Generátor je zariadenie, ktoré vyrába produkty, ktoré generujú elektrickú energiu alebo ju premieňajú na inú. Čo je to zariadenie, ako vyrobiť generátor, aký je princíp jeho fungovania, aký je rozdiel od synchrónneho generátora? O tom si ešte povieme.
Generátor je elektrický stroj, ktorý premieňa mechanickú energiu na súčasnú elektrinu. Väčšinou sa na to používa rotačný typ magnetického poľa. Prístroj pozostáva z relé, rotačného tlmivky, zberných krúžkov, svorky, posuvnej kefy, diódového mostíka, diód, zberného krúžku, statora, rotora, ložísk, hriadeľa rotora, kladky, obežného kolesa a predného krytu. Dizajn často obsahuje cievku s elektromagnetom, ktorý generuje energiu.
DIY generátor
Je dôležité si uvedomiť, že generátor prichádza do striedavého a jednosmerného prúdu. V prvom prípade sa netvoria vírivé prúdy, prístroj môže pracovať v extrémnych podmienkach a má zníženú hmotnosť. V druhom prípade generátor nepotrebuje zvýšenú pozornosť a má viac zdrojov.
Alternátor je synchrónny a asynchrónny. Prvým je jednotka, ktorá funguje ako generátor, kde sa počet vykonaných statorových otáčok rovná počtu rotorov. Rotor vytvára magnetické pole a vytvára EMF v statore.
Poznámka!Výsledkom je permanentný elektrický magnet. Medzi výhodami je zaznamenaná vysoká stabilita generovaného napätia a nevýhodami je prúdové preťaženie, pretože pri nadhodnotenom zaťažení regulátor zvyšuje prúd vo vinutí rotora.
Synchrónne prístrojové zariadenie
Asynchrónne zariadenie sa skladá z rotora vo veveričke a úplne rovnakého statora ako v predchádzajúcom modeli. V okamihu rotácie rotora indukuje asynchrónny generátor elektrický prúd a magnetické pole vytvára sínusové napätie. Pretože nemá spojenie s rotorom, nie je možné umelo regulovať napätie a prúd. Tieto parametre sa menia pri elektrickom zaťažení na vinutí štartéra.
Zariadenie asynchrónneho zariadenia
Princíp činnosti
Akýkoľvek generátor pracuje podľa elektromagnetického indukčného zákona vďaka indukcii elektrického prúdu v uzavretom ráme prienikom rotujúceho magnetického poľa vytvoreného pomocou permanentných magnetov alebo vinutí. Elektromotorická sila vstupuje do uzavretej slučky z kolektora a sústavy kefiek spolu s magnetickým tokom, rotor sa otáča a generuje napätie. Vďaka pružinovým kefám, ktoré sú pritlačené na doskové kolektory, sa na výstupné svorky prenáša elektrický prúd. Potom ide do siete používateľa a distribuuje sa do elektrických zariadení.
Princíp činnosti
Rozdiel od synchrónneho generátora
Synchrónny benzínový generátor nie je preťažený v dôsledku prechodných podmienok, ktoré sú spojené so štartom pri zaťažení od spotrebiteľov podobného výkonu. Je zdrojom jalového výkonu, zatiaľ čo asynchrónny ho spotrebúva. Prvý sa nebojí preťaženia v napájanom režime vďaka systému automatickej regulácie cez pripojenie, ktoré je inverzné k prúdu s napätím v drôte. Druhá z nich má umelo neregulovanú adhéznu silu elektromagnetického poľa rotora.
Poznámka! Je dôležité si uvedomiť, že asynchrónna verzia je populárnejšia vďaka jednoduchému dizajnu, nenáročnosti, nedostatku kvalifikovanej technickej údržby a porovnateľnej lacnosti. Je umiestnený, keď: neexistujú vysoké požiadavky na frekvenciu s napätím; jednotka má pracovať na prašnom mieste; neexistuje spôsob, ako preplatiť za inú odrodu.
Oblasť použitia
Alternátor je multifunkčné zariadenie, vďaka ktorému sa dá energia prenášať na veľké vzdialenosti a zároveň rýchlo redistribuovať. Okrem toho sa podľa pokynov mení na svetlo, teplo, mechanickú a inú energiu. Ľahko sa vyrába. Preto je oblasť ich použitia rozsiahla. Dnes sa takéto zariadenia používajú všade: v priemysle aj v každodennom živote. Sú vybavené výkonným motorom.
Napríklad elektrický a veterný generátor budú užitočné v čase, keď je odpojená sieť voltov, dôjde k nehode v elektrárni a v motore bude potrebná ďalšia energia.
Benzínový a magnetický generátor možno vďaka svojej nízkej hmotnosti a kompaktnosti prepravovať a používať v poľnohospodárstve, na vidieku, v lese. Bude slúžiť ako vybavenie rýchlej reakcie a pomôže vytvoriť núdzové osvetlenie.
Oblasť použitia
Klasifikácia zariadenia
Klasifikácia zariadenia je rozsiahla. Dnes môže byť asynchrónny a synchrónny, s pevným rotorom alebo statorom, jednofázový, dvojfázový a trojfázový, s nezávislým alebo samobudeným budením, s budiacimi vinutiami alebo budením z permanentného magnetu.
Poznámka! Stojí za zmienku, že v súčasnosti sú trojfázové modely populárnejšie kvôli rotujúcemu kruhovému magnetickému poľu, rovnováhe systému, prevádzke v niekoľkých režimoch a vysokej úrovni účinnosti.
Klasifikácia zariadenia
Schéma montáže zariadenia
Svojpomocné elektrické generátory pre 220 je možné zostaviť analogicky s výrobným modelom. Môže to vyžadovať videonávody alebo návody. Potom musíte správne pripojiť všetky zariadenia jedného systému. To je možné vykonať podľa vzoru hviezdy alebo trojuholníka.
