu o unitate diesel.
Elementul cheie al dispozitivului este motorul.
Pot fi utilizate două tipuri de motoare:
- Împingeți-trageți.
Sunt instalate în instalații cu consum redus de energie pentru funcționare pe termen scurt.
- Patru timpi. Au o marja de siguranta crescuta. Perioadă funcţionare neîntreruptă este de 5-7 ore. Sursa motorului - 3-4 mii de ore.
Motorul este echipat diverse sisteme. Unul dintre ei este responsabil pentru furnizarea de combustibil, al doilea este pentru prevenirea zgomotului, al treilea este pentru alimentare lubrifianți. Există și un kit în țeava de eșapament.
Ieșirea motorului determină tipul de generator utilizat - monofazat sau trifazat.
Dacă sarcina planificată depășește 5 kW, centrala electrică este echipată cu un generator trifazat.
În plus, generatoarele pot fi asincrone sau sincrone.
Unele modele de buget sunt echipate cu generatoare asincrone, care au un design simplu.
Generatoarele sincrone pot rezista la trei luni de stres.
Calitatea și funcționarea impecabilă a blocurilor interne cheie ale generatorului electric sunt monitorizate de instrumente.
Schema generatorului de gaz arată locația tuturor blocurilor de instalații electrice și efectul acestora asupra funcționării dispozitivului. Structura structurală a structurii conectează toate nodurile într-un singur complex de lucru.
Principiul de funcționare al unui generator de benzină.
Pentru a asigura calitatea și funcționarea în timp util a dispozitivului și pentru a identifica posibile probleme, trebuie să aveți o idee despre cum funcționează un generator de energie.
Principiul de funcționare al unui generator de benzină este următorul.
Puterea unui generator pe benzină este determinată de numărul de spire ale înfășurării statorului.
Puterea minicentralelor pe benzină nu depășește de obicei 12 kW.
Creșteți puterea generatorului de 2 ori
Când generatoarele cu bobină de excitație au fost utilizate pentru a produce curent continuu, costul diodelor semiconductoare a fost destul de mare, așa că, pentru a economisi bani, au folosit schema traditionala prin conectarea înfășurărilor unui generator trifazat, numit stea.
La acea vreme, puțini oameni erau îngrijorați de faptul că uneori bobinele funcționau defazate, deoarece principalul lucru era considerat a fi ceea ce era mai ieftin.
Astăzi, diode semiconductoare pt generatoare Generatoarele de curent continuu cu bobină de excitație sunt mult mai ieftine în comparație cu restul modelului de generator. În acest sens, o creștere a numărului de diode nu va duce la o creștere semnificativă a costului produsului, în timp ce este, de asemenea, posibilă reducerea dimensiunii generatorului în sine, ceea ce va duce la o reducere semnificativă a masei sale și cost total.
Să luăm în considerare circuitul original dezvoltat și testat pentru conectarea diodelor și înfășurărilor unui generator de curent continuu.
Datorită componentelor electronice moderne, este posibilă selectarea punților de diode cu putere suficientă în carcase miniaturale.
În acest sens, este posibilă înlocuirea celor 6 diode de sub capacul generatorului cu 3 punți de diode puternice.
În practică, acest dispozitiv a fost testat pe un generator de motociclete cu o putere nominală inițială de 150 de wați.
S-a obținut un rezultat uimitor. Pentru a lua în considerare toate nuanțele, a fost dezvoltat un banc de testare pentru generator. Analizați rezultatele testelor efectuate conform creșterea puterii generatorului.
Citirile situate sub linie sunt responsabile pentru descărcarea bateriei, iar cele de mai sus sunt responsabile pentru încărcare.
Sistemul de aprindere nu a fost luat în considerare în timpul măsurătorilor, ceea ce înseamnă că generatorul standard situat în circuitul electric al motocicletei nu este capabil să alimenteze lămpi de 200 de wați. Generatorul îmbunătățit a funcționat bine la 200 de wați în oraș și la 400 de wați pe autostradă. S-a remarcat încălzirea bobinei statorului, care nu a depășit niciodată mai mult de 100 de grade.
Realizarea unui generator de gaz cu propriile mâini
Rețineți că frâiele pot rezista până la 120 de grade. În practică, s-a dovedit că o punte de diode de înaltă calitate necesită doar un radiator bun, iar dacă nu utilizați generatorul la o sarcină de 400 de wați în timp ce motocicleta este inactivă, atunci nu va trebui să instalați un rotor.
Drept urmare, designul este ușurat de o parte, care anterior m-a deranjat cu un sunet suplimentar, ușor audibil pe suport.
Folosind acest circuit de conexiune înfășurare, puteți crește puterea generatorului fără modificări de design de la 200 la 500 wați.
Cum se face un generator de gaz de 12 volți
Puteți, desigur, să cumpărați orice generator de gaz obișnuit de 220 de volți și să conectați încărcătorul și va fi un generator de gaz cu o ieșire de 12 volți. Dar dacă sunteți în căutarea unui generator de gaz de 12 volți, atunci doriți să aveți mai multă putere de încărcare a bateriei și, în același timp, să aveți o eficiență ridicată de încărcare.
Eu personal am încercat prima variantă cu încărcător.
Am un generator pe gaz de 1 kW și am conectat la el un încărcător de mașină cu transformator. Ar putea produce un curent de încărcare de până la 10-12A, dar s-a supraîncălzit foarte mult. În acest fel, într-o oră de funcționare a generatorului de gaz, am putut „umple” bateria cu doar 120 de wați de energie.
Acest lucru este foarte puțin, iar într-o oră generatorul de gaz consumă mai mult de 0,5 litri de benzină.
Pentru a încărca o baterie de 120 Ah, va trebui să pornesc un generator de gaz timp de 10 ore, adică cel puțin 6 litri de benzină, și voi stoca doar 1 kW de energie.
Am încercat să instalez un încărcător cu impulsuri, dar s-a ars din cauza tensiunii în exces a generatorului de gaz. Cert este că aceste încărcătoare cu impulsuri pot rezista la maxim 260-270 volți.
Generator de casă
Și dacă deconectați sarcina de la generatorul de gaz, acesta nu poate reduce brusc viteza și pentru o perioadă scurtă de timp tensiunea fără sarcină crește la 300 de volți. Acesta este ceea ce ucide încărcătoarele cu impulsuri, dar încărcătoarelor cu transformator nu le pasă de asta.
Apropo, generatorul meu de gaz avea o ieșire de 12 volți 10A. Dar, de fapt, a furnizat un curent de încărcare de doar 5-6A și protecția de curent încorporată a fost declanșată constant; pe scurt, această opțiune s-a dovedit a fi o opțiune inutilă.
