Как сделать электрогенератор своими руками, разбираем подробно

Постоянное и бесперебойное обеспечение электричества в доме – залог приятного и комфортного времяпровождения в любую пору года. Чтобы организовать автономное питание загородного участка, нам придется прибегнуть к мобильным установкам – электрогенераторам, которые в последние годы особенно популярны ввиду большого ассортимента самых разных мощностей.

Сфера применения

Многие интересуются, как сделать электрогенератор для дачного участка? Об этом мы и расскажем ниже. Применим в большинстве случаев асинхронный генератор переменного тока, который будет производить энергию для работы электроприборов. В асинхронном генераторе скорость вращения роторов, чем в синхронном и КПД будет выше.

Впрочем, силовые установки нашли свое применение в более широком кругу, как отличное средство для добычи энергии, а именно:

• Их применяют на ветровых электростанциях.
• Используются как сварочные агрегаты.
• Обеспечивают автономную поддержку электричества в доме наравне с миниатюрной ГЭС.

Включается агрегат с помощью входящего напряжения. Зачастую для запуска устройство подключают к питанию, но это не совсем логическое и рациональное решение для мини-станции, которая сама должна вырабатывать электричество, а не потреблять его для запуска. Поэтому в последние годы активно производятся генераторы с самовозбуждением или последовательным переключением конденсаторов.

Как работает электрогенератор

Асинхронный генератор электроэнергии производит ресурс, если скорость вращения мотора быстрее синхронного. Самый обычный генератор работает на параметрах от 1500 оборотов.

Он производит энергию, если ротор при старте быстрее работает, нежели синхронная скорость. Разница между этими показателями называется скольжение и высчитывается в процентном соотношении относительно синхронной скорости. Однако, скорость статора еще выше, чем частота вращения ротора. За счет этого образуется поток заряженных частиц, меняющих полярности.

При возбуждении подключенное устройство электрогенератора берет контроль над синхронной скоростью, самостоятельно управляя скольжением. Выходящая из статора энергия проходит по ротору, однако, активное питание уже переместилось в катушки статора.

 Основной принцип работы электрогенератора сводится к преобразованию механической энергии в электрическую. Чтобы запустить ротор для выработки энергии, необходим сильный крутящий момент. Самым адекватным вариантом, по словам электриков, является «вечный ход вхолостую», который поддерживает одну скорость вращения в течение времени работы генератора.

Почему используется асинхронный генератор

В отличие от синхронного генератора, асинхронный имеет огромное количество достоинств и преимуществ. Основным фактором выбора асинхронного варианта стал низкий клирфактор. Высокий показатель клирфактора характеризует количественное наличие высших гармоник в выходном напряжении. Они вызывают бесполезный нагрев мотора и неравномерность вращения. Синхронные генераторы имеют величину клирфактора на уровне 5-15%, в асинхронных он не превышает 2%. Их этого следует, что асинхронный генератор энергии вырабатывает только полезную энергию.

Не менее весомым преимуществом данного вида электрогенератора является полное отсутствие вращающихся обмоток и электронных деталей, чувствительных к повреждениям и внешним факторам. Следовательно, данный вид аппаратов не подвержен активному износу и прослужит дольше.

Как сделать генератор своими руками

Устройство асинхронный генератор переменного тока

Приобретение асинхронного электрогенератора – достаточно недешёвое удовольствие для среднестатистического жителя нашей страны. Поэтому многие умельцы прибегают к решению вопроса о самостоятельной сборке аппарата. Принцип работы, как и конструкции – достаточно прост. При наличии всех инструментов сборка не займет более 1-2 часов.

Согласно вышеопределенному принципу действия электрогенератора, следует настроить все оборудование так, чтобы вращения были быстрее, нежели обороты двигателя. Чтобы это сделать, следует подключить двигатель в сеть и завести его. Для вычисления количества оборотов в минуту используйте тахометр или тахогенератор.

Определив значение скорости вращения двигателя, прибавьте к нему 10%. Если скорость вращения 1500 оборотов в минуту, тогда генератор должен работать на 1650 оборотах.

Теперь нужно переделать асинхронный генератор «под себя», используя конденсаторы необходимых емкостей. Для определения типа и емкости используйте следующую табличку:

Таблица емкости ДЛ

Надеемся, как собрать электрогенератор своими руками уже понятно, но обратите внимание: емкость конденсаторов не должна быть очень завышенной, в противном случае генератор, работающий на дизельном топливе, будет сильно греться.

Установите конденсаторы согласно расчету. Установка требует достаточного количества внимания. Убедитесь в хорошей изоляции, при необходимости используйте специальные покрытия.

На базе двигателя процесс сборки генератора завершен. Теперь его уже можно использовать как необходимый источник энергии. Помните, что в случае, когда устройство имеет короткозамкнутый ротор и производит достаточно серьезное напряжение, которое превышает 220 вольт, необходимо установить понижающий трансформатор, который стабилизирует напряжение на требуемом уровне. Помните, чтобы все приборы в доме работали, должен быть строгий контроль самодельного электрогенератора на 220 вольт по напряжению.

Для генератора, который будет работать на малых мощностях, в целях экономии можно использовать асинхронные двигатели с одной фазой от старых или ненужных бытовых электроприборов, например, стиральных машин, насосов для дренажа, газонокосилок, бензопил и т. д. Моторы от таких бытовых приборов следует подключать параллельно обмотке. Как вариант, можно использовать конденсаторы, сдвигающие фазы. Они достаточно редко разнятся по необходимой мощности, так что потребуется ее увеличение до требуемых показателей.

Подобные генераторы очень хорошо показывают себя при необходимости питания лампочек, модемов и прочих мелких приборов со стабильным активным напряжением. При определенных знаниях можно подключить электрогенератор к электропечке или обогревателю.

Готовый к эксплуатации генератор следует установить так, чтобы на него не влияли осадки и окружающая среда. Позаботьтесь о дополнительном кожухе, который защитит установку от неблагоприятных условий.

Советы по эксплуатации

Практически каждый асинхронный генератор, будь это бесщеточный, электрический, бензиновый или дизельный генератор, он считается прибором с достаточно высоким уровнем опасности. Обращайтесь с таким оборудованием очень аккуратно и держите всегда защищённым от внешнего погодного и механического воздействия или изготовьте для него кожух.

Любой автономный агрегат следует оснащать специальными измерительными приборами, которые будут фиксировать и отображать данные об эффективности работы. Для этого можно использовать тахометр, вольтметр и частотомер.

• Оборудуйте генератор кнопкой включения и выключения по возможности. Для запуска можно использовать ручной старт.
• Некоторые электрогенераторы требуется заземлять перед использованием, внимательно оцените территорию и выберите место для установки.
• При преобразовании механической энергии в электроэнергию, иногда коэффициент полезного действия может падать до 30%.
• Если не уверены в силах или боитесь сделать что-либо не так, советуем приобрести генератор в соответствующем магазине. Порой риски могут обернуться крайне плачевно…
• Следите за температурой асинхронного генератора и его тепловым режимом.

Итоги

Несмотря на свою простоту реализации, самодельные электрогенераторы – это очень кропотливая работа, требующая полной сосредоточенности на конструкции и правильному подключению. Целесообразна сборка с финансовой точки зрения только, если у вас уже имеется работоспособный и ненужный двигатель. В ином случае вы отдадите за основной элемент установки больше половины ее стоимости, и общие траты могут существенно превысить рыночную стоимость генератора.

Теперь вы знаете, как сделать электрогенератор и если твердо решили создать его, надеемся, вы получили ответы на все интересующие вопросы перед началом сборки и теперь с полным багажом знаний можете приступать к работе.

В заключение хотелось предложить вам сборку замечательного изобретения одного студента-инженера. Это слабенький, генератор, который может вас спасти в трудную минуту без траты денежных средств даже на топливо.

Самодельный генератор. Все способы своими руками

Способ 1

В Интернете нашел статью о том, как переделать генератор автомобиля на генератор с постоянными магнитами. Можно ли использовать этот принцип и переделать генератор своими руками из асинхронного электродвигателя? Возможно, что будут большие потери энергии, не такое расположение катушек.

Двигатель асинхронного типа у меня на напряжение 110 вольт, обороты – 1450, 2,2 ампера, однофазный. При помощи емкостей я не берусь делать самодельный генератор, так как будут большие потери.

Предлагается пользоваться простыми двигателями по такой схеме.

Если изменять двигатель или генератор с магнитами округлой формы от динамиков, то надо их устанавливать в крабы? Крабы – это две металлические детали, стоят на якоре снаружи катушек возбуждения.

Если магниты надевать на вал, то вал будет шунтировать магнитные силовые линии. Как тогда будет возбуждение? Катушка тоже расположена на валу из металла.

Если поменять подсоединение обмоток и сделать параллельное соединение, разогнать до оборотов выше нормальных значений, то получается 70 вольт. Где взять механизм для таких оборотов? Если перематывать его на уменьшение оборотов и ниже питание, то слишком упадет мощность.

Двигатель асинхронного типа с замкнутым ротором – это железо, которое залито алюминием.

Можно взять самодельный генератор от автомобиля, у которого напряжение 14 вольт, сила тока 80 ампер. Это неплохие данные. Двигатель с коллектором на переменный ток от пылесоса или стиральной машины можно применить для генератора. На статор установить подмагничивание, напряжение постоянного тока снимать со щеток. По наибольшему ЭДС поменять угол щеток. Коэффициент полезного действия стремится к нулю. Но, лучше, чем генератор синхронного типа, не изобрели.

Решил испытать самодельный генератор. Однофазный асинхронный мотор от стиралки малютки крутил дрелью. Подключил к нему емкость 4 мкФ, получилось 5 вольт 30 герц и ток 1,5 миллиампера на короткое замыкание.

Не каждый электромотор можно использовать в качестве генератора таким методом. Есть моторы со стальным ротором, имеющие малую степень намагниченности на остатке.

Необходимо знать разницу между преобразованием электрической энергии и генерацией энергии. Преобразовать 1 фазу в 3 можно несколькими способами. Один из них – это механическая энергия.

Если электростанцию отсоединить от розетки, то пропадает все преобразование.

Откуда возьмется движение провода с повышением скорости, ясно. Откуда магнитное поле будет для получения ЭДС в проводе – не понятно.

Объяснить это просто. Из-за механизма магнетизма, который остался, образуется ЭДС в якоре. Возникает ток в статорной обмотке, который замкнут на емкости.

Ток возник, значит, дает усиление на электродвижущую силу на катушках роторного вала. Появившийся ток дает усиление электродвижущей силы. Электроток статорный образует электродвижущую силу намного больше. Это идет до установления равновесия статорных магнитных потоков и ротора, а также дополнительные потери.

Размер конденсаторов рассчитывают так, что на выводах напряжение достигает номинального значения. Если оно маленькое, то снижают емкость, то повышают. Были сомнения по поводу старых моторов, которые якобы не возбуждаются. После разгона ротора мотора или генератора надо ткнуть быстро в любую фазу малым количеством вольт.

Все придет в нормальное состояние. Зарядить конденсатор до напряжения равному половину емкости. Включение производить выключателем с тремя полюсами. Это относится с 3-фазному мотору. Такая схема используется для генераторов вагонов пассажирского транспорта, так как у них ротор короткозамкнутый.

Способ 2

Самодельный генератор сделать можно и по-другому. Статор имеет хитрую конструкцию (имеет специальное конструкторское решение), имеется возможность регулировки напряжения выхода. Я сделал генератор своими руками такого вида на строительстве. Двигатель брал мощностью 7 кВт на 900 оборотов. Обмотку возбуждения я подключил по схеме треугольника на 220 В. Запустил его на 1600 оборотов, конденсаторы были на 3 на 120 мкФ. Включались они контактором с тремя полюсами. Генератор действовал как выпрямитель с тремя фазами. С этого выпрямителя питалась электрическая дрель с коллектором на 1000 ватт, и пила дисковая на 2200 ватт, 220 В, болгарка 2000 ватт.

Приходилось изготавливать систему мягкого пуска, другой резистор с закороченной фазой через 3 секунды.

Для моторов с коллекторами это неправильно. Если в два раза повысить вращающую частоту, то уменьшится и емкость.

Также повысится и частота. Схема емкостей отключалась в автоматическом режиме, чтобы не использовать тор реактивности, не расходовать горючее.

Во время работы надо нажать на статор контактора. Три фазы разобрал их по ненужности. Причина кроется в высоком зазоре и увеличенном рассеивании поля полюсов.

Специальные механизмы с двойной клеткой для белки и косыми глазами для белки. Все-таки я получил с моторчика стиралки 100 вольт и частоту 30 герц, лампа на 15 ватт не хочет гореть. Очень слабая мощность. Надо мотор брать сильнее, или конденсаторов больше ставить.

Под вагонами используется генератор с ротором короткозамкнутым. Его механизм приходит от редуктора и на ременную передачу. Обороты вращения 300 оборотов. Он находится как дополнительный генератор нагрузки.

Способ 3

Можно сконструировать самодельный генератор, электростанцию на бензине.

Вместо генератора использовать 3-фазный асинхронный мотор на 1,5 кВт на 900 оборотов. Электродвигатель итальянский, подключаться может треугольником и звездой. Сначала я поставил мотор на основание с мотором постоянного тока, присоединил к муфте. Стал крутить двигатель на 1100 оборотов. Появилось напряжение 250 вольт на фазах. Подключил лампочку на 1000 ватт, напряжение сразу упало до 150 вольт. Наверное, это от фазного перекоса. На каждую фазу надо включать отдельную нагрузку. Три лампочки по 300 ватт не смогут снизить напряжение до 200 вольт, теоретически. Можно конденсатор поставить больше.

Обороты двигателя надо делать больше, при нагрузке не снижать, тогда питание сети будет постоянным.

Необходима значительная мощность, автогенератор такую мощность не даст. Если перемотать большой камазовский, то с него не выйдет 220 В, так как магнитопровод будет перенасыщен. Он был сконструирован на 24 вольта.

Сегодня собирался пробовать подсоединить нагрузку через 3-фазный блок питания (выпрямитель). В гаражах свет отключили, не получилось. В городе энергетиков систематически отключают свет, поэтому надо делать источник постоянного питания электричеством. Для электросварки есть навеска, подцепляется к трактору. Для подключения электрического инструмента нужен постоянный источник напряжения на 220 В. Была мысль сконструировать самодельный генератор своими руками, и инвертор к нему, но, на аккумуляторных батареях не долго можно проработать.

Недавно включили электричество. Подключал двигатель асинхронный из Италии. Поставил его с мотором бензопилы на раму, скрутил вместе валы, поставил муфту резиновую. Катушки соединил по схеме звезды, конденсаторы треугольником, по 15 мкФ. Когда запустил моторы, то на выходе питания не получилось. Присоединял конденсатор, заряженный к фазам, напряжение появилось. Свою мощность в 1,5 кВт двигатель выдал. При этом питающее напряжение снизилось до 240 вольт, на холостых оборотах было 255 вольт. Шлифмашинка от него нормально работала на 950 ватт.

Пробовал повысить обороты двигателя, но не получается возбуждение. После контакта конденсатора с фазой напряжение возникает сразу. Буду пробовать ставить другой двигатель.

Какие конструкции систем за границей производятся для электростанций? На 1-фазных понятно, что ротор владеет обмоткой, перекоса фаз нет, потому что одна фаза. В 3-фазных имеется система, которая дает регулировку мощности при подсоединении к ней моторов с наибольшей нагрузкой. Еще можно подсоединить инвертор для сварки.

В выходные хотел сделать самодельный генератор своими руками с подключением асинхронного двигателя. Удачной попыткой сделать самодельный генератор оказалось подключение старого двигателя с корпусом из чугуна на 1 кВт и на 950 оборотов. Мотор возбуждается нормально, с одной емкостью на 40 мкФ. А я установил три емкости и подключил их звездой. Этого хватило для запуска электродрели, болгарки. Хотел, чтобы получилась выдача напряжения на одной фазе. Для этого подключал три диода, полумост. Сгорели лампы люминесцентные для освещения, и подгорели пакетники в гараже. Буду наматывать трансформатор на три фазы.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Как сделать генератор переменного тока

Обновлено 24 апреля 2017 г.

Автор: Cassandra Tribe

Вы можете построить простой генератор переменного тока с постоянными магнитами (PM), используя всего несколько предметов. Это отличный способ для новичка узнать об электричестве и двигателях. Следуя этим простым шагам, вы получите работающий генератор постоянного тока, который можно использовать для подзарядки аккумуляторов или запуска небольших проектов в области электроники.

Возьмите крышку от кофейной банки и обведите размер ротора в центре. Держите диск напротив ротора перпендикулярно двигателю и убедитесь, что он точно отцентрирован. Не прикрепляйте диск — положите его ровно на рабочую поверхность.

Возьмите магниты и разложите их вокруг диска на достаточном расстоянии друг от друга. Теперь поверните магниты так, чтобы полюс каждого магнита чередовался с полюсом соседнего. Нанесите небольшую каплю клея на металлический диск рядом с краем и поместите первый магнит. Край вашего магнита должен быть на одном уровне с краем диска. Дайте клею высохнуть, чтобы магнит прочно удерживался на месте. Возьмите материал прокладок и поэкспериментируйте с различными слоями прокладок, пока не убедитесь, что, если бы вы приложили прокладки к первому установленному магниту, а затем положили следующий магнит, вы могли бы повторить этот процесс, пока все 14 магнитов не будут размещены на диск равномерно распределен. Когда вы будете уверены, что у вас достаточно прокладок для этого, приклейте остальные магниты по краю обода. Вы можете использовать ускоритель клея, чтобы ускорить процесс. Убедитесь, что полюса остаются в своем чередующемся положении.

Приклейте диск к ротору или используйте несколько маленьких сильных магнитов, чтобы прикрепить его. Вы можете включить двигатель и проверить, останется ли диск прикрепленным к ротору при вращении двигателя.

Возьмите небольшую деревянную раму и крепежные детали и установите двигатель в центре, чтобы ротор мог свободно вращать магнитный диск. Ваша рама должна быть достаточно большой, чтобы вы могли разместить свои деревянные блоки рядом с вращающимся диском, но не касаться его. Рамка может либо лежать ровно, либо вы можете сделать подставку, чтобы держать ее в вертикальном положении.

С помощью ручного устройства для намотки катушек намотайте две катушки по 400 витков в каждой из магнитопровода. Убедитесь, что вы оставили оба конца провода свободными, и снимите с них покрытие — так вы будете соединять катушки. Когда у вас есть катушки, капните на них суперклей и дайте ему высохнуть.

Возьмите небольшой деревянный брусок и установите первую катушку, приклеив ее к дереву. Поместите блок на деревянную раму. Вы должны убедиться, что ваше магнитное колесо может свободно вращаться вокруг катушки; максимальное расстояние, которое вам нужно между магнитом и катушкой, составляет около 1/8 дюйма. Когда вы убедитесь, что он расположен правильно, приклейте блок к раме. Приклейте вторую катушку к деревянному бруску. Поверните магнитное колесо так, чтобы один из магнитов располагался точно над первой катушкой. Крепко удерживайте колесо на месте и приклейте второй блок так, чтобы он располагался по центру прямо под магнитом. Неважно, где на колесе вы разместите вторую катушку.

Соедините обе катушки вместе, взяв по одному проводу от каждой и соединив их вместе. Вы можете прикрепить второй провод к объекту, который будет получать электричество, вырабатываемое вашим генератором. А пока возьмите мультиметр и подключите его к свободным проводам, получите показания генерируемого напряжения и поэкспериментируйте с размещением катушек, пока не будете удовлетворены их выходом.

Вещи, которые вам понадобятся

• Небольшой двигатель постоянного тока для хобби
• Ротор (размером для крепления к двигателю)
• Ручной намотчик катушки
• Эмалированный магнитный провод #30A WG
• Крышка кофейной банки
• Неодим-железо-борные магниты марки N-35 диаметром 14¾ дюйма и толщиной 1/8 дюйма
• Прокладки (дерево, пластик) или металл)
• Суперклей
• Ускоритель клея (дополнительно)
• 2 небольших деревянных бруска
• Квадратная деревянная рама
• Монтажное оборудование
• Мультиметр
• 900 на место, которое вы только что приклеили, чтобы убедиться, что полюса отталкиваются друг от друга. Это обеспечит чередование полюсов при размещении магнитов.

Предупреждения

• Магниты, используемые в этом проекте, очень мощные, поэтому будьте осторожны при обращении с ними, так как они могут быстро собраться вместе, защемив вас и, возможно, поранив кожу.

Деревянный генератор переменного тока | Otherpower

После сборки цельнодеревянного ветряка я почувствовал вдохновение сделать его более крупную и прочную версию. На следующей странице представлено краткое описание сборки генератора переменного тока и его проверки. Я разработал этот генератор переменного тока, пока я его строил, используя в основном интуицию и работая с доступными материалами. Несомненно, можно было бы сделать много улучшений. Если у вас есть какие-либо идеи или мысли по этому поводу, поделитесь с нами по электронной почте или на нашей доске обсуждений!

Para Español, перевод Хулио Андраде.

Первоначальные результаты испытаний — последовательное соединение, достигает 12 вольт при зарядке при 120 об/мин, зарядный ток 6 ампер при 300 об/мин. Подключен параллельно, достигает 12 вольт при 240 об/мин, с зарядным током 12 ампер при 350 об/мин. При 500 об/мин он выдает около 500 Вт. К сожалению, это предел возможностей нашей нынешней испытательной установки — нам нужно построить еще большую. Больше тестов и график впереди!

Используемые детали и расходные материалы

Для сборки генератора я использовал следующее:

Часть вала длиной 10 дюймов, диаметром 1/2 дюйма.

2 шарикоподшипника с внутренним диаметром 1/2 дюйма

18 избыточных магнитов NdFeB из редкоземельных металлов

3/4 дюйма фанера

5 фунтов магнитной проволоки 18 AWG

1 1/2 дюйма винты для гипсокартона

3 дюйма 0 шурупы

Эпоксидная смола

Суперклей

Стекловолоконная смола для окончательной отделки

Я вырезал 5 фанерных дисков на ленточной пиле диаметром 9 дюймов. В центре каждого диска я просверлил отверстие 1/2 дюйма. Эти диски наклеены на вал для создания якоря. Чтобы надежно удерживать якорь на валу, я просверлил отверстие около 4 дюймов с одного конца диаметром 1/8 дюйма и вставил штифт длиной 4 дюйма. На одном диске я просверлил прорезь длиной 4 дюйма и 3 / 16 дюймов в ширину, 3/16 дюймов в глубину, чтобы принять этот штифт, чтобы он был зафиксирован на валу. Я обильно покрыл фанерные диски столярным клеем и зажал их вместе на валу, а затем прикрутил 3-дюймовыми шурупами по дереву.0003

На токарном станке по металлу (подойдет станок по дереву) я выровнял арматуру так, чтобы диаметр был примерно 8,75 дюйма. В центре арматуры я вырезал паз глубиной 3/16 дюйма, достаточно широкий, чтобы магниты (1,74 дюйма). Магниты уложены чередующимися полюсами вверх. Этот конкретный магнит доступен либо с севером, либо с югом снаружи. Для этого генератора переменного тока требуется 9 каждого типа. деревянная поверхность якоря, поэтому общий диаметр магнитов, включенных в якорь, чуть меньше 9.25″. У этих магнитов дуга намного острее, чем у якоря, поэтому выглядит она какой-то «комковатой»! Не думаю, что это проблема. Просто заказные магниты стоят слишком дорого, часто с ними выгодно работать то, что доступно. Чтобы 18 магнитов поместились вокруг якоря, между каждым магнитом есть небольшое пространство (около 0,10 дюйма). В качестве распорок я использовал 1-дюймовые шурупы для гипсокартона, которые были удалены после того, как клей высох. легко отрегулировать винты и равномерно расположить магниты вокруг якоря.0003

После того, как все магниты были прижаты на место, правильно затянуты винтами, я приклеил их эпоксидной смолой. В качестве зажима я просто обвязал магниты веревкой и затянул ее палкой через узел. Когда клей начал схватываться, я снял винты и нанес новый слой клея на всю поверхность генератора. Это не только помогает удерживать магниты, но и защищает генератор от влаги.

Статор (та часть, которая будет удерживать витки проволоки) изготовлен из фанеры 3/4 дюйма. Внутренний круг имеет радиус 5 дюймов, что оставляет место для витков между ним и якорем. . Магниты выступают из деревянного генератора переменного тока примерно на 1/8 дюйма, что позволяет использовать катушки толщиной около 3/8 дюйма и иметь близкий зазор с магнитами. Очень важен очень маленький зазор между катушками и магнитами, особенно если катушки не имеют ферромагнитного сердечника. Я вырезал детали для сборки статора из фанеры и склеил их вместе, крепко зажал и скрутил винтами для гипсокартона 1 1/2 дюйма. Каждая часть состоит из 3 ламинатов общей толщиной 2 1/4 дюйма. «.

Вал поддерживается опорными блоками, также изготовленными из кусков фанеры толщиной 3/4 дюйма. Я вырезал отверстия кольцевой пилой диаметром 1 1/2 дюйма для установки подшипников. Конечно, подшипники имеют внутренний диаметр 1/2 дюйма, чтобы вместить вал. Внешний диаметр подшипников составляет примерно 1,6 дюйма — очень плотная посадка в отверстия в фанере. Я покрыл подшипники снаружи эпоксидной смолой и запрессовал их с помощью оправочного пресса (тиски или молоток тоже подойдут) как можно глубже, чтобы я мог затянуть установочные винты. Я был доволен тем, как хорошо они подошли к отверстиям и как ровно они вошли. Я считаю, что здесь мне немного повезло!

Я построил простое устройство для намотки катушек, чтобы ускорить производство. С одной стороны у него кривошип, а с другой шпуля. В качестве вала я использовал длинный болт, а конец шпули удерживается гайкой. Каждая катушка наматывается на форму, затем гайка снимается… так, чтобы конец шпули оторвался и катушку можно было снять. Прошло очень быстро! Так как у генератора 18 магнитов, я намотал 18 катушек. Катушки изготовлены из эмалированного магнитного провода AWG 18, каждая катушка имеет 50 витков. Катушки имеют размер около 2,75 «х 1,5» снаружи, а отверстие в середине составляет около 5 «х 1,5» … в соответствии с размером катушки на намоточной машине. Я подумал, что это подходящий размер, учитывая размер магнитов. Действительно — это несколько интуитивное предположение…

Когда катушки снимаются с намоточной машины, они довольно свободные и хрупкие. Я осторожно обращался с ними, прежде чем вклеивать их в ламинаты статора.

На изображении выше вы можете видеть все части генератора, готовые к отделке и сборке.

Для первого шага в креплении катушек (не показаны ни на одном из рисунков) я отмерил их правильное расположение (они должны быть расположены равномерно) и слегка приколол их суперклеем. Затем я щедро покрыл их суперклеем (эпоксидная смола тоже подойдет… просто это заняло бы больше времени), накрыл их вощеной бумагой и зажал в форме, которую я вырезал из дерева. Эта форма вынуждает их иметь точно правильный диаметр, чтобы соответствовать арматуре. Как только клей высох, я снял зажим, деревянную форму и вощеную бумагу и был рад обнаружить, что они очень хорошо подходят! В будущем я могу заполнить центр этих катушек смесью магнетитового песка и эпоксидной смолы — это поможет провести магнитное поле через катушки и увеличить выходной ток готового генератора переменного тока. На данный момент мне очень любопытно узнать, как это работает, если между катушками нет ничего, кроме воздуха. У «воздушных сердечников» внутри катушек также есть преимущество — генератор переменного тока вообще не будет вращаться до тех пор, пока не будет под нагрузкой, что устраняет большую вибрацию и помогает генератору начать вращаться в некоторых приложениях. Зубчатое зацепление является проблемой генераторов переменного тока с постоянными магнитами, особенно для ветрогенераторов.

После вклеивания рулонов остается только шлифовка и финишная обработка. К счастью, мне немного помог наш глава отдела исследований, разработок и физики элементарных частиц… Майя!

Все детали были обильно покрыты смолой из стекловолокна – похожей на эпоксидную смолу, она образует толстое пластичное покрытие и должна сделать генератор практически водонепроницаемым на долгие годы. Единственный недостаток… очень воняет! Вы можете приобрести этот материал в любом хозяйственном магазине или магазине автозапчастей. На этом изображении трудно увидеть, но… в основании генератора есть деревянные штифты, так что все части могут быть точно установлены в правильном положении при сборке агрегата. Это позволяет легко производить сборку и разборку. При изготовлении базы я собрал детали так, чтобы она легко крутилась — катушки были максимально близко к магнитам, и ничего не терлось. Затем я слегка соединил весь генератор с помощью суперклея и просверлил отверстия диаметром 1/4 дюйма снизу основания в опорных блоках и обеих половинках статора. что при сборке все детали точно встанут на свои места.

После нанесения стекловолоконной смолы я собрал все на основании. Все подошло хорошо — зазор между катушками и магнитами был отличный. После того, как все выглядело хорошо, я скрутил его снизу 3-дюймовыми шурупами. Он кажется очень крепким — ничего не двигается, не трется и не вибрирует, чего не должно было бы быть! На этом этапе я соединил все катушки на каждой половине статора последовательно. Катушки должны чередоваться в том направлении, в котором они намотаны. Это может показаться запутанным! Метод проб и ошибок — не самый плохой способ убедиться в правильности подключения. Просто медленно вращайте его вручную и начинайте измерять напряжение, начиная с одной катушки, и быть уверенным, что напряжение увеличивается с каждой дополнительной катушкой, соединенной последовательно.0003

Все катушки каждой половины статора соединены последовательно. В этот момент каждую половину можно зацепить либо последовательно, либо параллельно, чтобы наиболее подходящим образом согласовать нагрузку с генератором. Выше изображен старый добрый тест на вкус, верный способ проверить любую батарею или генератор, если он остается ниже 10 вольт! (иначе будет больно — не пытайтесь повторить это дома!)

У меня нет подходящего оборудования для полной проверки этого генератора. Лучший инструмент, который у меня есть, поскольку он не подходит для моего токарного станка, — это ручная дрель с патроном 1/2 дюйма. С помощью измерителя, который показывает частоту, я могу точно определить число оборотов в минуту. Когда обе половины статора зацеплены последовательно генератор достигает 12 вольт примерно при 120 об / мин. При примерно 300 об / мин он заряжает мои аккумуляторы примерно на 6 ампер (это предел моей ручной дрели!). Когда я соединяю обе половины статора параллельно, он достигает 12 В при примерно 240 об / мин, а при примерно 350 об / мин он заряжает мои аккумуляторы на 12 В чуть более 10 А. На картинке выше вы можете видеть частотомер и большой деревянный амперметр на стене. Ясно, что это ограничивающий фактор. Вот мощность ручной дрели. Я опубликую диаграмму, когда соберу хорошую испытательную машину для генератора переменного тока и получу лучшие результаты! Учитывая все обстоятельства, я очень доволен результатами.

Мне было любопытно, как будет выглядеть выходной сигнал на прицеле, учитывая близкое расположение магнитов друг к другу и «бугристый» якорь. Имейте в виду, что то, что показано выше на осциллографе, представляет собой переменный ток, напрямую от генератора переменного тока. Чтобы его можно было использовать при зарядке аккумулятора, его необходимо преобразовать в постоянный ток. Для этого необходимо использовать «мостовой выпрямитель» (простая схема из 6 диодов).

Выше показан «выпрямленный» выходной сигнал генератора. Это полезно для зарядки аккумулятора, но вы заметите, как «комковатый» постоянный ток выглядит на прицеле. Хотя это редко вызывает проблемы, иногда этот тип постоянного тока вызывает проблемы с приемом радио и телевидения (вы услышите визг). Чтобы сгладить доступный здесь постоянный ток, можно использовать конденсатор.

См. выше красивый плоский выход постоянного тока после подключения конденсатора между выходами Pos и ​​Neg.

Просто так… Я подключил его к своей стереосистеме! Это проигрыватель компакт-дисков, подключенный к ламповому предусилителю Fisher 50-х годов, подключенному к ламповому усилителю мощности Dynaco Stereo 70. Если сложить числа на обратной стороне… получится более 300 Вт. К моему изумлению, этот деревянный генератор зажег лампы и проигрыватель компакт-дисков… воспроизводил музыку и звучал просто отлично, когда приводился в действие ручной электрической дрелью! Ручная дрель рассчитана на максимальный ток около 3,5 ампер. .. так что это достаточно эффективная передача мощности!

В заключение… На все это ушло около двух полных дней времени, около 100 долларов на магниты и 30 долларов на магнитную проволоку. (Вал и подшипники у меня были под рукой) Неплохая цена за эффективный низкочастотный генератор. Тоже было весело, а полученная информация полезна. Использование готовых опорных подшипников с подушками, вероятно, было бы разумным, особенно если вы действительно собираетесь использовать генератор переменного тока! Конечно, есть более простые способы создания генераторов переменного тока, которые были бы такими же или даже более эффективными. Чтобы построить это действительно требуется токарный станок, ленточная пила, сверлильный станок… и т.д. Если бы построить подобную машину, используя якорь дискового типа вместо цилиндра, это было бы намного проще. Я остановился на этом дизайне только потому, что он казался забавным, выглядел аккуратно и был основан на моем предыдущем деревянном ветряке. Следите за нашим следующим генератором переменного тока. .. его будет еще проще построить, и он будет намного эффективнее. В целом, я удивлен производительностью этого устройства, учитывая, что в нем нет ничего, кроме воздуха между катушками и дерева вокруг. Дерево — плохой проводник магнитных полей! Просто показывает… он не должен быть оптимальным, он просто должен работать!

Кажется, может быть некоторый аргумент в пользу того, чтобы не слишком беспокоиться о стальных пластинах или ферритовых сердечниках в катушках, а просто добавить еще несколько магнитов и проводов и согласиться на машину несколько большего размера. Одним из непосредственных преимуществ наличия «воздушных катушек», очевидно, является полное отсутствие зубчатых колес, что при использовании в ветряной мельнице должно привести к очень легкому запуску машины. На данный момент я понятия не имею, какой может быть максимальная мощность этого генератора, но предварительные тесты, на мой взгляд, впечатляют! С такой машиной можно построить мелкий ветряк или гидроэлектростанцию.