Как сделать генератор электричества в домашних условиях: схема, порядок сборки в домашних условиях

схема, порядок сборки в домашних условиях

Электроэнергия не всегда подается бесперебойно, например, из-за удаленного расположения ЛЭП от жилых построек. И когда то и дело отключают свет, наверняка вы задумывались о покупке генератора? Конечно, покупное устройство — недешевое решение, да и затраты не всегда оправданы. Более доступный вариант — изготовить генератор своими руками. Такое решение не требует больших вложений на сборку, может преобразовать энергию не только за счет дорогостоящего бензина, дизельного движка, но и более доступных — газа, пара и т.п.

Поэтому он решает проблему с перебоями электричества и экономит энную сумму в бюджете. Но как сделать действительно качественный генератор, какие еще у самоделки преимущества перед покупными устройствами? Мы поможем вам разобраться во всех нюансах — в этой статье приведем схемы сборки электрогенератора, принцип его работы, преимущества использования самоделки. Также рассмотрим пошаговую инструкцию по изготовлению генератора в домашних условиях.

Содержание статьи:

• Преимущества самодельного генератора
• Разновидности генераторов электроэнергии
  • Вариант #1 — асинхронный генератор
  • Вариант #2 — устройство на магнитах
  • Вариант #3 — паровой генератор
  • Вариант #4 — устройство на дровах
• Принцип работы электрогенератора
• Пошаговая инструкция по сборке
  • Этап 1 — подготовка радиокомпонентов
  • Этап 2 — подготовка инструментов и материалов
  • Этап 3 — подготовительные работы
  • Этап 4 — изучение схемы звезда и треугольник
  • Этап 5 — непосредственно сборка
• Рекомендации по безопасной эксплуатации
• Выводы и полезное видео по теме

Преимущества самодельного генератора

Самодельный генератор выигрывает у покупного более доступной стоимостью. Безусловно финансовая сторона важна, но устройство, сделанное своими руками — это прибор только с необходимыми и заявленными требованиями.

Стоит учесть, что выбранная конструкция непосредственно сказывается на КПД. Так в асинхронных генераторах потери КПД не превышают 5%. Лаконичность конструкции его корпуса с защитой мотора от влаги, грязи снижает потребность в частом техническом обслуживании. Асинхронный генератор более устойчив против скачков напряжения за счет выпрямителя на выходе, что предотвращает поломки подключенного оборудования.

Самодельный генератор работает вне зависимости от удаленности ЛЭП, обеспечивая электроэнергией в любых условиях. Он преобразует энергию, используя доступный вид топлива

Такое устройство эффективно питает сварочные аппараты, лампы накаливания, компьютерную и мобильную технику с чувствительностью к перепадам напряжения. Имеет хорошую производительность и моторесурс.

Прибор — хорошая альтернатива обычным источникам электропитания, выручает при аварийном отключении электричества, экономит средства. Мобилен, малогабаритен, с простой конструкцией, легко поддается ремонту — можно своими силами заменить вышедшие из строя детали, узлы.

Кроме прочего, самоделка обладает небольшими размерами, поэтому с легкостью устанавливается даже в небольших помещениях.

Разместить самодельный генератор можно в небольшом помещении, за счет компактной конструкции прибор не требует много места для своей установки

В зависимости от от используемого типа топлива генератор требует лишь соблюдения мер предосторожности в процессе использования.

В процессе эксплуатации самодельного генератора необходимо соблюдать технику безопасности: следить за электрическими кабелями, не допускать их перекручивания, не трогать оголенные провода руками и т.п

Разновидности генераторов электроэнергии

Обычно самодельный генератор в домашних условиях изготавливают на основе асинхронного двигателя, магнитным, паровым, на дровах.

Вариант #1 — асинхронный генератор

Устройство сможет вырабатывать напряжение 220-380 В, исходя из показателей выбранного мотора.

Для сборки такого генератора потребуется лишь запустить асинхронный двигатель, подключив конденсаторы к обмоткам.

Генератор на основе асинхронного двигателя самостоятельно синхронизируется, запускает роторные обмотки с постоянным магнитным полем.

Двигатель оборудован ротором с трехфазной или однофазной обмоткой, вводом кабеля, короткозамыкательными устройством, щетками, регулирующим датчиком

Если ротор короткозамкнутого типа, то обмотки возбуждаются при помощи остаточной силы намагниченности.

Вариант #2 — устройство на магнитах

Для магнитного генератора подходит коллекторный, шаговый (синхронный бесщеточный) двигатель и прочие.

Обмотка с большим количеством полюсов увеличивает показатель КПД. В сравнение с классической схемой (где КПД 0,86) 48-полюсная обмотка позволяет сделать мощность генератора больше

В процессе сборки магниты крепятся на вращающуюся ось и устанавливаются в прямоугольную катушку. Последняя при вращении магнитов вырабатывает электростатическое поле.

Вариант #3 — паровой генератор

Для генератора на пару используют печь с водяным контуром. Работает устройство за счет тепловой энергии пара и турбинных лопастей.

Чтобы самостоятельно сделать генератор на пару, понадобится печь с водяным (охлаждающим) контуром

Это замкнутая система с массивной немобильной установкой, требующей контроля и охлаждающего контура для превращения пара в воду.

Вариант #4 — устройство на дровах

Для генератора на дровах используют печи, включая походные. К стенкам печей закрепляют элементы Пельтье и располагают конструкцию в корпус радиатора.

Принцип работы генератора следующий: при нагревании поверхности проводниковых пластин с одной стороны другая охлаждается.

Чтобы самостоятельно сделать генератор на дровах, можно использовать любые печи. Генератор работает за счет элементов Пельтье, нагревающих и охлаждающих проводниковые пластины

На полюсах пластин появляется электрический ток. Наибольшая разница между температурами пластин обеспечивает генератор максимальной мощностью.

Агрегат более работоспособен при минусовых температурных режимах.

Принцип работы электрогенератора

Работа генераторов реализуется по принципу электромагнитной индукции, когда в замкнутой рамке происходит наводка тока за счет пересечения ее вращающимся магнитным полем. Магнитное поле создают обмотки либо постоянные магниты.

Когда из коллектора электродвижущая сила достигает замкнутого контура и узлов щетки, то ротор начинает вращаться сообща с магнитным потоком. Так создается напряжение в подпружиненных щетках, прижатых к коллекторам пластинчатого вида.

Далее электроток передается к выходным клеммам, проходит в сеть, распространяется по генератору.

Используют генераторы переменного и постоянного тока. Электрогенератор переменного тока малогабаритен, не образовывает вихревые токи, при этом имеет возможность функционировать в экстремальных температурах. Аппарат с постоянным током не требует тщательного контроля, обладает значительным числом ресурсов.

Конструкционно генератор включает в себя: щетки со щеткодержателями, коллектор, якорную обмотку, якорь, стартер, кольца контактные, обмотку стартера, ротор, корпус, вентилятор, привод и станину

Генератор переменного тока может быть как синхронным, так и асинхронным. Первый — с постоянным электрическим магнитом и количеством вращений статора равных роторным, формирующим магнитное поле. Преимуществами такого генератора называют стабильно высокое напряжение, к недостаткам относят перегрузку по токам из-за завышенной нагрузки на регулятор, повышающий ток обмотки ротора.

Конструкция асинхронного генератора: короткозамкнутый ротор, статор. Когда вращается ротор генератор индуцирует ток, а магнитное поле выдает напряжение синусоидального типа.

Пошаговая инструкция по сборке

Собирать генератор в домашних условиях необходимо после того, как подготовлен комплект из необходимых радиокомпонентов, электроинструментов и материалов.

Этап 1 — подготовка радиокомпонентов

Для сборки модуля механического генератора с электромагнитами потребуется двигатель. Для изготовления маломощного генератора можно использовать электродвигатель от стиралки типа «Ока», «Волга», насоса «Агидель» и прочие.

Ток, вырабатываемый мотором, определяет выбор деталей и узлов. Для преобразования тока из переменного в постоянный необходимы выпрямительные диоды, например, диодный мост высокой мощности в десятки ампер с напряжением не более 50 В. Для полярных конденсаторов постоянного тока важны сглаживающие фильтры со способностью выравнивать пульсацию напряжения постоянного характера.

Для того, чтобы сделать самодельный ветрогенератор, не потребуется большой точности исполнения и узкоспециализированных материалов. Построенный образец работает при скорости ветра от 9 до 10 м/с, обеспечивает мощностью в 800 Вт.

В качестве дополнительной платы с USB-портом для подключения гаджетов выбирается устройство для преобразования напряжения в 1,5-20 В. Такой список радиокомпонентов достаточен для маломощного генератора напряжением до двух десятков вольт. В случае с асинхронным двигателем подключить мобильные устройства получится напрямую.

Этап 2 — подготовка инструментов и материалов

Из электроинструментов понадобится болгарка, в наборе которой есть отрезные диски по металлу, дереву и шлифовальный диск (твердый или круг-наждачка).

Рекомендуем ознакомиться с .

Также необходима электрическая дрель со сверлами по металлу. Может понадобиться перфоратор с ударными сверлами, коронками по бетону. Иногда перфоратор комплектуется переходником с простыми, коническими сверлами, коронками по дереву. Также пригодится шуруповерт с головками под переходник-гайковерт, головкой под гайки.

Для сборки каркаса генератора потребуются материалы. Их выбирают по своему усмотрению. Это может быть трубный прокат разного диаметра, металлическая арматура, профиль и т.п.

Во время сборки конструкции генератора у мастера под рукой должны находиться отвертки разного диаметра, плоскозубцы, молоток, гаечные ключи и прочее

Для соединения запасаются крепежами — гайками, шайбами, саморезами, болтами. Это универсальный набор инвентаря, собрав который, можно приступать к изготовлению генераторной установки своими руками.

Этап 3 — подготовительные работы

После подготовки инструментов и материалов приступают к подготовительным работам. Они необходимы перед сборкой генератора потому, что включают первоначальный расчет мощности устройства.

Рассчитывают мощность, подключая двигатель в сеть. Количество выдаваемых вращений определят мощность мотора. Иногда для измерений используют тахометр, а к полученным данным прибавляют 10% для компенсации нагрузки (предотвращение перегрева мотора при использовании).

После того, как мощность точно подсчитана, подбирают конденсатор соответственно ранее полученным данным мощности двигателя.

После проведенного подсчета мощности необходимо выбрать конденсатор. Устройство предотвращает перегрева мотора во время работы генератора

В завершение подготовительных работ продумывают заземление будущего генератора. Этот процесс помогает избежать травматических ситуаций, продлить эксплуатационные сроки генератора.

Этап 4 — изучение схемы звезда и треугольник

Чтобы собрать генератор в 220, требуется схемы-аналоги производственной модели — звезда или треугольник.

В сложных устройствах иногда используют комбинированную схему звезда-треугольник. В соединение типа звезда концы крепятся в единой точке. Графический вид представляет собой расхождение фаз из центра в разные стороны, как-будто лучи образуют звезду. По схеме типа треугольник концы одной обмотки крепятся с началом последующей

По схеме звезды электросоединение выполняют для каждого из концов обмоток одной точки,  для треугольника — соединение последовательного типа.