Nu există generatoare de gaz de 12 volți la vânzare, există doar generatoare de sudare scumpe. Și am decis să-mi refac generatorul de gaz pentru a încărca bateriile de 12 volți.
Mai jos este videoclipul primelor teste ale generatorului de gaz. Nu am făcut-o în propria mea clădire; nu a fost posibil să amplasez generatorul acolo din cauza transmisiei prin curea.
Am folosit un generator auto de 14V 60A.
În această opțiune, am primit un curent mediu de încărcare de 25A, în timp ce turația motorului era de doar aproximativ 1500 rpm, ceea ce este de două ori mai mic decât funcționa înainte cu un generator de 220V. Motorul a devenit mai silențios, a devenit mult mai economic la benzină și, în același timp, pe oră de funcționare a generatorului de gaz este posibil să se producă aproximativ 400 de wați de energie.
>
În general, dacă adăugați turația motorului, generatorul produce cu ușurință 40-50A de curent de încărcare. Puteți instala un generator de 90 A și obțineți 1 kWh de putere. Uneori îmi încarc bateriile cu un astfel de generator de gaz convertit. centrala solara. Până acum sunt mulțumit de tot, curentul de încărcare este de 25A la viteze mici ale generatorului.
Apropo, un generator auto nu trebuie deloc modificat și, în același timp, are deja un regulator de încărcare încorporat, astfel încât nu veți supraîncărca bateriile.
Conectarea generatorului la baterie ca într-o mașină.
Există destul de multe fotografii și videoclipuri pe Internet despre generatoare de casă de 12 volți. De exemplu
>
De asemenea, un generator de gaz de 12 volți de la un motoferăstrău și un generator de mașină
>
Există multe opțiuni pentru fabricarea unor astfel de generatoare de gaz.
Motoferăstrăul va fi probabil cel mai mult varianta ieftina, dar nu foarte durabil și fiabil. Cel mai bun lucru este că acesta este un motor de la un tractor cu mers pe jos; puteți conecta la el un generator puternic de mașini printr-o curea.
E-VETEROK.RU energie eoliană și solară - 2013 Poștă: [email protected] Google+
Ce poți folosi pentru a asambla un generator electric cu propriile mâini?
Din păcate, organizațiile interne de alimentare cu energie nu se țin de cuvânt.
Contractele lor semnate cu consumatorii sunt lipsite de valoare. Furnizarea cu energie electrică în afara orașelor mari este inconsecventă, calitatea curentului furnizat este scăzută (adică tensiune), astfel încât locuitorii orașelor și satelor mici au mereu în stoc lumânări și lămpi cu kerosen, iar cei mai avansați instalează generatoare de curent pe benzină.
În acest articol, va fi propusă o altă opțiune, care va fi indicată de întrebarea, cum să faci un generator electric cu propriile mâini? Să ne uităm la o versiune a acestui dispozitiv.
Generator electric de la un tractor pe jos
Locuitorii satelor suburbane folosesc de mult timp tractoare.
La urma urmei, astăzi acesta este, ca să spunem așa, cel mai mult asistent de încredere, fără de care nu se pot efectua lucrări în grădină sau grădină. Adevărat, ca toate uneltele de acest tip, tractorul de mers în spate eșuează. Poate fi restaurat, dar după cum arată practica, este mai bine să cumpărați unul nou.
Proprietarii instrumentului nu se grăbesc să-și ia rămas bun de la el, așa că fiecare proprietar al unei case de țară are în dulap un exemplar vechi. Va fi posibil să îl utilizați în proiectarea unui generator electric cu o tensiune de 220/380 volți.
Acesta va crea cuplu generator de curent, care poate fi folosit ca un motor asincron obișnuit. În acest caz, va fi necesar un motor electric puternic (cel puțin 15 kW, cu o turație a arborelui de 800-1600 rpm).
De ce este motorul electric atât de puternic?
Nu are rost să faci un generator de casă pentru câteva becuri, deoarece se rezolvă problema furnizării integrale a unei case de țară cu energie electrică. Dar cu un motor electric de putere redusă, nu veți putea obține suficientă energie electrică.
Deși totul depinde de puterea totală a aparatelor electrocasnice și de iluminatul casei. La urma urmei, în mici dachas Nu există nimic decât un frigider cu televizor. Prin urmare, sfatul este să calculați mai întâi puterea casei, apoi să alegeți un motor-generator electric.
Ansamblu generator electric
Așadar, pentru a asambla un generator de benzină de 220 de volți cu propriile mâini, trebuie să instalați un tractor și un motor electric pe același cadru, astfel încât arborii lor să fie paraleli.
Chestia este că rotația de la tractorul cu mers în spate la motorul electric se va transmite cu ajutorul a două scripete. Unul va fi instalat pe arborele unui motor pe benzină, al doilea pe arborele unuia electric. În acest caz, este necesar să selectați diametrele corecte ale scripetelor. Aceste dimensiuni determină viteza de rotație a motorului electric. Acest indicator trebuie să fie egal cu cel nominal, care este indicat pe eticheta echipamentului.
O ușoară abatere ascendentă de 10-15% este binevenită.
Când partea mecanică a ansamblului este finalizată, scripetele conectate prin curea vor fi instalate, puteți trece la partea electrică.
Dispozitiv generator electric
- În primul rând, înfășurările motorului electric sunt conectate într-o configurație în stea.
- În al doilea rând, condensatorii conectați la fiecare înfășurare trebuie să formeze un triunghi.
- În al treilea rând, tensiunea dintr-un astfel de circuit este îndepărtată între capătul înfășurării și punctul de mijloc.
Aici se obține un curent de 220 de volți, iar între înfășurări 380 de volți.
Atenţie! Instalat în schema electrica condensatorii trebuie să aibă aceeași capacitate. În acest caz, dimensiunea capacității este selectată în funcție de puterea motorului electric. Acesta este raportul care va sprijini funcționarea corectă a generatorului de curent în sine, dar mai ales pornirea acestuia.
Pentru informații, oferim raportul dintre puterea motorului și capacitatea condensatorului:
- 2 kW – 60 µF.
- 5 kW – 140 µF.
- 10 kW – 250 µF.
- 15 kW – 350 µF.
Vă rugăm să rețineți câteva sfaturi utile dat de experți.
- Dacă Motor electric se va încălzi, atunci este necesară schimbarea condensatoarelor în elemente cu o capacitate redusă.
- De obicei, pentru generatoarele electrice de casă, se folosesc condensatoare cu o tensiune de cel puțin 400 de volți.
- De obicei, un condensator este suficient pentru o sarcină rezistivă.
- Dacă este nevoie să folosiți toate cele trei faze ale motorului electric pentru a alimenta casa, atunci este necesar să instalați un transformator trifazat în rețea.
Și un moment.
Dacă vă confruntați cu problema modului de a organiza încălzirea folosind un generator electric de casă, atunci motorul de la tractorul cu mers pe jos va fi mic (adică puterea dispozitivului).
Cea mai bună opțiune este un motor de la o mașină, de exemplu, de la un Oka sau un Zhiguli. Mulți ar putea spune că un astfel de echipament va costa un bănuț destul de. Nimic de genul asta. Astăzi puteți cumpăra o mașină folosită pentru doar bănuți, astfel încât costurile vor fi minime.
Avantaje și dezavantaje
Deci, care sunt avantajele acestui dispozitiv:
- Te consolezi cu gândul că ai făcut-o singur.
Adică ești mândru de tine.
- Costurile financiare sunt reduse la minimum. Unitate de casă va costa mult mai puțin decât omologul său din fabrică.
- Dacă toate etapele de asamblare sunt efectuate corect, atunci echipamentul electric asamblat de propriile mâini poate fi considerat fiabil și destul de productiv.
niste puncte negative acest tip de dispozitive.
- Dacă sunteți nou în domeniul electricității sau încercați să faceți un generator de curent fără a explora toate complexitățile și nuanțele ansamblului, atunci veți eșua.
În principiu, asta este singurul dezavantaj, care inspiră optimism.
Alte modele de generatoare electrice
Opțiunea pe benzină nu este singura.
Există diferite moduri de a face un arbore de motor electric să se rotească. De exemplu, folosind o moară de vânt sau o pompă de apă. Nu cel mai bun desene simple, dar ele sunt cele care ne permit să ne îndepărtăm de consumul de purtător de energie sub formă de benzină.
De exemplu, asamblarea unui hidrogenerator cu propriile mâini nu este, de asemenea, dificilă. Dacă un râu curge lângă casă, apa acestuia poate fi folosită ca forță pentru a roti puțul.
Pentru a face acest lucru, în canalul său este instalată o roată cu multe containere. Folosind acest design, este posibil să se creeze un flux de apă care va roti o turbină atașată la arborele unui motor electric. Și cu cât volumul fiecărui recipient este mai mare, cu atât sunt instalate mai des (numărul crește), cu atât puterea debitului de apă este mai mare. În esență, acesta este un fel de regulator de tensiune a generatorului.
Cu generatoarele eoliene, lucrurile stau puțin diferit, deoarece sarcinile vântului nu sunt cantități constante.
Rotația morii de vânt, care este transmisă arborelui motorului electric, trebuie reglată, ajustând-o la viteza necesară a arborelui motorului electric.
Prin urmare, în acest design, regulatorul de tensiune este o cutie de viteze mecanică obișnuită. Dar aici, după cum se spune, este o sabie cu două tăișuri. Dacă vântul reduce rafale, este nevoie de o cutie de viteze step-up; dacă, dimpotrivă, crește, este nevoie de o cutie de viteze descendente.
Aceasta este dificultatea de a construi un generator de energie eoliană.
Concluzie asupra subiectului
Pentru a rezuma, trebuie să înțelegeți asta generatoare electrice de casă nu un panaceu.
Asamblam și conectăm generatoare electrice pentru casă cu propriile mâini
Este mai bine să vă asigurați că curentul electric este furnizat constant în sat. Acest lucru este greu de realizat, dar puteți obține despăgubiri pentru inconveniente prin instanță. Iar banii deja primiți vor fi folosiți pentru achiziționarea unui generator de fabrică pe benzină. Adevărat, va trebui să țineți cont de consumul de combustibil scump (benzină).
Dar dacă doriți să asamblați un generator electric cu propriile mâini, atunci aprofundați subiectul și încercați.
Cum să conectați corect un motor electric de 380 până la 220 de volți
Cum să faci un generator dintr-un motor asincron cu propriile mâini
Proiectarea și principiul de funcționare a unui motor asincron trifazat
Grupuri electrogene
Un grup electrogen sau, așa cum se numește de obicei, un generator, este principala sursă de curent electric într-o mașină. Trebuie remarcat faptul că setul generator include nu numai generatorul ca atare, ci și unitatea acestuia, precum și dispozitivele de reglare și conversie a tensiunii generate.
Generatoarele sunt mașini electrice care se transformă energie mecanică la electric.
În principiu, generatoarele de energie electrică sunt mașini care convertesc orice tip de energie - termică, nucleară, chimică, luminoasă etc. în energie electrică. Dar, în mod tradițional, generatoarele sunt numite de obicei mașini care convertesc energia mecanică de mișcare în electricitate. 
Cel mai adesea, pentru o astfel de conversie, generatoarele folosesc energia mecanică de rotație a unuia dintre elementele structurale, numită armătură sau rotor.
În mod fundamental, este posibilă convertirea energiei mecanice a mișcării de translație a oricărui corp în energie electrică, dar acest tip de generator nu este utilizat în practică datorită complexității designului și eficienței scăzute.
Un generator de mașină primește energie mecanică de la arborele cotit al motorului, care este conectat la o transmisie, cel mai adesea o curea trapezoială sau o curea plată.
Energia electrică obținută în urma funcționării generatorului este utilizată pentru alimentarea consumatorilor electrici ai vehiculului - sistemele de aprindere, iluminare și alarmă, acționări electriceși instrumente, dispozitive informatice etc., precum și pentru încărcare baterie.
Deoarece numărul și puterea totală a consumatorilor de energie electrică din mașinile moderne este în creștere progresivă, generatoarele folosite pentru generarea energiei electrice au putere mare, care poate ajunge la 1 kW sau chiar mai mult.
Generatorul „preia” această putere din motor, reducându-i performanțele dinamice și economice. Cu toate acestea, trebuie să suportăm astfel de pierderi, deoarece o mașină modernă, chiar și una diesel, nu va merge departe fără energie electrică.
Mașinile pot folosi generatoare constante sau constante. curent alternativ.
Istoria invenției generatorului
Funcționarea unui generator care transformă energia mecanică în electricitate se bazează pe fenomenul de inducție magnetoelectrică, care este de obicei (și nu în întregime corect) numit fenomen de inducție electromagnetică.
Inducția electromagnetică este fenomenul de apariție a curentului electric într-un circuit închis atunci când fluxul magnetic care trece prin acesta se modifică. În practică, acest lucru poate fi realizat, de exemplu, prin deplasarea unui cadru metalic într-un câmp magnetic creat de un magnet permanent.
Fenomenul a fost descoperit și descris de fizicianul englez Michael Faraday (1791–1867) în 1831.
Mulți oameni de știință au studiat natura fenomenelor electrice atunci când un conductor este expus unui magnet permanent, dar Faraday a fost primul care și-a publicat experimentele și a tras concluziile corespunzătoare.
Analizând rezultatele experimentelor privind studiul inducției electromagnetice, Faraday a descoperit că forța electromotoare care apare într-un circuit conductor închis este proporțională cu viteza de schimbare a fluxului magnetic prin suprafața limitată de acest circuit.
Mărimea forței electromotoare (EMF) nu depinde de ceea ce cauzează schimbarea fluxului - o modificare a câmpului magnetic în sine sau mișcarea circuitului (sau a unei părți a acestuia) în câmpul magnetic.
Curentul electric cauzat de această fem se numește curent indus.
Apariția EMF se explică prin acțiunea forțelor câmpului magnetic asupra electronilor liberi aflați în conductori, care încep să se miște direcțional, acumulându-se la un capăt al conductorului.
Ca urmare a acestei mișcări a electronilor, la un capăt al conductorului va apărea un semnal negativ. incarcare electrica, iar la celălalt capăt - pozitiv.
Diferența de potențial la capetele conductorului este numeric egală cu EMF indus în conductor.
Inducerea EMF într-un conductor are loc indiferent dacă acesta este inclus sau nu în vreun circuit electric. Dacă conectați capetele acestui conductor la orice receptor de energie electrică, atunci sub influența unei diferențe de potențial, un curent electric va curge printr-un circuit închis.
Se crede că primul generator de curent electric, bazat pe fenomenul inducției electromagnetice, a fost construit în 1832.
Inventatorul parizian Hippolyte Pixii, 1808–1835. Acest generator era potrivit doar pentru scopuri demonstrative și nu pentru utilizare practică, deoarece era necesară rotirea manuală a unui magnet permanent greu, datorită căruia a apărut un curent electric alternativ în două bobine de sârmă fixate nemișcate lângă polii săi.
Ulterior, generatorul Pixie a fost îmbunătățit și a început să fie utilizat în diverse domenii ale ingineriei mecanice.
Generatoare DC
Până în anii 1960, principala sursă de energie pentru mașini au fost generatoarele de curent continuu, care, după cum sugerează și numele, convertesc energia mecanică în energie electrică de curent continuu.
Un generator de curent continuu constă dintr-un stator - o carcasă staționară cu elemente electromagnetice adăpostite în ea, o armătură rotativă cu înfășurări și un comutator cu un ansamblu de perii.
Armătura este echipată cu mai multe înfășurări de bobine purtătoare de curent, care, atunci când armătura se rotește, traversează câmpul magnetic al unui stator staționar, în urma căruia este indusă o forță electromotoare (EMF) în înfășurări.
Mărimea EMF în înfășurări atunci când armătura se rotește se modifică constant în mărime și direcție în funcție de poziția bobinelor față de câmpul magnetic al statorului.
Prin intermediul unității colectoare, EMF indus în înfășurările statorului este îndepărtat în circuitul electric pentru prelucrare ulterioară și reducere la parametrii necesari.
Principiul de funcționare al unui generator de curent continuu se bazează pe faptul că, dacă un cadru purtător de curent cu capete deschise este rotit într-un câmp magnetic constant, în el este indusă o fem, iar la capetele acestuia ale cadrului apare o diferență de potențial.
Un circuit simplificat al unui generator de curent continuu este prezentat în Fig. 1.
Un miez cilindric de oțel se rotește în câmpul magnetic al unui magnet permanent, în ale cărui șanțuri longitudinale este plasată o bobină diametrală abcd.
Începutul d și sfârșitul a acestei spire sunt conectate la două semi-inele de cupru izolate reciproc, formând un comutator care se rotește cu miezul de oțel.
Periile de contact fixe A și B alunecă de-a lungul comutatorului, de la care firele se extind la consumatorul de energie R.
Un miez de oțel cu o tură (înfășurare) și un colector formează partea rotativă a unui generator de curent continuu - armătura.
Dacă rotiți armătura cu ajutorul unei forțe externe, părțile laterale ale bobinei vor intersecta câmpul magnetic și va apărea o f.e.m. în înfășurările armăturii, a cărei valoare este determinată de formula:
unde B este inducție; l este lungimea laturii virajului; v este viteza de deplasare a laturilor canelurii bobinei.
Deoarece lungimea și viteza de mișcare a laturilor fantelor înfășurării armăturii sunt neschimbate, EMF înfășurării armăturii este direct proporțională cu B, iar forma graficului EMF este determinată de legea distribuției inducției magnetice B situată în spațiul de aer dintre suprafața armăturii și polul magnetului însuși.
Deci, de exemplu, inducția magnetică la punctele de gol care se află pe axa polului are valori maxime (Fig. 2, a): sub polul nord (N) - o valoare pozitivă și sub polul Sud(S) – negativ. În punctele n și n' situate pe o linie care trece prin mijlocul spațiului interpolar, inducția magnetică este zero.
Să presupunem că inducția magnetică în întrefierul circuitului în cauză este distribuită sinusoid:
B = Bmax×sinα.
Apoi, EMF-ul bobinei atunci când armătura se rotește se va modifica și el conform unei legi sinusoidale.
Cum să faci singur un generator electric
Unghiul α determină schimbarea poziției ancorei față de poziția inițială.
În fig. 2, a prezintă un număr de poziții ale virajului abcd (înfășurare) în momente diferite în timpul unei rotații a armăturii.
La α = 360˚ emf armăturii este zero, iar la α = 270˚ are o valoare maximă, iar una negativă.
Astfel, un EMF alternativ este indus în înfășurarea armăturii generatorului de curent continuu și, prin urmare, atunci când o sarcină este conectată, un curent alternativ va acționa în înfășurare (Fig.
2, b – rândul 1).
În a doua jumătate de tură a armăturii, când EMF și curentul din înfășurarea armăturii sunt negative, EMF și curentul din circuitul extern al generatorului (în sarcină) nu își schimbă direcția, adică rămân pozitive, ca în timpul primei jumătăţi a revoluţiei armăturii.
Într-adevăr, la α = 90˚, peria A este în contact cu placa de comutator a conductorului d, situată sub polul N, și are un potențial pozitiv, iar peria B are un potențial negativ, deoarece este în contact cu placa de comutator. conectat la partea a a virajului, situat sub stâlpul S .
La α = 270˚, când laturile a și d sunt schimbate, periile A și B își păstrează polaritatea neschimbată, deoarece semi-elele comutatorului și-au schimbat locurile și peria A are încă contact cu placa comutatorului conectată la partea de sub polul N, iar peria B este conectată la placa comutatorului, conectată la partea situată sub polul S.
Ca urmare, curentul din circuitul extern nu își schimbă direcția (Fig. 2, b - linia 2), adică curentul alternativ al înfășurării armăturii este transformat în curent continuu folosind comutatorul și periile.
Curentul din circuitul extern este constant numai în direcție, dar amploarea lui variază, adică.
Adică pulsează, așa cum se arată în graficul din Fig. 2, b.
Unduirea curentului și EMF sunt semnificativ slăbite dacă înfășurarea armăturii este făcută din un numar mare se rotește uniform distanțat și distribuit pe suprafața miezului și crește numărul de plăci colectoare în consecință.
De exemplu, în două ture pe miezul armăturii (patru laturi cu caneluri), ale căror axe sunt deplasate una față de alta la un unghi de 90˚ și patru plăci în colector (Fig. 3, a).
În acest caz, curentul din circuitul extern al generatorului pulsează la o frecvență dublă, dar adâncimea pulsației este mult mai mică (Fig.
3, b). Dacă în înfășurarea armăturii există de la 12 la 16 spire, atunci curentul la ieșirea generatorului este aproape constant.
În fig. Figura 4 prezintă proiectarea unui generator de curent continuu.
Alternatoare
Utilizarea universală a energiei electrice în toate domeniile activitate umana asociate cu căutările electricitate gratuită. Din acest motiv, încercarea de a crea un generator a devenit o nouă piatră de hotar în dezvoltarea ingineriei electrice energie gratis, care ar reduce semnificativ costul sau ar reduce la zero costul de producere a energiei electrice. Cea mai promițătoare sursă pentru realizarea acestei sarcini este energia liberă.
Ce este energia liberă?
Termenul de energie liberă a apărut în timpul introducerii pe scară largă și a funcționării motoarelor combustie interna, când problema obținerii curentului electric depindea direct de cărbunele, lemnul sau produsele petroliere cheltuite pentru aceasta. Prin urmare, energia liberă este înțeleasă ca o forță pentru producerea căreia nu este nevoie să ardem combustibil și, în consecință, să consumăm orice resurse.
Primele încercări justificare științifică posibilitățile de obținere a energiei libere au fost stabilite de Helmholtz, Gibbs și Tesla. Primul dintre ei a dezvoltat teoria creării unui sistem în care electricitatea generată să fie egală sau mai mare decât cea cheltuită pentru pornirea inițială, adică obținerea unei mașini cu mișcare perpetuă. Gibbs a exprimat posibilitatea de a obține energie prin curgere reactie chimica atât de mult încât este suficient pentru o sursă de alimentare completă. Tesla a observat energia în toate fenomenele naturale și a propus o teorie despre prezența eterului, o substanță care pătrunde tot ce ne înconjoară.
Astăzi puteți observa implementarea acestor principii pentru a obține energie gratuită în. Unele dintre ele sunt de mult în slujba umanității și ajută la obținerea energiei alternative din vânt, soare, râuri, reflux și fluxuri. Acestea sunt la fel panouri solare, baraje hidroelectrice care au ajutat la valorificarea forțelor naturii care erau disponibile gratuit. Dar, alături de generatoarele de energie gratuite deja dovedite și implementate, există concepte de motoare fără combustibil care încearcă să ocolească legea conservării energiei.
Problema conservării energiei
Principala piedică în obținerea energiei electrice gratuite este legea conservării energiei. Datorită prezenței rezistenței electrice în generatorul în sine, firele de conectare și alte elemente ale rețelei electrice, în conformitate cu legile fizicii, există o pierdere a puterii de ieșire. Se consumă energie și pentru a o reumple, este necesară reaprovizionarea externă constantă, sau sistemul de generare trebuie să creeze un astfel de exces de energie electrică încât să fie suficient atât pentru a alimenta sarcina, cât și pentru a menține funcționarea generatorului. Din punct de vedere matematic, generatorul de energie liberă trebuie să aibă o eficiență mai mare de 1, care nu se încadrează în cadrul fenomenelor fizice standard.
Circuitul și designul generatorului Tesla
Nikola Tesla a devenit descoperitorul fenomenelor fizice și pe baza lor a creat multe Dispozitive electrice, de exemplu, transformatoarele Tesla, care sunt folosite de omenire până în zilele noastre. De-a lungul întregii istorii a activităților sale, el a brevetat mii de invenții, printre care există mai mult de un generator de energie gratuit.
Orez. 1: Tesla Free Energy Generator
Uitați-vă la Figura 1, aceasta arată principiul generării de energie electrică folosind un generator de energie gratuit realizat din bobine Tesla. Acest dispozitiv presupune obținerea de energie din eter, pentru care bobinele incluse în compoziția sa sunt reglate la o frecvență de rezonanță. Pentru a obține energie din spațiul înconjurător în acest sistem, trebuie respectate următoarele relații geometrice:
- diametrul înfășurării;
- secțiunea transversală a firului pentru fiecare înfășurare;
- distanta dintre bobine.
Cunoscut astăzi diverse opțiuni utilizarea bobinelor Tesla în proiectarea altor generatoare de energie gratuită. Adevărat, nu a fost încă posibil să se obțină rezultate semnificative din utilizarea lor. Deși unii inventatori susțin contrariul și păstrează rezultatele dezvoltării lor în cea mai strictă încredere, demonstrând doar efectul final al generatorului. Pe lângă acest model, sunt cunoscute și alte invenții ale lui Nikola Tesla, care sunt generatoare de energie liberă.
Generator de energie magnetică liberă
Efectul interacțiunii dintre un câmp magnetic și o bobină este utilizat pe scară largă în. Și într-un generator de energie liberă, acest principiu este folosit nu pentru a roti un arbore magnetizat prin aplicarea de impulsuri electrice înfășurărilor, ci pentru a furniza un câmp magnetic unei bobine electrice.
Impulsul dezvoltării acestei direcții a fost efectul obținut prin aplicarea tensiunii unui electromagnet (o bobină înfășurată pe un circuit magnetic). În acest caz, un magnet permanent din apropiere este atras de capetele circuitului magnetic și rămâne atras chiar și după oprirea alimentării de la bobină. Un magnet permanent creează un flux constant de câmp magnetic în miez, care va menține structura până când este ruptă de forța fizică. Acest efect a fost folosit pentru a crea un circuit generator de energie fără magnet permanent.
Orez. 2. Principiul de funcționare al unui generator magnetic Uitați-vă la Figura 2, pentru a crea un astfel de generator de energie liberă și pentru a alimenta sarcina din acesta, este necesar să se formeze un sistem de interacțiune electromagnetică, care constă în:
- bobină de declanșare (I);
- bobina de blocare (IV);
- bobina de alimentare (II);
- bobina suport (III).
Circuitul include, de asemenea, un tranzistor de control VT, un condensator C, diode VD, un rezistor limitator R și o sarcină Z H.
Acest generator de energie gratuită este pornit prin apăsarea butonului „Start”, după care impulsul de control este furnizat prin VD6 și R6 la baza tranzistorului VT1. Când sosește un impuls de control, tranzistorul deschide și închide circuitul de curgere a curentului prin bobinele de pornire I. După care curentul electric va circula prin bobinele I și va excita circuitul magnetic, care va atrage un magnet permanent. De buclă închisă Miezul magnetic și magnetul permanent vor avea linii de câmp magnetic care curg prin ele.
O fem este indusă din fluxul magnetic care curge în bobinele II, III, IV. Potențialul electric de la bobina IV este furnizat la baza tranzistorului VT1, creând un semnal de control. EMF din bobina III este proiectat pentru a menține fluxul magnetic în circuitele magnetice. EMF din bobina II furnizează putere sarcinii.
Piesa de poticnire în implementarea practică a unui astfel de generator de energie liberă este crearea unui flux magnetic alternativ. Pentru a face acest lucru, se recomandă instalarea a două circuite cu magneți permanenți în circuit, în care liniile de alimentare sunt în sens opus.
În plus față de generatorul de energie gratuită de mai sus care utilizează magneți, astăzi există o serie de dispozitive similare proiectate de Searle, Adams și alți dezvoltatori, a căror generare se bazează pe utilizarea unui câmp magnetic constant.
Adepții lui Nikola Tesla și generatorii lor
Semințele semănate de Tesla invenții incredibile a generat în mintea solicitanților o sete de nestins de a transforma în realitate idei fantastice pentru crearea unei mașini cu mișcare perpetuă și de a trimite generatoare mecanice pe raftul prăfuit al istoriei. Cei mai renumiți inventatori au folosit principiile stabilite de Nikola Tesla în dispozitivele lor. Să ne uităm la cele mai populare dintre ele.
Lester Hendershot
Hendershot a dezvoltat o teorie despre posibilitatea utilizării câmpului magnetic al Pământului pentru a genera electricitate. Lester a prezentat primele modele încă din anii 1930, dar nu au fost niciodată solicitate de contemporanii săi. Din punct de vedere structural, generatorul Hendershot constă din două bobine contrabobinate, două transformatoare, condensatoare și un solenoid mobil.
Orez. 3: forma generala Generator Hendershot Funcționarea unui astfel de generator de energie gratuită este posibilă numai dacă este orientat strict de la nord la sud, așa că trebuie folosită o busolă pentru a configura funcționarea. Bobinele sunt înfăşurate baze de lemn cu înfășurare multidirecțională pentru a reduce efectul inducției reciproce (atunci când EMF este indusă în ele, EMF nu va fi indusă în direcția opusă). În plus, bobinele trebuie reglate printr-un circuit rezonant.
Ioan Bedini
Bedini și-a introdus generatorul de energie gratuită în 1984; o caracteristică a dispozitivului brevetat a fost un energizator - un dispozitiv cu un cuplu de rotație constant care nu își pierde viteza. Acest efect a fost realizat prin instalarea mai multor magneți permanenți pe disc, care, atunci când interacționează cu o bobină electromagnetică, creează impulsuri în ea și sunt respinși de la baza feromagnetică. Datorită acestui fapt, generatorul de energie gratuită a primit un efect de auto-alimentare.
Generatoarele de mai târziu ai lui Bedini au devenit cunoscute printr-un experiment școlar. Modelul s-a dovedit a fi mult mai simplu și nu a reprezentat nimic grandios, dar a putut îndeplini funcțiile unui generator de electricitate gratuită timp de aproximativ 9 zile fără ajutor din exterior.
Orez. 4: schema circuitului generator Bedini Uitați-vă la Figura 4, aici este o diagramă schematică a generatorului de energie gratuită al aceluiași proiect școlar. Utilizează următoarele elemente:
- un disc rotativ cu mai mulți magneți permanenți (energizer);
- bobină cu bază feromagnetică și două înfășurări;
- baterie (în acest exemplu a fost înlocuită cu o baterie de 9V);
- unitate de control formată dintr-un tranzistor (T), un rezistor (P) și o diodă (D);
- Colectarea curentului este organizată dintr-o bobină suplimentară care alimentează LED-ul, dar puterea poate fi furnizată și din circuitul bateriei.
Odată cu începerea rotației, magneții permanenți creează excitație magnetică în miezul bobinei, care induce o fem în înfășurările bobinelor de ieșire. Datorită direcției spirelor în înfășurarea de pornire, curentul începe să curgă, așa cum se arată în figura de mai jos, prin înfășurarea de pornire, rezistor și diodă.
Orez. 5: începerea funcționării generatorului Bedini Când magnetul este situat direct deasupra solenoidului, miezul este saturat și energia stocată devine suficientă pentru a deschide tranzistorul T. Când tranzistorul se deschide, curentul începe să curgă în înfășurarea de lucru, care reîncarcă bateria.
Figura 6: Pornirea înfășurării de încărcare În această etapă, energia devine suficientă pentru a magnetiza miezul feromagnetic din înfășurarea de lucru și primește un pol cu același nume cu un magnet situat deasupra acestuia. Datorită stâlpului magnetic din miez, magnetul de pe roata rotativă este respins de acest pol și accelerează mișcarea ulterioară a energizatorului. Pe măsură ce mișcarea se accelerează, pulsurile apar mai des în înfășurări, iar LED-ul trece de la modul intermitent la modul de strălucire constantă.
Din păcate, un astfel de generator de energie gratuit nu este mașină cu mișcare perpetuă, în practică, a permis sistemului să funcționeze de zeci de ori mai mult decât ar putea funcționa pe o singură baterie, dar în cele din urmă tot se oprește.
Tariel Kapanadze
Kapanadze a dezvoltat un model al generatorului său de energie gratuită în anii 80 și 90 ai secolului trecut. Dispozitiv mecanic pe baza funcționării unei bobine Tesla îmbunătățite, așa cum a susținut însuși autorul, generatorul compact ar putea alimenta consumatorii cu o putere de 5 kW. În anii 2000, generatorul lui Kapanadze scara industriala au încercat să construiască unul cu 100 kW în Turcia; conform caracteristicilor sale tehnice, a fost nevoie de doar 2 kW pentru pornire și exploatare.
Orez. 7: diagrama schematică a generatorului Kapanadze Figura de mai sus prezintă o diagramă schematică a unui generator de energie liberă, dar parametrii principali ai circuitului rămân un secret comercial.
Circuite practice ale generatoarelor de energie liberă
În ciuda numărului mare schemele existente generatoare de energie gratuite, foarte puțini dintre ei se pot lăuda rezultate reale, care ar putea fi testat și repetat acasă.
