چگونه می توان ژنراتور را با دستان خود ساخت؟ ژنراتور برقی ساده خانگی از موتور الکتریکی در خانه

2024 نویسنده: Beatrice Philips | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-18 12:10

برق از نزدیکترین خط انتقال برق همیشه بدون وقفه تامین نمی شود. در شهرک های حومه ، که قطع برق برای یک یا چند ساعت یک اتفاق مکرر است ، ژنراتورها به از بین بردن وقفه در منبع تغذیه کمک می کنند. اگر مهارت هایی دارید ، می توانید آنها را خودتان انجام دهید.

ویژگی های ژنراتورهای خانگی

ویژگی اصلی ، که به دلیل آن بسیاری از کاربران از انواع ابزارها در مورد چنین "محصول خانگی" تصمیم می گیرند - توانایی به کار انداختن ژنراتور ، که نه تنها برای شارژ مجدد تلفن همراه ، بلکه برای تأمین لپ تاپ ، تلویزیون و حتی مینی فریزر خانگی ، بدون ذکر دهها لامپ LED کافی است. به عنوان یک قاعده ، نوع دستگاه با بیشترین بازده خروجی و کمترین تلاش اعمال می شود.

در هر صورت ، اساس یک موتور برگشت پذیر است که نه تنها برق را به انرژی جنبشی (مکانیکی) تبدیل می کند ، بلکه برعکس نیز کار می کند.

برای ساخت چنین دستگاهی ، کاربر باید دانش زیر را داشته باشد

• نمودارهای سیم کشی را درک کنید ، قادر به خواندن آنها باشید … به گفته یکی از آنها ، دستگاه مشابهی در حال مونتاژ است.
• درک درستی از نحوه عملکرد ژنراتور الکتریکی داشته باشید .کار آن بر اساس قانون فارادی است: تعداد خطوط مغناطیسی آهنربای دائمی که مدار را سوراخ می کند باید تغییر کند ، در غیر این صورت برق تولید نمی شود.
• دارای مهارت های نصب و راه اندازی برق و لوله کشی ، توانایی اداره ابزارهای برقی . پیش از این ، در زمان شوروی ، نه تنها فیزیک ، بلکه قدرت مواد (بخشی از علم در مورد قدرت مواد) بخشی اجباری از برنامه آموزشی بود. واقعیت این است که عناصر نادرست انتخاب شده از ساختارهای نگهدارنده ، که به روش مورد نیاز به یکدیگر متصل نشده اند ، به سرعت تحت بار فعال تغییر شکل می دهند.

با تمام دانش و تمایل فوق ، کاربر می تواند به راحتی دستگاهی را جمع آوری کند که دهها هزار روبل (در مقایسه با دستگاه صنعتی) ذخیره می کند.

ساخت

ساخت ژنراتور الکتریکی در خانه با دستان خود دشوار نیست .یک ژنراتور مغناطیسی ساده بر اساس هر یک از موتورهای آماده مونتاژ می شود: کلکتور ، پله ، و غیره. همچنین می توانید چنین "خانگی" را از ابتدا با ثابت کردن آهنرباها در یک محور چرخشی و قرار دادن آنها در یک سیم پیچ مستطیلی مونتاژ کنید. که در حین چرخش یک میدان الکترواستاتیک ایجاد می کند.

یک ژنراتور الکتریکی چوبی در واقع یک اجاق گاز (شامل یک کمپینگ) است که روی دیوارهای آن عناصر پلتیه ثابت شده و توسط رادیاتورها بسته می شوند .اصل اثر Peltier این است که صفحات هادی های مختلف از یک طرف گرم می شوند و از طرف دیگر سرد می شوند. این منجر به ظاهر شدن یک جریان الکتریکی در قطب های چنین صفحه ای می شود. از همه بهتر ، چنین کوره ژنراتور در یخ زدگی کار می کند: بیشترین اختلاف دما در هر طرف صفحه منجر به ایجاد حداکثر توان می شود.

ژنراتور بخار یک نیروگاه حرارتی کلاسیک در نسخه مینی است … کوره حلقه آب بخار تولید می کند که به پره های توربین تغذیه می شود. انرژی حرارتی بخار ، توربین را مجبور می کند موتور ژنراتور را بچرخاند ، که محور آن به طور محکم به شفت خود توربین متصل است. چنین سیستمی بسته است: نیاز به نظارت دوره ای از خارج و همچنین وجود مدار خنک کننده دارد که در آن بخار مجدداً به آب متراکم می شود.

چنین نصب بسیار عظیمی است ، شما آن را در پیاده روی با خود نمی برید.

ژنراتور بر اساس موتور ناهمزمان با قدرت 220 ولت دستگاهی با سه سیم پیچ استاتور (قسمت ثابت موتور) است.از آنجایی که خود موتور از 220 یا 380 ولت (در شبکه سه فاز) کار می کند ، پس همان ولتاژ را تولید می کند ، فقط کافی است محور خود را حداقل تا 50 دور در ثانیه بچرخانید. نیازی به جمع آوری آن نیست: برای استفاده از واحد تمام شده ، فقط باید خازن های اضافی را به سیم پیچ ها وصل کنید.

ابزار و مواد

یک موتور مناسب به عنوان ماژول کار ژنراتور الکترومغناطیسی (مکانیکی) در نظر گرفته می شود. انواع مختلفی از موتورها استفاده می شود: جمع کننده (برس) ، بدون برس ، پله ای (از برس و حلقه استفاده نمی شود) ، همزمان و ناهمزمان. بسته به جریان تولید شده ، از قطعات و مجموعه های زیر استفاده می شود.

• دیودهای اصلاح کننده جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کند. پلهای دیودی با قدرت بالا در حال فروش هستند که برای جریانهای دهها آمپر و ولتاژ تا 50 ولت طراحی شده اند.
• خازن های قطبی … طراحی شده برای جریان مستقیم آنها نقش یک فیلتر صاف کننده را بازی می کنند که امواج ولتاژ DC را یکنواخت می کند.
• برد اضافی با پورت USB - ولتاژ را به 1 ، 5-20 ولت در تلفن های هوشمند ، رایانه لوحی و اکثر لپ تاپ ها تبدیل می کند. 5. سفارش در AliExpress و سایر فروشگاه های آنلاین.

همه این اجزای رادیویی زمانی مورد نیاز است که موتور ژنراتور بیش از چند ده ولت تولید نکند.

برای مثال ، استفاده از موتور ناهمزمان نیاز به اتصال اسبابک ها و سایر دستگاه ها به طور معمول دارد - مانند پریز خانگی.

مواد کمکی می توانند هر کدام باشند ، زیرا نقش یک ساختار پشتیبان را بازی می کنند:

• میله های چوبی ؛
• اتصالات فلزی ؛
• پروفایل ها ؛
• اتصالات (پیچ و مهره با مهره و واشر ، گیره ، براکت ، گیره ، براکت ، پیچ) ؛
• لوله های با هر قطر و غیره

از محصولات زیر به عنوان ابزار قدرت استفاده می شود

• بلغاری با مجموعه ای از دیسک های برش (برای فلز و چوب) و یک دیسک سنگ زنی (ارائه شده به شکل یک گرد و غبار یا یک دیسک سخت جهانی).
• مته برقی با مجموعه ای از مته های فلزی. اگر به عنوان مثال ، یک توربین بادی با تکیه گاه روی دیوار خانه نصب شده باشد ، ممکن است یک مته چکشی استاندارد با مجموعه ای از مته های چکش و / یا تاج های بتنی مورد نیاز باشد. مته چکشی همچنین می تواند مجهز به آداپتور مته های ساده یا مخروطی و تاج های چوبی باشد.
• پیچ گوشتی هنگامی که ساختار عظیم است ، لازم است ، و شما باید پیچ های خود چسب را به مقدار چند ده تن پیچ کنید. می توان آن را با سرهای آچار آداپتور یا سر جهانی برای مهره ها تکمیل کرد ، که یادآور آچار قابل تنظیم است.

با تهیه تجهیزات لازم ، بیایید به روند ساخت مجموعه ژنراتور ادامه دهیم.

نمودار مونتاژ

یک ژنراتور ناهمزمان دارای ویژگی خود همگام سازی است: روشن کردن سیم پیچ روتور بدون منبع تغذیه ، که در آن یک میدان مغناطیسی ثابت برانگیخته می شود. خود تحریک سیم پیچ روتور سنجاب قفس به دلیل پدیده مغناطش باقی مانده انجام می شود. برای مونتاژ ژنراتور ناهمزمان ، دستورالعمل های زیر را دنبال کنید.

1. موتور را قرار داده و درایو را انتقال دهید روی یک سازه نگهدارنده
2. خازن های متغیر (غیر قطبی) را به سیم پیچ ها وصل کنید … سیم پیچ ها طبق طرح "ستاره" گنجانده شده اند: برخی از انتهای آنها در مرکز (روی بدنه) همگرا می شوند ، در حالی که برخی دیگر جداگانه بیرون آورده می شوند.
3. خازن ها مطابق طرح "مثلث" متصل می شوند: انتهای آزاد سیم پیچ ها به بالای آن متصل می شوند … قدرت موتور - 2-5 کیلووات ، ظرفیت خازن - 28-138 میکرو فاراد. بسته به باری که قصد استفاده از آن را دارید ، چنین ظرفیتی را انتخاب کنید تا ولتاژ تولیدی کاهش نیابد.

قبل از راه اندازی ژنراتور را آزمایش کنید . این آزمایش را می توان با استفاده از یک لامپ رشته ای معمولی چند ده واتی انجام داد. وظیفه این است که از تامین بی وقفه ولتاژ تولید شده اطمینان حاصل شود. به تنظیماتی نیاز دارید که بتواند 3000 دور در دقیقه را تحویل دهد. به عنوان مثال ، یک توربین بادی قوی با گیربکس (یا درایو زنجیره ای) ، موتور سوخت از هر واحد ، توربین آب روی رودخانه و غیره.

واقعیت این است که یک شخص به تنهایی قادر نخواهد بود هر موتور ژنراتوری را به قدرتی بیش از 150 وات بچرخاند ، صرف نظر از تلاش او. در اینجا امکانات او محدود است.

ساخت ژنراتور ناهمزمان ساده ترین تغییر مدار موتور آماده از همان نوع است .نیازی به تیز کردن روتور برای آهنرباهای نئودیمیوم نیست ، این را نمی توان در مورد ژنراتور خودرو ، که در آن سیم پیچ روتور با باتری تغذیه می شود ، گفت. به هر حال ، اکثر ژنراتورهای اتومبیل مدرن بر اساس یک موتور همزمان ساخته می شوند ، که در آن تعداد دور در دقیقه به شدت با فرکانس جریان تولید شده ارتباط دارد. برای رهایی از نیاز به تغذیه سیم پیچ روتور ، می توانید موتور را با برداشتن این سیم پیچ و برش محور روتور در زیر آهنرباهای مسطح دوباره انجام دهید.

برای مونتاژ ژنراتور چوبی ، موارد زیر را انجام دهید

1. روی دیوار اجاق گاز یا اجاق گاز پیرولیز رادیاتور را با میخ های داخل آن قرار دهید .
2. کوه دارای یک یا چند عنصر Peltier است که روی ناحیه رادیاتور تمرکز می کند.
3. به عنصر وصل کنید Peltier یک رادیاتور دیگر است.
4. دستگاه را در قسمت سایه دار خانه در یک منطقه مشخص قرار دهید . دیوار نباید عایق باشد و همچنین در این مرحله بسیار ضخیم باشد ، زیرا دسترسی به سرما خارجی لازم است. یک گزینه ایده آل یک محفظه اتاق فنی برای چنین اجاق گاز است ، که در آن مجرای تهویه مکش برای سوزاندن هیزم وجود دارد. رادیاتور کنار آن در طرف سرد قرار می گیرد.

شروع چنین ژنراتوری هنگام آتش زدن هیزم انجام می شود. هنگامی که چوب در آتش است ، عنصر Peltier حداکثر قدرت را ارائه می دهد. با هوای سرد از خیابان سرد می شود. فرآیند گرمایش توسط دیوار اجاق گاز تأمین می شود.

توصیه می شود از دستورالعمل های زیر برای مونتاژ ژنراتور جمع کننده استفاده کنید

1. موتور برس را روی یک قاب پایه یا ساختار دیگر قرار دهید.
2. خازن صاف کننده DC و برد مبدل (اینورتر DC) را به پایانه های آن وصل کنید.
3. پورت USB را به خروجی برد DC وصل کنید (در صورت عدم همراه بودن آن).
4. ژنراتور را روی قاب دوچرخه قرار دهید یا یک "توربین بادی" برای آن بسازید (به عنوان مثال ، از قطعات یک فن با موتور خراب). در مورد دوم ، برای راحتی "آسیاب بادی" ، یک پره ساقه قرار داده می شود و ساختار را در جهت باد می چرخاند.

تلفن هوشمند ، رایانه لوحی ، تلفن همراه ، ساعت هوشمند یا سایر دستگاه های خود را متصل کنید . برای مثال ، یک موتور از چاپگر حداکثر تا چند وات توان تولید می کند: به عنوان مثال ، در ولتاژ 12 ولت که برای آن طراحی شده است ، جریان می تواند به 600 میلی آمپر برسد. معایب موتورهای کلکتور: راندمان پایین و تعویض مکرر برس ها.

برس ها هر روز چند ساعت کار می کنند ، حداکثر 2-3 ماه دوام می آورند.

از موتور پله ای به جای موتور جمع کننده استفاده کنید: کارایی آن بسیار بیشتر است ، می تواند بیش از ده سال دوام بیاورد. فروشگاه های آنلاین مملو از مدل هایی هستند که ولتاژ 12 ولت و جریان 1 ، 8-4 ، 2 آمپر می دهند. موتور پله ای می تواند دارای 2 ، 3 یا 4 سیم پیچ باشد. با روشن کردن آنها به صورت سری ، 24 ، 36 یا 48 ولت دریافت می کنید. اتصال موازی آمپراژ نسبتاً بالاتری خواهد داشت. "اورکلاک" ژنراتور به درجه ولتاژ مورد نیاز دشوارتر خواهد بود.

توصیه هایی برای استفاده

توصیه می شود ژنراتوری که در شرایط بیرونی استفاده می شود (نیروگاه بادی برای یک خانه خصوصی ، ژنراتور دوچرخه) با قرار دادن آن در یک محفظه جداگانه در برابر باران ، خاک جاده و سایر ذرات خارجی محافظت شود.

این دستگاه که در شرایط بیرونی و در حالت بارهای زیاد روزانه کار می کند ، نیاز به روانکاری منظم (حداقل هر شش ماه یک بار) یاتاقان ها دارد . آنها به نوبه خود در هر موتور ژنراتور وجود دارند.

اتصال موتور و قطعات الکترونیکی کمکی را کوتاه نکنید. چرخش موتور بسته به دلیل نیرویی متناسب با بار که مانع چرخش روتور می شود ، چندین برابر مشکل تر است. سیم پیچ هایی که در حین چرخاندن شفت اتصال کوتاه دارند ممکن است بسوزند. وسایل الکترونیکی نیمه هادی (سلول های خورشیدی ، عناصر Peltier) نیز به سرعت بسته می شوند و بسته می شوند.