V prvom prípade dôjde k elektrickému pripojeniu pre všetky konce vinutí jedného bodu a v druhom prípade je k dispozícii postupný typ pripojení generátora vinutí. Je dôležité si uvedomiť, že tieto obvody sa dajú použiť, iba ak je fázové zaťaženie rovnomerné. Potom bude téma, ako si vyrobiť generátor doma, relevantná.
Schéma zapojenia do hviezdy
Všeobecne je generátor zariadenie, ktoré premieňa mechanickú energiu na elektrickú pomocou drôtovej cievky magnetického poľa. Podľa počtu fáz sú jednotky k dispozícii s jednou, dvoma a tromi fázami.
Schéma zapojenia trojuholníka
Môžete to urobiť dnes vlastnými rukami pomocou špeciálnej schémy uvedenej vyššie.
Vonkajší nadšenci sa veľmi často nechcú vzdať pohodlia každodenného života. Pretože väčšina z týchto zariadení súvisí s elektrickou energiou, existuje potreba zdroja energie, ktorý si môžete vziať so sebou. Niekto si kúpi elektrický generátor a niekto sa rozhodne vyrobiť si generátor vlastnými rukami. Nie je to ľahká úloha, ale doma skutočne dobre zvládnuteľná pre kohokoľvek s technickými zručnosťami a správnym vybavením.
Výber typu generátora
Pred rozhodnutím o výrobe domáceho generátora na 220 V by ste mali premýšľať o uskutočniteľnosti takéhoto riešenia. Je potrebné zvážiť klady a zápory a určiť, ktoré vám budú najviac vyhovovať - \u200b\u200btovárenská vzorka alebo domáca. Tu hlavné výhody priemyselných zariadení:
- Spoľahlivosť.
- Vysoký výkon.
- Zabezpečenie kvality a dostupnosť technickej služby.
- Bezpečnosť.
Priemyselné vzory však majú jednu významnú nevýhodu - veľmi vysokú cenu. Nie každý si preto môže dovoliť také jednotky stojí za to premýšľať o výhodách domácich zariadení:
- Nízka cena. Päťkrát a niekedy viac, nižšia cena v porovnaní s továrenskými elektrickými generátormi.
- Jednoduchosť zariadenia a dobrá znalosť všetkých jednotiek prístroja, pretože všetko je zostavené vlastnými rukami.
- Schopnosť upgradovať a vylepšiť technické údaje generátora tak, aby vyhovovali vašim potrebám.
Je nepravdepodobné, že sa doma vyrobený elektrický generátor bude vyznačovať vysokým výkonom, ale je schopný poskytnúť minimálne požiadavky. Ďalšou nevýhodou domácich výrobkov je elektrická bezpečnosť.
Na rozdiel od priemyselných vzorov nie je vždy vysoko spoľahlivý. Preto by ste mali byť s výberom typu generátora veľmi vážni. Toto rozhodnutie nebude závisieť iba od úspory peňazí, ale aj od života, zdravia blízkych a seba samého.
Dizajn a princíp práce
Elektromagnetická indukcia je jadrom každého generátora, ktorý produkuje prúd. Každý, kto si pamätá Faradayov zákon z kurzu fyziky pre deviaty ročník, chápe princíp premeny elektromagnetických oscilácií na konštantný elektrický prúd. Je tiež zrejmé, že nie je také ľahké vytvoriť priaznivé podmienky pre dodávku dostatočného napätia.
Akýkoľvek elektrický generátor sa skladá z dvoch hlavných častí. Môžu mať rôzne modifikácie, ale vyskytujú sa v akomkoľvek dizajne:
Existujú dva hlavné typy generátorov, v závislosti od typu rotácie rotora: asynchrónny a synchrónny. Pri výbere jedného z nich zohľadnite výhody a nevýhody každého z nich. Najčastejšie výber ľudových remeselníkov spadá do prvej možnosti. Existujú na to dobré dôvody:
V súvislosti s vyššie uvedenými dôvodmi je najpravdepodobnejšou voľbou pre vlastnú výrobu asynchrónny generátor. Zostáva len nájsť vhodnú vzorku a schému jej výroby.
Postup montáže jednotky
Najskôr je potrebné vybaviť pracovisko potrebnými materiálmi a nástrojmi. Pracovisko musí pri práci s elektrickými prístrojmi zodpovedať bezpečnostným predpisom. Od nástrojov budete potrebovať všetko, čo súvisí s elektrickým vybavením a údržbou automobilu. V skutočnosti je dobre vybavená garáž vhodná na výrobu vlastného generátora. Tu je to, čo potrebujete od hlavných častí:
Po zhromaždení potrebného materiálu začnú počítať budúci výkon prístroja. Aby ste to dosiahli, musíte vykonať tri operácie:
Keď sú kondenzátory spájkované na svojom mieste a na výstupe je požadované napätie, je konštrukcia zostavená.
V takom prípade je potrebné vziať do úvahy zvýšené elektrické nebezpečenstvo takýchto predmetov. Je dôležité zvážiť správne uzemnenie generátora a starostlivo izolovať všetky pripojenia. Splnenie týchto požiadaviek určuje nielen životnosť zariadenia, ale aj zdravie tých, ktorí ho budú používať.
Zariadenie motora automobilu
Pomocou montážnej schémy zariadenia na generovanie prúdu prichádzajú mnohí s vlastnými neuveriteľnými návrhmi. Napríklad bicykel alebo generátor na vodný pohon, veterný mlyn. Existuje však možnosť, ktorá nevyžaduje špeciálne dizajnérske zručnosti.
V každom motore automobilu je elektrický generátor, ktorý je najčastejšie veľmi dobre opraviteľný, aj keď je samotný motor už dávno vyradený. Preto po demontáži motora môžete hotový výrobok použiť na svoje vlastné účely.
Vyriešenie problému s rotáciou rotora je oveľa jednoduchšie, ako premýšľať o tom, ako ho znovu postaviť. Pokazený motor môžete jednoducho opraviť a použiť ako generátor. Z tohto dôvodu sú z motora odstránené všetky nepotrebné súčasti a príslušenstvo.
Veterné dynamo
Na miestach, kde bez zastavenia fúka vietor, prenasleduje nepokojných vynálezcov plytvanie prírodnou energiou. Mnoho z nich sa rozhodne vytvoriť malú veternú farmu. Aby ste to dosiahli, musíte si vziať elektrický motor a premeniť ho na generátor. Postupnosť akcií bude nasledovná:
Po vyrobení vlastného veterného mlyna s malým elektrickým generátorom alebo generátorom z motora automobilu vlastnými rukami môže byť majiteľ pokojný počas nepredvídaných katakliziem: v jeho dome bude vždy elektrické svetlo. Aj keď vyjde do prírody, môže si naďalej užívať vybavenie, ktoré poskytuje elektrické zariadenie.
Univerzálne použitie elektriny vo všetkých sférach ľudskej činnosti je spojené s hľadaním elektriny zadarmo. Z tohto dôvodu bol novým míľnikom vo vývoji elektrotechniky pokus o vytvorenie bezplatného generátora energie, ktorý by výrazne znížil náklady alebo zrušil náklady na výrobu elektriny. Najsľubnejším zdrojom tejto úlohy je bezplatná energia.
Čo je to bezplatná energia?
Termín voľná energia vznikol v čase rozsiahleho zavedenia a prevádzky spaľovacích motorov, keď problém získavania elektrického prúdu priamo závisel od uhlia, dreva alebo ropných produktov. Voľnou energiou sa teda rozumie taká sila, pri ktorej extrakcii nie je potrebné spaľovať palivo a teda spotrebovávať akékoľvek zdroje.
Prvé pokusy o vedecké zdôvodnenie možnosti získavania voľnej energie vyvinuli Helmholtz, Gibbs a Tesla. Prvý z nich vyvinul teóriu vytvorenia systému, v ktorom musí byť vyrobená elektrina rovnaká alebo vyššia ako tá, ktorá sa spotrebuje na počiatočné spustenie, to znamená na získanie stroja na trvalý pohyb. Gibbs vyjadril možnosť získavania energie v priebehu chemickej reakcie tak dlho, že to stačilo na úplné napájanie. Tesla pozoroval energiu pri všetkých prírodných javoch a formuloval teóriu o prítomnosti éteru - látky, ktorá preniká všetkým okolo nás.
Dnes môžete sledovať implementáciu týchto princípov získavania voľnej energie v. Niektoré z nich už dávno slúžia ľudstvu a pomáhajú získavať alternatívnu energiu z vetra, slnka, riek, prílivu a odlivu. Jedná sa o rovnaké solárne panely, vodné elektrárne, ktoré pomáhali využívať prírodné sily, ktoré sú voľne dostupné. Ale spolu s už zdôvodnenými a implementovanými generátormi voľnej energie existujú koncepcie bezpalivových motorov, ktoré sa snažia obísť zákon zachovania energie.
Problém úspory energie
Hlavným kameňom úrazu pri získavaní bezplatnej elektriny je zákon zachovania energie. V dôsledku prítomnosti elektrického odporu v samotnom generátore, spojovacích vodičoch a v ďalších prvkoch elektrickej siete podľa fyzikálnych zákonov dochádza k strate výstupného výkonu. Energia sa spotrebuje a na jej doplnenie je potrebné neustále doplňovanie zvonku, alebo musí výrobná sústava vytvárať taký prebytok elektrickej energie, ktorý stačí na napájanie záťaže aj na udržanie činnosti generátora. Z matematického hľadiska by mal mať generátor voľnej energie účinnosť vyššiu ako 1, čo nezapadá do rámca štandardných fyzikálnych javov.
Obvod a konštrukcia generátora Tesla
Nikola Tesla sa stal objaviteľom fyzikálnych javov a na ich základe vytvoril veľa elektrických zariadení, napríklad transformátory Tesla, ktoré ľudstvo používa dodnes. Za celú históriu svojej činnosti si nechal patentovať tisíce vynálezov, medzi ktorými je aj viac ako jeden generátor voľnej energie.
Obrázok: 1: Generátor energie Tesla Free
Pozrite sa na obrázok 1, tu je princíp výroby elektriny pomocou bezplatného generátora energie zostaveného z Teslových cievok. Toto zariadenie spočíva v získaní energie z éteru, pre ktorú sú cievky, ktoré tvoria jej zloženie, naladené na rezonančnú frekvenciu. Na získanie energie z okolitého priestoru v tomto systéme je potrebné dodržať nasledujúce geometrické vzťahy:
- priemer vinutia;
- prierez drôtu pre každé z vinutí;
- vzdialenosť medzi cievkami.
Dnes sú známe rôzne aplikácie Teslových cievok pri navrhovaní ďalších generátorov voľnej energie. Je pravda, že zatiaľ nebolo možné dosiahnuť žiadne významné výsledky ich aplikácie. Aj keď niektorí vynálezcovia tvrdia opak a udržujú výsledok svojho vývoja v najprísnejšej dôvere, demonštrujú iba konečný efekt generátora. Okrem tohto modelu sú známe aj ďalšie vynálezy Nikolu Teslu, ktoré sú generátormi voľnej energie.
Magnetický generátor voľnej energie
Vplyv interakcie medzi magnetickým poľom a cievkou je široko používaný v. A vo generátore voľnej energie sa tento princíp nepoužíva na točenie magnetizovaného hriadeľa aplikovaním elektrických impulzov na vinutia, ale na dodanie magnetického poľa do elektrickej cievky.
Impulzom pre vývoj tohto smeru bol účinok dosiahnutý pri pôsobení napätia na elektromagnet (cievka navinutá na magnetický obvod). V takom prípade je blízky permanentný magnet priťahovaný na konce magnetického obvodu a zostáva priťahovaný aj po odpojení napájania z cievky. Permanentný magnet vytvára konštantný tok magnetického poľa v jadre, ktoré bude držať štruktúru, kým nebude odtrhnutá fyzickým nárazom. Tento efekt sa uplatnil pri vytváraní obvodu generátora voľnej energie bez permanentných magnetov.
Obrázok: 2. Princíp činnosti generátora na magnetoch Pozrite sa na obrázok 2, aby ste vytvorili taký bezplatný generátor energie a napájali z neho záťaž, je potrebné vytvoriť systém elektromagnetickej interakcie, ktorý pozostáva z:
- štartovacia cievka (I);
- uzamykacia cievka (IV);
- napájacia cievka (II);
- podporná cievka (III).
Obvod tiež obsahuje riadiaci tranzistor VT, kondenzátor C, diódy VD, obmedzujúci odpor R a záťaž Z H.
Tento generátor voľnej energie sa zapne stlačením tlačidla "Štart", po ktorom sa riadiaci impulz privádza cez VD6 a R6 na základňu tranzistora VT1. Keď dorazí riadiaci impulz, tranzistor otvorí a uzavrie prúdový prúdový obvod cez štartovacie cievky I. Potom elektrický prúd preteká cievkami I a budí magnetický obvod, ktorý priťahuje permanentný magnet. Silové čiary magnetického poľa budú prúdiť pozdĺž uzavretej slučky magnetického jadra a permanentného magnetu.
EMF je indukovaný z tečúceho magnetického toku v cievkach II, III, IV. Elektrický potenciál z IV cievky sa dodáva do základne tranzistora VT1, čím sa vytvára riadiaci signál. EMF v cievke III je navrhnutý na udržanie magnetického toku v magnetických obvodoch. EMF v cievke II poskytuje napájanie záťaže.
Kameňom úrazu v praktickej realizácii takéhoto generátora voľnej energie je vytvorenie premenlivého magnetického toku. Za týmto účelom sa odporúča do obvodu nainštalovať dva obvody s permanentnými magnetmi, v ktorých majú siločiary opačný smer.
Okrem vyššie uvedeného generátora voľnej energie na magnetoch dnes existuje množstvo podobných zariadení navrhnutých Searlom, Adamsom a ďalšími vývojármi, ktorých generovanie je založené na použití konštantného magnetického poľa.
Nasledovníci Nikolu Teslu a ich generátory
Semená neuveriteľných vynálezov zasiatych spoločnosťou Tesla spôsobili neutíchajúci smäd v mysliach uchádzačov o uskutočnenie fantastických myšlienok o vytvorení stroja na trvalý pohyb a vyslaní mechanických generátorov na prašnú policu histórie. Najznámejší vynálezcovia použili vo svojich zariadeniach princípy načrtnuté Nikolou Teslou. Zvážme tie najobľúbenejšie.
Lester Hendershot
Hendershot vyvinul teóriu o možnosti využitia zemského magnetického poľa na výrobu elektriny. Lester predstavil prvé modely už v 30. rokoch 20. storočia, jeho súčasníci ich však nikdy nežiadali. Štrukturálne sa generátor Hendershot skladá z dvoch proti vinutých cievok, dvoch transformátorov, kondenzátorov a pohyblivého solenoidu.
Obrázok: 3: Celkový pohľad na generátor Hendershot Prevádzka takéhoto generátora voľnej energie je možná iba pri jeho prísnej orientácii zo severu na juh, preto sa na nastavenie prevádzky nevyhnutne používa kompas. Vinutie cievok sa vykonáva na drevených podkladoch s viacsmerovým vinutím, aby sa znížil účinok vzájomnej indukcie (keď sa v nich indukuje EMF, EMF sa nebude indukovať v opačnom smere). Okrem toho musia byť cievky vyladené rezonančným obvodom.
John Bedini
Bedini predstavil svoj generátor voľnej energie v roku 1984, vlastnosťou patentovaného zariadenia bol energizer - zariadenie s konštantným krútiacim momentom, ktoré nestráca rýchlosť. Tento efekt sa dosiahol inštaláciou niekoľkých permanentných magnetov na disk, ktoré pri interakcii s elektromagnetickou cievkou vytvárajú v nej impulzy a sú odpudzované od feromagnetickej bázy. Vďaka tomu získal generátor voľnej energie efekt samočinného napájania.
Neskôr sa generátory Bedini preslávili jedným školským experimentom. Model sa ukázal byť oveľa jednoduchší a nepredstavoval niečo grandiózne, ale bol schopný vykonávať funkcie generátora voľnej elektriny asi 9 dní bez vonkajšej pomoci.
Obrázok: 4: schematický diagram generátora Bedini Pozrite sa na obrázok 4, tu je schematický diagram generátora voľnej energie tohto školského projektu. Používa nasledujúce prvky:
- rotujúci disk s niekoľkými permanentnými magnetmi (energizátor);
- cievka s feromagnetickou základňou a dvoma vinutiami;
- batéria (v tomto príklade bola nahradená 9V batériou);
- riadiaca jednotka pozostávajúca z tranzistora (T), odporu (P) a diódy (D);
- súčasný odber je organizovaný z prídavnej cievky napájajúcej LED, ale môžete tiež vyrábať energiu z obvodu batérie.
So začiatkom otáčania vytvárajú permanentné magnety magnetické budenie v jadre cievky, ktoré indukuje EMF vo vinutích výstupných cievok. Vzhľadom na smer závitov v počiatočnom vinutí začne prúdiť prúd, ako je znázornené na obrázku nižšie, cez počiatočné vinutie, odpor a diódu.
Obrázok: Krok 5 - spustenie generátora Bedini Keď je magnet priamo nad solenoidom, jadro je nasýtené a akumulovaná energia je dostatočná na otvorenie tranzistora T. Po otvorení tranzistora začne prúdiť prúd v pracovnom vinutí, ktoré dobíja batériu.
Obrázok 6: Spustenie navíjania plaváka Energia v tomto štádiu je dostatočná na magnetizáciu feromagnetického jadra z pracovného vinutia a prijíma pól s rovnakým názvom a magnetom umiestneným nad ním. Vďaka magnetickému pólu v jadre je magnet na kolovrátku odpudený od tohto pólu a urýchľuje ďalší pohyb energizátora. Pri akcelerácii pohybu sa impulzy vo vinutí objavujú čoraz častejšie a LED z blikajúceho režimu prechádza do režimu neustáleho svietenia.
Bohužiaľ, taký generátor voľnej energie nie je strojom na trvalý pohyb; v praxi umožňoval systému pracovať desaťkrát dlhšie, ako by mohol fungovať na jednu batériu, ale časom sa stále zastaví.
Tariel Kapanadze
Kapanadze vyvinul model svojho generátora voľnej energie v 80. až 90. rokoch minulého storočia. Mechanické zariadenie vychádzalo z práce vylepšenej Teslovej cievky, ako sám autor tvrdil, kompaktný generátor dokázal napájať spotrebiteľov s výkonom 5 kW. V roku 2000 sa uskutočnil pokus postaviť v Turecku priemyselný generátor Kapanadze s výkonom 100 kW, ktorý podľa svojich technických vlastností potreboval na spustenie a prevádzku iba 2 kW.
Obrázok: 7: schematický diagram generátora Kapanadze Vyššie uvedený obrázok zobrazuje schematický diagram generátora voľnej energie, ale hlavné parametre obvodu zostávajú obchodným tajomstvom.
Praktické obvody generátorov voľnej energie
Napriek veľkému počtu existujúcich obvodov generátorov voľnej energie sa len veľmi málo z nich môže pochváliť skutočnými výsledkami, ktoré je možné skontrolovať a zopakovať doma.
Obrázok: 8: pracovný diagram generátora Tesla Obrázok 8 vyššie zobrazuje schému generátora voľnej energie, ktorú môžete opakovať doma. Tento princíp uviedol Nikola Tesla, pre jeho prácu je použitá kovová doska, izolovaná od zeme a umiestnená na kopci. Doska je prijímačom elektromagnetických kmitov v atmosfére; to zahŕňa pomerne široké spektrum žiarenia (slnečné, rádiomagnetické vlny, statická elektrina z pohybu vzdušných hmôt atď.)
Prijímač je pripojený k jednej z kondenzátorových dosiek a druhá doska je uzemnená, čo vytvára požadovaný rozdiel potenciálov. Jediným kameňom úrazu v jeho priemyselnej realizácii je potreba izolovať veľkú dosku na kopci, ktorá by zásobovala aspoň súkromný dom.
Moderný vzhľad a nový vývoj
Napriek širokému záujmu o vytvorenie bezplatného generátora energie stále nemôžu vylúčiť klasický spôsob výroby elektriny z trhu. Vývojárom z minulosti, ktorí predkladali odvážne teórie o výraznom znížení nákladov na elektrinu, chýbala technická dokonalosť zariadenia alebo parametre prvkov nedokázali zabezpečiť požadovaný efekt. A vďaka vedeckému a technologickému pokroku dostáva ľudstvo čoraz viac nových vynálezov, vďaka ktorým je stelesnenie generátora voľnej energie už hmatateľné. Je potrebné poznamenať, že dnes sa už získali a aktívne prevádzkujú bezplatné generátory energie, ktoré pracujú na energii slnka a vetra.
Zároveň však na internete nájdete ponuky na kúpu takýchto zariadení, hoci väčšinou ide o atrapy vytvorené s cieľom oklamať neinformovanú osobu. A malé percento skutočne pracujúcich generátorov voľnej energie, či už na rezonančných transformátoroch, cievkach alebo permanentných magnetoch, sa dokáže vyrovnať iba s napájaním nízkoenergetických spotrebiteľov, nemôže dodávať elektrinu napríklad do súkromného domu alebo na osvetlenie na záhrade. Bezplatné generátory energie sú sľubným smerom, ale ich praktická implementácia ešte nebola implementovaná.
Obsah:Útulnosť a pohodlie moderného bývania do veľkej miery závisí od stabilného prísunu elektrickej energie. Zdroj nepretržitého napájania sa dosahuje rôznymi spôsobmi, medzi ktorými sa za dosť efektívny považuje domáci generátor asynchrónneho typu vyrobený doma. Kvalitne vyrobené zariadenie vám umožňuje vyriešiť mnoho každodenných problémov, od generovania striedavého prúdu po napájanie invertorových zváracích strojov.
Princíp činnosti elektrického generátora
Asynchrónne generátory sú zariadenia na striedavý prúd schopné generovať elektrickú energiu. Princíp činnosti týchto zariadení je podobný ako pri prevádzke asynchrónnych motorov, preto majú iný názov - indukčné elektrické generátory. V porovnaní s týmito jednotkami sa rotor otáča oveľa rýchlejšie, respektíve sa rýchlosť otáčania zvyšuje. Ako generátor môžete použiť bežný asynchrónny striedavý motor, ktorý nevyžaduje žiadne konverzie obvodov ani ďalšie nastavenia.
Zapnutie jednofázového asynchrónneho generátora sa vykonáva pôsobením prichádzajúceho napätia, ktoré si vyžaduje pripojenie zariadenia k zdroju napájania. Niektoré modely používajú kondenzátory zapojené do série, čo im umožňuje samostatne pracovať vďaka samobudeniu.
Vo väčšine prípadov generátory vyžadujú určitý druh externého pohonného zariadenia, ktoré generuje mechanickú energiu, ktorá sa potom premieňa na elektrický prúd. Najčastejšie sa používajú benzínové alebo naftové motory, ako aj veterné a vodné elektrárne. Bez ohľadu na zdroj hnacej sily sa všetky elektrické generátory skladajú z dvoch hlavných prvkov - statora a rotora. Stator je v stacionárnej polohe, čo umožňuje rotoru pohyb. Jeho kovové bloky vám umožňujú regulovať hladinu elektromagnetického poľa. Toto pole vytvára rotor v dôsledku pôsobenia magnetov v rovnakej vzdialenosti od jadra.
Ako už však bolo uvedené, náklady aj na najmenšie zariadenia zostávajú vysoké a pre mnohých spotrebiteľov nedosahujú. Jediným východiskom je preto zostavenie generátora prúdu vlastnými rukami a vopred doň vložiť všetky potrebné parametre. Ale to nie je vôbec ľahká úloha, najmä pre tých, ktorí sa nedostatočne vyznajú v okruhoch a nemajú zručnosti na prácu s nástrojmi. Domáci remeselník musí mať konkrétne skúsenosti s výrobou takýchto zariadení. Okrem toho je potrebné vybrať všetky potrebné prvky, diely a náhradné diely s požadovanými parametrami a technickými vlastnosťami. Domáce zariadenia sa úspešne používajú v každodennom živote, a to napriek skutočnosti, že v mnohých ohľadoch sú výrazne nižšie ako továrenské výrobky.
Výhody asynchrónnych generátorov
V súlade s rotáciou rotora sú všetky generátory rozdelené na zariadenia synchrónneho a asynchrónneho typu. Synchrónne modely majú zložitejšiu konštrukciu, zvýšenú citlivosť na poklesy sieťového napätia, čo znižuje ich účinnosť. Asynchrónne agregáty nemajú také nevýhody. Vyznačujú sa zjednodušeným princípom fungovania a vynikajúcimi technickými vlastnosťami.
Synchrónny generátor má rotor s magnetickými cievkami, čo výrazne komplikuje proces pohybu. V asynchrónnom zariadení táto časť pripomína obyčajný zotrvačník. Dizajnové prvky ovplyvňujú účinnosť. V synchrónnych generátoroch sú straty účinnosti až 11% a v asynchrónnych iba 5%. Preto bude najefektívnejší domáci generátor z indukčného motora, ktorý má ďalšie výhody:
- Jednoduchý dizajn krytu chráni motor pred vniknutím vlhkosti. To znižuje potrebu príliš častej údržby.
- Vyššia odolnosť proti prepätiu, prítomnosť usmerňovača na výstupe, ktorý chráni pripojené zariadenia a zariadenia pred poruchami.
- Asynchrónne generátory poskytujú efektívny výkon pre zváracie stroje, žiarovky a počítačové vybavenie citlivé na rázové napätie.
Vďaka týmto výhodám a dlhej životnosti poskytujú asynchrónne generátory, aj keď sú montované doma, nepretržitú a efektívnu elektrinu pre domáce spotrebiče, zariadenia, osvetlenie a ďalšie dôležité oblasti.
Príprava materiálov a montáž generátora vlastnými rukami
Pred začatím montáže generátora musíte pripraviť všetky potrebné materiály a diely. Najskôr potrebujete elektrický motor, ktorý je možné vyrobiť svojpomocne. Toto je však veľmi namáhavý proces, a preto sa z dôvodu úspory času odporúča odstrániť požadovanú jednotku zo starého nepracujúceho zariadenia. Najlepšie sa hodia aj vodné čerpadlá. Stator musí byť zostavený s hotovým vinutím. Na vyrovnanie výstupného prúdu môže byť potrebný usmerňovač alebo transformátor. Tiež je potrebné pripraviť elektrický vodič a elektrickú pásku.
Pred vytvorením generátora z elektrického motora je potrebné vypočítať výkon budúceho zariadenia. Za týmto účelom je motor pripojený k sieti na určenie rýchlosti otáčania pomocou tachometra. K výsledku sa pripočíta 10%. Toto zvýšenie je kompenzačnou hodnotou, ktorá zabraňuje nadmernému zahrievaniu motora počas prevádzky. Kondenzátory sa vyberajú podľa plánovanej kapacity generátora pomocou špeciálnej tabuľky.
Z dôvodu generovania elektrického prúdu jednotkou je nevyhnutné ho uzemniť. Kvôli nedostatku uzemnenia a nekvalitnej izolácii generátor nielen rýchlo zlyhá, ale tiež sa stane nebezpečným pre ľudský život. Samotná montáž nie je nijako zvlášť náročná. Kondenzátory sú pripojené k hotovému motoru postupne podľa schémy. Výsledkom je kutilský 220V generátor s nízkym výkonom, dostatočný na dodávku elektriny do brúsky, elektrickej vŕtačky, kotúčovej píly a iného podobného zariadenia.
Počas prevádzky hotového zariadenia je potrebné zohľadniť nasledujúce vlastnosti:
- Je potrebné neustále monitorovať teplotu motora, aby nedošlo k prehriatiu.
- Počas prevádzky sa pozoruje pokles účinnosti generátora v závislosti od dĺžky jeho prevádzky. Preto jednotka pravidelne potrebuje prestávky, aby jej teplota klesla na 40 - 45 stupňov.
- Ak chýba automatické riadenie, musí sa tento postup pravidelne vykonávať nezávisle pomocou ampérmetra, voltmetra a iných meracích prístrojov.
Správny výber zariadenia, výpočet jeho hlavných ukazovateľov a technických charakteristík má veľký význam. Je žiaduce mať výkresy a schémy, ktoré výrazne uľahčujú montáž generátorového zariadenia.
Klady a zápory domáceho generátora
Samostatná montáž elektrického generátora šetrí značné peniaze. Samostatne zostavený generátor bude mať navyše plánované parametre a bude spĺňať všetky technické požiadavky.
Takéto zariadenia však majú niekoľko vážnych nevýhod:
- Možné časté poruchy jednotky z dôvodu nemožnosti tesného spojenia všetkých hlavných častí.
- Porucha generátora, výrazné zníženie jeho produktivity v dôsledku nesprávneho zapojenia a nepresných výpočtov výkonu.
- Práca s domácimi zariadeniami si vyžaduje určité zručnosti a starostlivosť.
Napriek tomu je domáci 220V generátor celkom vhodný ako alternatíva k nepretržitému napájaniu. Aj zariadenia s nízkym výkonom sú schopné zabezpečiť prevádzku základných zariadení a zariadení a udržiavať správnu úroveň pohodlia v súkromnom dome alebo byte.
Elektrický generátor je hlavným prvkom autonómnej elektrárne. Ak elektrická energia nie je dodávaná vo vašom súkromnom dome alebo v chatkách, zaujíma vás, ako môžete tento problém vyriešiť sami?
Možno by bolo vynikajúcim riešením nákup elektrického generátora v maloobchodnej sieti. Ale náklady na modely s nízkou spotrebou začínajú na 15 000 rubľov, takže musíte hľadať iné východisko. Ukázalo sa, že je. Je celkom realistické zostaviť elektrický generátor vlastnými rukami a pripojiť ho.
Toto bude trvať trochu. Zručnosti v zaobchádzaní s nástrojom a vedomosti zo základov elektrotechniky. Hlavným motorom procesu bude vaša túžba, ktorá je namáhavým a zodpovedným postupom. Ďalším stimulom bude možnosť ušetriť veľké množstvo peňazí.
Domáce elektrické generátory: spôsoby implementácie
Trochu teórie. Základom pre vznik elektrického prúdu vo vodiči je elektromotorická sila. Jeho vzhľad sa vyskytuje v dôsledku vystavenia vodiču, meniaceho sa magnetického poľa. Veľkosť elektromotorickej sily závisí od rýchlosti zmeny toku magnetických vĺn. Tento efekt je základom vytvorenia synchrónnych a asynchrónnych elektrických strojov. Preto nie je ťažké premeniť generátor prúdu na elektrický motor a naopak.
Pre vidiecky dom alebo letnú chatu sa generátor jednosmerného prúdu používa extrémne zriedka. Môže byť použitý v špeciálnom prevedení pre zvárací stroj. Rozsah jeho aplikácie sa v zásade rozširuje na priemysel. Generátor striedavého prúdu je navrhnutý na výrobu elektrickej energie v obrovských množstvách, preto sa vo vidieckom dome alebo na vidieckej chate stane vynikajúcou alternatívou k centrálnemu napájaniu. Preto, aby sme doma vytvorili alternátor, urobíme to sami s prestavbou indukčného motora. Princíp činnosti alternátora je premena mechanickej energie na elektrickú. Príklad základného elektrického generátora je možné vidieť na videu.
Tento jedinečný spôsob osvetlenia je veľmi zaujímavý. Keď sme ho mierne vylepšili, dostávame príležitosť zabezpečiť si svetlo počas túry alebo v prírode. Jedinou podmienkou je, že musíte jazdiť na bicykli a vziať si malé, ale potrebné zariadenie.
V takom prípade na získanie rotujúceho elektromagnetického poľa vodiča naštartujeme motor. Často sa používa spaľovací motor. Palivo spaľované v spaľovacej komore dáva vratný pohyb piestu, ktorý prostredníctvom ojnice otáča kľukovým hriadeľom. Ten zase prenáša rotačný pohyb na rotor generátora, ktorý pohybom v magnetickom poli statora vytvára na výstupe elektrický prúd.
Alternátor sa skladá z nasledujúcich častí:
- časť tela z ocele alebo liatiny, ktorá slúži ako rám na pripevnenie zostáv statora a ložiska rotora, plášť chrániaci celú vnútornú výplň pred mechanickým poškodením;
- feromagnetický stator s vinutím na budenie magnetického toku;
- pohyblivá časť (rotor) so samobudiacim vinutím, ktorej hriadeľ sa uvedie do pohybu pôsobením vonkajšej sily;
- spínacia jednotka používaná na odoberanie elektriny z pohybujúceho sa rotora pomocou grafitových kontaktov na zber prúdu.
Základné komponenty alternátora, bez ohľadu na množstvo spotrebovaného paliva a výkon motora, sú rotor a stator. Prvý vytvára magnetické pole a druhý ho generuje.
Na rozdiel od synchrónnych generátorov, ktoré majú zložitý dizajn a nižšiu produktivitu, má asynchrónny analóg celý zoznam významných výhod:
- Vyššia účinnosť, straty sú dvakrát menšie ako straty synchrónnych generátorov.
- Jednoduchosť puzdra nijako neohrozuje jeho funkčnosť. Spoľahlivo chráni stator a rotor pred vlhkosťou a odpadovým olejom, čím zvyšuje dobu generálnej opravy.
- Odolný voči prepätiu napätia navyše usmerňovač nainštalovaný na výstupe chráni elektrické spotrebiče pred poškodením.
- Je možné napájať zariadenia so zvýšenou citlivosťou s ohmickou záťažou.
- Dlhotrvajúci. Životnosť sa počíta v desiatkach rokov.
Hlavnými komponentmi elektrického generátora sú cievková sústava a elektromagnetická sústava (alebo iný magnetický systém).
Princípom činnosti elektrického generátora je prevádzanie rotačnej mechanickej energie na elektrickú.
Sústava magnetov vytvára magnetické pole a rotuje v ňom sústava cievok, ktoré ho menia na elektrické pole.
Okrem toho generátorový systém obsahuje napäťový odbočkový systém, ktorý spája samotný generátor s prúdovými zásuvkami.
Jedným z najjednoduchších spôsobov je použitie asynchrónneho generátora.
Na vytvorenie elektrického generátora potrebujeme dva hlavné prvky: indukčný generátor a dvojvalcový benzínový motor.
Benzínový motor musí byť chladený vzduchom, 8 koní a 3 000 ot./min.
Asynchrónnym generátorom bude obyčajný elektromotor s výkonom až 15 kW a rýchlosťou 750 až 1 500 ot./min.
Frekvencia otáčania asynchrónneho motora pre normálnu prevádzku by mala byť o 10 percent vyššia ako synchrónny počet otáčok použitého elektromotora.
Preto musí byť asynchrónny motor naštartovaný až o otáčky o 5 - 10 percent vyššie ako nominálne. Ako sa to dá urobiť?
Postupujeme nasledovne: zapneme elektromotor do siete, po ktorej pomocou tachometra zmeriame voľnobežné otáčky.
Čo sa tým myslí? Zvážte príklad motora, ktorého menovité otáčky sú 900 ot./min.
Takýto motor bude pri voľnobežných otáčkach produkovať 1230 ot./min.
Takže v prípade daných údajov musí byť remeňový pohon navrhnutý tak, aby poskytoval rýchlosť generátora a rovnakú 1353 ot./min.
Vinutia našich asynchrónnych sú spojené „hviezdou“. Generujú trojfázové napätie s výkonom 380 V.
Aby ste udržali menovité napätie v asynchrónnom boxe, musíte správne zvoliť kapacitu kondenzátorov medzi fázami.
Kontajnery, sú len tri, sú rovnaké.
Ak je cítiť teplo, znamená to, že pripojená nádoba je príliš veľká.
Ak chcete zvoliť požadovanú kapacitu pre každú fázu, môžete použiť nasledujúce údaje založené na výkone generátora:
- 2 kW - kapacita 60 μF
- 3,5 kW - kapacita 100 μF
- 5 kW - 138 μF
- 7 kW - 182 μF
- 10 kW - 245 μF
- 15 kW - 342 μF
Na prevádzku môžete použiť kondenzátory s prevádzkovým napätím najmenej 400 V. Po vypnutí generátora zostane na jeho kondenzátoroch elektrický náboj.
Je zrejmé, že to znamená určitý stupeň nebezpečenstva vykonanej práce. Dbajte na to, aby ste zabránili úrazu elektrickým prúdom.
Generátor umožňuje pracovať s ručným elektrickým náradím.
Aby ste to dosiahli, budete potrebovať transformátor od 380 V do 220 V. Keď je 3-fázový motor pripojený k elektrárni, môže vyjsť tak, že ho generátor nemôže prvýkrát spustiť.
Nie je to strašidelné - stačí urobiť sériu krátkodobých štartov motora.
Je potrebné ich vyrábať, kým motor nezíska rýchlosť.
Ďalšou možnosťou je manuálne točiť.
Druhou možnosťou, ako samostatne vyrobiť elektrický generátor 220/380 V, je použiť ako základňu ručne vedený traktor.
Ručný traktor sa veľmi často používa na oranie a čistenie letných chát - to však zďaleka nie je na hranici možností jeho užitočného použitia.
Ako sa ukázalo a potvrdili to skúsenosti veľkého počtu ľudí, pomáha vyriešiť problém s elektrinou v domoch a prístavbách, kde nie je napájaná.
Potrebujeme ručne vedený traktor a asynchrónny elektrický motor, ktorého rýchlosť bude od 800 až 1 600 ot./mina výkon - až 15 kW.
Motor bloku motora a asynchrónna jednotka musia byť pripojené. To sa deje pomocou 2 remeníc a hnacieho remeňa.
Dôležitý je priemer kladiek. Menovite musí byť taký, aby zabezpečil, že otáčky generátora sú o 10 - 15% vyššie ako menovité otáčky elektromotora.
Paralelne s každou dvojicou vinutí zahrňujeme kondenzátory. Takto vytvoria trojuholník.
Medzi koncom vinutia a jeho stredom musí byť odpojené napätie. Výsledkom je, že medzi stredom a koncom vinutia dostaneme napätie 380 V - medzi vinutiami a napätie 220 V -.
Potom musíte vybrať kondenzátory, ktoré zabezpečia správne spustenie a prevádzku generátora.
Pamätajte, že všetky tri generátory majú rovnakú kapacitu.
Vzťah medzi výkonom generátora a požadovanou kapacitou je nasledovný:
- 2 kW - kapacita 60 μF
- 3,5 kW - kapacita 100 μF
- 5 kW - 140 μF
- 7 kW - 180 μF
- 10 kW - 250 μF
- 15 kW - 350 μF
Možno budete musieť použiť iba jeden kondenzátor pre požadované zaťaženie. Ostatné podmienky je potrebné zvoliť v praxi nezávisle.
Samostatne vyrobený elektrický generátor je možné použiť okrem iného na vykurovanie súkromného domu alebo letnej chaty.
V takom prípade budete potrebovať výkonnejší benzínový motor, napríklad z osobného automobilu, ktorý je možné dokúpiť na demontáž.
Pripojenie elektrického generátora k súkromnému domuako vyrábať?
- vypnite napájanie v dome;
- spustite a zahrejte generátor;
- pripojte generátor k sieti;
- dávajte pozor na vzhľad normálneho napájacieho zdroja;
- odpojte generátor od záložnej siete a vypnite ho (predtým vypnite všetky funkčné elektrické spotrebiče v dome).
Buďte opatrní: ak sa tieto akcie vykonajú v nesprávnom poradí, generátor sa môže zapnúť v opačnom smere, čo spôsobí poruchu.
Výber elektrického generátora pre domácnosť
Ak chcete zistiť, aký výkon generátora by ste si mali zvoliť, musíte vyhodnotiť celý aktívny typ záťaží.
Tu sú zohľadnené všetky žiarovky, rýchlovarná kanvica, mikrovlnné rúry, ohrievače, elektrické náradie. Teda všetky spotrebiče, ktoré plánujete používať.
Napríklad, ak plánujete používať niekoľko spotrebičov a ešte niekoľko žiaroviek, mali by ste spočítať celkovú spotrebu energie.
Pre situáciu, keď potrebujete, aby svietilo 6 100 W žiaroviek, ohrievač oleja s výkonom 1,5 kilowattov a mikrovlnná rúra s rovnakým výkonom, je výpočet nasledovný: 1,5x2 + 600 (100 W pre 6 žiaroviek) \u003d 3,6 kilowattov.
Je to tento výkon (alebo trochu viac) generátora, ktorý potrebujete.
A tiež si môžete pozrieť video z elektrického generátora vlastnými silami
Vybraté pre vás:
