Elektrická energia nie je vždy dodávaná nepretržite, napríklad kvôli vzdialenej polohe elektrických vedení od obytných budov. A keď občas zhasnete svetlo, určite ste premýšľali o kúpe generátora? Samozrejme, zakúpené zariadenie nie je lacným riešením a náklady nie sú vždy opodstatnené. Cenovo dostupnejšou možnosťou je vyrobiť generátor vlastnými rukami. Takéto riešenie si nevyžaduje veľké investície do montáže, dokáže premeniť energiu nielen vďaka drahému benzínovému, naftovému motoru, ale aj cenovo dostupnejším – plyn, para a pod.p.
Takže rieši problém s výpadkami elektriny a ušetrí určitú sumu v rozpočte. Ako však vyrobiť skutočne kvalitný generátor, aké ďalšie výhody má domáci produkt oproti zakúpeným prístrojom? Pomôžeme vám pochopiť všetky nuansy - v tomto článku predstavíme montážne schémy elektrického generátora, princíp jeho fungovania, výhody používania domácich výrobkov. Tiež zvážime podrobné pokyny na výrobu generátora doma.
Výhody domáceho generátora
Domáci generátor prekoná zakúpený generátor s dostupnejšími nákladmi. Samozrejme, finančná stránka je dôležitá, ale svojpomocne je zariadenie, ktoré má len nevyhnutné a uvedené požiadavky.
Stojí za zváženie, že zvolený dizajn priamo ovplyvňuje účinnosť. Takže v asynchrónnych generátoroch straty účinnosti nepresahujú 5%. Lakonický dizajn jeho tela s ochranou motora pred vlhkosťou a nečistotami znižuje potrebu častej údržby.Asynchrónny generátor je odolnejší voči prepätiu vďaka usmerňovaču na výstupe, ktorý zabraňuje poškodeniu pripojených zariadení.
Podomácky vyrobený generátor funguje bez ohľadu na vzdialenosť elektrického vedenia a poskytuje elektrinu za akýchkoľvek podmienok. Premieňa energiu pomocou dostupného typu paliva.
Takéto zariadenie efektívne napája zváracie stroje, žiarovky, počítačové a mobilné zariadenia s citlivosťou na poklesy napätia. Má dobrý výkon a životnosť.
Zariadenie je dobrou alternatívou ku konvenčným zdrojom napájania, pomáha v prípade núdzového výpadku prúdu, šetrí peniaze. Mobilné, malé, s jednoduchým dizajnom, ľahko opraviteľné - chybné diely a zostavy si môžete vymeniť sami.
Podomácky vyrobený výrobok je navyše malých rozmerov, takže ho možno ľahko nainštalovať aj do malých miestností.
Domáce generátor môžete umiestniť do malej miestnosti, vďaka kompaktnému dizajnu zariadenie nevyžaduje veľa miesta na jeho inštaláciu
V závislosti od typu použitého paliva vyžaduje generátor iba preventívne opatrenia počas používania.
Počas prevádzky domáceho generátora je potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia: monitorovať elektrické káble, zabrániť ich skrúteniu, nedotýkať sa holých drôtov rukami atď.
Rôzne generátory elektriny
Podomácky vyrobený generátor doma sa zvyčajne vyrába na báze asynchrónneho motora, magnetický, parný, na drevo.
Možnosť 1 - asynchrónny generátor
Zariadenie bude schopné generovať 220-380 V na základe výkonu zvoleného motora.
Na zostavenie takéhoto generátora stačí naštartovať asynchrónny motor pripojením kondenzátorov k vinutiu.
Asynchrónny motorový generátor sa samosynchronizuje, poháňa vinutia rotora konštantným magnetickým poľom.
Motor je vybavený rotorom s trojfázovým alebo jednofázovým vinutím, káblovým vstupom, skratovacím zariadením, kefami, riadiacim senzorom
Ak je rotor typu s klietkou nakrátko, potom sú vinutia vybudené zvyškovou magnetizačnou silou.
Možnosť 2 - magnetické zariadenie
Pre magnetický generátor je vhodný kolektor, krokový (synchrónny bezkomutátorový) motor a iné.
Navíjanie s veľkým počtom pólov zvyšuje účinnosť. V porovnaní s klasickým obvodom (kde je účinnosť 0,86) umožňuje 48-pólové vinutie zvýšiť výkon generátora
Počas procesu montáže sú magnety namontované na rotačnej osi a inštalované do obdĺžnikovej cievky. Ten druhý, keď sa magnety otáčajú, generuje elektrostatické pole.
Možnosť 3 - parný generátor
Pre generátor pary sa používa pec s vodným okruhom. Zariadenie funguje vďaka tepelnej energii pary a lopatiek turbíny.
Ak chcete vyrobiť parný generátor sami, budete potrebovať pec s vodným (chladiacim) okruhom
Toto je uzavretý systém s masívnym, nepohyblivým zariadením, ktoré vyžaduje ovládanie a chladiaci okruh na premenu pary na vodu.
Možnosť 4 - zariadenie na spaľovanie dreva
Pre generátor na drevo sa používajú kachle, vrátane kempingových. Peltierove prvky sú pripevnené k stenám pecí a konštrukcia je umiestnená v telese radiátora.
Princíp činnosti generátora je nasledovný: keď sa povrch dosiek vodičov na jednej strane zahrieva, druhá sa ochladzuje.
Ak chcete vyrobiť generátor na drevo sami, môžete použiť akékoľvek kachle. Generátor je poháňaný Peltierovými prvkami, ktoré ohrievajú a ochladzujú dosky vodičov.
Na póloch dosiek sa objavuje elektrický prúd. Najväčší rozdiel medzi teplotami platní poskytuje generátoru maximálny výkon.
Jednotka je účinnejšia pri mínusových teplotách.
Princíp činnosti elektrického generátora
Generátory pracujú na princípe elektromagnetickej indukcie, kedy prúd vzniká v uzavretej slučke v dôsledku jeho priesečníka s rotujúcim magnetickým poľom. Magnetické pole vytvárajú vinutia alebo permanentné magnety.
Keď elektromotorická sila z kolektora dosiahne uzavretý okruh a uzly kefy, rotor sa začne otáčať spolu s magnetickým tokom. To vytvára napätie v pružinových kefách pritlačených k tanierovým kolektorom.
Elektrický prúd sa ďalej prenáša na výstupné svorky, prechádza do siete, šíri sa cez generátor.
Používajte generátory striedavého a jednosmerného prúdu. Alternátor je malých rozmerov, nevytvára vírivé prúdy a zároveň má schopnosť pracovať v extrémnych teplotách. Zariadenie s jednosmerným prúdom nevyžaduje starostlivé ovládanie, má značné množstvo zdrojov.
Konštrukčne generátor obsahuje: kefy s držiakmi kefiek, zberač, vinutie kotvy, kotvu, štartér, kontaktné krúžky, vinutie štartéra, rotor, kryt, ventilátor, pohon a rám.
Alternátor môže byť buď synchrónny alebo asynchrónny. Prvý - s permanentným elektrickým magnetom a počtom otáčok statora rovným rotoru, ktorý tvorí magnetické pole. Výhody takéhoto generátora sa nazývajú stabilné vysoké napätie, medzi nevýhody patrí nadprúd v dôsledku nadmerného zaťaženia regulátora, čo zvyšuje prúd vinutia rotora.
Konštrukcia asynchrónneho generátora: rotor s klietkou nakrátko, stator. Keď sa rotor otáča, generátor indukuje prúd a magnetické pole vytvára sínusové napätie.
Pokyny na montáž krok za krokom
Po príprave sady potrebných rádiových komponentov, elektrického náradia a materiálu je potrebné zostaviť generátor doma.
1.etapa - príprava rádiových komponentov
Na zostavenie modulu mechanického generátora s elektromagnetmi budete potrebovať motor. Na výrobu nízkoenergetického generátora môžete použiť elektrický motor z práčky ako Oka, Volga, Agidel pumpa a iné.
Prúd generovaný motorom určuje výber dielov a zostáv. Na premenu prúdu zo striedavého na jednosmerný prúd sú potrebné usmerňovacie diódy, napríklad vysokovýkonný diódový mostík desiatok ampérov s napätím nie väčším ako 50 V. Pre polárne jednosmerné kondenzátory vyhladzovacie filtre so schopnosťou vyrovnávať jednosmerné napätie zvlnenie je dôležité.
Na výrobu domáceho veterného generátora nepotrebujete veľkú presnosť a vysoko špecializované materiály. Skonštruovaná vzorka pracuje pri rýchlosti vetra 9 až 10 m/s, poskytuje výkon 800 wattov.
Ako prídavná doska s USB portom na pripojenie gadgetov je zvolené zariadenie na konverziu napätia na 1,5-20 V. Takýto zoznam rádiových komponentov postačuje pre generátor s nízkym výkonom s napätím do dve desiatky voltov. V prípade asynchrónneho motora bude možné priamo pripojiť mobilné zariadenia.
2. fáza - príprava nástrojov a materiálov
Z elektrického náradia budete potrebovať brúsku, v súprave ktorej sú rezné kotúče na kov, drevo a brúsny kotúč (tvrdý alebo brúsny papier).
Odporúčame, aby ste sa oboznámili s pravidlami práce s uhlovou brúskou.
Vyžaduje tiež elektrickú vŕtačku s kovovými vrtákmi.Možno budete potrebovať príklepovú vŕtačku s príklepovými vŕtačkami, korunky do betónu. Niekedy je dierovač vybavený adaptérom s jednoduchými kužeľovými vrtákmi, drevenými korunami. Užitočný je aj skrutkovač s hlavami na adaptér-kľúč, hlava na matice.
Na zostavenie rámu generátora budete potrebovať materiály. Vyberajú sa podľa vlastného uváženia. Môžu to byť valcované rúry rôznych priemerov, kovové tvarovky, profily atď.
Pri montáži konštrukcie generátora by mal mať majster skrutkovače rôznych priemerov, kliešte, kladivo, kľúče atď.
Na pripojenie majú zásoby spojovacích prvkov - matice, podložky, samorezné skrutky, skrutky. Toto je univerzálna súprava inventára, po ktorej zhromaždení môžete začať vyrábať generátor vlastnými rukami.
3.etapa - prípravné práce
Po príprave nástrojov a materiálov začnú s prípravnými prácami. Sú potrebné pred montážou generátora, pretože obsahujú prvotný výpočet výkonu zariadenia.
Vypočítajte výkon pripojením motora k sieti. Počet otáčok určuje výkon motora. Niekedy sa na meranie používa tachometer a k prijatým údajom sa pripočítava 10 % na kompenzáciu zaťaženia (zabránenie prehriatiu motora počas používania).
Po presnom vypočítaní výkonu vyberte kondenzátor podľa predtým získaných údajov o výkone motora.
Po výpočte výkonu je potrebné vybrať kondenzátor. Zariadenie zabraňuje prehriatiu motora počas chodu generátora.
V závere prípravných prác uvažujú s uzemnením budúceho generátora. Tento proces pomáha predchádzať traumatickým situáciám, predlžuje životnosť generátora.
4. krok – študujte vzor hviezdy a trojuholníka
Na zostavenie generátora v 220 potrebujete analógové obvody výrobného modelu - hviezda alebo trojuholník.
V zložitých zariadeniach sa niekedy používa kombinovaný obvod hviezda-trojuholník. Pri hviezdicovom spojení sú konce pripevnené v jednom bode. Grafický pohľad je divergencia fáz od stredu v rôznych smeroch, ako keby lúče tvorili hviezdu. Podľa schémy trojuholníkového typu sú konce jedného vinutia pripevnené k začiatku ďalšieho.
Podľa hviezdicovej schémy je elektrické zapojenie pre každý koniec vinutia jedného bodu, pre trojuholník - sériové zapojenie.
5.etapa - priama montáž
Zvážme niekoľko možností zostavenia elektrického generátora.
Zostavenie asynchrónneho generátora
Výroba asynchrónneho generátora nevyžaduje prebrusovanie rotora na neodymové magnety, preto sa obvod zariadenia nazýva remake hotového asynchrónneho motora. V tejto verzii nie je potrebné napájať vinutie rotora, je odstránené z motora a os rotora je opracovaná pre ploché magnety.
Podľa montážnej schémy asynchrónneho generátora výkon zariadenia dosahuje od 2 do 5 kilowattov s kapacitou kondenzátorov od 28 do 138 mikrofaradov. Aby bolo napätie statické, je potrebná kapacita v závislosti od plánovaného zaťaženia generátora.
Jednotka sa montuje v troch etapách. Prvá zahŕňa montáž jednej nosnej konštrukcie namontovaním motora s ozubeným prevodom do nej.
Zapojenie sa uskutočňuje nasledovne: koniec 1. vinutia je spojený s koncami začiatku 2. vinutia. Ďalej je koniec 2. vinutia pripevnený k začiatku 3. vinutia. Koniec 3. vinutia je spojený so začiatkom 1. vinutia
V druhom stupni sú k vinutiu pripojené variabilné a nepolárne kondenzátory. Tie sa zapínajú podľa hviezdicovej schémy, keď niektoré konce sú pripojené k stredu puzdra a ostatné sú vyvedené samostatne.
Na záver, voľné konce vinutia sú pripevnené k horným častiam kondenzátora podľa schémy trojuholníka.
K vinutiu pripájame variabilné a nepolárne kondenzátory, ktorých niektoré konce sú spojené so stredom puzdra, iné sú vyvedené samostatne
Pred prvým spustením sa nové zariadenie testuje napríklad s obyčajnou žiarovkou od dvoch do troch desiatok wattov. Toto je potrebné na otestovanie generátora na jeho schopnosť poskytovať neprerušovaný výstup napätia, 3000 otáčok za minútu.
Montáž generátora na spaľovanie dreva
Montáž generátora na spaľovanie dreva bude zvažovaná na príklade hrncovitej pece. Poradie montáže je nasledovné: na začiatku je radiátor umiestnený na stenách kachlí tak, aby hroty smerovali dovnútra. Ďalej, v závislosti od veľkosti radiátora, sú inštalované Peltierove články, na jeden z nich je následne pripevnený ďalší radiátor.
Túto jednotku je najlepšie umiestniť v tieni, blízko neizolovanej steny malej hrúbky, ktorá zabezpečí maximálne chladenie.
Na spustenie generátora na dreve sa zapália polená. Keď sa rozhorú, ohrievajú steny kachlí, čo spôsobuje, že Peltierov článok produkuje maximálny výkon. Generátor je chladený studeným vonkajším vzduchom.
Podrobný návod na výrobu generátora na drevoplyn vlastnými rukami máme na našej stránke.
Nuansy montáže kolektorového generátora
Kolektorový generátor je zostavený podľa nasledujúcej schémy: najprv je kolektorový motor umiestnený na nosnom ráme inej konštrukcie.
Potom sa na svorky motora pripojí vyhladzovací kondenzátor, doska meniča DC-invertora. Kondenzátor musí byť jednosmerný.
Kazetu je potrebné priskrutkovať k osi motora, pričom motor pripevníte tak, aby bola kazeta tesne pritlačená k zariadeniu. Ďalej je záporný vodič motora pripojený k zápornému pólu batérie a kladný vodič k anódam diód, katódy diód k plusom batérií.
Ďalším krokom, ak nie je k dispozícii žiadny port USB, je pripojenie k výstupu z dosky DC. K takémuto generátoru je možné pripojiť mobilné zariadenia.
Dizajn generátora je umiestnený na ráme bicykla alebo veterného mlyna.
Generátor inštalujeme na bicykel alebo veterný mlyn z dielov ventilátora. Pre jednoduché použitie môžete pripojiť chvostovú lopatku
Namiesto kolektora môžete dať krokový motor s vyššou účinnosťou a životnosťou 10 a viac rokov. Je lepšie zvoliť modely s napätím 12 V a prúdom 1,8 až 4,2 ampérov. V takýchto motoroch sú 2 až 4 vinutia, sú zapojené do série na napätie 24, 36, 48 V. Ak je motor zapojený paralelne, potom sa na výstupe získa prúd veľkej hodnoty. V tomto smere bude pre generátor ťažšie zrýchliť na požadované napätie.
Okrem týchto možností máme na našej stránke podrobný návod na zostavenie veternej turbíny a generátora vodíka.
Odporúčania pre bezpečnú prevádzku
Generátory, ktoré sa budú používať vo vonkajšom prostredí, ako je veterná elektráreň, generátor bicyklov, by mali byť chránené pred zrážkami, prachom, nečistotami. Zariadenie je umiestnené v špeciálnom samostatnom puzdre.
Ak bude generátor bežať vonku veľa hodín a bude denne zaťažovaný, potrebuje pravidelné mazanie ložísk. Manipulácie sa vykonávajú raz alebo dvakrát za pol roka.
Skrat nie je povolený: vodiče motora, pomocná elektronika, polovodiče. To môže spôsobiť vyhorenie skratovaných vinutí.
Ak dôjde ku skratu, oprava motora môže byť komplikovaná ťažkým prístupom k vnútorným častiam generátora
Opravu motora môže skomplikovať ťažký prístup k vnútorným komponentom v dôsledku sily rotora, ktorý spomaľuje rotáciu úmerne k zaťaženiu. Aby ste predišli takýmto situáciám, mali by ste neustále monitorovať teplotu motora a zabrániť jeho prehriatiu.
Zariadenie by ste sa tiež mali snažiť nepoužívať dlhší čas: čím dlhšie je generátor v prevádzke, tým menej energie má. Hodnota optimálnej teploty motora je od 40 do 45 stupňov.
Podomácky vyrobený generátor bez automatického ovládania vyžaduje neustálu používateľskú kontrolu, a to aj pri zbere dát.
Ak sa vám zdá ťažké zostaviť a používať domácu elektrocentrálu, odporúčame vám, aby ste sa bližšie pozreli na zakúpené analógy - v nasledujúcom článku nájdete hodnotenie plynových elektrocentrál.
Závery a užitočné video k téme
Podomácky vyrobený generátor je však záložný zdroj energie s dobrým výkonom, životnosťou motora a ekonomickými výhodami. Dokonca aj generátory s nízkym výkonom poskytujú zariadeniam a zariadeniam prevádzkyschopnosť, udržiavajú pohodlie na správnej úrovni v súkromnom dome, byte v meste alebo mimo neho.Aby ste si mohli vyrobiť domáci generátor, stačí sa rozhodnúť pre jeho dizajn, typ zariadenia a vybrať potrebné diely.
Alebo možno máte svoje vlastné spôsoby výroby generátora vlastnými rukami alebo dokonca triky? Podeľte sa o svoje tajomstvá. Môžete to urobiť v komentároch k tomuto článku v bloku nižšie.
Video o výrobe manuálnej elektrocentrály:
Zostavenie veternej turbíny vlastnými rukami:
Podomácky vyrobený generátor je záložný zdroj energie s dobrým výkonom, zdrojom motora. Dokonca aj generátory s nízkym výkonom poskytujú zariadeniam a zariadeniam prevádzkyschopnosť, udržiavajú pohodlie na správnej úrovni v súkromnom dome, byte v meste alebo mimo neho. Aby ste mohli zostaviť domáci generátor, budete sa musieť rozhodnúť o jeho konštrukcii, type a výbere potrebných dielov.
Máte skúsenosti s výrobou generátora vlastnými rukami? Podeľte sa o svoje odporúčania s ostatnými návštevníkmi našej stránky. Môžete to urobiť v komentároch k tomuto článku - blok sa nachádza nižšie. Aj tu môžete pridať unikátne fotografie domácej elektrickej elektrocentrály.