Этап 5 — непосредственно сборка

Рассмотрим несколько вариантов сборки электрогенератора.

Сборка асинхронного генератора

Изготовление асинхронного генератора не требует переточки ротора под неодимовые магниты, поэтому схему устройства называют переделкой готового асинхронного мотора. В таком варианте нет необходимости в питании роторной обмотки, она снимается с двигателя, а ось ротора протачивается для плоских магнитов.

По схеме сборки асинхронного генератора мощность устройства достигает от 2 до 5 киловатт при емкости конденсаторов от 28 до 138 микрофарад. Для того, чтобы напряжение было статичным, необходима емкость, в зависимости от планируемой нагрузки на генератор.

Сборка агрегата происходит в три этапа. Первый предполагает собрать одну несущую конструкцию, установив в нее двигатель с приводом передаточного типа.

Соединение выполняется так: конец 1-ой обмотки соединяется с концами начала 2-ой обмотки. Далее конец 2-ой обмотки крепят к началу 3-ей обмотки. Конец  3-ей обмотки соединяется с началом 1-ой обмотки

На втором этапе подключают переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам. Последние включаются по схеме звезда, когда часть концов соединяют к центру корпуса, а остальные выводятся отдельно.

В заключении к вершинам конденсатора присоединяют свободные обмоточные концы согласно схемы треугольник.

Подключаем переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам, часть концов у которых соединяем к центру корпуса, другие выводим отдельно

Перед первым запуском новое устройство тестируется, например, обычной лампочкой накаливания в два-три десятка ватт. Это необходимо для проверки генератора на способность обеспечивать бесперебойной выдачей напряжения, 3000 оборотов в одну минуту.

Собираем генератор на дровах

Сборку дровяного генератора рассмотрим на примере буржуйки. Порядок сборки такой: в начале радиатор размещается на стенках буржуйки так, чтобы шипы смотрели внутрь. Далее, в зависимости от размеров радиатора, устанавливаются элементы Пельтье, к одному из которых в последующем крепят еще один радиатор.

Такую установку лучше расположить в тени, возле неутепленной стены небольшой толщины, что обеспечит максимальное охлаждение.

Для запуска генератора на дровах поджигают поленья. Разгораясь они нагревают стенки печки, которые заставляют элемент Пельтье выдавать максимальную мощность. Охлаждается генератор холодным уличным воздухом.

У нас на сайте есть подробная инструкция по своими руками.

Нюансы сборки коллекторного генератора

Коллекторный генератор собирают по следующей схеме: сначала размещают мотор коллекторного типа на несущую раму, иную конструкцию.

Потом присоединяют к выводам мотора сглаживающий конденсатор, плату DC-инверторного преобразователя. Конденсатор должен быть постоянного тока.

Необходимо прикрутить патрон к оси двигателя, при этом мотор закрепить так, чтобы патрон был плотно прижат к устройству. Далее минусовой провод мотора присоединяется к минусу от аккумулятора, а плюсовой к анодам диодов, катоды диодов к плюсам аккумуляторов

Следующим шагом, если нет USB-порта, будет его подсоединение к выходу от DC-платы. К такому генератору можно подключать мобильные устройства.

Располагается конструкция генератора на велосипедной раме или ветряке.

Устанавливаем генератор на велосипеде или ветряке из вентиляторных запчастей. Для удобства использования можно прикрепить флюгер-хвостовик

Вместо коллекторного можно поставить шаговый мотор с более высоким КПД и сроком службы от 10 лет. Предпочтительно выбирать модели с напряжением в 12 В и током от 1,8 до 4,2 ампера. В таких моторах обмоток от 2 до 4, их подключают последовательно для напряжения в 24, 36, 48 В. Если мотор подключают параллельное, то на выходе получается ампераж в большом значении. В связи с этим до нужного напряжения генератор будет разгоняться сложнее.

Помимо этих вариантов у нас на сайте есть подробные инструкции по сборке и генератора.

Рекомендации по безопасной эксплуатации

Для генераторов, которые будут использоваться в уличной среде, например, ветряная электростанция, велогенератор, следует создать защиту от осадков, пыли, грязи. Устройство размещают в специальном отдельном корпусе.

Если генератор будет работать на улице в многочасовом режиме, испытывая каждодневные нагрузки, ему необходима регулярная смазка подшипников. Манипуляции проводят один-два раза в пол года.

Не допустимо короткое замыкание: проводов двигателя, вспомогательной радиоэлектроники, полупроводников. Это может привести к тому, что сгорят замкнутые обмотки.

Если случилось короткое замыкание, ремонт двигателя может осложняться сложностью доступа к внутренним деталям генератора

Ремонт двигателя может осложняться трудностью доступа к внутренним узлам из-за силы ротора, тормозящей вращение пропорционально нагрузке. Для предотвращения таких ситуаций следует постоянно контролировать  температуру двигателя, не давая ему перегреваться.

Также следует постараться не использовать устройство продолжительное время: чем дольше генератор в работе, тем его мощность меньше. Значение оптимальной температуры двигателя от 40 до 45 градусов.

Для самодельного генератора без автоматических приборов управления требуется постоянный пользовательский контроль, в том числе для снятия данных.

Если сборка и использование самодельного электрогенератора вам кажется сложным, рекомендуем присмотреться к покупным аналогам — в следующей статье приведен газовых генераторов электроэнергии.

Выводы и полезное видео по теме

Тем не менее, генератор, изготовленный в домашних условиях — это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом и экономической выгодой. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы сделать самодельный генератор,  потребуется всего лишь определиться с его конструкцией, видом устройства и подобрать необходимые детали.

А может быть у вас есть свои способы изготовления генератора своими руками или даже хитрости? Поделитесь, пожалуйста, секретами. Это можно сделать в комментариях к данной статье, в блоке, расположенном ниже.

Видео об изготовлении ручного электрогенератора:

Собираем ветрогенератор своими руками:

Генератор, изготовленный в домашних условиях — это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы собрать самодельный генератор, потребуется определиться с его конструкцией, видом и подобрать необходимые детали.

У вас есть опыт изготовления генератора своими руками? Поделитесь своими рекомендациями с другими посетителями нашего сайта. Это можно сделать в комментариях к данной статье — блок расположен ниже. Также здесь вы можете добавить уникальные фото самодельного электрогенератора.

принцип действия, инструкция по сборке в домашних условиях

Очень часто любителям отдыха на природе не хочется отказываться от удобств повседневной жизни. Поскольку большинство из этих удобств связано с электричеством, появляется необходимость в таком источнике энергии, который можно было бы взять с собой. Кто-то покупает электрогенератор, а кто-то решается сделать генератор своими руками. Задача не из лёгких, но вполне выполнимая в домашних условиях для любого, кто обладает техническими навыками и нужным оборудованием.

• Выбор типа генератора
• Конструкция и принцип работы
• Порядок сборки агрегата
  • Устройство из автомобильного двигателя
  • Ветряная динамо-машина

Выбор типа генератора

Прежде чем решиться сделать самодельный генератор на 220 В, стоит подумать о целесообразности такого решения. Необходимо взвесить все за и против и определить, что подойдет вам больше — заводской образец или самодельный. Вот основные достоинства промышленных аппаратов:

• Надёжность.
• Высокая производительность.
• Гарантия качества и возможность получения технического обслуживания.
• Безопасность.

Однако у промышленных образцов есть один существенный недостаток — очень высокая цена. Не всем по карману такие агрегаты, поэтому стоит подумать и о достоинствах самодельных устройств:

• Низкая цена. В пять раз, а иногда и больше, меньшая цена по сравнению с заводскими электрогенераторами.
• Простота устройства и хорошее знание всех узлов аппарата, так как всё собрано собственноручно.
• Возможность модернизировать и улучшать технические данные генератора под свои потребности.

Сделанный своими руками в домашних условиях электрогенератор вряд ли будет отличаться высокой производительностью, но обеспечить минимальные запросы вполне способен. Ещё один минус самоделки — это электробезопасность.

Не всегда она отличается высокой надёжностью, в отличие от промышленных образцов. Поэтому следует очень серьезно подойти к выбору вида генератора. От этого решения будет зависеть не только экономия денежных средств, но и жизнь, здоровье близких и самого себя.

Конструкция и принцип работы

Электромагнитная индукция лежит в основе работы любого генератора, вырабатывающего ток. Всем, кто помнит закон Фарадея из курса физики за девятый класс, понятен принцип преобразования электромагнитных колебаний в постоянный электроток. Также очевидно, что создать благоприятные условия для подачи достаточного напряжения не так уж просто.

Любой электрогенератор состоит из двух основных частей. Они могут иметь разную модификацию, но присутствуют в любой конструкции:

• Статор. Это статичная часть генератора. В ней находится двигатель, металлический регулятор электромагнитного поля, другие вспомогательные приспособления и крепления.
• Ротор. Подвижная часть с равноудалёнными от середины магнитами. Его роль заключается в создании электромагнитного поля.

Существуют две основных разновидности генераторов в зависимости от типа вращения ротора: асинхронные и синхронные. Выбирая одну из них, учитывают преимущества и недостатки каждой. Чаще всего выбор народных умельцев падает на первый вариант. Для этого есть веские причины:

• Генераторы из первой группы обладают более простой конструкцией, поэтому их проще собрать в домашних условиях.
• Потери КПД у первой группы ниже, чем во второй на 5−6%.
• У асинхронных генераторов есть выпрямитель и они более устойчивы к перепадам напряжения, что защищает подключённые электроприборы от поломок.
• Простой корпус позволяет быстрее и качественнее обслуживать агрегат, в отличие от синхронного аналога.
• Асинхронные электрогенераторы можно подключать к компьютеру и другим электроприборам, высокочувствительным к перепадам электронапряжения.
• Низкий процент нагрева корпуса тоже говорит в пользу асинхронного варианта.
• Детали, из которых собирают асинхронный аппарат, могут служить до 15 лет при должном уходе, с приборами из второй группы в этом отношении всё намного сложнее.

В связи с приведёнными доводами, наиболее вероятным выбором для самостоятельного изготовления является асинхронный генератор. Остается только найти подходящий образец и схему его изготовления.

Порядок сборки агрегата

Для начала следует оборудовать рабочее место необходимыми материалами и инструментами. Рабочее место должно соответствовать правилам техники безопасности при работе с электроприборами. Из инструментов понадобится всё, что связано с электрооборудованием и техобслуживанием автомобилей. По сути, хорошо оснащенный гараж вполне годится для создания своего генератора. Вот что понадобится из основных деталей:

• Источник энергии. Здесь выбор огромный: от ветряной мельницы до солнечных батарей, но наиболее приемлемым является жидкое топливо.
• Двигатель. Опять же всё зависит от выбора источника энергии. Мотор для генератора кто-то решается сделать собственноручно, обычно переделав или починив сломанный двигатель. А кто-то берёт электромотор от испорченного бытового прибора, например, от стиральной машины или насоса.
• Статор и ротор. Лучший вариант — найти готовые, чтобы не заниматься перемоткой и очень сложными работами по их подгонке. Обычно в электродвигателе всё уже есть.
• Электропровода и различные клеммы для крепления. Кроме того, понадобится изоляция.
• Выпрямитель или трансформатор для регулирования выходящего тока.
• Дополнительные электроприборы и датчики для контроля работы агрегата.

Собрав необходимые материалы, приступают к расчёту будущей мощности аппарата. Для этого необходимо выполнить три операции:

1. Тахометром замерить скорость вращения двигателя.
2. К полученному результату добавить 10% и записать полученное значение. Это число показывает предел перегрева двигателя.
3. Используя специальную таблицу, подобрать конденсаторы для увеличения или уменьшения мощности, если в этом есть необходимость.

Когда конденсаторы припаяны на места, и на выходе получается нужное напряжение, производят сборку конструкции.

При этом следует учитывать повышенную электроопасность таких объектов. Важно продумать правильное заземление генератора и тщательно изолировать все соединения. От выполнения этих требований зависит не только срок службы прибора, но и здоровье тех, кто им будет пользоваться.

Устройство из автомобильного двигателя

Пользуясь схемой сборки приспособления для получения тока, многие придумывают собственные невероятные конструкции. Например, генератор на велосипедной или водяной тяге, ветряной мельнице. Однако есть вариант, который не требует особых конструкторских навыков.

В любом двигателе автомобиля есть электрогенератор, который чаще всего вполне исправен, даже если сам движок уже давно отправлен в утиль. Поэтому разобрав двигатель, можно воспользоваться готовым изделием для своих целей.

Решить проблему с вращением ротора намного проще, чем думать, как его сделать заново. Можно просто восстановить поломанный двигатель и использовать его, как генератор. Для этого из двигателя удаляются все лишние узлы и приспособления.

Ветряная динамо-машина

В местах, где ветра дуют, не прекращая, неугомонным изобретателям не даёт покоя пустая трата энергии природы. Многие из них решаются на создание маленькой ветряной электростанции. Для этого нужно взять электродвигатель и переоборудовать его в генератор. Последовательность действий будет следующей:

1. Достать ротор и проточить его под установку магнитов.
2. Используя шаблон, приклеить эпоксидной смолой магниты к ротору.
3. Перемотать двигатель более толстым проводом для поднятия силы тока и уменьшения напряжения.
4. Собрать генератор и проверить электродрелью его работоспособность. Для этого можно подключить лампочку или прибор для замера силы тока.
5. Можно приступать к изготовлению лопастей ветряка. Для этого нужно взять трубу ПВХ (160 мм) и вырезать из неё лопасти по чертежу.
6. Взять винт 1,7 мм диаметром и приварить к нему широкую шляпку для крепления лопастей.
7. Приклеить лопасти к винту.
8. Закрутить винт в ротор генератора.
9. Сделать металлическую подставку для динамо-машины. Её оснащают хвостом и подшипником для вращения по ветру.
10. Установить стойку для подъёма конструкции и удержания. Её делают из металлической трубы среднего диаметра.
11. Подключить контролёр и другие приборы для более эффективной работы.

Сделав свой ветряк с маленьким электрогенератором или генератор из автомобильного двигателя своими руками, хозяин может быть спокоен во время непредвиденных катаклизмов: в его доме всегда будет электрический свет. Даже выехав на природу, он сможет продолжать пользоваться удобствами, которые обеспечивает электрооборудование.

Сделай сам: вырабатывай собственное электричество — OpenLearn

Обновлено пятница, 1 марта 2019 г.

Вы хотите самостоятельно производить электричество? Вот пошаговое руководство по созданию собственного генератора.

Этот контент связан с научной квалификацией Открытого университета.

Сделай сам

Генератор — это просто устройство, которое преобразует механическую энергию (получаемую из угля, нефти, природного газа, ветра, воды, ядерных реакций или других источников) в электрическую энергию. Здесь мы опишем, как использовать легкодоступные материалы для изготовления простого генератора. Хотя его мощности будет достаточно только для того, чтобы зажечь небольшую лампочку, он работает по тем же основным принципам, что и генераторы электростанций, которые снабжают электричеством дом.

Как работает генератор

Когда электрический ток течет по проводу, он создает вокруг провода трехмерное магнитное силовое поле, подобное тому, которое окружает стержневой магнит. Магниты также окружены подобным трехмерным полем. Это можно «увидеть» в двух измерениях, если на лист бумаги, помещенный над магнитом, насыпать железные опилки. Опилки выстраиваются вдоль линий магнитной силы, окружающих магнит.

Двумерное представление магнитного поля вокруг стержневого магнита. Стрелки указывают направление силовых линий магнитного поля. N (север) и S (юг) указывают на полюса магнита, где сосредоточены силовые линии. Северный полюс магнита будет отталкивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита, а его южный полюс будет притягивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита.

Простейший генератор состоит только из катушки проволоки и стержневого магнита. Когда вы проталкиваете магнит через середину катушки, в проводе возникает электрический ток. Ток течет в одном направлении, когда магнит вдавливается, и в другом направлении, когда магнит удаляется. Другими словами, вырабатывается переменный ток. Если вы держите магнит абсолютно неподвижно внутри катушки, ток вообще не генерируется. Другой способ получения тока состоит в том, чтобы магнит вращался внутри катушки или катушка вращалась вокруг магнита.

Этот метод получения электричества, называемый индукцией, был открыт Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что чем сильнее магниты, чем больше витков проволоки в катушке, и чем быстрее движение магнита или катушки, тем больше производимое напряжение. Фарадей также заметил, что катушка наматывается на металлический сердечник более эффективно, так как это помогает концентрировать магнитное поле.

Напряжение и ток

Что означают электрические термины напряжение (измеряется в вольтах) и ток (измеряется в амперах, часто сокращается до ампер)? Представьте, что электрический ток, протекающий по токопроводящему проводу, подобен автомобилям, движущимся по автомагистрали. Автомагистраль — это провод, а напряжение — скорость, с которой движутся автомобили. Ток соответствует количеству автомобилей, проезжающих данную точку каждую секунду.

Когда ток течет по проводу, электрическая энергия преобразуется в другие формы энергии, такие как тепло в нагревательном элементе, свет от нити накала лампы или звук из громкоговорителя. Электрический ток можно также заставить производить механическую энергию, что и происходит в электродвигателе. Таким образом, двигатель — это просто генератор, работающий в обратном направлении.

Создание собственного генератора

Что вам понадобится

• картон
• Железный гвоздь длиной 15 см, диаметром 6 мм и большой шляпкой
• Болт длиной 8–10 см и диаметром 6 мм и гайка
• Эмалированный медный провод длиной 25 м (30 swg или диаметром около 0,3 мм)*
• Магнит кнопки E825 Eclipse (с крепежным отверстием)*
• Лампа фонарика 6 В, 0,06 А и держатель лампы*
• рулон изоляционной ленты*
• ручная дрель

* Можно приобрести в магазинах «Сделай сам» или в магазинах электроники.

простой генератор

Что делать

Ваш генератор будет состоять из катушки, прикрепленной к вращающемуся магниту.

1. Вырежьте два картонных диска диаметром примерно 3 см и проделайте в центре каждого отверстие диаметром 4–5 мм. Вставьте гвоздь в отверстие и подтолкните один диск к его головке. Следующие 2–3 см поверхности ногтя покройте парой слоев изоляционной ленты.
2. Наденьте другой диск, пока он не упрется в ленту, а затем намотайте еще ленты на другую сторону, чтобы зафиксировать положение таким образом, чтобы расстояние между картонными дисками не превышало 2–3 см. Размотайте примерно 30 см провода с катушки, чтобы сформировать провод от катушки, и начните наматывать оставшийся провод на изоляционную ленту между двумя картонными дисками. Для отслеживания может быть полезно делать отметку на листе бумаги после каждых 100 оборотов. Количество витков не критично, но чем больше, тем лучше; 1 500 должно хватить.
3. Покрыв ноготь одним слоем витков, продолжайте наращивать слои один поверх другого. Вам не нужно делать особенно аккуратную работу.
4. После примерно 1 500 витков оставьте около 30 см провода свободным на другом конце, а затем накройте обмотки изоляционной лентой. Удалите около сантиметра изоляции с двух концевых проводов, соскоблив эмаль, и подсоедините их к патрону лампы. Вставьте лампочку в держатель.
5. Пропустите болт через отверстие, просверленное в основании магнита, и закрепите его, затянув гайку. Закрепите болт в патроне ручной дрели. Далее закрепите острый конец гвоздя в тисках (или между двумя тяжелыми книгами) так, чтобы он располагался горизонтально. Поднесите магнит примерно на 1 мм к шляпке гвоздя, которая должна быть немного смещена от центра вращающегося магнита. Убедитесь, что зазор между магнитом и шляпкой гвоздя как можно меньше, но не настолько, чтобы они соприкасались. Совет здесь — положите руку, удерживающую неподвижную часть дрели, на столешницу, чтобы она была как можно более устойчивой.

    

   Как можно быстрее поверните ручку дрели, и лампочка должна загореться. Генерировать электричество действительно так просто!

Генераторы в мотоциклах и автомобилях

В автомобилях требуется источник постоянного тока для питания зажигания, освещения, стеклоочистителей и т. д. Он генерируется генератором переменного тока, который механически соединен с двигателем. Устройство, называемое выпрямителем, используется для преобразования выходного переменного тока в постоянный. Регулятор также должен быть установлен для управления током, чтобы выходное напряжение генератора продолжало соответствовать напряжению аккумуляторной батареи автомобиля при изменении частоты вращения двигателя.

Динамо-машина на велосипеде, которая вырабатывает электричество во время езды, является еще одним примером генератора. Его основная конструкция точно такая же, как и у описанного выше самодельного генератора.

динамо-машина для велосипеда

Принцип работы генератора: питание вашего дома с помощью генератора естественные или техногенные причины. Но как работает генератор? Независимо от того, являетесь ли вы новичком в использовании генератора или имеете большой опыт, вам необходимо знать несколько вещей, чтобы эксплуатировать его безопасно.

«Самое важное, что вы можете сделать для безопасной эксплуатации генератора, — это спланировать его использование до того, как он вам понадобится», — говорит Кевин Коул, старший младший инженер производителя генераторов Generac. Спланируйте, что вы хотите питать, и как вы будете использовать генератор для питания этих нагрузок.

➡️ Как работает генератор?

Прежде чем мы углубимся в технические характеристики и рекомендации для домашнего генератора, важно отметить, что портативные генераторы — это не то же самое, что домашние резервные генераторы, которые постоянно подключены к вашему дому. Домашние резервные генераторы автоматически включаются, когда сеть перестает подавать электроэнергию в ваш дом, в то время как портативный генератор меньше по размеру и требует большего планирования.

Портативные генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую, часто полагаясь на газ для запуска процесса (хотя вы также можете найти дизельные и пропановые генераторы). В любом случае ваш генератор состоит из пяти основных частей: двигатель внутреннего сгорания, генератор переменного тока, стартер, топливный бак и розетки.

➡️ Требования к электропитанию

1) Размер имеет значение: Правильно определите размер генератора, чтобы он соответствовал электрическим нагрузкам, которые вы собираетесь питать, с некоторой встроенной избыточной мощностью. Мы писали на эту тему, как и многие другие. , так что недостатка в хорошей информации нет. Если вы занижаете мощность генератора, вы создаете, по сути, то же самое состояние, что и электроэнергия, но с недостаточным напряжением. Это может повредить что-то такое большое, как скважинный насос, или такое маленькое, как компьютер.

2) Используйте автоматический переключатель: Самый безопасный способ использования портативного генератора для резервного питания дома — использовать его вместе с ручным переключателем — надежным электрическим механизмом. Генератор подключается к переключателю с помощью толстого прочного кабеля, называемого «кабелем генераторной установки», который вставляется в розетку, установленную снаружи дома (эта розетка официально известна как «коробка ввода питания»). . Кабель внутри дома проходит от розетки до переключателя. Электроэнергия от генератора проходит через шнур генераторной установки, к розетке, через внутренний кабель, к переключателю передачи и его автоматическим выключателям к различным цепям, которые вам нужны для безопасного питания.

Автоматический переключатель имеет три назначения:

• Он изолирует цепи в доме, которые вы хотите запитать; все остальные цепи остаются без питания, что помогает предотвратить перегрузку.
• Перекидной переключатель электрически изолирует генератор и дом от сети. Это предотвращает обратную подачу вырабатываемой электроэнергии в сеть и возникновение пожара или причинение вреда персоналу коммунальных служб, прибывшему для выполнения ремонтных работ и восстановления подачи электроэнергии.
• Выключатель предотвращает подачу электроэнергии в дом при работающем генераторе, что может привести к возгоранию электричества и возгоранию генератора.

➡️ Обзоры экспертов

• Лучшие генераторы для поддержания работы дома

прерыватель) розеток на генераторах двойного напряжения (тех, что выдают 120 и 240 вольт). Для генераторов, оснащенных розетками с защитным контактом, требуется специальный переключатель. Этот переключатель можно назвать трехполюсным переключателем или просто переключателем, совместимым с GFCI, и он также требуется NEC. Когда вы нажимаете этот переключатель, вы не только отделяете цепи, питаемые от генератора, от двух 120-вольтовых цепей, питаемых коммунальным предприятием, вы также отключаете третью ветвь цепи, питаемой коммунальным предприятием, называемую нейтралью. Если вы используете стандартный 2-полюсный переключатель на генераторе, оборудованном GFCI (который не отключает нейтраль), выходы GFCI отключатся. Использование этого переключателя является нарушением электрических правил, и, отключив розетки GFCI, вы ограничили возможности генератора. Это иронично, поскольку вы заплатили дополнительные деньги за защиту GFCI. Вы можете использовать 3-полюсный переключатель или 2-полюсный переключатель на всех других типах (не GFCI) генераторов.

4) Используйте шнуры повышенной прочности (правильно): Предположим, у вас еще нет денег для установки переключателя. Вы можете безопасно эксплуатировать приборы, подключенные непосредственно к генератору. Вы можете питать свой холодильник, электроинструменты и компьютеры (например), подключив длинные удлинители к генератору. Эти шнуры должны быть прочными и иметь достаточно толстую проволоку, чтобы выдерживать ток, протекающий через них; на упаковке шнура указано, на какую электрическую нагрузку он рассчитан. Затем шнуры должны быть рассчитаны на использование вне помещений. Наконец, вы хотите прокладывать шнуры таким образом, чтобы они не были повреждены, перекручены или свернуты, особенно при питании устройства высокой мощности, такого как обогреватель. Спиральные удлинители могут нагреваться настолько, что могут расплавиться.

Woods Удлинительный шнур Woods 12 калибра для сверхпрочных условий эксплуатации 100 футов

Удлинитель Woods Woods 12 калибра Extra Heavy Duty 100 футов

$1080 питание нагрузки через удлинитель. Запустите генератор и подключите к нему шнуры. Затем зайдите внутрь и подключите нагрузки к удлинителю. Сделайте обратное, когда придет время отключить нагрузки. Отключите нагрузку от генератора, затем выйдите на улицу, отсоедините шнуры и выключите генератор.

5) Когда и как использовать заземляющий стержень: Не подключайте генератор к заземляющему стержню, когда вы подключаете нагрузки напрямую к генератору с помощью удлинителей. Повторим это: если вы подключаете сверхмощный удлинитель к генератору и подключаете его к электроприбору, электроинструменту или устройству, пропустите заземляющий стержень.

И наоборот, используйте заземляющий стержень при питании цепей через безынерционный переключатель. Соедините наконечник заземления на генераторе с заземляющим стержнем с помощью куска медного провода того же сечения, что и самый толстый провод в цепи, которую вы запитываете. Например, если вы используете генератор для питания кондиционера на 240 вольт или электрической плиты, вам может понадобиться заземляющий провод калибра 6 или 8.

Lex20//Getty Images

➡️ Защита от угарного газа

Как и большинство машин с небольшим двигателем, генераторы производят большое количество угарного газа (CO). Вы слышали, как мы это говорили раньше, но повторим еще раз: никогда, ни при каких обстоятельствах не включайте генератор в гараже, хозяйственном здании или сарае (даже с открытой дверью), в подвале или в любом другом месте. способ, при котором угарный газ может накапливаться до такой степени, что становится смертельным.

Кроме того, направьте выхлоп генератора в сторону от дома. Если есть возможность сориентировать генератор относительно преобладающего ветра так, чтобы он находился с подветренной стороны от дома, сделайте это. Закрепите генератор высокопрочной цепью и навесным замком.

✅ Безопасность прежде всего

• Что такое отравление угарным газом?

Наконец, многие генераторы оснащены датчиками угарного газа, которые отключают машину до того, как уровень угарного газа достигнет уровня, при котором он станет смертельным. Хотя генератор, оборудованный таким образом, немного дороже, чем генератор без этой технологии, это все же хорошая идея.

➡️ Качество топлива и безопасность

Не заправляйте горячий генератор, не заправляйте его в присутствии обогревателя или другого горячего предмета (например, гриля для барбекю), который работает поблизости, и не храните топливо. контейнеры рядом с генератором. Особенно помните, что глушитель генератора может быть достаточно горячим, чтобы расплавить пластик. Представьте себе: вы выключили генератор и поставили к нему канистру с бензином, ожидая, пока генератор остынет, — при этом вы забываете, что глушитель раскален докрасна, и он небрежно проплавляет дыру в боковой стенке. -установлен газовый баллон.

Связанная статья

• 15 отличных переносных обогревателей

Поддерживайте запасы топлива. Если вы покупаете топливо оптом, чтобы его хватило на несколько дней или дольше, используйте стабилизатор топлива, чтобы замедлить химическую деградацию топлива. После того, как аварийная ситуация миновала, тщательно удалите топливо из генератора. Запустите машину всухую и слейте бензин из карбюратора и топливопроводов. Химически испорченное топливо может оставить осадок, который затруднит перезапуск генератора.

STA-BIL Стабилизатор топлива для хранения STA-BIL

STA-BIL Стабилизатор топлива для хранения STA-BIL

12 долларов в Walmart 19 долларов в Home Depot 17 долларов в Tractor Supply Co

все виды мощеных укрытий для защиты их генератора от ветра, дождя и снега.

Если предположить, что их не сдует и не разрушит, все в порядке, но соблюдайте пятифутовое воздушное пространство от генератора до окружающих поверхностей; это предотвращает перегрев генератора и снижает риск возгорания. Если вы предпочитаете готовое решение, вы можете купить готовый чехол для запуска вашего генератора в ненастную погоду, например Gen Tent.

➡️ Эксплуатационная безопасность: проведите пробный запуск

Единственный способ убедиться в том, что ваша система работает должным образом, — это тщательно протестировать ее сразу после настройки. Не ждите аварийной ситуации, сделайте полный пробный запуск, пока все в норме и вы спокойны. Вы можете узнать несколько вещей. Все может работать на генерируемой энергии так же легко, как и при использовании электроэнергии от сети. А может и нет. Когда тестовый прогон указывает на проблемы, нужно проверить несколько вещей.

4 Great Portable Home Generators

Most Powerful

DuroMax DuroMax XP12000EH Portable Generator

Now 38% Off

$869 at Amazon$1,099 at Walmart$1,400 at Tractor Supply Co

With 12,000 starting watts, this dual fuel generator может работать на пропане или электричестве, имеет электрический запуск и отключение при низком уровне масла.

Тихий

Champion Инверторный генератор с открытой рамой Champion 4000 Вт

Скидка 12%

963 доллара в Amazon 673 доллара в Home Depot 969 долларов в Walmart

Этот чемпион тише и легче генераторов такой же мощности, его можно подключать к розетке дома или дома или работать на газе до 17 часов.

Portable

WEN WEN 56200i Газовый инверторный генератор мощностью 2000 Вт

491 долл. США в Amazon 349 долл. США в Walmart

Этот компактный генератор с баком емкостью один галлон и множеством розеток безопасно использовать для зарядки электроники.

Дистанционный запуск

Портативный генератор Westinghouse Westinghouse WGen7500

Теперь скидка 11%

577 долларов США в Amazon 1140 долларов США в Walmart

Благодаря дистанционному брелку и простому запуску с помощью кнопки вы можете безопасно запускать этот генератор на расстоянии до 260 футов от вашего дома на газе или пропане.

1) Отключение розеток GFCI: Это указывает либо на замыкание на землю в цепи, питаемой генератором, либо на то, что был использован несовместимый двухполюсный переключатель. Установка трехполюсного переключателя должна решить проблему. Если это не так, вам нужно найти замыкание на землю, скрывающееся где-то в электрической системе.

2) Сработали выключатели: Вы что-то перегрузили — попробуйте улучшить управление питанием. Например, вы могли рассчитать потребляемую мощность скважинного насоса. Если выяснится, что двигателю насоса требуется больше энергии, чем вы думали, скорректируйте потребление энергии так, чтобы ничто другое не потребляло энергию (или только незначительную мощность), и дайте скважинному насосу полный доступ к полной мощности генератора, когда он заряжает аккумулятор. ну танк. Последнее, что вам нужно, — это пониженное напряжение для больших нагрузок, таких как скважинный насос, что в конечном итоге приведет к его повреждению. Электродвигатели могут в течение первых нескольких секунд после запуска увеличить ток, в три раза превышающий их номинальный ток.

3)Устройства, которые отказываются работать или плохо работают от генератора: Причин тому множество, от неаккуратной установки переключателя до неисправности самого генератора . Недорогим генераторам (от компаний, о которых вы никогда не слышали) может не хватать качества их электрической мощности. Например, генератор выдает 120 вольт, но не стабильно. Эта плохая новость становится еще хуже, когда размер генератора меньше. Теперь его низкое качество электроэнергии в нормальных условиях эксплуатации становится еще хуже, поскольку к нему предъявляются повышенные требования.

И недорогая бытовая электроника (огромный телевизор с плоским экраном, который был подозрительно дешев в крупном розничном магазине), и крупная бытовая техника часто имеют плохую способность фильтрации питания в своих цепях постоянного тока. Они оба могут быть уязвимы к низкому качеству электроэнергии, производимой генераторами, произведенными компаниями-однодневками. Результатом будет повреждение ваших приборов или электроники.

Мы советуем использовать генераторы известных марок, особенно производителей, входящих в Ассоциацию производителей портативных генераторов.