Como fazer um gerador poderoso com suas próprias mãos. Um gerador de energia mecânica simples faça você mesmo. Cálculo do ângulo da lâmina, torção
Um gerador é um dispositivo que produz produtos que geram energia elétrica ou a convertem em outra. O que é um dispositivo, como fazer um gerador, qual é o princípio de sua operação, qual é a diferença de um gerador síncrono? Falaremos sobre isso mais adiante.
Um gerador é uma máquina elétrica que converte energia mecânica em corrente elétrica. Na maioria dos casos, um tipo de campo magnético rotacional é usado para isso. O aparelho consiste em um relé, um indutor rotativo, anéis coletores, um terminal, uma escova deslizante, uma ponte de diodos, diodos, um anel coletor, um estator, um rotor, rolamentos, um eixo do rotor, uma polia, um impulsor e um capa. Muitas vezes, o projeto inclui uma bobina com um eletroímã, que gera energia.
gerador de bricolage
É importante notar que o gerador é AC e DC. No primeiro caso, não são geradas correntes parasitas, o dispositivo pode operar em condições extremas e tem um peso reduzido. No segundo caso, o gerador não precisa de atenção redobrada e tem mais recursos.
Existe um alternador síncrono e assíncrono. A primeira é uma unidade que funciona como gerador, onde o número de rotações do estator é igual ao do rotor. O rotor gera um campo magnético e cria um EMF no estator.
Observação! O resultado é um ímã elétrico permanente. Das vantagens, nota-se a alta estabilidade da tensão gerada, das desvantagens é a sobrecarga de corrente, pois com uma carga excessiva, o regulador aumenta a corrente no enrolamento do rotor.
Dispositivo de aparelho síncrono
O aparato assíncrono consiste em um rotor em gaiola de esquilo e exatamente o mesmo estator do modelo anterior. No momento da rotação do rotor, o gerador assíncrono induz uma corrente elétrica e o campo magnético cria uma tensão senoidal. Como não possui conexão com o rotor, não há possibilidade de regular artificialmente a tensão e a corrente. Esses parâmetros mudam sob carga elétrica no enrolamento de partida.
Dispositivo de aparelho assíncrono
Princípio de funcionamento
Qualquer gerador opera de acordo com a lei indutiva eletromagnética, devido à indução de corrente elétrica em circuito fechado através do cruzamento de um campo magnético rotativo criado por meio de ímãs permanentes ou enrolamentos. A força eletromotriz entra em um circuito fechado do coletor e do conjunto da escova junto com o fluxo magnético, o rotor gira e gera tensão. Graças às escovas de mola, que são pressionadas contra os coletores de placas, uma corrente elétrica é transmitida aos terminais de saída. Em seguida, ele vai para a rede do usuário e se espalha pelos equipamentos elétricos.
Princípio da Operação
Diferença do gerador síncrono
Um gerador síncrono a gasolina não é sobrecarregado devido a condições transitórias associadas à partida sob carga de consumidores de energia semelhante. É uma fonte de energia reativa, enquanto assíncrona a consome. O primeiro não tem medo de sobrecargas no modo de ajuste graças ao sistema de autorregulação através de uma conexão inversa da corrente com a tensão no fio. O segundo tem uma força de coesão artificialmente não regulada do campo eletromagnético do rotor.
Observação!É importante entender que a variedade assíncrona é mais popular devido ao seu design simples, despretensão, falta de necessidade de manutenção técnica qualificada e baixo custo comparativo. É definido quando: não há requisitos elevados de frequência com tensão; deve funcionar a unidade em um local empoeirado; não há como pagar a mais por outra variedade.
Area de aplicação
Um alternador é um dispositivo multifuncional, graças ao qual a energia pode ser transmitida por longas distâncias e ao mesmo tempo redistribuída rapidamente. Além disso, transforma-se em energia luminosa, térmica, mecânica e outras de acordo com as instruções. Fácil de fabricar. Portanto, seu escopo é amplo. Hoje, esses dispositivos são usados em todos os lugares: tanto na indústria quanto na vida cotidiana. Eles são equipados com um motor potente.
Por exemplo, um gerador elétrico e eólico será útil no momento em que a rede de volts for desligada, ocorrer um acidente em uma usina, será necessária energia adicional no motor.
Gasolina e gerador magnético, devido ao seu peso leve e compacidade, podem ser transportados e utilizados na agricultura, no campo, na floresta. Servirá como equipamento de resposta rápida e ajudará a criar iluminação de emergência.
Area de aplicação
Classificação do dispositivo
A classificação do dispositivo é extensa. Hoje é assíncrono e síncrono, com rotor ou estator fixo, monofásico, bifásico e trifásico, com excitação independente ou auto-excitada, com enrolamentos de excitação ou excitação por imã permanente.
Observação! Vale ressaltar que atualmente os modelos trifásicos são mais populares devido ao campo magnético circular rotativo, equilíbrio do sistema, operação multimodo e altos níveis de eficiência.
Classificação do equipamento
Diagrama de montagem do dispositivo
Você pode montar geradores elétricos para 220 com suas próprias mãos por analogia com o modelo de produção. Isso pode exigir tutoriais em vídeo ou tutoriais. Então você precisa conectar corretamente todos os dispositivos de um sistema. Isso pode ser feito de acordo com o esquema de estrela ou triângulo.
No primeiro caso, a conexão elétrica ocorre para todas as extremidades dos enrolamentos de um ponto e, no segundo caso, é fornecido um tipo serial de conexões do gerador de enrolamentos. É importante notar que estes esquemas só podem ser utilizados se a carga das fases for uniforme. Então o tópico de como fazer um gerador em casa será relevante.
Estrela do diagrama de conexão
Em geral, um gerador é um dispositivo que converte energia mecânica em energia elétrica usando uma versão de fio de uma bobina de campo magnético. De acordo com o número de fases, as unidades vêm com uma, duas e três fases.
Diagrama de fiação triangular
Você pode fazê-lo hoje usando o esquema especial indicado acima.
As redes elétricas locais nem sempre são capazes de fornecer eletricidade totalmente às casas, principalmente quando se trata de casas de campo e mansões. Interrupções no fornecimento de energia constante ou sua completa ausência tornam necessário procurar eletricidade. Um deles é o uso - um dispositivo capaz de converter e armazenar eletricidade, utilizando para isso os recursos mais inusitados (energia, marés). Seu princípio de funcionamento é bastante simples, o que permite fazer um gerador elétrico com as próprias mãos. Um modelo caseiro pode não ser capaz de competir com um equivalente montado na fábrica, mas essa é uma ótima maneira de economizar mais de 10.000 rublos. Se considerarmos um gerador elétrico caseiro como uma fonte alternativa temporária de fornecimento de energia, é bem possível sobreviver com um caseiro.
Como fazer um gerador elétrico, o que é necessário para isso, bem como quais nuances devem ser levadas em consideração, aprenderemos mais adiante.
O desejo de ter um gerador elétrico em seu uso é ofuscado por um incômodo - este é alto custo unitário. Goste ou não, mas os modelos de menor consumo de energia têm um custo bastante exorbitante - de 15.000 rublos e mais. É esse fato que sugere a ideia de criar um gerador com as próprias mãos. No entanto, ele mesmo o processo pode ser difícil, E se:
- nenhuma habilidade em trabalhar com ferramentas e diagramas;
- nenhuma experiência na criação de tais dispositivos;
- As peças e peças de reposição necessárias não estão disponíveis.
Se tudo isso e um grande desejo estão presentes, então você pode tentar construir um gerador, guiado pelas instruções de montagem e pelo diagrama anexo.
Não é nenhum segredo que um gerador de energia adquirido terá uma lista mais extensa de recursos e funções, enquanto um produto caseiro é capaz de falhar e falhar nos momentos mais inoportunos. Portanto, comprar ou fazer você mesmo é uma questão puramente individual que requer uma abordagem responsável.
Como funciona um gerador elétrico
O princípio de funcionamento do gerador elétrico é baseado no fenômeno físico da indução eletromagnética. Um condutor que passa por um campo eletromagnético criado artificialmente cria um impulso que é convertido em corrente contínua.
O gerador possui um motor capaz de gerar eletricidade pela queima de um determinado tipo de combustível em seus compartimentos: ou. Por sua vez, o combustível, entrando na câmara de combustão, durante o processo de combustão produz um gás que gira o virabrequim. Este último transmite um impulso ao eixo acionado, que já é capaz de fornecer uma certa quantidade de energia na saída.
Neste artigo, você aprenderá a fazer um gerador de 220 V com suas próprias mãos usando um motor de 2 tempos. Este gerador pode ser utilizado para diversos fins, em casa para iluminação e ligação de pequenas cargas, na natureza, para acender uma tenda ou encontrar outras aplicações. Não possui grandes dimensões, e as peças utilizadas não são muito escassas.
Coletamos os componentes necessários, ferramentas
Esta unidade é composta pelas seguintes partes:
Das ferramentas que precisamos:
- Furadeira ou chave de fenda + furadeiras e bico cruzado para parafusos autorroscantes;
- Serra circular ou quebra-cabeça (para os amantes do trabalho manual, uma serra é adequada);
- Voltímetro;
- Chaves de fenda, alicates, estilete ou tesoura;
- Ângulo, fita métrica.
O princípio de operação do gerador de dínamo
A base do nosso gerador é um motor DC, que é capaz de operar no modo gerador convertendo energia mecânica em energia elétrica através do fenômeno de indução eletromagnética. A rotação da armadura no campo magnético do enrolamento primário do motor DC fornece o motor da foice. Ao girar em um motor CC no modo gerador, é formado um EMF alternado, que é convertido em uma tensão constante através do coletor de escovas.
Vamos começar a montar a unidade
Etapa um: consertamos o motor do cortador de grama
Para começar, pegamos um pedaço do tabuleiro e o cortamos preliminarmente no tamanho do nosso quadro. É aconselhável levar material pesado para que nosso equipamento tenha uma base sólida e confiável.
Marcamos a posição do motor do cortador de grama. Usando um modelo de papel, marcamos os furos exatamente, perfurando-os com uma furadeira ou chave de fenda.
Experimentamos os dois motores na cama. Desconectamos o tanque de combustível e fixamos o motor do cortador de grama nos assentos.
Estágio dois: consertamos o motor DC
Marcamos a posição do motor. A distância de ambos os eixos do motor deve ser de alguns centímetros para evitar atrito entre eles.
Centramos os eixos de nossos motores. A divergência nos centros é mais fácil de corrigir com algum tipo de espaçador, ou simplesmente corrigir o assento na moldura de madeira. Você pode fazer isso com um cinzel comum. Quanto menor a folga entre os eixos, menor a vibração da unidade e o desgaste da parte móvel.
Marcamos os tubos. Na maioria das vezes, os eixos do motor diferem em diâmetros de tamanho. Isso também pode ser corrigido se mangueiras de PVC de diâmetros diferentes forem usadas como tubos de conexão. Sua flexibilidade ajudará a suavizar a menor imprecisão no alinhamento dos eixos. No nosso caso, o autor utilizou duas mangueiras de diâmetros diferentes, inserindo uma na outra.
Tendo cortado os tubos do comprimento que precisamos, colocamos três grampos em ambos os lados, pressionando-os com uma chave de fenda.
Fixamos o motor DC nos parafusos autorroscantes, colocando-os previamente com arruelas. Conectamos os eixos à mão e apertamos os grampos com uma chave de fenda.
Agora você pode consertar o tanque de combustível. Não é difícil lidar com essa tarefa usando um longo parafuso auto-roscante e uma tampa cortada de um prego de cavilha. Não se esqueça de conectar as linhas de combustível.
Tendo iniciado o motor a combustível com um motor de partida, medimos a tensão na saída com um voltímetro. Com uma chave de fenda, ajustamos o suprimento de combustível e o número de revoluções, do qual depende a tensão. Com foco na classificação do inversor, definimos a tensão de saída com uma pequena margem.
Estágio três: conecte o inversor
Fixamos as extremidades previamente descascadas dos cabos do motor CC aos terminais do inversor. O indicador de energia mostrará imediatamente a atividade do dispositivo.
Com um simples controle (uma lâmpada com um pedaço de cabo e um plugue na ponta), verificamos o funcionamento do nosso gerador milagroso.
Para conectar o motor elétrico ao inversor, use os terminais.
Etapa quatro: botão de parada do motor
Como temos um motor de acionamento que cria rotação mecânica, ele precisa de um interruptor. O botão de desligar vem com o dispositivo, então ele só precisa encontrar um local conveniente.
Etapa cinco: fazemos uma estrutura de revestimento
Fazemos uma moldura protetora a partir de tubos de polipropileno com diâmetro de 25 a 32 mm, fazendo furos na moldura com uma broca de caneta.
Nos cantos, nós o conectamos com conexões de polipropileno.
Se não houver máquina de solda de encanamento, a estrutura pode ser conectada a uma cola especializada para tubos de PP.
Este quadro também ajudará no transporte do dispositivo.
Bem, para eliminar o ruído da vibração do nosso dispositivo, você pode fixar 4 rolamentos axiais na parte de trás da cama, fazendo-os, como mostra a foto, a partir de segmentos de uma câmara de bicicleta antiga.
Sexto Passo: Bateria Inicial
Para não puxar a partida do motor a combustível mais uma vez, o autor do vídeo usou uma bateria de polímero de lítio (LiPo) para dar partida brevemente no motor CC. Este novo dispositivo comparativo pode realmente ser poderoso e pode suportar um grande número de ciclos de trabalho com perda mínima de energia capacitiva. Assim, o motor a combustível é acionado eletricamente, enquanto o motor de partida permanece como opção de backup.
Conectamos os contatos de saída da bateria aos terminais do inversor através da chave seletora de partida, amarrando o laço de fios com laços de nylon. O soquete de carregamento pode ser puxado lateralmente para uma conexão conveniente para carregamento.
Também consertamos o botão de desligamento do motor de combustível
Estágio sete: execução de teste da unidade
Depois de verificar todos os grupos de contato e fixadores dos elementos pré-fabricados, iniciamos a unidade. Os botões de partida e parada do motor devem funcionar perfeitamente. Vale ressaltar que a bateria de partida é usada por apenas alguns segundos e depois desliga.
Para operação contínua e segura do motor CC e do inversor, não são necessárias condições especiais, exceto talvez a proteção contra umidade e picos de energia.
Quanto à bateria de polímero de lítio, é inaceitável descarregá-la profundamente (menos de 3,3 V) e em nenhum caso permitir que ela superaqueça acima de 60 graus Celsius. O carregamento de tais dispositivos também é realizado por dispositivos especializados que não permitem sobrecarga e, antes de usar no frio, certifique-se de aquecer à temperatura ambiente.
Os motores a combustível também precisam seguir as regras de operação: a seleção correta de uma mistura combustível, limpeza dos filtros de ar e combustível, prevenção do superaquecimento do motor, etc. Em uma sala fechada, os gases de escape de tal motor devem ser ventilados.
E o resto, esses equipamentos, montados por si mesmo, podem durar muito tempo, fornecendo eletricidade preciosa no campo, pescando ou simplesmente relaxando fora da cidade!
Infelizmente, muitas vezes as organizações de fornecimento de energia não conseguem lidar com o fornecimento de eletricidade a residências particulares. Devido a interrupções na eletricidade, os proprietários de dachas e casas de campo são forçados a recorrer a fontes alternativas de eletricidade. O mais comum deles é o gerador.
Características do gerador elétrico e seu escopo
Um gerador elétrico é um dispositivo móvel usado para converter e armazenar eletricidade. O princípio de funcionamento deste dispositivo é simples, o que permite que você faça você mesmo. Um diagrama de um gerador simples pode ser facilmente encontrado na Internet.
Uma unidade feita à mão não será um concorrente digno de um produto montado na fábrica, mas esta é a melhor solução se você quiser economizar uma quantia significativa de dinheiro.
Os geradores elétricos têm uma gama bastante ampla de aplicações. Como você pode ver na foto de geradores caseiros, eles podem ser usados em parques eólicos, em trabalhos de soldagem e também como dispositivo autônomo para suporte de eletricidade em residências particulares.
O gerador é ligado pela tensão de entrada. Para isso, o dispositivo é conectado a uma fonte de energia, mas isso não é racional para uma mini-usina, pois deve gerar corrente elétrica, e não consumi-la para dar partida.
Como resultado, os modelos equipados com a capacidade de alternar capacitores sequencialmente ou com uma função de auto-excitação são especialmente populares.
As nuances que você precisa saber para criar um gerador elétrico
Comprar um gerador é muito caro. Portanto, proprietários cada vez mais zelosos recorrem a fazer a unidade com as próprias mãos. A simplicidade do princípio de operação e solução de design permite montar um dispositivo de geração elétrica em apenas algumas horas.
Como fazer um gerador com suas próprias mãos?
A primeira etapa é configurar todos os equipamentos para que a velocidade de rotação ultrapasse a velocidade do motor elétrico. Depois de medir a quantidade de rotação do motor, adicione mais 10%. Você obterá a velocidade na qual o gerador deve operar.
Etapa dois - alterando o gerador por conta própria com a ajuda de capacitores. É muito importante determinar corretamente a capacidade necessária.
A terceira etapa é a instalação de capacitores. Aqui é necessário seguir rigorosamente o cálculo. Além disso, você precisa garantir a qualidade do isolamento. Isso é tudo - a montagem do gerador está concluída.
Master class sobre como fazer um gerador de tipo assíncrono
Um dos tipos mais comuns de geradores caseiros é um gerador assíncrono. Isso se deve ao seu simples princípio de operação e boas características técnicas.
O que você precisa para fazer esse gerador com suas próprias mãos? Primeiro de tudo, você precisará de um motor assíncrono. Sua característica distintiva são as voltas em curto-circuito em vez de um ímã no rotor. Você também precisará de capacitores.
Instruções de fabricação
Conecte um voltímetro a qualquer um dos enrolamentos do motor e gire o eixo. O voltímetro mostrará a presença de tensão, que é tomada devido à magnetização residual do rotor.
Ainda não é um gerador. Vamos tentar criar um campo magnético usando bobinas de rotor. Quando o motor elétrico é ligado, as espiras em curto-circuito do rotor são magnetizadas. Um resultado semelhante pode ser obtido quando o dispositivo está operando no modo "gerador".
Vamos colocar um shunt em um dos enrolamentos do estator usando um capacitor não elétrico. Vamos girar o eixo. O valor da tensão aparecida eventualmente se tornará igual à tensão nominal do motor. Em seguida, desviamos os enrolamentos restantes do dispositivo de energia com um capacitor e os conectamos.
O gerador é considerado um dispositivo potencialmente perigoso, portanto, seu manuseio requer cuidados especiais. Deve ser protegido da precipitação atmosférica e dos choques mecânicos. É melhor fazer um invólucro especial.
Se o dispositivo for autônomo, deve ser equipado com sensores e dispositivos para registrar os dados necessários. Também é desejável equipar o dispositivo com um botão liga / desliga.
À menor dúvida em suas habilidades, é melhor abandonar a fabricação independente do gerador.
geradores de fotos DIY
Os geradores elétricos são uma fonte adicional de energia para a casa. No caso de uma grande distância das principais redes elétricas, pode substituí-las. Quedas de energia freqüentes forçam a instalação de alternadores.
Eles não são baratos, faz sentido gastar mais de 10.000 tr. para o dispositivo, se você pode fazer um gerador a partir de um motor elétrico? Claro, algumas habilidades e ferramentas de engenharia elétrica serão úteis para isso. O principal é não gastar dinheiro.
Você pode montar um gerador simples com suas próprias mãos, será relevante se você precisar cobrir uma falta temporária de eletricidade. Para casos mais graves, não é adequado, pois não possui funcionalidade e confiabilidade suficientes.
Naturalmente, existem muitas dificuldades no processo de montagem manual. As peças e ferramentas necessárias podem não estar disponíveis. A falta de experiência e habilidades nesse tipo de trabalho pode ser intimidante. Mas um forte desejo será o principal estímulo e ajudará a superar todos os procedimentos laboriosos.
A implementação do gerador e o princípio de sua operação
Devido à indução eletromagnética, uma corrente elétrica é gerada no gerador. Isso ocorre porque o enrolamento se move em um campo magnético criado artificialmente. Este é o princípio de funcionamento de um gerador elétrico.
O movimento do gerador dá ao motor de combustão interna de baixa potência. Pode funcionar com gasolina, gás ou gasóleo.
O gerador tem um rotor e um estator. O campo magnético é criado usando um rotor. Os ímãs são anexados a ele. O estator é a parte fixa do gerador e consiste em chapas de aço especiais e uma bobina. Há um pequeno espaço entre o rotor e o estator.
Existem dois tipos de gerador. O primeiro tem uma rotação síncrona do rotor. Tem um design complexo e baixa eficiência. No segundo tipo, o rotor gira de forma assíncrona. De acordo com o princípio da ação - é simples.
Motores assíncronos perdem um mínimo de energia, enquanto em geradores síncronos, a taxa de perda chega a 11%. Portanto, motores elétricos com rotação assíncrona do rotor são muito populares em eletrodomésticos e em várias fábricas.
Durante a operação, podem ocorrer quedas de tensão, elas têm um efeito prejudicial nos eletrodomésticos. Para fazer isso, há um retificador nas extremidades de saída.
O gerador assíncrono é de fácil manutenção. Seu corpo é confiável e selado. Você não pode ter medo de eletrodomésticos que possuem carga ôhmica e são sensíveis a quedas de tensão. Alta eficiência e um longo período de operação tornam o dispositivo sob demanda, além disso, ele pode ser montado de forma independente.
O que você precisa para construir um gerador? Primeiro, você precisa escolher um motor elétrico adequado. Pode ser retirado da máquina de lavar. Você não deve fazer um estator sozinho, é melhor usar uma solução pronta onde houver enrolamentos.
Vale a pena estocar imediatamente uma quantidade suficiente de fios de cobre e materiais isolantes. Como qualquer gerador produzirá picos de energia, você precisará de um retificador.
De acordo com as instruções do gerador com suas próprias mãos, você precisa fazer um cálculo de energia. Para que o futuro dispositivo produza a energia necessária, ele precisa receber um número de rotações um pouco maior que a potência nominal.
Vamos usar um tacômetro e ligar o motor na rede, para que você possa descobrir a velocidade de rotação do rotor. Ao valor obtido, você precisa adicionar 10%, isso impedirá o superaquecimento do motor.
Os capacitores ajudarão a manter o nível de tensão necessário. Eles são selecionados dependendo do gerador. Por exemplo, para uma potência de 2 kW, é necessária uma capacitância de 60 microfarads. Você precisa de 3 dessas peças com a mesma capacidade. Para tornar o dispositivo seguro, ele deve ser aterrado.
processo de montagem
Tudo é simples aqui! Os capacitores são conectados ao motor elétrico de acordo com o esquema "triângulo". Durante a operação, verifique periodicamente a temperatura da caixa. Seu aquecimento pode ocorrer devido a capacidades de capacitores selecionadas incorretamente.
Um gerador caseiro que não possui automação deve ser constantemente monitorado. O aquecimento que ocorre ao longo do tempo reduzirá a eficiência. Em seguida, o dispositivo precisa de tempo para esfriar. De tempos em tempos, tensão, velocidade e corrente devem ser medidas.
Características calculadas incorretamente não são capazes de fornecer ao equipamento a potência necessária. Portanto, antes de iniciar a montagem, você deve realizar o trabalho de desenho e estocar diagramas.
É possível que um dispositivo caseiro seja acompanhado por falhas frequentes. Você não deve se surpreender com isso, pois é quase impossível obter uma instalação selada de todos os elementos de um gerador elétrico em casa.
Então, agora espero que esteja claro como fazer um gerador a partir de um motor elétrico. Se houver o desejo de projetar um aparelho, cuja potência deve ser suficiente para a operação simultânea de eletrodomésticos e lâmpadas de iluminação, ou uma ferramenta de construção, você precisará adicionar sua potência e selecionar o motor desejado. É desejável que seja com uma pequena margem de poder.
Se a montagem manual do gerador falhou, não se desespere. Existem muitos modelos modernos no mercado que não precisam de supervisão constante. Eles podem ser de várias capacidades e bastante econômicos. Existem fotos de geradores na Internet, elas ajudarão a estimar as dimensões do dispositivo. A única desvantagem é o seu alto custo.
geradores de fotos DIY
