Как сделать несложный генератор
Порой для преобразования энергии от альтернативных источником требуется самодельный генератор с определенными параметрами. Сделать его самому казалось бы почти невозможно, но если реально взглянуть на вещи, то тут нет особо ничего сложного. Сейчас вы увидите, как просто можно изготовить самодельный генератор без магнитного залипания на напряжение 50 В.
Как сделать генератор
Первым делом необходимо изготовить ротор. Наш генератор будет выполнен на постоянных магнитах, по самой простой схеме без обмоток возбуждения.
На токарном станке из любого пластика сначала изготавливаем цилиндр под имеющиеся неодимовые магниты.
По центру сверлим отверстие под вал.
А по бокам фрезеруем пазы под магниты.
Комплект для сборки ротора готов:
Вклеиваем магниты в пазы суперклеем.
Устанавливаем по полярности в шахматном порядке.
Вставляем вал.
Теперь необходимо изготовить корпус и катушки. Все это делается из трубы ПВХ. Материал пластичный и очень хорошо режется и обрабатывается.
Полукруглый элемент оклеивается скотчем. Далее поймете почему.
Затем вырезается паз в середине канцелярским ножом.
В этом месте скот удаляется.
Вклеивается перегородка.
Далее перегородка приклеивается к одной из стенок корпуса генератора.
Таких элементов нужно два, по числу катушек. Приступаем к их намотке. Берем проволоку толщиной 0,2 мм.
Наматываем на получившийся каркас 1200 витков и фиксируем клеем. Пропитываем всю катушку клеем.
Далее полукруглая пластина кланяется.
Получилось две катушки. Припаиваем провода и изолируем термоусадкой.
Собираем генератор. на основание приклеиваем катушки.
Далее в передней и задней стенке сверли отверстие под подшипники.
Устанавливаем.
И приклеиваем сначала заднюю стенку. Катушки соединяем последовательно между собой.
Затем ставим ротор и вклеиваем переднюю стенку.
Проверяем. Даже при малейшем кручении светодиод ярко вспыхивает.
Крутим генератор дрелью. И измеряем напряжение.
Выдает порядка 50-60 В. Этого вполне достаточно чтобы зажечь светодиодную лампу мощностью 3 Вт.
Через выпрямительный мост подключаем 100 Вт светодиодную матрицу. Горит отлично.
Вот такой получился генератор, который вполне можно использовать где-либо для своих самоделок.
Смотрите видео
сборка статора, крыльчатки и выбор количества фаз генератора
Содержание
- Самодельный ветряк
- Тихоходные ветрогенераторы
- Изготовление ротора на постоянных магнитах
- Модификация автомобильного генератора
- Изготовление ротора из ступицы и тормозного диска
- Ветряк с аксиальным генератором на неодимовых магнитах
- Изготовление статора
- Выбор количества фаз
- Модификация статора автогенератора
- Изготовление статора аксиального типа
- Сборка крыльчатки
- Рекомендуемые товары
Самодельный ветряк
Приобретение ветрогенератора — дорогостоящая и не всегда полностью эффективная затея. Образцы ветряков, имеющиеся в продаже, имеют ограниченный срок службы, низкую ремонтопригодность и высокую цену. Покупка такого комплекта не по карману многим потенциальным пользователям. Выходом из положения становится самостоятельное изготовление ветрогенератора, обходящееся гораздо дешевле и позволяющее получить устройство с высокой эффективностью и производительностью.
Самодельный ветряк имеет высокую ремонтопригодность и, как следствие, длительный срок службы. Зачастую конструкцию по ходу эксплуатации модернизируют, улучшают и доводят до максимально возможных параметров, чего нельзя сделать с заводскими комплектами.
Тихоходные ветрогенераторы
Наиболее привлекательными конструкциями ветряков для большинства регионов России являются образцы, дающие высокие показатели на слабых и средних ветрах — тихоходные ветряки. Для них характерна возможность начинать вращение при низких скоростях потока, выдавая достаточное напряжение для питания приборов потребления.
Выработка энергии на таких устройствах производится генераторами, адаптированными к работе с ветряками. Специфика конструкции таких генераторов состоит в высокой чувствительности, поскольку устройство изначально рассчитывается на работу с низкими скоростями вращения.
Для того, чтобы обеспечить заданный режим работы, необходимо обмотку возбуждения исключить из конструкции, заменив ее постоянными магнитами.
В результате отпадет необходимость подачи напряжения для образования электромагнитов, индукция станет более стабильной, независимой от источника питания на обмотке ротора. Кроме того, отпадет надобность в щеточном узле, подающем питание на обмотку возбуждения.
Изготовление ротора на постоянных магнитах
Конструкция генератора на постоянных магнитах в каком-то смысле проще, чем с электромагнитным возбуждением. Создание такого устройства может выполняться как на базе готового генератора, так и при помощи подручных материалов.
Модификация автомобильного генератора
Создание ротора на постоянных магнитах требует достаточно серьезного вмешательства в конструкцию. Необходимо уменьшить диаметр на толщину магнитов плюс толщину стальной гильзы, которая одевается на ротор для образования сплошного магнитного потока и одновременно служит посадочной площадкой под магниты. Некоторые специалисты обходятся без гильзы, устанавливая магниты прямо на ротор с уменьшенным диаметром и фиксируя на эпоксидку.
Процесс изготовления требует участия производственного оборудования. В токарный станок зажимается ротор и аккуратно снимается слой с таким расчетом, чтобы установленные магниты вращались с минимальным зазором, но вполне свободно. Установка магнитов производится на пластины ротора с чередованием полюсности.
Наибольшего эффекта удается добиться при установке относительно небольших по размерам магнитов, расположенных рядами в продольном направлении. Достигается ровный и мощный магнитный поток, воздействующий на силовые обмотки статора с равномерной плотностью во всех точках.
Изготовление ротора из ступицы и тормозного диска
Рассмотренный способ относится к готовым генераторам, нуждающимся в небольших изменениях конструкции. К таким устройствам относятся автомобильные генераторы, часто применяющиеся самодеятельными конструкторами в качестве базового устройства. Зачастую генераторы собирают полностью самостоятельно, не имея готового устройства.
В таких случаях действуют несколько иначе. За основу берется автомобильная ступица с тормозным диском. Она качественно отбалансирована, прочна и приспособлена к нагрузкам определенного рода. Кроме того, размер ступицы позволяет разместить по окружности большое число магнитов, позволяя получить трехфазное напряжение.
Магниты с чередованием полюсности размещают на равноудаленном от центра расстоянии. Очевидно, что наибольшее число можно установить, если приклеивать их как можно ближе к наружному краю. Наиболее точным показателем станет размер магнитов, который определит возможность размещения на определенном расстоянии. Число магнитов должно быть четным, чтобы не сбивался ритм чередования полюсов при вращении.
Наклейка магнитов на ступицу производится при помощи любого клея, оптимальным вариантом считается эпоксидная смола, которой заливают магниты полностью. Это защищает их от воздействия влаги или от механических воздействий. Перед заливкой по краю ступицы рекомендуется сделать бортик из пластилина, не позволяющий эпоксидке стекать со ступицы вниз.
Конструкция генератора на автомобильной ступице наиболее удобна при изготовлении вертикального ветряка. Примечательно, что подобную схему можно использовать и без ступицы, на диске, вырезанном из обычной фанеры. Такая конструкция намного легче, позволяет выбирать удобный размер, что делает возможным создание чувствительного и производительного устройства.
Ветряк с аксиальным генератором на неодимовых магнитах
Наиболее сильными магнитами, обладающими оптимальными параметрами для использования в конструкции генератора, являются неодимовые магниты. Они несколько дороже обычных, но превосходят их многократно и дают возможность создать мощное устройство при относительно компактном размере.
Принципиального отличия в конструкции не имеется. Неодимовые магниты изготавливаются в различных формфакторах, позволяющих выбрать наиболее удобный для себя вариант — тонкие продолговатые брусочки, форма таблетки, цилиндры и т.д. если используется металлический ротор, то приклеивать магниты необязательно, они сами по себе с усилием прикрепляются к основанию.
Остается лишь залить их эпоксидкой для защиты от коррозии.
Приобрести такие магниты проще всего через Интернет, заодно можно сразу же выбрать самую удобную форму.
Статор — это неподвижная часть генератора, несущая силовую обмотку, индуцирующую электрический ток. В зависимости от типа конструкции, статор может быть использован от готового устройства (например, от автомобильного генератора), или изготовлен с нуля самостоятельно. Техника изготовления в каждом случае своя, но принцип остается общий — по окружности, охватывающей вращающийся ротор, располагаются катушки, вырабатывающие переменный ток.
При модификации автомобильного генератора иногда силовые обмотки не трогают, предпочитая изменить конструкцию ротора и на этом остановиться. Чаще всего причиной тому является слабая техническая или теоретическая подготовка, когда мастер имеет весьма смутное представление, как именно подобные вещи делаются. Рассмотрим вопрос внимательнее:
Выбор количества фаз
Многие мастера пытаются облегчить себе задачу, делая генератор на одну фазу.
В данном случае простота весьма сомнительная, так как экономия усилий получается только на стадии намотки катушек. Зато при эксплуатации получается неприятный эффект — амплитуда напряжения имеет классический вид, отчего выпрямленный ток имеет пульсирующую структуру.
Скачки противопоказаны аккумуляторам, создают отрицательное воздействие на все узлы комплекса и способствуют быстрому выходу из строя. Появляется вибрация, которая может стать причиной жалоб соседей, источником неприятных ощущений для людей или животных.
Трехфазная конструкция, напротив, имеет более мягкую огибающую, в выпрямленном состоянии ток практически не имеет каких-либо отклонений. Мощность устройства имеет стабильное значение, сохраняется в рабочем состоянии механическая и электрическая часть агрегата.
Выбор между трех- и однофазным устройством однозначно следует делать в сторону трехфазной конструкции. Количество намотанных катушек возрастает, но число витков не настолько велико, чтобы отказываться от более качественного результата из-за призрачной экономии времени.
Модификация статора автогенератора
Автомобильный генератор имеет готовые силовые катушки, плотно уложенные в каналах статора. Для получения качественного результата требуется изменить чувствительность статора, поскольку номинальная частота вращения автомобильного двигателя находится в пределах 2000-3000 об/мин, а на пике может подниматься до 5000-6000 об/мин. Таких параметров ветряк выдать не в состоянии, а использование повышающей передачи значительно снизит мощность крыльчатки.
Решением вопроса становится увеличение количества витков, для чего старые обмотки демонтируются, а на их место наматываются новые, с большим числом витков из более тонкого провода. При этом, нельзя использовать слишком тонкий провод, так как с возрастанием числа витков растет и сопротивление, делающее генератор менее производительным. Необходимо соблюдать «золотую середину», увеличивая количество аккуратно, без излишнего рвения.
Важно! Подобная операция требует расчета, но на практике чаще всего поступают проще — наматывают столько витков, сколько способна вместить конструкция статора.
Результат обычно достигается положительный, поскольку слишком большое число витков вместить не получится.
Результат обычно достигается положительный, поскольку слишком большое число витков вместить не получится.Изготовление статора аксиального типа
Такая конструкция подойдет для генератора аксиального типа, ротор которого создан из ступицы и тормозного диска от автомобильного колеса. Статор имеет форму плоского диска, по окружности которого расположены силовые обмотки. Они должны быть намотаны из достаточно толстого провода, чтобы число витков было достаточным, но и сопротивление не снижало эффективность конструкции. Количество катушек кратно трем, чтобы на каждую фазу приходилось одинаковое количество.
Соединяются они между собой звездой, для каждой фазы соединяются 1, 4, 7, 10 и т.д. При намотке однофазного статора каждая катушка мотается в противоположном направлении — первая по часовой стрелке, вторая — против, затем опять по часовой и т.д. соединяются они последовательно.
Готовый статор устанавливается соосно с ротором. Зазор между катушками и неодимовыми магнитами должен быть минимальным, но ход ротора свободный, без соприкосновения с катушками.
Для защиты от влаги, пыли или прочих воздействий катушки обычно заливают эпоксидной смолой. Для этого предварительно делается по внешнему краю диска статора бортик из пластилина высотой, немного превышающей слой заливки.
Сборка крыльчатки
Крыльчатка должна обеспечивать максимальную чувствительность. Перед тем, как начать создание ветряка, следует подробно изучить метеорологическую обстановку в регионе, направление и скорость преобладающих ветров, частоту и силу шквалистых порывов, возможность ураганов. Эта информация поможет выбрать наиболее подходящую конструкцию ветряка (вертикальный или горизонтальный, размер, количество лопастей и т.п.).
Создание крыльчатки производится из подручного материала на основании параметров генератора. Размер лопастей должен обеспечивать начало вращения при невысоких скоростях потока, но не создавать чрезмерно большой преграды. Это снизит риск падения мачты при сильном порыве или шквале.
Регионы с нестабильными и часто меняющимися ветрами (каких большинство в России) больше подходят для эксплуатации вертикальных конструкций.
Горизонтальные ветряки считаются более эффективными, но нуждаются в установке на высокие мачты, что создает проблемы при обслуживании.
Рабочее колесо ветрогенератора должно быть качественно отбалансировано и прочно соединено. Установка комплекта на крышу дома запрещается, особенно, если в нем проживает несколько семей. Рекомендуется выбирать открытое место на возвышении неподалеку от дома, чтобы длина кабеля не создавала большого сопротивления. Поблизости не должно быть преград, высоких деревьев или зданий, заслоняющих прямой поток ветра.
Рекомендуемые товары
Как вам статья?
Генераторы переменного тока и генераторы с постоянными магнитами Руководство по покупке своими руками 2019, чтобы понять, что вы покупаете
Опубликовано Энтони Джонсом 08 июля 2019 г.
Генераторы переменного тока и генераторы с постоянными магнитами Руководство по покупке 2019, чтобы понять, что покупать.
Привет, Энтони Джонс из компании Hurricane Wind Power, и сегодня я хотел уделить несколько минут и написать краткое руководство по покупке генераторов переменного тока и генераторов с постоянными магнитами. Хотя мы сделали много видеороликов на эту тему на YouTube, которые мы вставим в конце этого обсуждения, мы понимаем, что часть нашей аудитории скорее прочитает статью, а не видео. Поэтому я хотел бы уделить здесь несколько минут, чтобы прояснить некоторую путаницу и указать нашим клиентам наилучшую модель для их приложения. Мы не будем вдаваться в математику генератора переменного тока и глубокие технические детали, но считаем необходимым написать базовое руководство о том, как все работает, для первого клиента, который никогда не имел опыта работы с генератором переменного тока с постоянными магнитами.
Первое, о чем мы хотели бы поговорить, это номинальное напряжение на турбинах. Большинство pma и/или pmg, в зависимости от того, какую терминологию вы предпочитаете, рассчитаны на напряжение, которое реалистично для достижения точки отключения при оборотах в минуту от 150 до 225 об/мин в зависимости от генератора переменного тока.
В отличие от обычного автомобильного генератора переменного тока, в котором используются катушки возбуждения, которые питаются от электричества и включаются и выключаются в системе зарядки для регулирования напряжения, генератор переменного тока с постоянным магнитом не может включаться и выключаться. Это имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от приложения. В то время как генератор переменного тока с постоянными магнитами может производить энергию из мертвого состояния, т. Е. Нет энергии для питания катушки возбуждения, пока есть источник, обеспечивающий ввод на вал, он будет производить мощность. С другой стороны, его нельзя отключить, а это означает, что ему нужен контроллер, такой как отводящая нагрузка, для подачи питания на другой источник, когда батарея или источник больше не нуждаются в питании. Обычно это происходит в ветряных турбинах, потому что многие из этих машин с достаточной площадью поверхности для выработки любого реального количества энергии полагаются на то, что турбина остается под нагрузкой, чтобы предотвратить повреждение турбины из-за чрезмерной скорости вращения.
Как мы уже говорили в предыдущем абзаце, важно отметить, что напряжение не регулируется генератором. Все наши генераторы переменного тока и, если уж на то пошло, большинство из представленных на рынке, имеют 3-фазный выход переменного тока, причем все три фазы нагреваются.
Так что насчет зубцов? Это важно?
Мы являемся оригинальным генератором переменного тока с низким или нулевым зубчатым зацеплением, и мы сделали это, правильно обработав наши генераторы с надлежащим воздушным зазором и магнитным насыщением, характеризующимся фирменными когтями старой школы, которые обеспечивают превосходную форму волны и эффективность, производя меньше тепла и запуск Полегче. Однако важно отметить, что независимо от того, насколько легко генератор запускается, когда он достигает точки включения или находится под нагрузкой, его становится труднее провернуть.
1 определить начальную скорость вращения вашего проекта… насколько быстро мы будем работать с частотой вращения вала, когда мы ожидаем, что блок начнет производить мощность.
2. По возможности определите нормальный рабочий диапазон или VOC приложения, принимая во внимание меры безопасности, поскольку нерегулируемые генераторы переменного тока могут создавать высокое напряжение.
3. Определите, какой крутящий момент может создать водяное колесо ветряной турбины или другое устройство.
4. Если вы задумались над этим вопросом и сделали все возможное, но не можете определить подходящий генератор для вашего проекта, не покупайте и не надейтесь! Мы постоянно разговариваем с людьми, которым стыдно обращаться за помощью.
Именно для этого мы здесь, и в конце концов было время, когда мы тоже были новичками. Некоторые из этих вещей немного, но сложны, и мы любим общаться с людьми и обеспечивать лучшее обслуживание клиентов, чтобы сделать наш бренд предпочтительным брендом в мире.
Hurricane является домом для линейки генераторов переменного тока с постоянными магнитами Cat IV V, White Lightning и Air Boss. Хотя мы называем их именами собственными, потому что они производят переменный ток, нам с точки зрения семантики все равно, хотите ли вы называть генераторы с постоянными магнитами или двигатели с постоянными магнитами. Мы по-прежнему понимаем, о чем вы говорите
- #генераторы на постоянных магнитах
- #двигатель с постоянными магнитами
- #электрогенератор своими руками
- #что такое генератор с постоянным магнитом
- #как работает генератор на постоянных магнитах
Поделиться этой статьей
Что такое генератор постоянного тока с постоянными магнитами и как он используется?
Что такое генератор постоянного тока с постоянными магнитами и как он используется?
- Разместил: aniziol
- Комментариев нет
Для тяжелых промышленных работ нужны электромагниты.
Электромагниты, конечно, нуждаются в электричестве. Откуда берется это электричество? Во многих случаях это не трехконтактная вилка, настенная розетка и удлинитель длиной более нескольких метров. Запитать их — это не то же самое, что подключить к сети пылесос — запуск этого оборудования в отсутствие традиционного переменного тока требует от вас творческого подхода.
Как оказалось, мы можем получать энергию, необходимую для электромагнитов, из хорошо расположенных наборов постоянных магнитов. Создав устройство, использующее магнетизм и движение, мы можем создавать и направлять постоянный электрический ток прямо на наши электромагниты и другие механизмы. Это устройство называется генератором постоянного тока с постоянными магнитами. Но что такое генератор постоянного тока с постоянными магнитами и как его использовать в промышленных условиях? Мы рассмотрим одну из самых незаменимых частей оборудования на строительных площадках, площадках для сноса, предприятиях по переработке и везде, где люди работают с машинами и металлами, чтобы выполнить свою работу.
Что в имени?
«Генератор постоянного тока с постоянными магнитами». Это полный рот. Давайте разберем его по частям, то есть имя. Постоянный магнит — это магнит, который не требует электрического тока для сохранения своих магнитных свойств. Железо и сталь — самые распространенные постоянные магниты, но на этом список не заканчивается; хотя никель и кобальт не являются цветными металлами, они также являются постоянными магнитами. Неодим, редкоземельный элемент, в сочетании с железом и бором образует сильный магнитный сплав. В промышленности постоянные магниты используются для сортировки и разделения материалов в крупных масштабах, а также в жестких дисках и двигателях в меньших масштабах. Постоянные магниты также играют роль в генераторах, где магнитная энергия приводит в действие ротор (движущиеся части) внутри статора (неподвижная часть).
Два типа тока
Что такое постоянный ток? Как вы, возможно, помните из уроков естествознания в восьмом классе, электричество доставляют два вида токов: переменные токи, которые текут туда и обратно в противоположных направлениях, и постоянные токи, которые текут только в одном постоянном направлении.
Изобретатели Томас Эдисон и Никола Тесла вступили в ожесточенную «войну токов», чтобы определить, какая форма лучше. Тесла утверждал, что переменный ток высокого напряжения более эффективен, в то время как Эдисон считал, что переменный ток опасен по сравнению с более безопасным постоянным током. Эта война завершилась публичной казнью слона электрическим током, чтобы продемонстрировать опасность переменного тока. Тем не менее, именно переменный ток мы используем сегодня, когда подключаемся к настенной розетке, в то время как постоянный ток живет в аккумуляторных батареях.
Генераторы Определены
Остается только генерация. Генератор — это просто любое оборудование, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Таким образом, генератор является противоположностью двигателя. В то время как двигатель потребляет электричество и преобразует эту мощность в механическую энергию, генератор работает в обратном направлении, используя комбинацию потенциальной и кинетической энергии (которые составляют механическую энергию) для создания электричества.
Эта механическая энергия исходит от постоянных магнитов.
Питание PMDCG
Генераторы не являются вечными двигателями. Прежде чем магниты смогут преобразовывать механическую энергию в электричество, им нужно что-то, чтобы заставить их работать. В обширном каталоге Moley Magnetics представлено несколько моделей генераторов с постоянными магнитами с различными источниками питания, которые вы можете использовать для получения необходимой мощности на своем участке. Одной из популярных моделей генераторов с постоянными магнитами является наш гидравлический генератор магнитов MagStar, который использует гидравлическую систему в мобильном оборудовании, в конечном счете, для подачи тока в магнит. Гидравлическое масло под давлением поступает в генератор, где приводит в движение роторы. Это создает постоянный ток, который, в свою очередь, питает электромагнит для подъема, перемещения и сортировки. Вырабатываемая мощность позволяет строительным и демонтажным бригадам использовать тяжелую технику без доступа к источнику переменного тока.
В конце концов, на рабочих местах редко бывает место для подключения оборудования.
Дизельное топливо, резерв в тяжелой промышленности, также может быть полезно для магнитных генераторов. Дизельные генераторы от Moley Magnetics максимально эффективно используют свое топливо, предлагая высокую эффективность в сочетании с низким уровнем выбросов — действительно лучшее из обоих миров, когда речь идет об использовании ископаемого топлива на работе. В комплект дизельного генератора MagStar входит топливный бак на 12 галлонов, а это означает, что дозаправка не будет постоянной проблемой. Генераторы с ременным приводом не имеют дизельных двигателей или гидравлических линий. Вместо этого они используют механическую энергию из других источников силы. Сюда входят даже неортодоксальные, такие как ветряные мельницы или велосипеды, которые питают генератор. Однако на рабочей площадке генераторы с ременным приводом, вероятно, также будут использовать дизельное топливо.
Где мы их используем?
Везде, где есть оборудование для питания и работы, генераторы постоянного тока с постоянными магнитами найдут применение.
Moley Magnetics предлагает генераторы постоянного тока с постоянными магнитами для различных отраслей промышленности. Ремонт и строительство железных дорог, которые могут уводить строительные бригады вдали от источников энергии, — это сектор, который в значительной степени зависит от генераторов для обеспечения их электроэнергией. Для питания 24-вольтовых электромагнитов, захватов экскаваторов и сверхмощных рельсовых выключателей, которые играют свою роль в прокладке новых прекрасных путей, которых заслуживает наша железнодорожная система, мы обращаемся к генераторам постоянного тока с постоянными магнитами.
Бригады по сносу зданий, которые сносят здания с истекшим сроком полезного использования, и собирают в них ценные металлы, не могут обойтись без PMDCG, питающих электромагниты, сортирующие и разделяющие металлы. Они, безусловно, нужны в часто тесных помещениях сносных площадок, где источников энергии может быть немного и далеко друг от друга. Отрасли по переработке и переработке металлолома, которые дополнительно сортируют и обрабатывают металлы, чтобы поддерживать их в обращении, являются частыми клиентами, когда речь идет о генераторах.
