Мини электростанция для дома своими руками

Самодельная солнечная электростанция, которую может сделать каждый своими руками: фото и видео сборки небольшой мини электростанции для дома.

В этой статье подробно показано изготовление солнечной батареи и её подключение к автомобильному аккумулятору и инвертору 12V = 220V. Электростанция рассчитана на энергоснабжение бытовых приборов, работающих от сети 220 V.

Сборка солнечной электростанции

Для изготовления панели были использованы 60 солнечных элементов, каждый из которых выдаёт напряжение 0,5 V и ток 4 А.

Мини электростанция для дома своими руками

Корпус панели автор изготовил из стекла, раму из алюминиевого профиля. Алюминиевые уголки по краям срезаются пилой по металлу под углом 45 градусов, для ровного среза используется приспособление — стусло.

  • Мини электростанция для дома своими руками
  • Мини электростанция для дома своими руками
  • Мини электростанция для дома своими руками
  • Размер панели 980 х 900 см, размер каждого солнечного элемента 80 х 150 см.

Приступаем к пайке лицевой стороны солнечных элементов, для пайки понадобится 40 ватный паяльник, менее мощный паяльник лучше не использовать, он не сможет полноценно прогреть место пайки на пластине. Место пайки покрывается спиртовым раствором канифоли.

  1. Мини электростанция для дома своими руками
  2. Залуживаем место пайки.
  3. Мини электростанция для дома своими руками
  4. В качестве проводника, автор использовал провод от витой пары предварительно сняв с него изоляцию, полученная проволока также покрывается канифолью, залуживается и припаивается к дорожке.
  5. Мини электростанция для дома своими руками
  6. Припаиваем проволоку.
  7. Мини электростанция для дома своими руками

Обратите внимание! Полупроводниковые фотоэлементы очень хрупкие, работать с ними нужно крайне аккуратно!

  • После пайки клеим панельки лицевой стороной к стеклу с помощью строительного силикона.
  • Мини электростанция для дома своими руками
  • Также нужно спаять все элементы с внутренней стороны в одну цепь.
  • Мини электростанция для дома своими руками
  • С торца корпуса рамы выводим провода плюс и минус.
  • Заднюю стенку панели нужно защитить от пыли и влаги, закрываем её полиэтиленовой плёнкой и заклеиваем скотчем.

Каждый элемент выдаёт 0,5 V и 4 А, автор подключил последовательно две группы элементов по 30 шт. которые выдают по 15V, затем две группы подключил между собой параллельно, что увеличило ток до 8 А, общее напряжение которые выдают все элементы составляет 15V, что идеально подходит для зарядки автомобильного аккумулятора.

Схема солнечной электростанции.

Сам аккумулятор нужно подключать к солнечной батарее через диод «Шотки», чтобы ночью солнечные элементы не поглощали энергию из аккумулятора и не разряжали его. Для подключения аккумулятора нужно использовать медный провод сечением не менее 1м².

Чтобы избежать перезаряда аккумулятора его нужно подключить к панели через контроллер заряда или как сделал автор — собрать ограничитель заряда.

Чтобы преобразовать напряжение аккумулятора из 12V в 220V, нужно подключить к нему инвертор.  В роли инвертора здесь использован старый бесперебойник от компьютера, который выдаёт 220 V, мощность до 500 Вт. Как вариант можно приобрести инвертор в радиомагазине.

Более наглядная схема подключения всех компонентов электростанции.

Панель нужно установить в максимально освещённом месте, повернуть на юг и наклонить под углом около 45 градусов. Угол наклона панели зависит от широты и времени года, поэтому в каждом случае лучше поэкспериментировать с направлением и углом чтобы добиться максимальных результатов.

Не забудьте крепко закрепить панель, при сильном порыве, ветер её может запросто опрокинуть и разбить стекло.

Рекомендую посмотреть видео автора самоделки, где подробно показан весь процесс сборки электростанции.

Автор самоделки KREOSAN.

Электрогенератор своими руками: 6 конструкций с пошаговой инструкцией

В наше время генераторы все чаще используются в быту. Рост такой популярности связан с развитием их конструкции. Современные устройства компактные, экономичные и производительные. Есть много разных моделей, отличающихся мощностью, током, уровнем мобильности и приводом.

Водяной генератор на 220 В: как сделать в домашних условиях?

Для отопления частных домов применяют разные методы. Они отличаются друг от друга передачей тепла и видом энергоносителя. В процессе использования водяного отопления применяются разные виды котлов в зависимости от типа топлива:

  • Твердотопливные — в этом случае применяют для работы твердое топливо.
  • Электрические — в таких котлах тепло преобразуется с помощью преобразования электричества.
  • Газовые — в таких котлах теплоотдача происходит в момент сгорания газа.

Водяной генератор представляет собой емкость с водой, в которой находятся электроды для преобразования воды в кислород и водород. Чтобы сделать самостоятельно водяной генератор, потребуются:

  • лист нержавеющей стали;
  • пластина из оргстекла;
  • трубки из резины для подвода воды и отвода газа;
  • листы резины;
  • источник напряжения, который должен обеспечивать поступление тока в 5–8 А.

Мини электростанция для дома своими руками

Чтобы собрать водяной генератор, необходимо:

  • Сначала нарезать нержавеющие пластины на прямоугольные листы.
  • Уголки на них срезать, чтобы в дальнейшем стянуть устройство болтами.
  • В каждой пластине просверлить отверстие в 5 мм на расстоянии 3 см от низа пластины для поступления и отвода воды.
  • Кроме того, к пластинам следует припаять провод, чтобы присоединить его к источнику питания.

Прежде чем собрать генератор из резины, сначала нарезают кольца с диаметром 200 × 190 мм. Готовят две пластины из оргстекла с размерами 200 × 200 мм, при этом нужно заранее просверлить в них отверстия по всем сторонам под болты М8.

Собирать водяной генератор начинают так: сначала кладут первую пластину, затем резиновое кольцо, промазанное герметиком, и так далее по такой же схеме. После этого всю конструкцию стягивают болтами и пластинами из оргстекла.

В последних нужно просверлить отверстия: в одной пластине внизу, чтобы проходила жидкость, в другой — наверху для отвода газа. Туда следует вставить штуцер. На эти штуцера нужно одеть полихлорвиниловые трубки.

Справка! Чтобы газ не попал обратно в газогенератор, на пути от него к горелке нужно установить водяной затвор.

Из достоинств данного вида отопления выделяют следующие:

  • экологический тип отопления, ведь при сгорании водорода в кислороде появляется вода в виде пара, при этом нет выбросов вредных веществ в атмосферу;
  • можно не переделывая подключить генератор к уже существующей системе водяного отопления;
  • установка работает без шума, поэтому ей не требуется какое-то специальное помещение.

К недостаткам водяного генератора относятся:

  • Водород имеет большую температуру горения, поэтому простой котел может быстро сломаться.
  • Во время работы с газом Брауна необходимо быть осторожным, так как он взрывоопасный.
  • При работе водяного генератора необходимо применение дистиллированной воды.

Домашний агрегат, работающий на дровах

Самостоятельная сборка такой модели не представляет трудностей. При его создании необходимо купить или изъять из старого холодильника элемент Пельтье. Он представляет собой тонкостенный пластинчатый квадрат. Одна его панель производится из меди, а другая из никеля.

Мини электростанция для дома своими руками

На них закрепляются контактные зажимы, которые подключаются к сети. Работа такого генератора заключается в том, что в момент прохождения тока сквозь металлические поверхности одна его сторона нагревается, а вторая остывает.

Во время работы генератора на твердом топливе используется обратный способ действия: одна пластина нагревается благодаря сжиганию дров, а другая охлаждается кулером и радиатором, подключенным к агрегату. В этот момент между деталями образуется электрический ток, который и нужно было получить.

Кроме элемента Пельте в процессе сборки генератора потребуются:

  • металлический лист для корпуса;
  • деталь, которая стабилизирует напряжение;
  • кулер и радиатор;
  • теплопроводящая паста;
  • прибор для установки заклепок;
  • ножницы по металлу;
  • клепки, дрель и паяльник.

Справка: после подготовки всех необходимых инструментов и материалов можно приступать к сборке механизма. В продаже бывают готовые наборы электроинструментов.

Для начала нужно изготовить металлический корпус в форме цилиндра. Отверстия для поступления воздуха нужно устроить снизу, а сверху установить подставку с емкостью под воду.

Радиатор термопастой закрепляется с холодной стороны. С другого края закрепляется основной нагревательный элемент. При сборке еще потребуется стабилизатор электричества с USB-разъемом. Данное приспособление создаст напряжение и позволит готовить еду и заряжать разные электроприборы. Стабилизирующую часть нужно изолировать и спаять с основным элементом с учетом полюсов.

При подробном рассмотрении данного устройства есть один большой изъян — высокая цена для многих туристов и дачников. Но при частом применении стоимость оправдывается экономией на топливе. Дрова стоят дешевле в отличие от дизельного топлива и бензина.

Мини электростанция для дома своими руками

Кроме этого, при работе такого электрогенератора в помещении нужно установить дымоход. Он выбрасывает в атмосферу продукты сгорания. Но, несмотря на эти недостатки, прибор на дровах имеет и достоинства:

  • способен отопить дом до 50 метров кубических;
  • может использоваться как плита для приготовления еды;
  • у прибора небольшие размеры, поэтому его можно установить в небольших помещениях;
  • продолжительный срок службы;
  • небольшой вес;
  • отсутствие шума при работе;
  • экономность в применении топлива.
Читайте также:  Сверлильные станки из дрели своими руками

Из электродвигателя

Для преобразования электромотора в функционирующий генератор необходимо использовать неполярные конденсаторные батареи, поэтому электролитические конденсаторы лучше не применять.

В моторе подключить конденсатор можно по двум схемам:

  • «Звезда» — с ее помощью можно провести генерацию при наименьшем количестве оборотов, но с низким напряжением на выходе.
  • «Треугольник» — работает на больших оборотах, поэтому вырабатывает больше напряжения.

Можно создать свое устройство из однофазного мотора при условии, что оно будет оборудовано ротором. Для запуска разработки нужно использовать фазосдвигающий конденсатор. Однофазный для переделки не подойдет.

Создать генератор просто, главное, иметь под рукой все необходимые компоненты в виде:

  • асинхронного мотора;
  • тахометра;
  • емкости под конденсатор;
  • самого конденсатора;
  • набор инструментов.

Мини электростанция для дома своими руками

В процессе сборки потребуется выполнить следующие действия:

  1. Для начала нужно подсоединить электродвигатель к сети и завести его. Далее тахометром определить скорость его вращения.
  2. Узнав скорость, нужно к полученному значению надбавить еще 10 %.
  3. Далее нужно выбрать емкость под конденсаторы.

Важно! Если емкость будет большая, то генератор быстро нагреется. Нужно подобрать такие, которые обеспечат необходимую скорость вращения.

  • Генератор с короткозамкнутым ротором создает высокое напряжение, поэтому если нужен показатель в 220 В, то потребуется установка понижающего трансформатора.
  • Основное преимущество данного аппарата состоит в том, что имеющиеся конденсаторы не требуют обслуживания, ведь вся энергия ротора передается от магнитного поля ротора и тока, вырабатываемого в процессе работы генератора.
  • Но есть и некоторые недостатки:
  • В процессе работы нет возможности обеспечения промышленных параметров электрического тока, который вырабатывается генератором.
  • Высокая чувствительность даже к небольшим перепадам рабочих нагрузок.
  • При высоких нагрузках на генератор происходит нехватка электричества, после чего подзарядка становится невозможной, и генератор перестает работать.