Orez. 8: Diagrama de lucru a generatorului Tesla Figura 8 de mai sus prezintă un circuit generator de energie gratuit pe care îl puteți replica acasă. Acest principiu a fost conturat de Nikola Tesla; folosește o placă metalică izolată de sol și situată pe un deal. Placa este un receptor al oscilațiilor electromagnetice din atmosferă, aceasta include o gamă destul de largă de radiații (solare, unde radiomagnetice, electricitate statică din mișcarea maselor de aer etc.)
Receptorul este conectat la una dintre plăcile condensatorului, iar a doua placă este legată la pământ, ceea ce creează diferența de potențial necesară. Singura piatră de poticnire în implementarea sa industrială este necesitatea de a izola placa pe un deal suprafata mare pentru hrănirea măcar o casă privată.
Aspect modern și evoluții noi
În ciuda interesului larg răspândit pentru crearea unui generator de energie gratuit, aceștia sunt încă incapabili să înlocuiască metoda clasică de generare a energiei electrice de pe piață. Dezvoltatorii din trecut, care au prezentat teorii îndrăznețe despre reducerea semnificativă a costului energiei electrice, nu aveau perfecțiunea tehnică a echipamentului sau parametrii elementelor nu puteau oferi efectul dorit. Si multumesc progresul științific și tehnologic omenirea primește din ce în ce mai multe invenții noi care fac deja tangibilă întruchiparea unui generator de energie gratuită. Trebuie remarcat faptul că astăzi au fost obținute deja generatoare de energie gratuite alimentate de soare și vânt și sunt utilizate în mod activ.
Dar, în același timp, pe internet găsești oferte pentru achiziționarea unor astfel de dispozitive, deși majoritatea sunt manechine create cu scopul de a înșela o persoană ignorantă. Iar un mic procent din generatoarele de energie liberă care funcționează efectiv, fie pe transformatoare rezonante, bobine sau magneți permanenți, pot face față doar alimentării consumatorilor cu putere redusă; nu pot furniza energie electrică, de exemplu, unei case private sau iluminatului din curte. Generatoare de energie gratuite - direcție promițătoare, dar implementarea lor practică nu a fost încă implementată.
Pentru alimentarea dispozitivelor de uz casnic și echipament industrial este necesară o sursă de energie electrică. Este posibil să se genereze curent electric în mai multe moduri. Dar cea mai promițătoare și mai rentabilă astăzi este generarea de curent de către mașini electrice. Cel mai ușor de fabricat, cel mai ieftin și mai fiabil în funcționare s-a dovedit a fi un generator asincron, care generează cea mai mare parte din energia electrică pe care o consumăm.
Utilizarea mașinilor electrice de acest tip este dictată de avantajele acestora. În schimb, generatoarele electrice asincrone oferă:
- grad mai mare de fiabilitate;
- durată lungă de viață;
- eficienţă;
- costuri minime de întreținere.
Acestea și alte proprietăți ale generatoarelor asincrone sunt inerente designului lor.
Proiectare și principiu de funcționare
Principalele părți de lucru ale unui generator asincron sunt rotorul (partea mobilă) și statorul (partea fixă). În figura 1, rotorul este situat în dreapta și statorul în stânga. Acordați atenție designului rotorului. Nu există înfășurări de sârmă de cupru vizibile pe el. De fapt, înfășurările există, dar sunt formate din tije de aluminiu scurtcircuitate la inele situate pe ambele părți. În fotografie, tijele sunt vizibile sub formă de linii oblice.
Designul înfășurărilor în scurtcircuit formează așa-numita „cușcă de veveriță”. Spațiul din interiorul acestei cuști este umplut cu plăci de oțel. Pentru a fi precis, tijele de aluminiu sunt presate în fantele făcute în miezul rotorului.
Orez. 1. Rotorul și statorul unui generator asincron
O mașină asincronă, a cărei structură este descrisă mai sus, se numește generator de cușcă de veveriță. Oricine este familiarizat cu designul unui motor electric asincron a observat probabil asemănarea în structura acestor două mașini. În esență, ele nu sunt diferite, deoarece generatorul asincron și motorul electric cu cușcă de veveriță sunt aproape identice, cu excepția condensatorilor de excitație suplimentari utilizați în modul generator.
Rotorul este amplasat pe un arbore, care se așează pe rulmenți prinși pe ambele părți de capace. Întreaga structură este protejată de o carcasă metalică. Generatoarele de putere medie și mare necesită răcire, astfel încât un ventilator este instalat suplimentar pe arbore, iar carcasa în sine este făcută cu nervuri (vezi Fig. 2).
Orez. 2. Ansamblu generator asincron Principiul de funcționare
Prin definiție, un generator este un dispozitiv care transformă energia mecanică în curent electric. Nu contează ce energie este folosită pentru a roti rotorul: vântul, energia potențială a apei sau energia internă transformată de o turbină sau de un motor cu ardere internă în energie mecanică.
Ca urmare a rotației rotorului, liniile de câmp magnetic formate prin magnetizarea reziduală a plăcilor de oțel traversează înfășurările statorului. În bobine este generat un EMF, care, atunci când sarcinile active sunt conectate, duce la formarea de curent în circuitele lor.
În acest caz, este important ca viteza sincronă de rotație a arborelui să fie ușor (aproximativ 2 - 10%) mai mare decât frecvența sincronă a curentului alternativ (setat de numărul de poli statorului). Cu alte cuvinte, este necesar să se asigure asincronia (nepotrivirea) vitezei de rotație în funcție de cantitatea de alunecare a rotorului.
De menționat că curentul obținut în acest fel va fi mic. Pentru a crește puterea de ieșire este necesară creșterea inducției magnetice. caută creşterea eficienţei dispozitive prin conectarea condensatoarelor la bornele bobinelor statorului.
Figura 3 prezintă o diagramă a unui alternator de sudare asincron excitat de condensator (partea stângă a diagramei). Vă rugăm să rețineți că condensatorii de câmp sunt conectați într-o configurație delta. Partea dreaptă a figurii este diagrama reală a mașinii de sudură cu invertor în sine.
Orez. 3. Schema unui generator asincron de sudare Există și alte scheme de excitație mai complexe, de exemplu, folosind inductori și o bancă de condensatoare. Un exemplu de astfel de circuit este prezentat în Figura 4.
Figura 4. Schema dispozitivului cu inductori Diferența față de generatorul sincron
Principala diferență dintre un alternator sincron și un generator asincron este designul rotorului. Într-o mașină sincronă, rotorul este format din înfășurări de sârmă. Pentru a crea inducția magnetică, se folosește o sursă de energie autonomă (adesea un generator suplimentar de curent continuu de mică putere situat pe aceeași axă cu rotorul).
Avantajul unui generator sincron este că generează un curent de calitate superioară și se sincronizează ușor cu alte alternatoare de tip similar. Cu toate acestea, alternatoarele sincrone sunt mai sensibile la suprasarcini și scurtcircuite. Ele sunt mai scumpe decât omologii lor asincron și mai solicitante de întreținut - este necesar să se monitorizeze starea periilor.
Coeficientul armonic sau factorul de compensare al generatoarelor asincrone este mai mic decât cel al alternatoarelor sincrone. Adică generează energie electrică aproape pură. Următoarele funcționează mai stabil la astfel de curenți:
- încărcătoare reglabile;
- receptoare moderne de televiziune.
Generatoarele asincrone asigură pornirea fiabilă a motoarelor electrice care necesită curenți mari de pornire. În acest indicator, ele nu sunt de fapt inferioare mașinilor sincrone. Au mai puține sarcini reactive, ceea ce are un efect pozitiv asupra condițiilor termice, deoarece este cheltuită mai puțină energie pentru puterea reactivă. Un alternator asincron are o stabilitate mai bună a frecvenței de ieșire la viteze diferite rotația rotorului.
Clasificare
Generatoarele de tip scurtcircuit sunt cele mai răspândite datorită simplității designului lor. Cu toate acestea, există și alte tipuri de mașini asincrone: alternatoare cu rotor bobinat și dispozitive care folosesc magneți permanenți care formează un circuit de excitație.
Pentru comparație, Figura 5 prezintă două tipuri de generatoare: în stânga pe bază și în dreapta - o mașină asincronă bazată pe un IM cu un rotor bobinat. Chiar și o privire rapidă asupra imaginilor schematice dezvăluie designul complex al rotorului bobinat. Prezența inelelor colectoare (4) și a unui mecanism de suport pentru perii (5) atrage atenția. Numărul 3 indică canelurile pentru înfășurarea firului, cărora trebuie să fie furnizat curent pentru a o excita.
Orez. 5. Tipuri de generatoare asincrone Prezența înfășurărilor de câmp în rotorul unui generator asincron îmbunătățește calitatea curentului electric generat, cu toate acestea, se pierd avantaje precum simplitatea și fiabilitatea. Prin urmare, astfel de dispozitive sunt folosite ca sursă de putere autonomă numai în acele zone în care este dificil să se facă fără ele. Magneții permanenți din rotoare sunt utilizați în principal pentru producția de generatoare de putere redusă.
Zona de aplicare
Cea mai obișnuită utilizare a grupurilor electrogene cu rotor cu cușcă de veveriță. Sunt ieftine și practic nu necesită întreținere. Dispozitivele echipate cu condensatoare de pornire au indicatori de eficiență decenți.
Alternatoarele asincrone sunt adesea folosite ca autonome sau sursa de rezervă nutriție. Ei lucrează cu ei, sunt folosiți pentru mobil puternic și.
Alternatoarele cu înfășurări trifazate pornesc în mod fiabil un motor electric trifazat, prin urmare sunt adesea folosite în centralele industriale. De asemenea, pot alimenta echipamente în rețele monofazate. Modul în două faze vă permite să economisiți combustibil la motorul cu ardere internă, deoarece înfășurările neutilizate sunt în modul inactiv.
Domeniul de aplicare este destul de extins:
- industria transporturilor;
- Agricultură;
- sfera gospodărească;
- instituții medicale;
Alternatoarele asincrone sunt convenabile pentru construcția de centrale eoliene și hidraulice locale.
Generator asincron DIY
Să facem imediat o rezervare: nu vorbim despre realizarea unui generator de la zero, ci despre transformarea unui motor asincron într-un alternator. Unii meșteri folosesc un stator gata făcut dintr-un motor și experimentează cu rotorul. Ideea este de a folosi magneți de neodim pentru a face polii rotorului. O piesă de prelucrat cu magneți lipiți ar putea arăta cam așa (vezi Fig. 6):
Orez. 6. Blank cu magneți lipiți Lipiți magneți pe o piesă de prelucrat special prelucrată, montată pe arborele motorului electric, observându-le polaritatea și unghiul de deplasare. Acest lucru va necesita cel puțin 128 de magneți.
Structura finită trebuie ajustată la stator și în același timp să asigure un spațiu minim între dinți și polii magnetici ai rotorului fabricat. Deoarece magneții sunt plati, va trebui să-i șlefuiți sau să-i ascuți, în timp ce răciți constant structura, deoarece neodimul își pierde proprietățile magnetice atunci când temperatura ridicata. Dacă faci totul corect, generatorul va funcționa.
Problema este că este foarte dificil să faci un rotor ideal în condiții artizanale. Dar dacă ai strungși sunteți gata să petreceți câteva săptămâni pentru ajustări și modificări - puteți experimenta.
Ofer mai mult varianta practica– transformarea unui motor asincron într-un generator (vezi videoclipul de mai jos). Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un motor electric cu putere adecvată și o viteză acceptabilă a rotorului. Puterea motorului trebuie să fie cu cel puțin 50% mai mare decât puterea necesară a alternatorului. Dacă aveți la dispoziție un astfel de motor electric, începeți procesarea. În caz contrar, este mai bine să cumpărați un generator gata făcut.
Pentru reciclare veți avea nevoie de 3 condensatoare mărcile KBG-MN, MBGO, MBGT (puteți lua și alte mărci, dar nu electrolitice). Selectați condensatori pentru o tensiune de cel puțin 600 V (pentru un motor trifazat). Puterea reactivă a generatorului Q este legată de capacitatea condensatorului prin următoarea dependență: Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6.
Pe măsură ce sarcina crește, puterea reactivă crește, ceea ce înseamnă că pentru a menține o tensiune stabilă U este necesară creșterea capacității condensatoarelor, adăugând noi capacități prin comutare.
Video: realizarea unui generator asincron dintr-un motor monofazat - Partea 1
Partea 2
În practică, valoarea medie este de obicei aleasă, presupunând că sarcina nu va fi maximă.
După ce ați selectat parametrii condensatorilor, conectați-i la bornele înfășurărilor statorului, așa cum se arată în diagramă (Fig. 7). Generatorul este gata.
Orez. 7. Schema de conectare a condensatorului Un generator asincron nu necesită îngrijire specială. Întreținerea acestuia constă în monitorizarea stării rulmenților. La regimurile nominale, dispozitivul poate funcționa ani de zile fără intervenția operatorului.
Veriga slabă sunt condensatoarele. Ei pot eșua, mai ales când denominațiile lor sunt selectate incorect.
Generatorul se încălzește în timpul funcționării. Dacă conectați adesea sarcini crescute, monitorizați temperatura dispozitivului sau aveți grijă de răcirea suplimentară.
