איך להכין גנרטור במו ידיך?
חשמל מקו ההולכה הקרוב ביותר לא תמיד מסופק ללא הפרעה. בהתנחלויות פרבריות, שבהן הפסקות חשמל למשך שעה או מספר שעות הן תופעה תכופה, גנרטורים עוזרים לבטל הפרעות באספקת החשמל. אם יש לך כמה כישורים, אתה יכול לעשות אותם בעצמך.
תכונות של גנרטורים תוצרת בית
התכונה העיקרית, שבגללה משתמשים רבים בכל מיני גאדג'טים מחליטים על "מוצר תוצרת בית" כזה - היכולת להביא את הגנרטור לחשמל, וזה מספיק לא רק כדי להטעין טלפון נייד, אלא גם כדי לספק מחשב נייד, טלוויזיה ואפילו מיני-מקפיא תוצרת בית, שלא לדבר על תריסר מנורות LED. ככלל, נבחר הגרסה של המכשיר עם יעילות התפוקה הגבוהה ביותר והמאמץ המוחל פחות.
בכל מקרה, הבסיס הוא מנוע הפיך שפועל לא רק להמרת חשמל לאנרגיה קינטית (מכנית), אלא גם להיפך.
כדי ליצור מכשיר כזה, המשתמש חייב להיות בעל הידע הבא.
- להבין דיאגרמות חיווט, להיות מסוגל לקרוא אותן... לדברי אחד מהם, מכשיר דומה נמצא בהרכבה.
- יש להבין כיצד פועל גנרטור חשמלי. עבודתו מבוססת על חוק פאראדיי: מספר הקווים המגנטיים של מגנט קבוע החודר את המעגל חייב להשתנות, אחרת לא יווצר חשמל.
- בעל מיומנויות של התקנת חשמל ועבודות אינסטלציה, להיות מסוגל להתמודד עם כלי עבודה חשמליים. קודם לכן, בימי ברית המועצות, לא רק פיזיקה, אלא גם חוזק החומרים (קטע של מדע על חוזק החומרים) היה חלק חובה בתוכנית החינוכית. העובדה היא שהאלמנטים שנבחרו בצורה שגויה של המבנים התומכים, שאינם מחוברים זה לזה בדרך הנדרשת, מתעוותים במהירות תחת עומס פעיל.
עם כל הידע והרצון לעיל, המשתמש יכול להרכיב בקלות מכשיר שחוסך (לעומת תעשייתי) כמה עשרות אלפי רובלים.
ייצור
זה לא קשה לעשות גנרטור חשמלי בבית עם הידיים שלך. גנרטור מגנטי פשוט מורכב על בסיס כל אחד מהמנועים המוכנים: קולט, סטפר וכדומה. ניתן גם להרכיב "תוצרת בית" כזה מאפס על ידי קיבוע המגנטים על ציר מסתובב והצבתם בסליל מלבני. שיוצר שדה אלקטרוסטטי בזמן שהם מסתובבים.
גנרטור חשמלי עצים הוא למעשה תנור (כולל קמפינג), שעל קירותיו קבועים אלמנטים של פלטייר, סגורים ברדיאטורים. המהות של אפקט פלטייר היא שצלחות ממוליכים שונים מחוממות בצד אחד ומקוררות בצד השני. זה מוביל להופעת זרם חשמלי בקטבים של צלחת כזו. והכי חשוב, תנור גנרטור כזה עובד בכפור: הפרש הטמפרטורה הגדול ביותר בכל צד של הצלחת מוביל לפיתוח ההספק המרבי.
מחולל הקיטור הוא תחנת כוח תרמית קלאסית בגרסת מיני... תנור לולאת מים מייצר אדים המוזנים ללהבי הטורבינה. האנרגיה התרמית של הקיטור מאלצת את הטורבינה לסובב את המנוע-גנרטור, שהציר שלו מחובר בצורה נוקשה לציר הטורבינה עצמה. מערכת כזו סגורה: היא דורשת ניטור תקופתי מבחוץ, כמו גם נוכחות של מעגל קירור שבו הקיטור מתעבה בחזרה למים.
התקנה כזו היא מאסיבית מאוד, לא תיקח אותה איתך לטיול.
גנרטור מבוסס על מנוע אסינכרוני המופעל על ידי 220 וולט האם התקן עם שלושה פיתולי סטטור מרווחים (חלק קבוע של המנוע). מכיוון שהמנוע עצמו פועל מ-220 או 380 (ברשת תלת-פאזית) וולט, אז הוא יפיק את אותו המתח, צריך רק לסובב את הציר שלו עד לפחות 50 סיבובים בשנייה. אין צורך להרכיב אותו: כדי להשתמש ביחידה המוגמרת, אתה רק צריך לחבר קבלים נוספים לפיתולים.
כלים וחומרים
מנוע מתאים נלקח כמודול העבודה של הגנרטור האלקטרומגנטי (מכני). משתמשים במנועים מכמה סוגים: קולט (מברשת), ללא מברשות, דריכה (אין שימוש במברשות וטבעות), סינכרוני וא-סינכרוני. בהתאם לזרם שנוצר, נעשה שימוש בחלקים ובמכלולים הבאים.
- דיודות מיישר. ממיר זרם חילופין לזרם ישר. מוצעים למכירה גשרי דיודה בעלי הספק גבוה, המיועדים לזרמים של עשרות אמפר ומתחים של עד 50 וולט.
- קבלים קוטביים... מיועד לזרם ישר. הם ממלאים את התפקיד של מסנן החלקה שמאזן אדוות מתח DC.
- לוח נוסף עם יציאת USB - ממיר את המתח של 1.5-20 וולט לסמארטפונים, טאבלטים ורוב המחשבים הניידים הנדרשים 5. מוזמן באליאקספרס ובחנויות מקוונות אחרות.
כל רכיבי הרדיו הללו נחוצים כאשר מחולל המנוע מפיק לא יותר מכמה עשרות וולט.
שימוש, למשל, במנוע אסינכרוני ידרוש חיבור של הגאדג'טים שלך והתקנים אחרים כרגיל - כמו משקע ביתי.
חומרי עזר יכולים להיות כל אחד, מכיוון שהם ממלאים את התפקיד של מבנה תומך:
- סורגים מעץ;
- אביזרי מתכת;
- פרופילים;
- מחברים (ברגים עם אגוזים ודסקיות, מלחציים, סוגריים, מלחציים, סוגריים, ברגים);
- צינורות בכל קוטר וכו'.
המוצרים הבאים משמשים ככלי עבודה חשמליים.
- בולגרית עם סט דיסקיות חיתוך (למתכת ועץ) ודיסק שחיקה (מסופק בצורת גלגל אמרי או דיסק קשיח אוניברסלי).
- מקדחה חשמלית עם סט מקדחות למתכת. אם, למשל, מותקנת טורבינת רוח עם תומך על קיר הבית, אזי ייתכן שיהיה צורך במקדחה רגילה עם סט מקדחות פטיש ו/או כתרי בטון. ניתן להצטייד במקדחה הפטיש גם במתאם למקדחות פשוטות או חרוטיות וכתרי עץ.
- מברג. זה יידרש כאשר המבנה הוא מסיבי, ואתה צריך להבריג ברגים הקשה עצמית בכמויות של כמה עשרות. ניתן להשלים אותו עם ראשים למפתח-מתאם או ראש אוניברסלי לאגוזים, המזכירים מפתח ברגים מתכוונן.
לאחר שהכנו את הציוד הדרוש, נמשיך לתהליך הכנת סט גנרטור.
תרשים הרכבה
לגנרטור אסינכרוני יש את המאפיין של סנכרון עצמי: הפעלת פיתול הרוטור ללא ספק כוח, שבו מתרגש שדה מגנטי קבוע. עירור עצמי של סלילה רוטור כלוב הסנאי מתבצע עקב תופעת המגנטיזציה השיורית. כדי להרכיב גנרטור אסינכרוני, עקוב אחר ההוראות שלהלן.
- הנח את המנוע ואת כונן ההעברה על מבנה תומך אחד.
- חבר קבלים משתנים (לא קוטביים) לפיתולים... הפיתולים עצמם נכללים לפי ערכת ה"כוכבים": חלק מהקצוות שלהם מתכנסים במרכז (על הגוף), בעוד שאחרים מוציאים בנפרד.
- הקבלים מחוברים לפי ערכת ה"משולש": קצוות חופשיים של הפיתולים מחוברים לחלק העליון שלו... הספק מנוע - 2-5 קילוואט, קיבולת קבלים - 28-138 מיקרופארד. בחר קיבולת כזו כדי שהמתח שנוצר לא יקטן - בהתאם לעומס שאתה מתכנן להשתמש בו.
בדוק את הגנרטור לפני הפעלתו. ניתן לבצע את הבדיקה באמצעות נורת ליבון קונבנציונלית של כמה עשרות וואט. המשימה היא להבטיח אספקה רציפה של המתח שנוצר. תזדקק להתקנה שמסוגלת לספק 3000 סל"ד.למשל טחנת רוח חזקה עם תיבת הילוכים (או הנעת שרשרת), מנוע דלק מכל יחידה, טורבינת מים על נהר וכו'.
העובדה היא שאדם לבדו לא יוכל לסובב שום מחולל מנוע להספק של יותר מ-150 וואט, לא משנה מה הוא עושה. כאן האפשרויות שלו מוגבלות.
יצירת גנרטור אסינכרוני הוא השינוי הפשוט ביותר במעגל של מנוע מוכן מאותו סוג. אין צורך להשחיז מחדש את הרוטור למגנטים של ניאודימיום, מה שלא ניתן לומר על גנרטור לרכב, שבו מתפתל הרוטור מופעל באמצעות סוללה. אגב, רוב מחוללי המכוניות המודרניים מבוססים על מנוע סינכרוני, שבו מספר הסיבובים לדקה קשור באופן נוקשה לתדירות הזרם שנוצר. כדי להיפטר מהצורך להפעיל את פיתול הרוטור, אתה יכול ליצור מחדש את המנוע על ידי הסרת פיתול זה וחיתוך ציר הרוטור מתחת למגנטים השטוחים.
כדי להרכיב גנרטור עצים, בצע את הפעולות הבאות.
- על הקיר של כיריים בטן או תנור פירוליזה מקם את הרדיאטור עם הדוקרנים פנימה.
- הר יש לו אלמנט פלטייר אחד או יותר, המתמקד באזור הרדיאטור.
- צרף לאלמנט פלטייר הוא רדיאטור נוסף.
- הנח את היחידה בצד המוצל של הבית באזור ייעודי. הקיר לא צריך להיות בידוד, וגם להיות עבה מדי בשלב זה, שכן יש צורך בגישה לקור החיצוני. אפשרות אידיאלית היא תא חדר טכני עבור תנור כזה, שבו יש צינור אוורור יניקה לשריפת עצי הסקה. הרדיאטור ממוקם לידו בצד הקר.
ההתחלה של גנרטור כזה מתבצעת כאשר עצי ההסקה נדלקים. כאשר העץ בוער, אלמנט Peltier יספק עוצמה מקסימלית. הוא יתקרר על ידי אוויר קר שיגיע מהרחוב. תהליך החימום יסופק על ידי דופן הכיריים.
מומלץ להשתמש בהוראות הבאות להרכבת מחולל הקולט.
- הנח את המנוע המוברש על מסגרת בסיס או מבנה אחר.
- חבר קבל החלקה DC ולוח ממיר (מהפך DC) למסופים שלו.
- חבר את יציאת ה-USB לפלט של לוח ה-DC (אם הוא לא מסופק עם אחד).
- הניחו את הגנרטור על שלדת האופניים או הכינו עבורו "טורבינת רוח" (למשל, מחלקים ממאוורר עם מנוע כושל). במקרה האחרון, לנוחיות "טחנת הרוח", מניחים שבשבת שוק, המסובבת את המבנה לכיוון הרוח נושבת.
חבר את הסמארטפון, הטאבלט, הטלפון הנייד, השעון החכם או מכשיר אחר שלך. מנוע ממדפסת, למשל, מייצר עד כמה וואטים של הספק: למשל, ב-12 וולט להם הוא מיועד, הזרם יכול להגיע ל-600 מיליאמפר. חסרונות של מנועי אספן: יעילות נמוכה והחלפה תכופה של מברשות.
עבודה של מספר שעות בכל יום, המברשות יחזיקו מעמד מקסימום 2-3 חודשים.
השתמש במנוע צעד במקום במנוע אספן: היעילות שלו הרבה יותר גבוהה, זה יכול להחזיק מעמד יותר מתריסר שנים. חנויות מקוונות מלאות בדגמים שנותנים מתח של 12 וולט וזרם של 1.8-4.2 אמפר. למנוע הצעדים יכולים להיות 2, 3 או 4. פיתולים. על ידי הפעלתם בסדרה, אתה מקבל 24, 36 או 48 V. חיבור מקביל ייתן זרם גבוה יותר באופן יחסי. יהיה קשה יותר לבצע "overclock" של הגנרטור לדירוג המתח הנדרש.
המלצות לשימוש
גנרטור המשמש בתנאי חוץ (חוות רוח לבית פרטי, גנרטור אופניים) מומלץ להגן מפני גשם, לכלוך כביש ושאר חלקיקים זרים על ידי הנחתו בבית נפרד.
מכשיר הפועל בתנאי חוץ במצב של שעות רבות של עומס יומי מצריך שימון קבוע (לפחות אחת לחצי שנה) של המסבים. הם, בתורם, נמצאים בכל מחולל מנוע.
אל תקצר את כבלי המנוע ואת האלקטרוניקה העזר. קשה פי כמה לסובב מנוע סגור בגלל כוח פרופורציונלי לעומס המעכב את סיבוב הרוטור.פיתולים המקוצרים בזמן שהפיר מסתובב עלולים להישרף. גם אלקטרוניקה מוליכים למחצה (תאים סולאריים, אלמנטים פלטייר) נכשלת במהירות, כשהיא סגורה.
כיצד להכין גנרטור במו ידיך, ראה להלן.
התגובה נשלחה בהצלחה.