Генератор своими руками: схема, порядок сборки в домашних условиях

Электроэнергия не всегда подается непрерывно, например, из-за удаленности линий электропередач жилых домов. А когда вы то и дело выключаете свет, не задумывались ли вы о покупке генератора? Конечно, приобретенное устройство – решение не из дешевых, а затраты не всегда оправданы. Более удобный вариант – изготовить генератор самостоятельно. Такое решение не требует больших вложений на сборку, оно может преобразовывать энергию не только за счет дорогого бензина, дизеля, но и более доступных – газа, пара и т.д.

Таким образом решает проблему с отключениями электроэнергии и экономит определенную сумму в бюджете. Но как сделать действительно качественный генератор, какие еще преимущества у самодельного изделия по сравнению с покупными устройствами? Мы поможем вам разобраться во всех нюансах: в этой статье мы приведем вам схемы сборки электрогенератора, принцип его работы, преимущества использования самоделок. Так же рассмотрим пошаговую инструкцию по изготовлению генератора в домашних условиях.

Преимущества самодельного генератора

Самодельный генератор превосходит покупной более доступной стоимостью. Конечно, финансовая сторона важна, но самодельный прибор – это прибор, к которому предъявляются только необходимые и заявленные требования.

Стоит учесть, что выбранная конструкция напрямую влияет на КПД. Так, в асинхронных генераторах потери КПД не превышают 5%. Лаконичный дизайн корпуса с защитой двигателя от влаги и грязи снижает необходимость частого обслуживания. Асинхронный генератор более устойчив к перенапряжениям за счет выходного выпрямителя, который предотвращает повреждение подключенного оборудования.

Самодельный генератор работает независимо от удаленности линии электропередачи, обеспечивая электричеством в любых условиях. Преобразует энергию, используя удобное топливо

Такое устройство эффективно питает сварочные аппараты, лампы накаливания, компьютеры и мобильное оборудование, чувствительное к перепадам напряжения. Обладает хорошими характеристиками и прочностью.

Устройство является хорошей альтернативой обычным источникам питания, помогает при аварийном отключении электроэнергии, экономит деньги. Он мобильный, небольшой по размеру, простой конструкции, легко ремонтируется – сломанные детали и узлы можно заменить самостоятельно.

Помимо прочего, изделие для дома имеет небольшие размеры, поэтому его легко установить даже в небольших помещениях.

Самодельный генератор можно разместить в небольшом помещении, благодаря компактной конструкции устройству не требуется много места для его установки

В зависимости от типа используемого топлива генератор требует только принятия мер предосторожности во время использования.

При эксплуатации самодельного генератора следует соблюдать меры предосторожности: остерегайтесь электрических проводов, не допускайте их спутывания, не касайтесь оголенных проводов руками и т.д.

Разнообразие генераторов электроэнергии

Обычно самодельный генератор в домашних условиях изготавливают на базе асинхронного, магнитного, парового, дровяного двигателя.

Вариант № 1 – асинхронный генератор

Устройство сможет генерировать напряжение 220-380 В, исходя из показателей выбранного двигателя.

Чтобы собрать такой генератор, достаточно запустить асинхронный двигатель, подключив конденсаторы к обмоткам.

Генератор на базе асинхронного двигателя синхронизирует, запускает обмотки ротора с постоянным магнитным полем.

Двигатель снабжен ротором с трехфазной или однофазной обмоткой, кабельным вводом, устройствами короткого замыкания, щетками, датчиком регулирования

Если ротор является короткозамкнутым ротором, обмотки возбуждаются остаточной намагничивающей силой.

Вариант № 2 – Магнитное устройство

Для магнитного генератора подойдут коллектор, шаговый двигатель (синхронный бесщеточный) и другие.

Обмотка с большим количеством полюсов увеличивает КПД. По сравнению с классической схемой (КПД 0,86) 48-полюсная обмотка позволяет увеличить мощность генератора

В процессе сборки магниты прикрепляются к оси вращения и устанавливаются в прямоугольную катушку. Последние при вращении магнитов создают электростатическое поле.

Вариант № 3 – парогенератор

Для парогенератора используется печь с водяным контуром. Устройство приводится в действие тепловой энергией паровых и турбинных лопаток.

Чтобы сделать парогенератор своими руками, понадобится духовка с водяным контуром (охлаждение

это замкнутая система с массивным немобильным блоком, требующим контроля и охлаждающего контура для преобразования пара в воду.

Вариант № 4 – дровяное устройство

Для дровяного генератора используются печи, в том числе полевые. Элементы Пельтье крепятся к стенкам печей, а конструкция размещается в корпусе радиатора.

Принцип работы генератора следующий: когда поверхность токопроводящих пластин нагревается с одной стороны, другая охлаждается.

Чтобы сделать генератор на дровах самостоятельно, можно использовать любую печь. Генератор питается от элементов Пельтье, которые нагревают и охлаждают проводящие пластины

На полюсах пластин появляется электрический ток. Большая разница температур пластин обеспечивает максимальную мощность генератора.

Агрегат наиболее эффективен при минусовых температурах.

Принцип работы электрогенератора

Работа генераторов осуществляется по принципу электромагнитной индукции, когда ток вводится в замкнутую цепь из-за его пересечения с вращающимся магнитным полем. Магнитное поле создается обмотками или постоянными магнитами.

Когда электродвижущая сила коллектора достигает замкнутого контура и щеточных узлов, ротор начинает вращаться вместе с магнитным потоком. Это создает напряжение в подпружиненных щетках, прижатых к пластинчатым коллекторам.

Кроме того, электрический ток передается на выходные клеммы, проходит по сети и распространяется через генератор.

Используются генераторы как переменного, так и постоянного тока. Генератор переменного тока имеет небольшие размеры, не генерирует вихревые токи, при этом он способен работать при экстремальных температурах. Устройство с постоянным током не требует тщательного контроля, у него значительное количество ресурсов.

Конструктивно генератор включает: щетки с щеткодержателями, коммутатор, якорную обмотку, якорь, стартер, контактные кольца, пусковую обмотку, ротор, корпус, вентилятор, привод и станину

Генератор может быть синхронным или асинхронным. Первый – с постоянным электрическим магнитом и числом оборотов статора, равным вращающемуся, который формирует магнитное поле. К достоинствам такого генератора можно отнести стабильное высокое напряжение, к недостаткам можно отнести токи перегрузки из-за завышенной нагрузки на регулятор, что увеличивает ток обмотки ротора.

Конструкция асинхронного генератора: ротор с короткозамкнутым ротором, статор. Когда ротор вращается, генератор индуцирует ток, а магнитное поле создает синусоидальное напряжение.

Пошаговая инструкция по сборке

собрать генератор в домашних условиях необходимо после подготовки набора необходимых радиодеталей, электроинструмента и материалов.

Этап 1 – подготовка радиодеталей

двигатель необходим для сборки модуля механического генератора с электромагнитами. Для изготовления маломощного генератора можно использовать электродвигатель стиральной машины типа «Ока», «Волга», насос «Агидель» и другие.

Ток, генерируемый двигателем, определяет выбор деталей и узлов. Для преобразования тока из переменного в постоянный необходимы выпрямительные диоды, например, мощный диодный мост на десятки ампер с напряжением не более 50 В. Для полярных конденсаторов постоянного тока используются сглаживающие фильтры с возможностью выравнивания волн постоянного напряжения важные.

Для изготовления самодельного ветрогенератора не требуется высокой точности и узкоспециализированных материалов. Построенный образец работает при скорости ветра от 9 до 10 м / с и обеспечивает мощность 800 Вт.

В качестве дополнительной платы с USB-портом для подключения гаджетов выбрано устройство для преобразования напряжения 1,5-20 В. Такого перечня радиодеталей достаточно для маломощного генератора с напряжением до двух десятков вольт. В случае с асинхронным двигателем можно будет подключать мобильные устройства напрямую.

2 этап – подготовка инструментов и материалов

Из электроинструментов вам понадобится болгарка, в одном комплекте которой есть отрезные диски по металлу, дереву и абразивный диск (твердый или наждачная бумага).

Рекомендуем ознакомиться с правилами работы с болгаркой.

также понадобится электродрель со сверлами по металлу. Вам может понадобиться перфоратор с перфоратором, коронки по бетону. Иногда перфоратор комплектуется переходником с простыми коническими сверлами, деревянными коронками. Также пригодится отвертка с головками для переходного ключа, головка для гаек.

Материалы понадобятся для сборки корпуса генератора. Их выбирают по своему усмотрению. Это могут быть катаные трубы разного диаметра, металлическая арматура, профили и др.

При сборке конструкции генератора под рукой мастера должны быть отвертки разного диаметра, плоскогубцы, молоток, гаечные ключи и т.д.

Для подключения они снабжены крепежом: гайками, шайбами, саморезами, болтами. Это универсальный инвентарный набор, собрав его, можно приступать к изготовлению генераторной установки своими руками.

3 этап – подготовительные работы

После подготовки инструментов и материалов начинаются подготовительные работы. Они необходимы перед сборкой генератора, поскольку включают в себя первоначальный расчет мощности устройства.

Рассчитайте мощность, подключив двигатель к сети. Указанное количество оборотов определяет мощность двигателя. Иногда для измерений используется спидометр и к полученным данным добавляется 10% для компенсации нагрузки (для предотвращения перегрева двигателя во время использования).

После точного расчета мощности конденсатор выбирается на основе ранее полученных данных о мощности двигателя.

После расчета мощности нужно выбрать конденсатор. Устройство предотвращает перегрев двигателя при работающем генераторе

По окончании подготовительных работ думают о заземлении будущего генератора. Этот процесс помогает избежать травматических ситуаций, продлить срок службы генератора.

Шаг 4 – изучите схему звезды и треугольника

Для сборки генератора в 220 нужны аналогичные схемы серийного образца – звезда или треугольник.

В сложных устройствах иногда используется комбинированная схема звезда-треугольник. При звездообразном соединении концы фиксируются в одном месте. Графический вид представляет расхождение фаз от центра в разные стороны, как если бы лучи образовали звезду. По схеме треугольника концы одной обмотки соединяются с началом следующей

По схеме звезда электрическое соединение выполняется для каждого из концов обмоток одной точки, для треугольника – последовательное соединение.

Шаг 5 – сама сборка

Рассмотрим несколько вариантов сборки электрогенератора.

Сборка асинхронного генератора

Изготовление асинхронного генератора не требует переточки ротора под неодимовые магниты, поэтому схема устройства называется переделкой готового асинхронного двигателя. В этом варианте нет необходимости запитывать обмотку ротора, она снята с двигателя и ось ротора обработана под плоские магниты.

По схеме сборки асинхронного генератора мощность устройства достигает от 2 до 5 киловатт при емкости конденсатора от 28 до 138 мкФ. Для того, чтобы напряжение было статическим, требуется мощность в зависимости от планируемой нагрузки на генератор.

Сборка агрегата проходит в три этапа. Первый предполагает сборку опорной конструкции путем установки двигателя с трансмиссией трансмиссионного типа.

Подключение производится следующим образом: конец 1-й обмотки подключается к концам начала 2-й обмотки. Далее конец второй обмотки присоединяют к началу третьей обмотки. Конец 3-й обмотки подключен к началу 1-й обмотки

На втором этапе к обмоткам подключаются переменные и неполярные конденсаторы. Последние включаются по схеме звезды, когда часть концов соединяется с центром корпуса, а остальные вытаскиваются отдельно.

Наконец, свободные концы обмотки подключаются к верхним частям конденсатора согласно треугольной схеме.

К обмоткам подключаем переменные и неполярные конденсаторы, одни концы которых подключаем к центру корпуса, другие выводятся отдельно

Перед первым запуском новый прибор испытывают, например, с обычной лампой накаливания от двух до трех десятков ватт. Это необходимо для проверки способности генератора обеспечивать бесперебойную подачу напряжения при 3000 об / мин.

Собираем генератор на дровах

Рассмотрим сборку дровяного генератора на примере печки. Порядок сборки следующий: сначала радиатор ставится на стенки печки так, чтобы наконечники смотрели внутрь. Кроме того, в зависимости от размера радиатора устанавливаются элементы Пельтье, к одному из которых впоследствии присоединяется другой радиатор.

такую установку лучше разместить в тени, возле неизолированной стены небольшой толщины, которая обеспечит максимальное охлаждение.

Бревна поджигаются, чтобы запустить генератор. При воспламенении они нагревают стенки печи, благодаря чему элемент Пельтье обеспечивает максимальную мощность. Генератор охлаждается холодным воздухом с улицы.

На нашем сайте есть подробная инструкция, как сделать газификатор на древесину своими руками.

Нюансы сборки коллекторного генератора

Коллекторный генератор собирается по следующей схеме: сначала на опорной раме ставится двигатель коллекторного типа, другая конструкция.

Затем к клеммам двигателя подключаются сглаживающий конденсатор и плата инвертора постоянного тока. Конденсатор должен быть постоянного тока.

необходимо прикрутить картридж к валу мотора, зафиксировав мотор так, чтобы картридж плотно прижимался к устройству. Кроме того, отрицательный провод двигателя соединен с минусом аккумуляторной батареи, а положительный – с анодами диодов, катоды диодов – с плюсами аккумуляторных батарей

Следующим шагом, если порта USB нет, будет подключение его к выходу с платы постоянного тока. К такому генератору можно подключать мобильные устройства.

Конструкция генератора размещается на раме велосипеда или на ветряной турбине.

Устанавливаем генератор на велосипед или ветряк из запчастей вентилятора. Для удобства использования можно прикрепить плавник на выносном стволе

Вместо коллекторного двигателя можно поставить шаговый двигатель с более высоким КПД и сроком службы 10 лет. Лучше выбирать модели с напряжением от 12 В и током от 1,8 до 4,2 ампера. В таких двигателях обмотки от 2 до 4 соединены последовательно на напряжение 24, 36, 48 В. При параллельном включении двигателя на выходе будет большая сила тока. В связи с этим генератор будет сложнее разогнать до необходимого напряжения.

Помимо этих опций, на нашем сайте доступны подробные инструкции по сборке ветряка и водородного генератора.

Рекомендации по безопасному использованию

Для генераторов, которые будут использоваться на открытом воздухе, например, ветряной электростанции, велосипедного генератора, необходимо создать защиту от осадков, пыли, грязи. Устройство размещено в специальном отдельном корпусе.

Если генератор будет работать на открытом воздухе много часов, подвергаясь ежедневным нагрузкам, ему необходима регулярная смазка подшипников. Манипуляции проводят один-два раза в полгода.

Короткое замыкание: кабелей двигателя, вспомогательной радиоэлектроники, полупроводников не допускается. Это может привести к перегоранию замкнутых обмоток.

В случае короткого замыкания ремонт двигателя может осложниться трудностью доступа к внутренним частям генератора

Ремонт двигателя может быть осложнен трудностью доступа к внутренним компонентам из-за силы ротора, который препятствует вращению пропорционально нагрузке. Чтобы не допустить подобных ситуаций, необходимо постоянно контролировать температуру двигателя, чтобы не допустить его перегрева.

Также следует постараться не использовать устройство в течение длительного времени – чем дольше работает генератор, тем меньше у него мощности. Значение оптимальной температуры двигателя от 40 до 45 градусов.

Для самодельного генератора без устройств автоматического управления требуется постоянный пользовательский контроль, в том числе для сбора данных.

Если сборка и использование самодельного электрогенератора кажется вам трудным, рекомендуем присмотреться к купленным аналогам – в следующей статье дается оценка газовых электрогенераторов.

Выводы и полезные видео по теме

Однако самодельный генератор – это резервный источник энергии с хорошими характеристиками, долговечностью двигателя и экономическими преимуществами. Даже маломощные генераторы обеспечивают работу приборов и оборудования, поддерживают комфорт на должном уровне в частном доме, в квартире в городе или за его пределами. Чтобы сделать самодельный генератор, вам просто нужно определиться с его конструкцией, типом устройства и выбрать необходимые детали.

А может у вас есть свои методы изготовления генератора своими руками, а может быть, хитрости? Поделитесь пожалуйста своими секретами. Сделать это можно в комментариях к статье, в блоке ниже.

Видео по созданию ручного генератора:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: