Найпростіший генератор у домашніх умовах. Генератор своїми руками: найкращі ідеї та поради, як виготовити сучасний генератор своїми руками (інструкція з фото та кресленнями)

Я покажу як зібрати простий, але досить потужний генератор на 220 вольт.

Потрібно:

- колекторний мотор, можна інший на 12 вольт
- насадка на вісь мотора - патрон від дрилі
- безперебійник UPS або інвертор з 12 на 220
- діод на 10 ампер: Д214, Д242, Д215, Д232, КД203 тощо.
- дроти
- велосипед
- і бажано акумулятор на 12 вольт

Складання:

- закріплюємо велосипед так, щоб заднє колесо крутилося вільно, вивішуємо його
- прикручуємо патрон на вісь двигуна
- кріпимо мотор так, щоб патрон щільно притискався до колеса, можна підтягнути його пружиною
- підключаємо мотор до акумулятора: мінусовий провід мотора до мінуса акумулятора, плюсовий провід мотора до анода діода, катод діода до плюса акумулятора
- акумулятор з'єднуємо з безперебійником або інвертором
Усе! До безперебійника можна підключати споживачі на 220 вольт та користуватися електрикою! Як тільки акумулятор розрядиться, достатньо покрутити педалі і приблизно через годину акумулятор зарядиться.

Де взяти деталі?

- двигун можна купити в автомобільному магазині: двигун вентилятора охолодження. Коштує не дорого. А якщо хочеш майже задарма, тоді його можна скрутити на пункті прийому металу зі старого авто.
- безперебійник від персонального ПК, можна старий із непоганим внутрішнім акумулятором. Або інвертор 12 – 220, продається в автомобільних магазинах.
- діод на 10 ампер, наприклад: Д305, Д214, Д242, Д243, Д245, Д215, Д232,
Д246, Д203, Д233, КД210, КД203 і т. д. Продається у магазинах радіо запчастин. Або можна його викрутити зі старої техніки.

Мій досвід:

Кілька місяців я користувався цим генератором і він показав досить хороші результати! Зарядний струм акумулятора був приблизно 10 ампер і залежав від того, як крутити педалі. Якщо крутити поспішаючи, виходило 5 ампер, якщо крутити максимально швидко, то 20 ампер. Середня потужність генератора – 120 ват. Здебільшого користувався споживачами малої потужності:

3 Вт - заряджання телефону
- 5 Вт - радіо приймач
- 7 Вт - заряджання та користування планшетом
- 10 Вт - зарядне фотоапарата, ліхтарика та відеокамери
- 12 Вт - енергозберігаюча лампочка
- 30 Вт – музичний центр
- 40 Вт – ноутбук
- 70 Вт – телевізор (включав рідко)

Мені вистачало заряду майже на день, після чого я протягом години крутив педалі і знову можна було користуватися електрикою.

Якщо хтось знає інші методи видобутку електрики в домашніх умовах ділитеся в коментарях.

Енергія електричного струму, входячи всередину асинхронного двигуна, легко перетворюється на енергію руху на виході з нього. А що робити, якщо потрібне зворотне перетворення? У такому випадку можна зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна. Тільки функціонуватиме він в іншому режимі: за рахунок вчинення механічної роботипочне вироблятися електрика. Ідеальне рішення- Перетворення на вітрогенератор - джерело безкоштовної енергії.

Експериментально підтверджено, що магнітне поле створюється змінним електричним полем. На цьому і заснований принцип дії асинхронного двигуна, конструкція якого включає:

Корпус – те, що бачимо зовні;
Статор – нерухома частина електродвигуна;
Ротор - елемент, що приводиться в рух.

У статора головний елемент - обмотка, на яку подається змінна напруга (принцип дії не на постійних магнітах, а на магнітному полі, що ушкоджується змінним електричним). У ролі ротора виступає циліндр з пазами, в які укладено намотування. Але струм, що надходить на неї, має протилежний напрямок. В результаті утворюється два змінні електричних поля. Кожне з них створює магнітне поле, які починають взаємодіяти між собою. Але пристрій статора такий, що він не може рухатися. Тому результатом взаємодії двох магнітних полів стає обертання ротора.

Конструкція та принцип дії електрогенератора

Досвідами підтверджується і те, що магнітне поле створює змінне електричне поле. Нижче показано схему, яка доступно ілюструє принцип дії генератора.

Якщо металеву рамку помістити і повертати в магнітному полі, магнітний потік, що пронизує її, почне змінюватися. Це спричинить утворення індукційного струму всередині рамки. Якщо з'єднати кінці зі споживачем струму, наприклад, з електричною лампою, можна спостерігати її світіння. Це говорить про те, що механічна енергія, що витрачається на обертання рамки всередині магнітного поля, перетворилася на електричну енергію, яка допомогла спалахнути лампі.

Конструктивно електрогенератор складається з тих же елементів, що і електродвигун: з корпусу, статора та ротора. Різниця полягає лише у принципі дії. Чи не ротор приводиться в рух від магнітного поля, створюваного електричним у статорному намотуванні. А з'являється електричний струмв обмотці статора за рахунок зміни магнітного потоку, що пронизує її, завдяки примусовому обертанню ротора.

Від електродвигуна до електрогенератора

Життя людини сьогодні немислиме без електрики. Тому всюди будуються електростанції, що перетворюють енергію води, вітру та атомних ядеру електричну енергію. Вона стала універсальною, тому що її можна перетворити на енергію руху, тепла та світла. Це спричинило масове поширення електродвигунів. Електрогенератори менш популярні, тому що електрикою держава забезпечує централізовано. Але все ж таки іноді трапляється, що електроенергія відсутня, і отримати її звідки. У такому разі вам допоможе генератор із асинхронного двигуна.

Ми вже говорили вище, що конструктивно електрогенератор та двигун схожі один на одного. Звідси виникає питання: чи не можна це чудо техніки використовувати як джерело як механічної, так і електричної енергії? Виявляється, можна. І ми розповімо, як своїми руками переробити двигун на джерело струму.

Сенс ситуації

Якщо потрібно електрогенератор, навіщо його робити з двигуна, якщо можна купити нове обладнання? Проте якісна електротехніка – задоволення не з дешевих. І якщо у вас є не використовується в Наразімотор, чому б йому не послужити добру службу? Шляхом простих маніпуляцій та з мінімальними витратамиви отримаєте відмінне джерело струму, яке зможе живити прилади, що мають активне навантаження. До таких відносяться комп'ютерна, електронна та радіотехніка, звичайні лампи, обігрівачі та зварювальні перетворювачі.

Але економія – не єдиний плюс. Переваги електричного генератора струму, спорудженого з асинхронного електродвигуна:

Конструкція простіша, ніж у синхронного аналога;
Максимальний захист нутрощів від вологи та пилу;
Висока стійкість до перевантажень та короткого замикання;
Майже повна відсутність нелінійних спотворень;
Клірфактор (величина, що виражає нерівномірність обертання ротора) трохи більше 2%;
Обмотки під час роботи статичні, тому не зношуються, збільшуючи експлуатаційний термін;
Вироблена електрика відразу має напругу 220В або 380В залежно від того, який двигун ви вирішили переробити: однофазний або трифазний. Це означає, що до генератора можна безпосередньо підключати споживачів струму без інверторів.

Навіть якщо електрогенератор не зможе повністю забезпечити ваші потреби, його можна використовувати разом із централізованим електропостачанням. У цьому випадку йдеться знову про економію: платити доведеться менше. Вигода виражатиметься у різниці, отриманій шляхом віднімання виробленої електрики із суми спожитої електроенергії.

Що потрібно для переробки?

Щоб своїми руками змайструвати генератор із асинхронного двигуна, потрібно спочатку зрозуміти, що заважає перетворенню електричної енергії з механічної. Нагадаємо, що для утворення індукційного струму необхідна наявність магнітного поля, що змінюється з часом. При роботі обладнання в режимі двигуна воно створюється і в статорі, і в роторі за рахунок живлення від мережі. Якщо перевести техніку в режим генератора, виявиться, що магнітного поля немає зовсім. Звідки йому взятися?

Після роботи обладнання у режимі двигуна ротор зберігає залишкову намагніченість. Саме вона від примусового обертання викликає індукційний струму статорі. А для того щоб магнітне поле зберігалося, знадобиться встановлення конденсаторів, які має струм ємнісний. Саме він підтримуватиме намагніченість за рахунок самозбудження.

З питанням, звідки взялося магнітне поле, ми розібралися. Але як рухати ротор? Звичайно, якщо ви розкрутите його своїми руками, можна буде живити маленьку лампочку. Але навряд чи результат задовольнить вас. Ідеальне рішення - перетворення мотора на вітрогенератор, або вітряк.

Так називають пристрій, що перетворює кінетичну енергію вітру на механічну, а потім – на електричну. Вітрогенератори мають лопаті, які при зустрічі з вітром наводяться в рух. Обертатися вони можуть як у вертикальній, так і в горизонтальній площині.

Від теорії до практики

Збудуємо вітрогенератор з двигуна своїми руками. Для простого розуміння до інструкції додаються схеми та відео. Вам знадобляться:

Пристрій передачі енергії вітру до ротора;
Конденсатори на кожну статорну обмотку.

Сформулювати правило, за яким ви могли б з першого разу підібрати пристрій для уловлювання вітру, складно. Тут треба керуватися тим, що при роботі техніки в генераторному режимі частота обертання ротора має бути вищою на 10%, ніж при роботі як двигун. Зважати на частоту не номінальну, а холостого ходу. Приклад: номінальна частота 1000 оборотів, а холостому режимі – 1400. Тоді вироблення струму знадобиться частота, рівна приблизно 1540 оборотів на хвилину.

Підбір конденсаторів за ємністю проводиться за такою формулою:

C – шукана ємність. Q - швидкість обертання ротора в оборотах за хвилину. П – число «пі», що дорівнює 3,14. f - фазова частота (постійна величина для Росії, що дорівнює 50 Герцям). U – напруга в мережі (220, якщо одна фаза, та 380, якщо три).

Приклад розрахунку : трифазний ротор обертається зі швидкістю 2500 оборотів за хвилину. ТодіC = 2500 / (2 * 3,14 * 50 * 380 * 380) = 56 мкФ.

Увага!Не підбирайте ємність більше за розрахункову величину. Інакше буде високим активний опір, що призведе до перегріву генератора. Це може статися і тоді, коли пристрій запускатиметься без навантаження. У такому разі буде корисно зменшити ємність конденсатора. Щоб це було зробити своїми руками, ставте ємність не цільну, а збірну. Наприклад, 60 мкФ можна становити з 6 штук по 10 мкФ, з'єднаних паралельно один одному.

Як поєднувати?

Розглянемо, як зробити генератор із асинхронного двигуна, на прикладі трифазного мотора:

З'єднайте вал з пристроєм, що обертає ротор за рахунок енергії вітру;
Підключіть конденсатори за схемою трикутник, вершини якого з'єднайте з кінцями зірки або вершинами статора трикутника (залежить від типу з'єднання намоток);
Якщо на виході потрібна напруга 220 Вольт, з'єднайте статорні намотування в трикутник (кінець першої обмотки – з початком другої, кінець другої – з початком третьої, кінець третьої – з початком першої);
Якщо вам потрібно запитати пристрої від 380 Вольт, то для з'єднання статорних обмоток підійде схема"зірка". Для цього з'єднайте початок всіх намоток разом, а кінці підключіть до відповідних ємностей.

Покрокова інструкція про те, як зробити своїми руками однофазний вітрогенератор малої потужності:

Витягніть із старої пральної машиниелектродвигун;
Визначте робочу намотування та підключіть паралельно їй конденсатор;
Забезпечте обертання ротора за рахунок енергії вітру.

Вийде вітряк, як на відео, і він видасть 220 Вольт.

Для електроприладів, що живляться від постійного струму, додатково знадобиться встановлення випрямляча. А якщо ви зацікавлені у контролі параметрів джерела живлення, встановіть на виході амперметр та вольтметр.

Порада!Вітрогенератори через відсутність постійного вітру можуть іноді припиняти роботу або працювати не на повну силу. Тому зручно організувати власну електростанцію. Для цього вітряк підключають під час вітряної погоди до акумулятора. Нагромаджену електроенергію можна використовувати під час штилю.

На жаль, електропостачальні організації не справляються із забезпеченням приватних домоволодінь електроенергією. Через перебої з електрикою власники дач та заміських котеджівзмушені звертатися до альтернативних джерел електрики. Найпоширеніший їх – генератор.

Особливості електрогенератора та область його застосування

Електрогенератором називається мобільний прилад, який служить для перетворення та накопичення електроенергії. Принцип дії даного пристроюнескладний, що дозволяє виготовити його власноруч. Схема простого генератора можна легко знайти в Інтернеті.

Агрегат, зроблений вручну, не стане гідним конкурентом виробу, зібраному на заводі, але це оптимальне рішення, якщо ви хочете заощадити значну суму грошей.

Електрогенератори мають досить широку сферу застосування. Як видно на фото саморобних генераторів, вони можуть використовуватися на вітрових електростанціях, зварювальних роботах, а також як автономного пристроюдля підтримки електроенергії у приватних будинках.

Увімкнення генератора здійснюється вхідною напругою. Для цього апарат підключають до джерела живлення, але це не оптимально для міні-електростанції, адже вона повинна виробляти електричний струм, а не витрачати його для запуску.

Внаслідок цього особливою популярністю користуються моделі, оснащені можливістю послідовно перемикати конденсатори або функцією самозбудження.

Нюанси, які треба знати для створення електрогенератора

Купівля генератора коштуватиме досить дорого. Тому все більше дбайливих господарів вдаються до виготовлення агрегату своїми руками. Простота принципу дії та конструкційного рішення дозволяє зібрати електрогенеруючий пристрій лише за пару годин.

Як зробити генератор своїми руками?

Перший етап - налаштування всього обладнання таким чином, щоб швидкість обертання перевищувала швидкість обертів електродвигуна. Вимірявши величину обертання двигуна, додайте ще 10%. Ви отримаєте швидкість, з якою має працювати електрогенератор.

Крок другий - переробка генератора під себе за допомогою конденсаторів. Дуже важливо правильно визначити потрібну ємність.

Третій крок – встановлення конденсаторів. Тут необхідно суворо слідувати розрахунку. Крім того, потрібно переконатися як ізоляцію. Ось і все – складання генератора завершено.

Майстер-клас із виготовлення генератора асинхронного типу

Одним із найпоширеніших видів саморобних генераторів є асинхронний електрогенератор. Це його нескладним принципом роботи і хорошими теххарактеристиками.

Що потрібне для виготовлення такого генератора своїми руками? Перш за все, вам знадобиться асинхронний двигун. Його відмінною рисоює короткозамкнені витки замість магніту на роторі. Ще знадобляться конденсатори.

Інструкція з виготовлення

Підключимо вольтметр до будь-якої з обмоток двигуна і розкрутимо вал. Вольтметр покаже наявність напруги, що береться внаслідок залишкової намагніченості ротора.

Це ще генератор. Спробуємо створити магнітне поле з допомогою роторних витків. При включенні електродвигуна відбувається намагнічування короткозамкнутих витків ротора. Аналогічний результат можна отримати і під час роботи пристрою в режимі «генератор».

Поставимо шунт на одну зі статорних обмоток, використовуючи не електричний конденсатор. Розкрутимо вал. Значення напруги з часом стане рівним номінальному напрузі двигуна. Далі зашунтуємо за допомогою конденсатора обмотки силового пристрою, що залишилися, і з'єднаємо їх.

Генератор вважається потенційно небезпечним пристроєм, тому поводження з ним потребує особливої акуратності. Він має бути захищений від атмосферних опадів та механічних ударів. Найкраще виготовити спеціальний кожух.

Якщо пристрій автономний, він повинен бути обладнаний датчиками та приладами для фіксації необхідних даних. Також бажано оснащення приладу кнопкою увімкнення/вимкнення.

За найменших сумнівів у своїх силах краще відмовитися від самостійного виготовленнягенератори.

Фото генераторів своїми руками

Не завжди місцеві електромережі здатні повноцінно забезпечувати електрикою будинку, особливо якщо це стосується заміських дачта особняків. Перебої з постійним електропостачанням або його повна відсутність змушує шукати отримання електрики. Одним із таких є використання – приладу, здатного перетворювати та накопичувати електрику, використовуючи для цього найнезвичайніші ресурси (енергія, припливи та відливи). Його принцип роботи досить простий, що уможливлює зробити електрогенератор своїми руками. Можливо, саморобна модельне зможе конкурувати з аналогом заводського складання, проте це відмінний спосіб заощадити понад 10 000 рублів. Якщо розглядати саморобний електрогенератор як тимчасовий альтернативного джерелаелектропостачання, цілком можна обійтися і саморобкою.

Як зробити електрогенератор, що для цього буде потрібно, а також які нюанси доведеться враховувати, дізнаємося далі.

Бажання мати у своєму користуванні електрогенератор затьмарюється однією неприємністю - це найвища вартість агрегату. Як не крути, але найменші потужні моделі мають досить захмарну вартість - від 15 000 рублів і вище. Саме цей факт наштовхує на думку про власноручне створення генератора. Проте сам процес може бути скрутним, якщо:

немає навички у роботі з інструментом та схемами;
немає досвіду у створенні таких приладів;
немає в наявності необхідних деталей та запчастин.

Якщо все це і величезне бажання присутні, то можна спробувати зібрати генератор, керуючись вказівками по складанню та прикладеною схемою.

Не секрет, що покупний електрогенератор матиме більш розширений перелік можливостей і функцій, у той час як саморобка здатна підводити і давати збої в невідповідні моменти. Тому, купувати або робити своїми руками – питання суто індивідуальне, що потребує відповідального підходу.

Як працює електрогенератор

Принцип роботи електрогенератора ґрунтується на фізичному явищі електромагнітної індукції. Провідник, що проходить через штучно створене електромагнітне поле, створює імпульс, який перетворюється на постійний струм.

Генератор має двигун, який здатний виробляти електрику, спалюючи у відсіках певний вид палива: , або . У свою чергу, паливо, потрапляючи в камеру спалювання, в процесі горіння виробляє газ, який обертає колінчастий вал. Останній передає імпульс веденому валу, який вже здатний надати певну кількість енергії на виході.

Багатьох електриків новачків цікавить одне дуже популярне питання – як зробити електрику безкоштовною і водночас автономною. Дуже часто, наприклад, при виїзді на природу, катастрофічно не вистачає розетки для заряджання телефону або включення світильника. В цьому випадку Вам допоможе саморобний термоелектричний модуль, зібраний на основі елемента Пельтьє. За допомогою такого пристрою можна генерувати струм, напругою до 5 Вольт, чого цілком вистачить для заряджання девайса та підключення лампи. Далі ми розповімо, як зробити термоелектричний генератор своїми руками, надавши простий майстер-клас у картинках та з відео прикладом!

Коротко про принцип дії

Щоб надалі Ви розуміли, навіщо потрібні ті чи інші запчастини при збиранні саморобного термоелектричного генератора, спочатку поговоримо про влаштування елемента Пельтьє та про те, як він працює. Цей модуль складається з послідовно з'єднаних термопар, що знаходяться між керамічних пластин, як показано на малюнку нижче.

Коли через такий ланцюг проходить електричний струм, відбувається так званий ефект Пельтьє – одна сторона модуля нагрівається, а друга – охолоджується. Навіщо це нам потрібно? Все дуже просто, якщо діяти в зворотному порядку: один бік пластини нагріти, а другий охолодити, відповідно можна згенерувати електроенергію невеликої напруги і сили струму. Сподіваємось, що на даному етапівсе зрозуміло, тому переходимо до майстер-класів, які наочно покажуть із чого і як зробити термоелектричний генератор своїми руками.

Майстер-клас зі збирання

Отже, ми знайшли в інтернеті дуже докладну і водночас просту інструкціюзі збирання саморобного генератораелектроенергії на базі печі та елементу Пельтьє. Для початку Вам необхідно підготувати такі матеріали:

Безпосередньо сам елемент Пельтьє з параметрами: максимальний струм 10 А, напруга 15 Вольт, розміри 40 * 40 * 3,4 мм. Маркування – TEC 1-12710.
Старий блок живлення від комп'ютера (з нього потрібний лише корпус).
Стабілізатор напруги, з наступними технічними характеристиками: вхідна напруга 1-5 Вольт, на виході – 5 Вольт. У цій інструкції зі збирання термоелектричного генератора використовується модуль з USB виходом, що спростить процес підзарядки сучасного телефону або планшета.
Радіатор. Можна взяти від процесора з кулером, як показано на фото.
Термопаста.

Підготувавши всі матеріали, можна переходити до виготовлення пристрою своїми руками. Отже, щоб Вам було зрозуміліше, як самому зробити генератор, надаємо покроковий майстер-класз картинками та докладним поясненням:

Працює термоелектричний генератор наступним чином: усередині печі засипаєте дрова, запалюєте їх і чекаєте кілька хвилин, поки одна зі сторін пластини не нагріється. Для підзарядки телефону потрібно, щоб різниця між температурами різних сторін була близько 100оС. Якщо охолоджувальна частина (радіатор) буде нагріватися, його потрібно остуджувати всіма можливими методами- Акуратно поливати водою, поставити на нього кухоль з льодом і т.д.

А ось і відео, на якому наочно показується, як працює саморобний електрогенератор на дровах:

Генерація електрики з вогню

Також можна встановити на холодну сторону вентилятор від комп'ютера, як показується на другому варіанті саморобного термоелектричного генератора з елементом Пельтьє:

У цьому випадку кулер витрачатиме невелику частку потужності генераторної установки, але в результаті система буде з більш високим ККД. Крім телефонної зарядки модуль Пельтьє можна використовувати як джерело електроенергії для світлодіодів, що не менше корисний варіантзастосування генератора До речі, другий варіант саморобного термоелектричного генератора на вигляд і по конструкції трохи схожий. Єдина модернізація, окрім системи охолодження, це здатність регулювати висоту так званого пальника. Для цього автор елемента використовує «тіло» CD-ROM (на одному з фото добре видно, як можна виготовити конструкцію).

Якщо зробити термоелектричний генератор своїми руками за такою методикою, на виході у Вас може бути до 8 Вольт напруги, тому, щоб заряджати телефон, не забудьте підключити перетворювач, який на виході залишить лише 5 В.

Ну і останній варіант саморобного джерела електроенергії для будинку може бути представлений такою схемою: елемент – дві алюмінієві «цеглинки», мідна труба (водяне охолодження) та конфорка. Як результат – ефективний генератор, що дозволяє зробити безкоштовну електрику у домашніх умовах!