Своими руками мотор генератор: Генератор своими руками. Бензиновый 25кВт 220V AC + 400V DC. Часть 1 / Хабр

Трехфазный (380 В) генератор своими руками: пошаговая инструкция

Генератор для дома, дачи или мастерской необходим для получения альтернативного электричества.

Если питание должно поступать и к однофазным, и к трехфазным приборам (инструментам, станкам), то нужен генератор трехфазный. Он способен запитать разную по фазности технику, как на 220 Вольт, так и на 380 Вольт — вот, что значит трехфазный генератор. Таким образом, при отсутствии тока в стационарной сети, вы сможете включать и перфоратор или дрель на 220В и бетономешалку на 380В, но только не одновременно, а поочередно. Трехфазный генератор – необходимое приобретение как для домашнего пользования, так и для производственных площадок.

Самодельный генератор, возможно ли это

Хоть электростанция трехфазная — агрегат весьма сложный, его можно собрать самостоятельно, изучив принцип работы генератора и имея доступные элементы и детали. Для этого используется асинхронный электрический двигатель.

Принцип работы основан на всем знакомой динамо-машине — заставить ротор вращаться принудительно. Как работает трехфазный генератор? На основе асинхронного двигателя. Для того, чтобы этот мотор, не включенный в сеть, заработал в роли источника электричества, нужно передать на его якорь вращательный момент. Крутящий момент возникает от любой механической энергии.

Лучший способ, как сделать трехфазный генератор — задействовать двигатель внутреннего сгорания. Причем, вы можете создать не только бензиновый генератор, а экономный газовый или мощный дизельный. Для подключения к двигателю используют амортизирующую муфту, чтобы ротор вращался не рывками, а плавно.

Даже больше — детально разобравшись, что такое трехфазный генератор, вы поймете, что механическую энергию можно получить не только от ДВС, а от совершенно бесплатных носителей. Это значит, что можно использовать энергию речки или ветра (если природные условия содействуют). В этом случае нужно собрать и установить турбину, ветряную или водяную. Получается отличная возможность сэкономить на оплате электроэнергии, получаемой от стационарной сети.

В некоторых населенных пунктах Украины для вращения ротора используют даже лошадей. Этот способ соорудить электрогенератор своими руками популярен среди определенных религиозных общин, которые принципиально не пользуются стационарным электричеством. Несколько запряженных коней вращают якорь, создавая нужную механическую энергию. Получается дешевая электроэнергия от живой конской силы.

Как работает генератор 380 Вольт собственного изготовления

При вращении ротора, в статоре возникает магнитное поле, формирующее ЭДС. Привод устроен так, что, если подсоединить к концам обмоток конденсатор, то по виткам начинает идти ток. Емкость конденсаторной батареи должна быть выше критического номинала, чтобы генератор был пригоден для активной нагрузки и выдавал симметричные трехфазные вольтажи.

Кроме этого показателя, на мощность электрогенератора влияет и двигатель, создающий крутящий момент, его конструкция и мощность.

Для продуцирования электричества 380 Вольт со стандартной частотой 50 Гц, скорость вращения якоря привода должна поддерживаться на определенном уровне. Магнитные силовые линии возникнут только при условии, что скорость выше асинхронной составляющей на коэффициент скольжения S (равен 2÷10 процентов) и соответствовать уровню синхронной частоты. В противном случае правильной синусоиды тока добиться невозможно, а ее искривление (скачки частоты) недопустимы, если подключаем к электростанции 380 Вольт приборы, оснащенные электрическими двигателями (дрели, перфораторы, болгарки, пилы). Если мотора нет, а только нагревательный ТЭН или лампа накаливания, то значение частоты и синусоида тока не настолько имеют значение.

Существует также вариант использования генераторов на 220 Вольт для оборотов электродвигателя. В этом случае, мы получаем самодельный трехфазный генератор из однофазного. Передача вращательного момента идет на якорь асинхронного трехфазного привода, в результате чего получается трехфазная сеть.

Какой асинхронный двигатель нужен: характеристики ротора и статора

Асинхронный трехфазный привод — основная база для генератора переменного тока. Очень часто такие моторы списываются на предприятиях, поэтому найти его можно за низкую цену или бесплатно. Обязательные условия выбора, какой у него ротор и статор:

• Ротор у такого движка может быть фазный или короткозамкнутый;
• Статор — с тремя отдельными медными обмотками. Соединение витков между собой допускается по типу «треугольник» или «звезда».

Устройство и принцип работы такого привода состоит в том, что ротор (якорь) — вращающийся элемент, статор — неподвижный. У них обоих основу составляют изолированные стальные пластины. На этих пластинах расположены пазы, в которых идут витки обмотки.

В статоре выходы витков нужно подсоединить в клеммную коробку и установить перемычки для соединения. Кабель для питания также устанавливают здесь.

К каждой фазе статора подсоединяются идентичные напряжения, смещенные на угол, который составляет примерно треть круга.

Эти синхронные подводки отвечают за формирование тока в витках статора.

В роторе подключение зависит от особенностей его строения: фазный или короткозамкнутый.

1. Фазный ротор. У такого ротора витки обмотки аналогичны, как у статора. Их выходы нужно смонтировать на кольца, которые проводят контакт и соприкасаются со схемой запуска и прижимными щетками. Конструкция получается непростая, с ней нужно повозиться. К тому же нужно постоянно наблюдать за частотой вращения и смотреть, не разомкнулись ли контактные кольца, не отошли ли прижимные щетки. Поэтому лучше выбрать ротор короткозамкнутого типа. Или же сделать короткозамкнутый якорь из фазного ротора. Для этого концы обмотки не подключают к кольцам, а сочетают между собой — коротят.
2. Короткозамкнутый ротор. Как мы уже сказали, он более удобный для самостоятельного создания генератора, так как, в отличие от синхронного генератора, схема у него простая. Кольца-перемычки своими концами соединены и закорочены, подвижных прижимных щеток-контактов нет.
   Получается все очень просто и надежно, поэтому именно такой якорь и советуем выбирать для своей самоделки.

На что влияют схемы подключения

Схема трехфазного генератора в плане размещения обмоток на статоре мотора влияет на последующую работу устройства, определяет его технические характеристики.

• Электросхема соединения «звезда». Это стандартный тип соединения витков и очень популярный. Он самый практичный при подключении конденсаторной батареи. Ее присоединение можно выполнить:
• К двум обмоткам. В результате такой схемы асинхронные генераторы обеспечивают питание однофазным приборам (причем, двум группам) и трехфазным (одна линия). Клавиши выключателей для рабочего и пускового конденсатора — отдельные. 
• К одной обмотке (по такой же схеме). Получим одну однофазную линию. И одну трехфазную.
• Схема подключения «треугольник» применяется для переключения обмоток для получения однофазного питания.

На какие характеристики двигателя еще нужно обратить внимание

Для надежной и стабильной работы генератора, сделанного своими руками, важны определенные технические характеристики двигателя. Они указаны на наклейке или же в паспорте (если он есть). Важные моменты, это:

• Класс защиты (обозначение IP). Чем меньше цифра — тем лучше корпус привода защищен о проникновения пыли и влаги.
• Мощность.
• Количество оборотов.
• Схема сочетания витков обмотки статора.
• Максимальные нагрузочные токи.
• Коэффициент полезного действия.
• Пусковой ток (коэффициент фи).

Все это следует выяснить, а если мотор старый и много лет использованный, то его нужно протестировать вольтметром, амперметром и «прозвонить» на предмет рабочего состояния.

Как просчитать мощность генератора

Чтобы работа самодельной электростанции была стабильной, нужно, чтобы ее номинальный вольтаж и мощность были одинаковыми в режимах генератора и электрического мотора. Перед тем, как выбрать конденсаторную батарею, нужно учесть:

• Реактивную мощность Q. Она равняется 2n*f*C*U2, где С — емкость конденсатора. Отсюда, нужная нам емкость С будет равна Q/2n*f *U2.
• Режим работы. Для того, чтобы в режиме холостого хода не возникала перегрузка обмоток и их перегрев, конденсаторные элементы подключают ступенчатым способом, в соответствии с нагрузкой.

Рекомендуемая нами марка пусковых конденсаторов — К78-17, с вольтажом 400 Вольт и выше. Допускаются и аналогичные по характеристикам металлобумажные элементы. Подключение их параллельное.

Батареи на электролите для переменного тока использовать не советуем. На них может работать генератор постоянного тока, а при переменном элементы электролитного конденсатора будут быстро выходить из строя.

Советы и рекомендации по соблюдению безопасности

Трехфазный вольтаж 380 Вольт — это большая опасность поражения человека и его смерти. Поэтому, безопасная эксплуатация самоделки — самое важное требование. Для ее гарантии необходимо выполнить такие условия:

1. Управление единым электрощитом, в состав которого входят:

• Измерительные приборы: вольтметр (с максимумом не ниже 500 Вольт), амперметр и частотомер.
• Выключатели для взаимодействия нагрузок (три клавиши). Одна из них включает питание непосредственно к потребителю, а две других отвечают за подключение конденсаторных элементов.
• Систему защиты — автовыключатель, который срабатывает при коротком замыкании или перегрузке по мощности. Сюда также входит и устройство защитного отключения, которое должно сработать, если фаза пробьет на корпус.

Надежное заземление к контуру земли. 

Система АВР. Для удобства работы и повышения безопасности, также советуем использовать автоматический ввод резерва. Он актуален, если вам нужно резервное питание в качестве генератора. Тогда он сможет самостоятельно включаться при исчезновении тока в стационарной сети, и так же автоматом отключаться при его появлении. АВР создают путем установки перекидного рубильника, который задействует все три фазы.

Советы по эксплуатации: какие трудности могут возникнуть

Частым проблемным явлением работы генератора является перегрузка по мощности. При ней идет интенсивный нагрев обмотки, пробой изоляции. Как следствие — поломка генератора. Возникает из-за:

• Неверного подбора емкости конденсаторной батареи;
• Подсоединения большого количества электротехники, суммарная мощность которой превышает номинальную мощность. 

О правилах подбора емкости и расчетах мы уже говорили выше. А по проблеме перегруза по мощности в генераторе на три фазы, нужно отметить еще некоторые нюансы при подключении однофазных потребителей:

• Потребителей с вольтажом 220 Вольт можно подключать только на одну треть общей мощности (к примеру, если ген выдает 6 кВт, то это только для приборов на 380 Вольт, а для однофазных будет только 2 кВт, не больше). Иначе, возникнет перегрузка. 
• Если у вашего генератора две однофазных линии, то вместе мощность по ним будет составлять 2/3 от общего показателя мощности. То есть, 6 кВт — это 4 кВт для однофазных, по 2 кВт на каждую фазу. Причем, при одновременном задействовании фаз, следите, чтоб нагрузка не отличалась от мощности до 10%, иначе возникнет явление «перекос фаз», и ток поступать не будет.

При работе важно следить за показателем частоты переменного тока. Если вы не встроили частотомер на общий электрощит, то на холостом ходу выходной вольтаж выше значения 380 Вольт (или 220 при подключении однофазных) на 4÷6 процентов.

Мотор-генератор своими руками (опыты, видео, принцип работы)

Мотор-генератор своими руками (опыты, видео, принцип работы)

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, в частности к способам и оборудованию для генерирования электрической энергии, и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, в автоматике и бытовой технике, на авиационном, морском и автомобильном транспорте.

 

 

За счет нестандартного способа генерации, и оригинальной конструкции мотора-генератора, режимы генератора и электромотора, объединены в одном процессе, и неразрывно связаны. В результате чего, при подключении нагрузки, взаимодействие магнитных полей статора и ротора образует вращающий момент, который по направлению совпадает с моментом, создаваемым внешним приводом.

Другими словами, при увеличении мощности потребляемой нагрузкой генератора, ротор мотора-генератора начинает ускоряться, и соответственно понижается мощность, потребляемая внешним приводом.

Уже давно по Интернету ходят слухи о том, что генератор с кольцевым якорем Грамма, был способен вырабатывать электрической энергии больше чем было затрачено механической и происходило это за счет того, что под нагрузкой не было тормозящего момента.

Результаты экспериментов, которые привели к изобретению мотора-генератора.

Уже давно по Интернету ходят слухи о том, что генератор с кольцевым якорем Грамма, был   способен   вырабатывать   электрической энергии      больше,   чем   было   затрачено механической и происходило это за счет того, что под нагрузкой не было тормозящего момента. Эта   информация   подтолкнула   нас   на   проведение   ряда   экспериментов   с   кольцевой обмоткой, результаты которых мы покажем на этой странице. Для экспериментов, на тороидальный сердечник, были намотаны 24шт.

, не зависимые обмотки, с одинаковым количеством витков.

1) Вначале вес обмотки были включены последовательно, выводы на нагрузку расположены диаметрально. В центре обмотки был расположен постоянный магнит с возможностью вращения.

После того как магнит с помощью привода приводился в движение, подключалась нагрузка и лазерным тахометром измерялись обороты привода. Как и следовало ожидать, обороты приводного двигателя начинали падать. Чем большую мощность потребляла нагрузка, тем сильнее падали обороты.

2) Для лучшего понимания процессов происходящих в обмотке, вместо нагрузки был подключен миллиамперметр постоянного тока.

При медленном вращении магнита, можно наблюдать, какая полярность и величина выходного сигнала, в данном положении магнита.

Из рисунков видно, когда полюсы магнита, находятся напротив выводов обмотки (рис. 4;8), ток в обмотке равен 0. При положении магнита, когда полюсы находятся в центре обмотки, мы имеем максимальное значение тока (рис. 2;6).

3)  Нa следующем этапе экспериментов, использовалась только одна половина обмотки. Магнит также медленно вращался, и фиксировались показания прибора.

Показания прибора полностью совпадали с предыдущим экспериментом (рис 1-8).

4) После этого к магниту подключили внешний привод и начали его вращать на максимальных оборотах.

При подключении нагрузки, привод начал набирать обороты!

Другими словами, при взаимодействии полюсов магнита, и полюсов образующихся в обмотке с магнитопроводом, при прохождении через обмотку тока, появился вращающий момент, направленный по ходу вращающего момента созданного приводным двигателем.

Рисунок 1, идет сильное торможение привода при подключении нагрузки. Рисунок 2, при подключении нагрузки привод начинает ускоряться.

5) Что бы понять что происходит, мы решили создать карту магнитных полюсов, которые появляются в обмотках при прохождении через них тока. Для этого была проведена серия экспериментов. Обмотки подключались в разных вариантах, а на концы обмоток подавались импульсы постоянного тока. При этом на пружине был закреплен постоянный магнит, и по очереди располагался рядом с каждой из 24 обмоток.

По   реакции   магнита   (отталкивался   он   или   притягивался)   была   составлена   карта проявляющихся полюсов.

Из рисунков видно, как проявлялись магнитные полюсы в обмотках, при различном включении (желтые прямоугольники на рисунках, это нейтральная зона магнитного поля).

При смене полярности импульса, полюсы как и положено менялись на противоположные, по этому разные варианты включения обмоток, нарисованы при одной полярности питания.

6) Па первый взгляд, результаты на рисунках 1 и 5 идентичны.

При более подробном анализе, стало ясно, что распределение полюсов по окружности и «размер» нейтральной зоны довольно сильно отличаются. Сила с которой магнит притягивался или отталкивался от обмоток и магнитопровода показана градиентной заливкой полюсов.

7) При сопоставлении данных экспериментов описанных в пунктах 1 и 4, кроме кардинальной разницы в реакции привода на подключение нагрузки, и существенной разницы в «параметрах» магнитных полюсов, были выявлены и другие отличия. При проведении обоих экспериментов, параллельно нагрузке был включен вольтметр, а последовательно с нагрузкой включался амперметр. Если показания приборов из первого эксперимента (пункт 1), взять за 1, то во втором эксперименте (пункт 4), показание вольтметра так же было равно 1. По показания амперметра составляло 0,005 от результатов первого эксперимента.

8) Исходя из изложенного в предыдущем пункте, логично предположить, если в незадействованной части магнитопровода, сделать немагнитный (воздушный) зазор, то сила тока в обмотке должна увеличиться.

После того как был сделан воздушный зазор, магнит снова подключили к приводному двигателю, и раскрутили на максимальные обороты. Сила тока действительно возросла в несколько раз, и стала составлять примерно 0,5 от результатов эксперимента по пункту 1,
но при этом появился тормозной момент на привод.

9)   Способом, который описан в пункте 5, была составлена карта полюсов данной конструкции.

10) Сопоставим два варианта

Не трудно предположить, если увеличить воздушный зазор в магнитопроводе, геометрическое расположение магнитных полюсов по рисунку 2, должно приблизиться к такому расположению как в рисунке 1. А это в свою очередь, должно привести к эффекту ускорения привода, который описан в пункте 4 (при подключении нагрузки, вместо торможения, создается добавочный момент к вращающему моменту привода).

11) После того как зазор в магнитопроводс был увеличен до максимума (до краев обмотки), при подключении нагрузки вместо торможения, привод снова начал набирать обороты.

При этом карта полюсов обмотки с магнитопроводом выглядит так:

На основе предложенного принципа генерации электроэнергии, можно конструировать генераторы переменного тока, которые при повышении электрической мощности в нагрузке, не требуют повышения механической мощности привода.

Принцип работы Мотора Генератора.

Согласно явлению электромагнитной индукции при изменении магнитного потока проходящего через замкнутый контур, в контуре возникает ЭДС.

Согласно правилу Ленца: Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток. При этом не имеет значения, как именно магнитный поток, движется по отношению к контуру (Рис. 1-3).

Способ возбуждения ЭДС в нашем моторе-генераторе аналогичен рисунку 3. Он позволяет использовать правило Ленца для увеличения вращающего момента на роторе (индукторе).

1) Обмотка статора
2) Магнитопровод статора
3) Индуктор (ротор)
4) Нагрузка
5) Направление вращения ротора
6) Центральная линия магнитного поля полюсов индуктора

При включении внешнего привода, ротор (индуктор) начинает вращаться. При пересечении начала обмотки магнитным потоком одного из полюсов индуктора в обмотке индуцируется ЭДС.

При подключении нагрузки, в обмотке начинает течь ток и полюса возникшего в обмотках магнитного поля согласно правилу Э. X. Ленца направлены на встречу возбудившего их магнитного потока.
Так как обмотка с сердечником расположена по дуге окружности, то магнитное поле ротора, движется вдоль витков (дуги окружности) обмотки.

При этом в начале обмотки согласно правилу Ленца, возникает полюс одинаковый с полюсом индуктора, а на другом конце ротивоположный. Так как одноименные полюса отталкиваются, а противоположные притягиваются, индуктор стремится принять положение, которое соответствует действию этих сил, что и создает добавочный момент, направленный по ходу вращения ротора. Максимальная магнитная индукция в обмотке достигается в момент, когда центральная линия полюса индуктора находится напротив середины обмотки. При дальнейшем движении индуктора, магнитная индукция обмотки уменьшается, и в момент выхода центральной линии полюса индуктора за пределы обмотки, равна нулю. В этот же момент, начало обмотки начинает пересекать магнитное поле второго полюса индуктора, и согласно правилам, описанным выше, край обмотки от которого начинает отдаляться первый полюс начинает его отталкивать с нарастающей силой.

Рисунки:
1) Нулевая точка, полюсы индуктора (ротора) симметрично направлены на разные края обмотки в обмотке ЭДС=0.
2) Центральная линия северного полюса магнита (ротора) пересекла начало обмотки, в обмотке появилась ЭДС, и соответственно проявился магнитный полюс одинаковый с полюсом возбудителя (ротора).
3) Полюс ротора находится в центре обмотки, и в обмотке максимальное значение ЭДС.
4) Полюс приближается к концу обмотки и ЭДС снижается до минимума.
5) Следующая нулевая точка.
6) Центральная линия южного полюса входит в обмотку и цикл повторяется (7;8;1).

 

 

Видео-ролик первого эксперимента:

Комментарии к ролику: Motor-Generator, Experiment 1.

Видео-ролик второго эксперимента:

Комментарии к ролику: Motor-Generator, Experiment 2.

 

---

Скачать 1 видео в хорошем качестве с Google Drive >>>

Скачать 2 видео в хорошем качестве с Google Drive >>>

 

По материалам сайта generator-motor.info

Генератор своими руками

. Простой и маленький

спросил 3 года 9 месяцев назад

Изменено 3 года, 9 месяцев назад

Просмотрено 891 раз

\$\начало группы\$

Я прочитал много сообщений на этом сайте, и все кажутся очень компетентными, так что вот я. .. совсем новичок в этом. Я пытаюсь научиться превращать двигатель в генератор. Я просто немного перегружен деталями и спецификациями. Извините, я всего лишь плотник, который любит возиться с вещами…

Я пытаюсь построить самодельный генератор, ничего особенного, в основном концептуальный. Я не буду тратить ваше время на мои неудачные попытки и исследования. Может ли кто-нибудь просто дать мне краткое изложение типа двигателя (втулка без индукционного магнита). Где обычно можно найти (вентиляторы, дрели, микроволновки) и как регулировать мощность, если это необходимо.

Если бы я мог запустить простой светодиод или, может быть, постоянное напряжение 5 В для зарядки USB-устройства, это было бы весело.

Я знаю, что это было опубликовано раньше, но опять же, я просто запутался. И советы или практические правила или советы или ссылки очень ценятся. Спасибо за вашу помощь.

Обновление: я только что нашел двигатель стиральной машины, если он работает. Исследуя, как преобразовать это. Глупый вопрос, как я могу определить, нужен ли мне переменный или постоянный ток, извините, я работаю с деревом… Спасибо за ответ, я изучаю ваш совет

• генератор
• самодельный

\$\конечная группа\$

9

\$\начало группы\$

Как превратить двигатель в генератор?

Easy Motors

Если это двигатель с постоянными магнитами, это просто. Вращай мотор, используй мощность, получай прибыль.

Коллекторные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. Часто встречается в игрушках, а также в беспроводных дрелях и шуруповертах старого образца. Они будут производить DC. Редуктор часто разумен, чтобы просто вращать электрическую отвертку через патрон с вашей турбиной.

Если вы покупаете BLDC (бесщеточный двигатель постоянного тока), он вырабатывает переменный ток, который вы можете просто 3-фазно выпрямить на выходе. Они производят (для меня) колоссальное количество энергии на объем, так как используют очень сильные магниты. Это то, что я бы использовал для самодельной ветряной мельницы или турбины.

Синхронные электродвигатели, такие как микроволновые проигрыватели, производят однофазный переменный ток, но на уровне блошиной мощности, возможно, стоит поиграть.

Жесткие двигатели

Если в нем нет магнитов, он жесткий. Вращайте двигатель, обеспечивайте напряжение возбуждения или особые условия запуска и работы — пустая трата времени, если вы еще не инженер-электронщик.

Двигатели асинхронные — вентиляторы, стиральные машины
Двигатели с обмоткой — сетевые электродрели, миксеры для пищевых продуктов, автомобильные стартеры

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Самые простые генераторы изготавливаются из двигателей с постоянными магнитами. Эти двигатели, как правило, жесткие и зубчатые, когда они обесточены. Они также являются магнитными, в отличие от асинхронных двигателей и универсальных двигателей, которые вращаются свободно.

В основном существует 3 типа двигателей с постоянными магнитами.

1. синхронные двигатели — для работы этих двигателей требуется переменный ток, а при использовании в качестве генераторов они вырабатывают переменный ток при вращении вала, имеют только 2 клеммы питания

2. щеточные двигатели — эти двигатели требуют постоянного тока для работы и при использовании в качестве генераторов производят постоянный ток при вращении вала.

3. электродвигатели с электронной коммутацией — эти двигатели имеют электронную схему, которая ими управляет, цепь необходимо будет зашунтировать, чтобы использовать их в качестве генераторов. при использовании в качестве генераторов они производят переменный ток.

Для легкого первого успеха двигатель пластины в большинстве микроволновых печей представляет собой синхронный двигатель с редуктором. При вращении вала вручную возникает переменное напряжение. Его можно напрямую подключить к светодиодным лампам переменного тока подходящего напряжения, чтобы при вращении вала вручную производился свет.

Для второго проекта, возможно, шкив или дрель, вращающая щеточный двигатель постоянного тока (используется в струйных принтерах, магнитофонах, многих игрушках), приводящий в действие отдельные светодиоды.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Чтобы зажечь светодиод, ищите «ультра простой генератор» из картона и проволоки. И магниты.

Все маленькие двигатели постоянного тока также являются генераторами постоянного тока. Но чтобы создать несколько вольт, вам нужно понять, как быстро их раскрутить. Или просто купите небольшой двигатель постоянного тока, у которого уже есть редуктор. Медленно поворачивайте вал пассатижами, и двигатель крутится быстро, как генератор. Поиск: мотор-редукторы постоянного тока на сайтах для хобби, таких как allelectronics. com, sciplus.com, излишки продаж.com

Также ищите: игрушечный генератор

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Как говорят, почти любой электродвигатель также является генератором. Тип тока, который он производит, обычно такой же, как и тип, используемый для его привода (кроме «бесщеточных» двигателей постоянного тока, которые на самом деле являются двигателями переменного тока).

Остаются две проблемы. Как вы крутите двигатель и как вы что-то делаете с током, который он производит.

Учитывая, что вы хотите сделать «генератор», это, вероятно, означает либо вращение его вручную, либо использование какого-либо вида горения. Провернуть его вручную проще всего, либо с помощью коробки передач, либо, возможно, с помощью маховика, и просто заставить его вращаться очень быстро.

Теперь ваша механическая энергия преобразуется в электрическую. Однако это не очень удобно для прямого использования, поскольку выходная мощность, вероятно, немного колеблется, если вы поворачиваете ее вручную. Вам нужно что-то, чтобы регулировать напряжение. Регулировка и преобразование напряжения выполняются постоянно, поэтому существует множество вариантов. Сначала вам нужно измерить, какое напряжение вы производите, а также выяснить, является ли оно переменным или постоянным.

Обладая этими знаниями, вы сможете выбрать подходящую электронику, чтобы преобразовать выходную мощность во что-то, что вы сможете использовать. Понижающий / повышающий регулятор, вероятно, будет вашим лучшим выбором, и их можно полностью собрать в 3-контактном корпусе. Это делает их такими же простыми в использовании, как линейный регулятор, только дороже (но они лучше). Если он производит переменный ток, вам, конечно, придется сначала преобразовать его в постоянный, но это может быть так же просто, как поставить диод на выходы.

Летом:

• Возьмите любой мотор и придумайте способ его раскрутить.
• Измерьте выходную мощность двигателя во время его вращения.
• Используйте измерения, чтобы получить понижающий/повышающий регулятор с этими значениями и желаемым выходом (5 В в случае USB)
• Получите прибыль от своей «бесплатной» силы!

С этого момента вы можете начать рассматривать возможность добавления накопителей в виде конденсаторов или даже зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. И, конечно же, вы можете многое сделать на входе. Добавьте модель автомобиля/самолета с бензиновым двигателем, чтобы вращать его и т. д.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Чтобы все было как можно проще, проверьте

• скорость вашего механического источника питания
• какой источник питания имеет ваш механический источник питания
• какое напряжение должен выдавать ваш генератор

Выберите коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами с соответствующими характеристиками в режиме двигателя. Если скорость от вашего механического источника энергии далеко, вам нужна коробка передач.

Выберите повышающе-понижающий стабилизатор на 5 В пост. тока с входным диапазоном примерно 3–10 В и соответствующей номинальной мощностью.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Изготовление генератора с автономным питанием | Проекты самодельных схем

Генератор с автономным питанием — это постоянно работающее электрическое устройство, предназначенное для бесконечной работы и непрерывного производства электроэнергии, которая обычно больше по величине, чем входной источник питания, через который он работает.

Кто бы не хотел, чтобы мотор-генератор с автономным питанием работал дома и безостановочно питал нужные бытовые приборы, абсолютно бесплатно. Мы обсудим детали нескольких таких схем в этой статье.

Энтузиаст свободной энергии из Южной Африки, который не хочет раскрывать свое имя, щедро поделился подробностями своего твердотельного автономного генератора со всеми заинтересованными исследователями свободной энергии.

Когда система используется с инверторной схемой, выходная мощность генератора составляет около 40 Вт.

Система может быть реализована в нескольких различных конфигурациях.

Первая версия, обсуждаемая здесь, способна одновременно заряжать три батареи 12, а также поддерживать генератор для постоянной непрерывной работы (пока, конечно, батареи не потеряют способность заряжаться/разряжаться)

Предлагаемый генератор с автономным питанием предназначен для работы днем ​​и ночью, обеспечивая непрерывную выработку электроэнергии, совсем как наши солнечные батареи.

Первоначальный блок был сконструирован с использованием 4 катушек в качестве статора и центрального ротора с 5 магнитами, встроенными по окружности, как показано ниже:

Показанная красная стрелка указывает на регулируемый зазор между ротором и катушками, который может изменяется путем ослабления гайки, а затем перемещения узла катушки ближе или дальше от магнитов статора для получения желаемых оптимизированных выходных сигналов. Зазор может быть от 1 мм до 10 мм.

Узел ротора и механизм должны быть чрезвычайно точными с точки зрения их выравнивания и легкости вращения, и поэтому должны быть изготовлены с использованием прецизионных станков, таких как токарный станок.

Материал, используемый для этого, может быть прозрачным акрилом, и сборка должна включать 5 наборов по 9 магнитов, закрепленных внутри цилиндрической трубы, подобной полостям, как показано на рисунке.

Верхнее отверстие этих 5 цилиндрических барабанов защищено пластиковыми кольцами, извлеченными из тех же цилиндрических труб, чтобы гарантировать, что магниты будут плотно зафиксированы в соответствующих положениях внутри цилиндрических полостей.

Очень скоро 4 катушки были увеличены до 5, в которых новая добавленная катушка имела три независимых обмотки. Конструкции будут пониматься постепенно, когда мы пройдемся по различным принципиальным схемам и объясним, как работает генератор. Первую принципиальную схему можно увидеть ниже.

Батарея, обозначенная буквой «А», питает цепь. Ротор «С», состоящий из 5 магнитов, вручную перемещается так, что один из магнитов приближается к катушкам.

Набор катушек «B» включает в себя 3 независимые обмотки на одном центральном сердечнике, и магнит, проходящий мимо этих трех катушек, генерирует внутри них небольшой ток.

Ток в катушке номер «1» проходит через резистор «R» в базу транзистора, заставляя его включиться. Энергия, проходящая через катушку транзистора «2», позволяет ей превратиться в магнит, который толкает диск ротора «С» на своем пути, вызывая вращательное движение ротора.

Это вращение одновременно индуцирует обмотку тока «3», которая выпрямляется через синие диоды и передается обратно для зарядки батареи «А», восполняя почти весь ток, потребляемый этой батареей.

Как только магнит внутри ротора «С» отходит от катушек, транзистор отключается, восстанавливая за короткое время напряжение на коллекторе вблизи линии питания +12 Вольт.

Истощает ток катушки «2». Из-за расположения катушек напряжение на коллекторе увеличивается примерно до 200 вольт и выше.

Однако этого не происходит, потому что выход подключен к пяти последовательным батареям, которые снижают нарастающее напряжение в соответствии с их общим номиналом.

Аккумуляторы имеют последовательное напряжение примерно 60 вольт (что объясняет, почему был встроен мощный быстродействующий высоковольтный транзистор MJE13009). диод начинает включаться, высвобождая электричество, накопленное в катушке, в аккумуляторную батарею. Этот импульс тока проходит через все 5 батарей, заряжая каждую из них. Проще говоря, это представляет собой схему генератора с автономным питанием.0005

В прототипе в качестве нагрузки для длительных неустанных испытаний использовался 12-вольтовый 150-ваттный инвертор, освещающий 40-ваттную сетевую лампу: приемные катушки:

Катушки «B», «D» и «E» активируются одновременно тремя отдельными магнитами. Электроэнергия, генерируемая всеми тремя катушками, передается на 4 синих диода для производства постоянного тока, который применяется для зарядки батареи «А», питающей цепь.

Дополнительный вход в приводную батарею в результате добавления 2 дополнительных приводных катушек к статору позволяет машине стабильно работать в виде машины с автономным питанием, бесконечно поддерживая напряжение батареи «А».

Единственной движущейся частью этой системы является ротор диаметром 110 мм, представляющий собой акриловый диск толщиной 25 мм, установленный на шарикоподшипниковом механизме, извлеченном из выброшенного жесткого диска вашего компьютера. Комплект выглядит следующим образом:

На изображениях диск кажется полым, однако на самом деле это твердый, кристально чистый пластик. Отверстия просверлены на диске в пяти местах, равномерно распределенных по всей окружности, то есть с шагом 72 градуса.

5 первичных отверстий, просверленных на диске, предназначены для удержания магнитов, которые находятся в группах по девять круглых ферритовых магнитов. Каждый из них имеет диаметр 20 мм и высоту 3 мм, образуя стопки магнитов общей высотой 27 мм в длину и диаметром 20 мм. Эти стопки магнитов размещены таким образом, что их северные полюса выступают наружу.

После того, как магниты установлены, ротор помещается внутрь пластиковой трубы, чтобы плотно зафиксировать магниты на месте во время быстрого вращения диска. Пластиковая труба зажимается ротором с помощью пяти крепежных болтов с потайными головками.

Катушки катушки имеют длину 80 мм и диаметр конца 72 мм. Средний шпиндель каждого змеевика изготовлен из пластиковой трубы длиной 20 мм с внешним и внутренним диаметром 16 мм. с толщиной стенок 2 мм.

После завершения намотки катушки этот внутренний диаметр заполняется рядом сварочных стержней со снятым сварочным покрытием. Впоследствии они обволакиваются полиэфирной смолой, но отличной альтернативой может стать и цельный брусок из мягкого железа:

Три жилы проволоки, составляющие катушки «1», «2» и «3», имеют диаметр 0,7 мм и наматываются друг на друга перед намоткой на катушку «В». Этот метод бифилярной намотки создает намного более тяжелый композитный жгут проводов, который можно эффективно просто намотать на катушку. Намотчик, показанный выше, работает с патроном, который удерживает сердечник катушки для обеспечения намотки, тем не менее, можно использовать любой тип основного намотчика.

Конструктор выполнил скручивание проволоки, натянув 3 пряди проволоки, каждая из которых берет свое начало от независимой катушки 500-граммового пучка.

Три жилы плотно закреплены на каждом конце, провода прижаты друг к другу на каждом конце с трехметровым расстоянием между зажимами. После этого провода закрепляют в центре и приписывают 80 витков к миделю. Это позволяет сделать 80 витков для каждого из двух 1,5-метровых пролетов, расположенных между зажимами.

Набор скрученных или намотанных проводов наматывается на временную катушку, чтобы сохранить ее аккуратной, поскольку это скручивание необходимо повторить еще 46 раз, поскольку все содержимое катушек с проволокой потребуется для одной составной катушки:

Следующие 3 метра трех проводов затем зажимаются и 80 витков наматываются в среднее положение, но в этом случае витки располагаются в противоположном направлении. Даже сейчас реализованы точно такие же 80 витков, но если предыдущая обмотка была «по часовой стрелке», то эта обмотка переворачивается «против часовой стрелки».

Это особое изменение направления витков обеспечивает полный ассортимент витых проводов, в которых направление витка становится противоположным через каждые 1,5 метра по всей длине. Так устроен серийно выпускаемый литцендрат.

Этот особенный комплект скрученных проводов с великолепным внешним видом теперь используется для намотки катушек. В одном фланце катушки, точно возле средней трубки и сердечника, просверливается отверстие, и через него вставляется начало проволоки. Затем проволоку с силой сгибают под углом 90 градусов и наматывают на вал катушки, чтобы начать намотку катушки.

Намотка пучка проводов выполняется с большой осторожностью рядом друг с другом по всему валу катушки, и вы увидите 51 номер намотки вокруг каждого слоя, а следующий слой наматывается прямо поверх этого самого первого слоя, идя снова вернуться к началу. Убедитесь, что витки этого второго слоя располагаются точно над верхней частью обмотки под ними.

Это может быть несложно, потому что пакет проводов достаточно толстый, чтобы обеспечить простое размещение. Если хотите, вы можете попробовать обернуть первый слой толстой белой бумагой, чтобы второй слой был отчетливым при переворачивании. Вам понадобится 18 таких слоев, чтобы закончить катушку, которая в конечном итоге будет весить 1,5 кг, а готовая сборка может выглядеть примерно так, как показано ниже:

Готовая катушка на данный момент состоит из 3 независимых катушек, плотно свернутых друг в друга, и этого набора up предназначен для создания фантастической магнитной индукции на двух других катушках всякий раз, когда на одну из катушек подается напряжение питания.

Эта обмотка в настоящее время включает катушки 1,2 и 3 принципиальной схемы. Вам не нужно постоянно беспокоиться о маркировке концов каждой жилы провода, поскольку вы можете легко идентифицировать их с помощью обычного омметра, проверив непрерывность на концах конкретных проводов.

Катушка 1 может использоваться как пусковая катушка, которая будет включать транзистор в нужные периоды времени. Катушка 2 может быть управляющей катушкой, на которую подается питание от транзистора, а катушка 3 может быть одной из первых выходных катушек:

Катушки 4 и 5 представляют собой прямые пружинные катушки, которые подключены параллельно катушке привода 2. Они помогают усилить привод и поэтому важны. Катушка 4 имеет сопротивление постоянному току 19 Ом, а сопротивление катушки 5 может составлять около 13 Ом.

Тем не менее, в настоящее время ведутся исследования, чтобы определить наиболее эффективное расположение катушек для этого генератора, и, возможно, дополнительные катушки могут быть идентичны первой катушке, катушке «B», и все три катушки прикреплены таким же образом, и Управляющая обмотка на каждой катушке управляется одним высокоэффективным быстродействующим переключающим транзистором. Нынешняя установка выглядит так:

Вы можете игнорировать показанные порталы, так как они были включены только для изучения различных способов активации транзистора.

В настоящее время катушки 6 и 7 (каждая по 22 Ом) работают как дополнительные выходные катушки, подключенные параллельно выходной катушке 3, состоящей из 3 витков каждая и с сопротивлением 4,2 Ом. Они могут быть с воздушным сердечником или с твердым железным сердечником.

При тестировании выяснилось, что вариант с воздушным сердечником работает чуть лучше, чем с железным сердечником. Каждая из этих двух катушек состоит из 4000 витков, намотанных на катушки диаметром 22 мм с использованием 0,7 мм (AWG # 21 или swg 22) суперэмалированного медного провода. Все катушки имеют одинаковые характеристики провода.

Используя эту установку катушки, прототип мог работать без остановок около 21 дня, поддерживая постоянное напряжение приводной батареи на уровне 12,7 вольт. Через 21 день система была остановлена ​​для некоторых модификаций и снова испытана с использованием совершенно новой компоновки.

В конструкции, показанной выше, ток, протекающий от аккумуляторной батареи в цепь, фактически составляет 70 миллиампер, что при 12,7 вольт дает входную мощность 0,89 Вт. Выходная мощность составляет примерно около 40 Вт, что подтверждает КПД 45.

За исключением трех дополнительных аккумуляторов на 12 В, которые дополнительно заряжаются одновременно. Результаты действительно кажутся чрезвычайно впечатляющими для предложенной схемы.

Метод привода использовался Джоном Бедини так много раз, что создатель решил поэкспериментировать с подходом Джона к оптимизации для достижения максимальной эффективности. Тем не менее, он обнаружил, что в конечном итоге полупроводник с эффектом Холла, специально выровненный с магнитом, дает наиболее эффективные результаты.

Дальнейшие исследования продолжаются, и на данный момент выходная мощность достигла 60 Вт. Это выглядит поистине потрясающе для такой крошечной системы, особенно когда вы видите, что она не включает реалистичный ввод. Для этого следующего шага мы уменьшаем батарею до одной. Настройку можно увидеть ниже:

В этой настройке на катушку «B» также подаются импульсы от транзистора, а выходной сигнал катушек вокруг ротора теперь направляется на выходной инвертор.

Здесь батарея привода удалена и заменена маломощным трансформатором 30 В и диодом. Это, в свою очередь, управляется с выхода инвертора. Небольшое вращательное усилие ротора создает достаточный заряд на конденсаторе, чтобы система могла запускаться без какой-либо батареи. Выходная мощность для этой текущей установки может достигать 60 Вт, что является потрясающим улучшением на 50%.

3 12-вольтовые батареи также сняты, и схема может легко работать от одной батареи. Непрерывная выходная мощность от одиночной батареи, которая никоим образом не требует внешней подзарядки, кажется большим достижением.

Следующим усовершенствованием является схема, включающая датчик Холла и полевой транзистор. Датчик Холла расположен точно на одной линии с магнитами. Это означает, что датчик помещается между одной из катушек и магнитом ротора. У нас есть зазор 1 мм между датчиком и ротором. На следующем изображении показано, как именно это нужно сделать:

Еще один вид сверху, когда катушка находится в правильном положении:

Эта схема демонстрировала невероятную непрерывную мощность в 150 Вт при использовании трех 12-вольтовых батарей. Первая батарея помогает питать схему, а вторая заряжается через три диода, подключенных параллельно, чтобы увеличить передачу тока для заряжаемой батареи.

Переключатель DPDT «RL1» меняет местами соединения батареи каждые пару минут с помощью показанной ниже схемы. Эта операция позволяет обеим батареям постоянно оставаться полностью заряженными.

Ток перезарядки также проходит через второй набор из трех параллельных диодов, заряжающих третью 12-вольтовую батарею. Эта 3-я батарея управляет инвертором, через который проходит предполагаемая нагрузка. Тестовая нагрузка, используемая для этой установки, представляла собой 100-ваттную лампочку и 50-ваттный вентилятор.

Датчик Холла переключает NPN-транзистор, однако практически любой быстродействующий транзистор, например, BC109 или 2N2222 BJT, будет работать очень хорошо. Вы поймете, что все катушки в этот момент управляются полевым транзистором IRF840. Реле, используемое для переключения, относится к типу с фиксацией, как указано в этой конструкции:

И питается от слаботочного таймера IC555N, как показано ниже:

Синие конденсаторы выбираются для переключения определенного фактического реле, которое используется в цепи. Они кратковременно позволяют реле включаться и выключаться каждые пять минут или около того. Резисторы номиналом 18 кОм над конденсаторами расположены так, чтобы разрядить конденсатор в течение пяти минут, когда таймер находится в выключенном состоянии.

Однако, если вы не хотите иметь это переключение между батареями, вы можете просто настроить его следующим образом:

При таком расположении батарея, питающая инвертор, подключенный к нагрузке, имеет более высокую емкость. Хотя создатель использовал пару батарей по 7 Ач, можно использовать любую обычную 12-вольтовую батарею для скутеров на 12 ампер-часов.

В основном одна из катушек используется для подачи тока на выходную батарею и одна оставшаяся катушка, которая может быть частью основной трехжильной катушки. Это принято подавать напряжение питания непосредственно на приводной аккумулятор.

Диод 1N5408 рассчитан на 100 В, 3 А. Диоды без значения могут быть любыми диодами, такими как диод 1N4148. Концы катушек, соединенные с полевым транзистором IRF840, физически установлены по окружности ротора.

Таких катушек можно найти 5 шт. Те, которые имеют серый цвет, показывают, что крайние правые три катушки состоят из отдельных жил основной 3-проводной составной катушки, уже рассмотренной в наших предыдущих схемах.

Несмотря на то, что мы видели использование трехжильной витой проволоки для переключения в стиле Бедини, встроенного как для управления, так и для вывода, в конечном итоге было сочтено ненужным включать этот тип катушки.

Следовательно, обычная спиральная катушка, состоящая из 1500 граммов эмалированной медной проволоки диаметром 0,71 мм, оказалась столь же эффективной. Дальнейшие эксперименты и исследования помогли разработать следующую схему, которая работала даже лучше, чем предыдущие версии:

В этой усовершенствованной конструкции используется 12-вольтовое реле без фиксации. Реле рассчитано на потребление около 100 миллиампер при 12 вольтах.

Включение резистора на 75 Ом или 100 Ом последовательно с катушкой реле помогает снизить потребление до 60 миллиампер.

Он потребляется только половину времени в периоды работы, потому что он остается нерабочим, пока его контакты находятся в положении Н/З. Как и в предыдущих версиях, эта система работает неограниченное время без каких-либо проблем.

Автор: Патрик Дж. Келли

Отзыв одного из преданных читателей этого блога, г-на Тамала Индики

Уважаемый сэр Swagatam,

Большое спасибо за ваш ответ, и я благодарен вам за то, что подбодрил меня. Когда вы обратились ко мне с такой просьбой, я уже установил еще 4 катушки для моего маленького двигателя Бедини, чтобы сделать его все более и более эффективным. Но я не мог создать схемы Бедини с транзисторами для этих 4 катушек, так как не мог купить оборудование.

Но мой двигатель Бедини по-прежнему работает с предыдущими 4 катушками, даже если есть небольшое сопротивление ферритовых сердечников недавно присоединенных других четырех катушек, поскольку эти катушки ничего не делают, а просто сидят вокруг моего маленького магнитного ротора. Но мой мотор все еще может заряжать аккумулятор 12 В 7 А, когда я езжу на нем с батареями 3,7.

По вашей просьбе прилагаю видео ролик моего мотора бедини и советую посмотреть его до конца т.к. в начале вольтметр показывает Заряд аккумулятора 13,6В а после запуска мотора оно поднимается до 13,7В и через каких-то 3-4 минуты поднимается до 13,8В.

Я использовал маленькие батареи на 3,7 В для питания моего маленького двигателя Бедини, и это хорошо доказывает эффективность двигателя Бедини.