Самодельный из магнитов

Магнитный генератор немного отличается от предыдущего. К примеру, ему не нужна установка компенсаторных батарей. Магнитное поле, которое создает электричество в обмотке статора, образуется благодаря неодимовым магнитам.

Как же создать такой тип генератора:

  1. Нужно открутить имеющиеся крышки двигателя.
  2. Вытащить ротор.
  3. Ротор нужно проточить, при этом снять верхний слой необходимой толщины. Самостоятельно сделать такую процедуру без токарного оборудования сложно.
  4. Сделать шаблон для круглых магнитов на листе бумаги. Подбирать необходимый размер нужно в зависимости от размеров ротора. Далее закрепить созданный шаблон на ротор и установить магниты полюсами и под углом в 20 градусов к оси ротора.
  5. Должно получиться четыре группы полос с расстоянием в два диаметра магнита, а между ними в группе один диаметр. За счет такого расположения ротор не станет залипать к статору.
  6. После установки всех магнитов нужно залить ротор эпоксидной смолой. Когда она высохнет, следует покрыть цилиндрическую часть стекловолокном и опять смолой. Благодаря такому креплению магниты крепко зафиксируются.
  7. При просушке ротора его можно поставить на место и прикрутить две крышки двигателя.

Мини электростанция для дома своими руками

Многие специалисты полагают, что для обеспечения электричеством загородного дома достаточно будет маятника с осью длиной 6 м.

В этом случае электромагниты будут толкать неодимовые магниты с силой больше 100 кг. Достоинства данного устройства заключаются в том, что оно не зависит от солнца и ветра. Кроме того, генератор не нуждается в дорогостоящих аккумуляторах как другие генераторы энергии.

Но во время его использования не исключены и некоторые проблемы:

  • в процессе движения маятника в обратную сторону может поменяться полярность магнитов;
  • в момент зависания маятника в верхней точке может образоваться эффект пульсации в сети.

Внимание! С ферритовыми магнитами данный проект реализовать не удастся из-за их технических характеристик.

Бензиновая модификация

Есть две конструкции бензинового генератора, изготовленного своими руками на базе двигателя от триммера и генератора от машины.

Для сборки первого генератора потребуются:

  • бензиновый двигатель от триммера, желательно 4-тактный;
  • рабочий автомобильный генератор;
  • аккумулятор 12 В, необязательно мощный, он будет использоваться только для запуска; без него генератор не сможет вырабатывать электричество, так как на коллектор нужно будет подать начальное напряжение для первого возбуждения.

Устройство с прямой подачей простое и незамысловатое. Единственный сложный этап — подготовка вала под сверлильный патрон.

  • Сначала вал обрезают и точат на станке, а затем нарезают резьбу под патрон.
  • Затем навинчивают патрон, в который зажимают вал электрогенератора.
  • Дальше все крепится на деревянную поставку.
  • Теперь нужно запустить бензиновый движок и подключить генератор к аккумулятору. Вольтмер с лампочкой проверит его работу.

Второй способ сборки генератора чем-то похож на первый, только для процесса вращения применяется ремень. На вал триммера крепится шкив, и все соединяется ремнем. Далее все крепится на деревянное основание. Запускается триммер, и проверяется работа устройства.

Мини электростанция для дома своими руками

Что касается достоинств бензиновых устройств, то их немало:

  • Сфера использования устройства практически не ограничена. Его используют для электроснабжения загородного дома, дачного участка, при аварийном отключении электричества в больницах, аптеках и торговых точках.
  • Бензиновое устройство имеет небольшие размеры и вес. Его малогабаритность обеспечивает мобильность: удобно брать с собой и перевозить в багажнике.
  • Низкий уровень шума отличает бензиновые устройства от дизельных или газовых.
  • Бензиновые генераторы экономичны в плане расхода топлива, его можно купить на любой заправке.

К недостаткам данного типа генераторов относятся:

  • Основной минус заключается в высокой цене. Газ и дизель обходятся дешевле. Поэтому частое использование подобного устройства невыгодно в финансовом плане.
  • Обладает низкой продолжительностью непрерывной работы, которая не превышает 8 часов. Но этого времени достаточно для энергоснабжения или проведения работ на участке.

Вертикальный ветряной генератор электрического тока

Сделать своими руками ветряное устройство с вертикальной осью вращения несложно. Достаточно купить обязательные составляющие детали, собрать их правильно и установить агрегат на выбранное место.

Для изготовления ветряного устройства потребуются следующие материалы:

  • Осевая мачта — несущая конструкция в виде пирамиды, имеющая высоту 5 метров. На ней закрепляются генератор и лопасти.
  • Лопасти ловят потоки ветра.
  • Статор включает в себя фазы из катушек.
  • Ротор является подвижной частью ветряка.
  • Контроллер замедляет работу устройства, когда тот развивает большую мощность.
  • Инвертер выдает переменный ток, а аккумулятор накапливает энергию.

Для изготовления лопастей потребуется качественный пластик. Подойдут даже пластиковые трубы. В этом случае к каждой стороне трубы закрепляются жестяные фрагменты.

Для ротора потребуются два ферритовых диска, диаметр которых 32 см. Для статора следует сделать девять катушек с 60 витками меди.

  1. Форму для катушек нужно сделать из фанеры и выложить стекловолокном.
  2. Мини электростанция для дома своими руками
  3. Собирать ветряной генератор нужно следующим образом:
  • сверху в роторе проделать отверстие для шпилек.
  • В статоре проделать отверстия для закрепления к подставке.
  • Уложить нижний диск ротора на подставку магнитами наверх.
  • Здесь же установить статор и закрепить шпильками в пластину.
  • Накрыть конструкцию еще одним диском.
  • С помощью вращения шпилек следует добиться равномерного сближения верхнего и нижнего дисков, после чего шпильки с пластиной аккуратно убрать.
  • Закрепить генератор гайками.
  • Готовое устройство прикрутить к осевой мачте.

Электричество запускается в последнюю очередь: энергия от устройства попадает на контроллер, далее собирается на аккумуляторе и превращается в переменный ток инвертором.

Вертикальный генератор превращает ветер в энергетический ресурс. Для хорошей работы ему не нужны дополнительные устройства, которые определяют направление ветра.

Для его обслуживания не требуются приспособления, обеспечивающие безопасное проведение ремонтных работ.

Полезное! Минимальное количество движущихся деталей делают такую установку надежной и устойчивой.

Аппарат работает без шума, не мешает соседям и хозяевам, не образует вредные выбросы в атмосферу и надежно служит долгие годы.

Самодельная электростанция

Электрик Инфо » Делимся опытом, Секреты электрика » Самодельная электростанция6 июля 2010Количество просмотров: 234584

Комментарии к статье: 19

Мини электростанция для дома своими рукамиРуководство по изготовлению самодельного электрогенератора 220/380 В.

Те, кто часто выезжает за город знают, что полное отсутствие электроэнергии или ее частое отключение совсем не редкость. Люди борются с этим, покупая бензогенераторы или керосиновые лампы и стеариновые свечи.

Но есть и другой способ. Мотоблок, для вспашки и уборки огородов, стал уже народным хитом. Опыт показал, что его можно приспособить для выработки электроэнергии. В качестве генератора можно использовать асинхронный электродвигатель, например серии АИР. Электродвигатель должен быть с частотой вращения 800-1600 об/мин и мощностью до 15 кВт.

Читайте также:  Плазменная наплавка: установки, технология, оборудование

Двигатель мотоблока и электродвигатель связывают с помощью двух шкивов и приводного ремня. Диаметр шкивов выбирают так, чтобы частота вращения электродвигателя в качестве генератора, была на 10-15% больше паспортного значения числа оборотов электродвигателя.

Обмотки электродвигателя соединяют звездой, а конденсаторы включаются параллельно каждой паре обмоток. Они образуют треугольник. Напряжение снимается между средней точкой и концом обмотки.

Между обмотками получается 380 В, между средней точкой и концом обмотки 220 В. Для поддержания правильного режима пуска и работы генератора, подбираются конденсаторы. Все три конденсатора имеют одинаковую емкость.

Соотношение между емкостью конденсаторов и мощностью генератора, можно посмотреть в таблице.

Мощность генератора, кВт Емкость, мкФ
2 кВт 60
3.5 кВт 100
5 кВт 140
7 кВт 180
10 кВт 250
15 кВт 350
  • Мини электростанция для дома своими рукамиДля активной нагрузки бывает достаточно одного конденсатора.
  • Чтобы использовать все три фазы для питания однофазного инструмента, нужно применить трехфазный трансформатор.
  • Если при работе генератор сильно греется, емкость конденсаторов необходимо уменьшить.
  • Конденсаторы должны быть с рабочим напряжением не менее 400 В.

Энергетические установки такого рода можно использовать и для отопления дома. Правда бензиновый двигатель должен быть мощнее, но учитывая то, что ржавые «Оку» или «Ваз 2101» можно купить за копейки, а затем использовать их движок – это уже не проблема.

 Ветрогенераторы в России: как выбрать, смонтировать и избежать разочарования

Яков Кузнецов 

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как выбрать конденсаторы для подключения однофазного и трехфазного электрод …
  • Как коварные удлинители и переноски не дают работать электроинструменту
  • Как определить скорость вращения электродвигателя
  • Силовое электрооборудование в вашем доме
  • Как сделать вечный двигатель своими руками
  • Сверхэффективный мотор-генератор Роберта Александера
  • Механические и электрические характеристики асинхронных электродвигателей
  • Несколько способов управления однофазным асинхронным двигателем
  • Применение микросхемы КР1182ПМ1. Плавный пуск электродвигателя
  • Техническое обслуживание генератора — 5 простых шагов
    1. Категория: Делимся опытом, Секреты электрика

    Популярные статьи:

    Самодельные электростанции

    Конструкция данного ветряка отличается высокой технологичностью, отсутствием дефицитных материалов и минимальной потребностью в механической обработке деталей, что несомненно упрощает его изготовление своими руками. К несомненным достоинствам нужно отнести оригинальное решение автоматической установки лопаток ротора в зависимости от скорости ветра. Двигатель можно использовать в качестве привода генератора или насоса. При скорости ветра до 30 км/ч его мощность составит около 700 Вт.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    В основу идеи эжектроной ГЭС легли принципы работы двух насосов: эжектора и эрлифта. Эжектор — это струйный насос, он работает за счет рабочей струи жидкости. Эрлифт — эмульсионный насос, который работает за счет подъема вверх водовоздушной эмульсии. Общее устройство станции вы можете увидеть на рисунке.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Появление дач и даже фермерских хозяйств на бросовых, удалённых от электросети землях, галопирующий рост цен на топливо и электричество вызвали к жизни старые идеи автономного электроснабжения с широким использованием природной энергии солнца, ветра и воды. В том числе возрос интерес к мини- и микроГЭС.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Плавучая бесплотинная мини-ГЭС конструкции инженера Б. Кажинского. При диаметре водяного колеса 6 метров с 24 лопатками-лопастями (длина и ширина у них соответственно равны 4,5 и 1,0 м) на российских реках (со скоростью течения 1…1,5 м/с) «сердце» такой мини-ГЭС делает 10-12 оборотов в минуту, развивая на валу мощность до 6 кВт.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Для разработки и реализации проекта самодельной электростанции конструктору-любителю потребуется предварительно проанализировать особенности объекта, который должен снабжаться электроэнергией (отдельное строение, усадьба, туристическая база, несколько домов и т.п.), а также дебит воды и возможность получения перепада уровня её с помощью гидротехнического оборудования.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Самодельная гидроэлектростанция (ГЭС) на водяном может быть установлена в небольшом пруду, (пруд служит в качестве плотины) либо пруд или река в которой стекает небольшой поток воды, например ключ или родник.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Питание сельских радиоузлов малой мощности, освещение школ, больниц, библиотек в неэлектрифицированных местностях можно осуществить от простейшей гидроэлектростанции, сооружение которой обходится дешевле всех существующих электростанций в расчёте на киловатт мощности. Описываемые в статье гидроэлектростанции не нуждаются в плотине и могут быть установлены на реках глубиной более 25 см при скорости течения выше 1 м/сек.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Самодельная походная электростанция, использует энергию ветра, не занимает много места, может с легкостью переноситься в рюкзаке. Энергии вырабатываемой данной электростанции хватит для питания небольшого приемника или нескольких маленьких лампочек для комфортного ночлега. И самое главное конструкция походной электростанции проста в изготовлении.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Конструкция самодельной гидроэлектростанции для отдыха или садовых участков находящихся вблизи небольшой речки, решает проблему с потребностью электроэнергии для освещения, питания электрических приборов, например ее можно использовать для питания электрического насоса для полива вашего приусадебного участка.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Если подсчитать всю энергию, которую могут дать 25 тысяч больших и малых рек, протекающих по нашей стране, получится сказочная цифра. Однако энергия далеко не всех рек еще используется нами. На большинстве рек можно построить небольшие недорогие безплотинные гидроэлектростанции (ГЭС).

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Самодельная Гидроэлектростанция (ГЭС) маленькой речке без плотины.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    g] Самодельная Тросовая Гирляндная мини ГЭС – отличное решение для получения доступной и недорогой электроэнергии, если с местом вашего проживания есть небольшая река.

    ????Коммуникации для дома / Самодельные электростанции

    Электрогенератор своими руками — видео обзор готовых генераторов и рекомендации как сделать в домашних условиях самому

    В идеальном мире техника служит очень долго, а ремонт бензогенераторов требуется лишь по причине их естественной «старости».

    В реальности же все несколько иначе, так как на продолжительность и эффективность эксплуатации такого прибора влияет слишком много факторов: тип используемых расходных материалов, качество запчастей и сборки, погодные условия в местности.

    Среди прочего ремонт бензогенераторов требуется производить намного чаще в случае, если пользователь не проявляет особой заботы о технике.

    1. Сфера применения
    2. Конструктивные особенности оборудования
    3. Частые поломки и их решения
    4. Совет специалиста
    5. Подведем итог

    Устройство и принцип работы

    Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора.

    На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон.

    На фото стержни видны в виде косых линий.

    Конструкция короткозамкнутых обмоток образует, так называемую, «беличью клетку». Пространство внутри этой клетки заполнено стальными пластинами. Если быть точным, то алюминиевые стержни впрессовываются в пазы, проделанные в сердечнике ротора.

    Рис. 1. Ротор и статор асинхронного генератора

    Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин.

    По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

    Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

    Рис. 2. Асинхронный генератор в сборе

    Принцип действия

    По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

    В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

    Читайте также:  Мазутная горелка своими руками

    При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

    Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

    На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

    Рис. 3. Схема сварочного асинхронного генератора

    Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

    Рисунок 4. Схема устройства с индуктивностями

    Отличие от синхронного генератора

    Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

    Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

    Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

    • ИБП;
    • регулируемые зарядные устройства;
    • современные телевизионные приёмники.

    Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам.

    У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность.

    У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

    Собираем необходимые компоненты, инструменты

    Данный агрегат состоит из следующих деталей:

    Из инструментов нам понадобятся:

    • Дрель или шуруповерт + сверла и крестовая насадка под саморезы;
    • Циркульная пила или лобзик (для любителей ручного труда подойдет ножовка);
    • Вольтметр;
    • Отвертки, пассатижи, малярный нож или ножницы;
    • Угольник, рулетка.

    Классификация

    Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

    На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором.

    Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5).

    Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

    Рис. 5. Типы асинхронных генераторов

    Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность.

    Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись.

    Постоянные магниты в роторах применяют в основном для производства маломощных генераторов.

    Сделать или купить?

    Желание иметь в своем пользовании электрогенератор омрачается одной неприятностью – это высокая стоимость агрегата. Как ни крути, но самые маломощные модели имеют достаточно заоблачную стоимость – от 15 000 рублей и выше. Именно этот факт наталкивает на мысль о собственноручном создании генератора. Однако, сам процесс может быть затруднительным, если:

    • нет навыка в работе с инструментом и схемами;
    • нет опыта в создании подобных приборов;
    • не имеется в наличии необходимых деталей и запчастей.

    Если же все это и огромное желание присутствуют, то можно попробовать собрать генератор, руководствуясь указаниями по сборке и приложенной схемой.

    Не секрет, что покупной электрогенератор будет обладать более расширенным перечнем возможностей и функций, в то время как самоделка способна подводить и давать сбои в самые неподходящие моменты. Поэтому, покупать или делать своими руками – вопрос сугубо индивидуальный, требующий ответственного подхода.

    Область применения

    Наиболее часто встречается применение генераторных установок с короткозамкнутым ротором. Они недорогие, практически не нуждаются в обслуживании. Устройства, оборудованные пусковыми конденсаторами, обладают приличными показателями КПД.

    Асинхронные альтернаторы часто используют в качестве автономного или резервного источника питания. С ними работают переносные бензиновые генераторы, их используют для мощных мобильных и стационарных дизельных генераторов.

    Альтернаторы с трёхфазной обмоткой уверенно запускают трехфазный электродвигатель, поэтому часто используются в промышленных энергоустановках. Они также могут питать оборудование в однофазных сетях. Двухфазный режим позволяет экономить топливо ДВС, так как незадействованные обмотки находятся в режиме холостого хода.

    Сфера применения довольно обширная:

    • транспортная промышленность;
    • сельское хозяйство;
    • бытовая сфера;
    • медицинские учреждения;

    Асинхронные альтернаторы удобны для сооружения локальных ветровых и гидравлических электростанций.

    Как работает электрогенератор

    Принцип работы электрогенератора основывается на физическом явлении электромагнитной индукции. Проводник, проходящий через искусственно созданное электромагнитное поле, создает импульс, который преобразуется в постоянный ток.

      Щетки для электроинструмента: назначение, выбор и замена

    Генератор имеет двигатель, который способен вырабатывать электричество, сжигая в своих отсеках определенный вид топлива: бензин, газ или дизельное топливо.

    В свою очередь топливо, попадая в камеру сжигания, в процессе горения вырабатывает газ, который вращает коленчатый вал.

    Последний передает импульс ведомому валу, который уже способен предоставить определенное количество энергии на выходе.

    Асинхронный генератор своими руками

    Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):

    Рис. 6. Заготовка с наклеенными магнитами

    Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

    Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

    Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

    Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора.

    Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

    Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U2·C·10-6.

    • При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.
    • Видео: делаем асинхронный генератор из однофазного двигателя – Часть 1
    • Часть 2
    • Часть 3
    • Часть 4
    • Часть 5
    • Часть 6
    • Для упрощения подбора конденсаторов воспользуйтесь таблицей:
    • Таблица 1
    Мощность альтернатора (кВт-А) Ёмкость конденсатора (мкФ) на холостом ходу Ёмкость конденсатора (мкФ) при средней нагрузке Ёмкость конденсатора (мкФ) при полной нагрузке
    2 28 36 60
    3,5 45 56 100
    5 60 75 138

    На практике, обычно выбирают среднее значение, предполагая, что нагрузка не будет максимальной.

    Подобрав параметры конденсаторов, подключите их к выводам обмоток статора так, как показано на схеме (рис. 7). Генератор готов.

    Рис. 7. Схема подключения конденсаторов

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector