如何用自己的雙手製作發電機?
來自最近的電力線的電力並不總是不間斷地供應。在經常發生一小時或數小時停電的度假村,發電機有助於消除供電中斷。如果你有一些技能,你可以自己做。
自製發電機的特點
主要特點,由於各種小工具的許多用戶決定這樣的“自製” - 能夠使發電機的功率不僅足以為手機充電,還可以為筆記本電腦、電視甚至自製的迷你冰櫃供電,更不用說十幾個 LED 燈了。通常,選擇輸出回報率最高且工作量最小的設備變體。
任何情況下的基礎都是可逆發動機,它不僅可以將電能轉換為動能(機械能),反之亦然。
要製造這樣的設備,用戶必須具備以下知識。
- 了解接線圖並能夠閱讀它們.根據其中一個,組裝了一個類似的設備。
- 了解發電機的工作原理。 它的工作是基於法拉第定律:穿過電路的永磁體的磁力線的數量必須改變,否則就不會發電。
- 具備電氣和水暖工作技能,能夠操作電動工具。 以前,在蘇聯時代,不僅物理,而且材料強度(材料強度科學的一部分)是教育計劃的必修部分。事實是,錯誤選擇的承重結構元素,以不需要的方式相互連接,在主動載荷下會迅速變形。
有了上述所有知識和願望,用戶可以輕鬆組裝節省(與工業相比)超過數万盧布的設備。
製造業
在家裡製作自己的發電機很容易。 在任何現成電機的基礎上組裝一個簡單的磁力發電機:收集器、步進器等。您也可以通過將磁鐵固定在旋轉軸上並將它們放在一個旋轉時產生靜電場的矩形線圈。
燃木發電機實際上是一個火爐(包括野營火爐),其牆壁上固定有 Peltier 元件,並覆蓋有散熱器。 珀爾帖效應的本質是不同導體的板一方面被加熱,另一方面被冷卻。這導致在這種板的兩極出現電流。最重要的是,這種爐式發電機在寒冷環境下工作:板每側最大的溫差會導致最大功率的發展。
蒸汽發生器是迷你版的經典火力發電廠.水循環爐產生的蒸汽被送入渦輪機的葉片。蒸汽的熱能使渦輪轉動電動發電機,其軸與渦輪本身的軸剛性連接。這樣的系統是封閉的:它需要從外部進行定期監測,以及存在一個冷卻迴路,在該迴路中蒸汽重新冷凝成水。
這樣的裝置非常龐大,你不會帶著它去遠足。
基於由 220 伏特供電的異步電動機的發電機 - 這是一個具有三個間隔定子繞組(電機的固定部分)的設備。由於電機本身以 220 或 380 伏(在三相網絡中)運行,因此它會產生相同的電壓,您只需將其軸旋轉到每秒至少 50 轉。 無需組裝:為了使用成品單元,您只需在繞組上連接額外的電容器。
工具和材料
將合適的發動機作為電磁(機械)發電機的工作模塊。使用了幾種類型的電機:集電極(有刷)、無刷、步進(不使用刷子和環)、同步和異步。 根據產生的電流,使用以下零件和組件。
- 整流二極管。 將交流電轉換為直流電。大功率二極管電橋是市售的,設計用於數十安培的電流和高達 50 V 的電壓。
- 極性電容器.專為直流電而設計。它們起到平滑濾波器的作用,可均衡直流電壓的紋波。
- 帶 USB 端口的選件板 - 將 1.5-20 伏的電壓轉換為智能手機、平板電腦和大多數筆記本電腦所需的電壓 5。它在全球速賣通和其他在線商店訂購。
當電動發電機產生的電壓不超過幾十伏時,需要所有這些無線電組件。
例如,使用異步電動機將需要以通常的方式連接您的小工具和其他設備 - 例如從家用插座。
輔助材料可以是任何材料,因為它們起到支撐結構的作用:
- 木條;
- 金屬配件;
- 簡介;
- 緊固連接(帶螺母和墊圈的螺栓、夾子、支架、夾子、支架、自攻螺釘);
- 任何直徑的管道等
以下產品用作電動工具。
- 保加利亞語 帶有一組切割盤(用於金屬和木材)和一個砂輪(作為砂輪或通用硬盤提供)。
- 電鑽 用一套金屬鑽頭。例如,如果風力渦輪機安裝在房屋牆壁上的支架上,則可能需要帶有一組衝擊鑽和/或混凝土冠的標準鎚鑽。打孔機還可以配備一個適配器,用於簡單或錐形鑽頭和木頭冠。
- 螺絲刀。 當結構龐大時需要它,並且您需要擰入數十個螺釘。它可以配備用於適配扳手的頭或用於類似於活動扳手的螺母的通用頭。
準備好必要的庫存後,我們開始製造發電機組的過程。
裝配圖
異步發電機具有自同步的特性:在沒有動力的情況下啟動轉子繞組,在其中激發一個恆定的磁場。鼠籠式轉子繞組的自激是由於剩磁現象而產生的。 要組裝異步發電機,請按照以下說明進行操作。
- 放置電機和傳動裝置 在一個支撐結構上。
- 將可變(非極性)電容器連接到繞組.繞組本身根據“星形”方案連接:它們的一些末端會聚在中心(在外殼上),而另一些則分別引出。
- 電容器根據“三角形”方案連接:繞組的自由端連接到其頂部.發動機功率 - 2-5 千瓦,電容器容量 - 28-138 微法拉。選擇一個容量,使產生的電壓不會降低 - 取決於您計劃使用的負載。
在啟動發電機之前,對其進行測試。 可以使用幾十瓦的傳統白熾燈泡進行測試。任務是確保生成電壓的不間斷輸出。您將需要能夠提供 3000 rpm 的安裝。例如,帶有齒輪箱(或鏈傳動)的強大風車、任何裝置的燃料發動機、河流上的水輪機等。
事實是,無論他多麼努力,一個人都無法將任何電動發電機旋轉到超過 150 W 的功率。在這裡,他的選擇是有限的。
異步發電機的製造是同類成品發動機電路的最簡單改造。 不需要對釹磁鐵進行轉子再研磨,而對於轉子繞組由電池供電的汽車發電機則不能這樣說。順便說一句,大多數現代汽車發電機都是基於同步電機,其中每分鐘的轉數與產生電流的頻率密切相關。為了擺脫為轉子繞組供電的需要,您可以通過拆下該繞組並在扁平磁鐵下轉動轉子軸來改造發動機。
要組裝燃木發電機,請執行以下操作。
- 在大肚爐或熱解爐的牆上 將散熱器的“尖峰”向內放置。
- 山 它具有一個或多個珀耳帖元件,由散熱器的面積引導。
- 附加到元素 Peltier 是另一種散熱器。
- 將設備放置在房屋陰涼處的指定區域。 牆不應該是絕緣的,而且在這一點上也太厚了,因為需要接觸外面的寒冷。理想的選擇是這種爐子的技術室隔間,其中有一個用於燃燒木柴的可伸縮通風管。散熱器位於冷側旁邊。
這種發電機的啟動是通過點燃木柴來進行的。當柴火燃燒時,珀耳帖元件將發出最大的能量。它會被來自街道的冷空氣冷卻。加熱過程將由爐壁提供。
要組裝收集器生成器,建議使用以下說明。
- 將換向器電機放在承載架或其他結構上。
- 將直流平滑電容器和轉換器板(直流逆變器)連接到其端子。
- 將 USB 端口連接到 DC 板的輸出(如果沒有配備)。
- 將發電機放在自行車車架上或為其製作“風車”(例如,使用發動機故障的風扇的零件)。在後一種情況下,為了“風車”的方便,放置了一個風向標尾翼,它將結構轉向風吹的方向。
連接您的智能手機、平板電腦、手機、智能手錶或其他設備。 例如,打印機電機可產生高達幾瓦的功率:例如,在其設計的 12 伏電壓下,電流可以達到 600 毫安。集電極電機的缺點:效率低,更換電刷頻繁。
每天工作幾個小時,刷子最多可以使用2-3個月。
使用步進電機代替集電極電機:它的效率要高得多,可以持續數十年。網上商店到處都是電壓為 12 伏特和電流為 1.8-4.2 安培的型號。步進電機的繞組可以是 2、3 或 4。通過將它們串聯,您將獲得 24、36 或 48 V。並聯將產生成比例的更大安培數。將發電機“超頻”到所需的額定電壓將更加困難。
操作建議
建議將室外使用的發電機(私人住宅的風電場、自行車發電機)放置在單獨的外殼中,以防止雨水、道路污垢和其他異物進入。
在室外條件下以每天數小時的負載運行的設備需要定期(至少每六個月一次)潤滑軸承。 反過來,它們存在於每台電動發電機中。
請勿使電機引線和輔助電子設備短路。由於減慢轉子旋轉並且與負載成正比的力,使封閉式電機旋轉起來要困難幾倍。軸旋轉時短路的繞組可能會燒毀。半導體電子產品(太陽能電池、珀耳帖元件)也很快失效,被關閉。
如何用自己的雙手製作發電機,見下文。
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