Gjenerator I Erës DIY: Si Të Bëni Një Gjenerator Të Erës Shtëpi Nga Një Makinë Larëse, Nga Shishe Plastike Dhe Nga Një Motor Me Rrota

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 05:58

Një gjenerator i erës për prodhimin e energjisë elektrike është një burim i pazëvendësueshëm i energjisë elektrike ku nuk ka shumë rrezet e diellit, nuk ka lumenj aty pranë dhe nuk ka rrjete të centralizuara të energjisë.

Karakteristikat e projektimit

Parimi i funksionimit të një gjeneratori të erës është shndërrimi i energjisë së erës në energji elektrike.

Në llojet e tjera të gjeneratorëve elektrikë, rrjedha e ujit në lumë, forca e baticave oqeanike dhe baticat e zbaticës përdoren si burim i energjisë mekanike (kinetike).

Në sistemet ku energjia e nxehtësisë është e nevojshme për të gjeneruar energji elektrike, ata përdorin:

• një motor që punon me gaz, benzinë ose naftë;
• lëshimi i nxehtësisë nga pllakat dhe blloqet e një reaktori bërthamor, nxehtësia e të cilit përdoret për të kthyer ujin në avull - në një turbinë me avull;
• lloje të ndryshme të karburantit të djegur në një fabrikë CHP, duke zëvendësuar nxehtësinë, nxehtësinë nga një reaktor bërthamor.

Panelet diellore qëndrojnë larg, ku drita përdoret si burim energjie, dhe jo nxehtësi ose energji mekanike.

Por përsëri te "turbinat me erë", parimi i funksionimit të të cilave është si më poshtë . Forca e erës rrotullon helikën, e cila drejton boshtin e gjeneratorit të motorit. Së bashku me boshtin, rotori i motorit, mbi të cilin janë instaluar magnet të përhershëm, rrotullohet në mënyrë sinkronike. Fusha magnetike, duke kaluar nëpër mbështjelljen e statorit, shkakton një rrymë alternative në të për shkak të një ndryshimi në forcën e fluksit magnetik që kalon nëpër kthesat e mbështjelljeve, nga të cilat mblidhet dredha -dredha. Një tension elektrik alternativ ushqehet në një qark elektronik, ku shndërrohet në tension të drejtpërdrejtë. Pajisjet dhe pajisjet e shumta që kanë nevojë për të punojnë nga rryma direkte.

Çdokush mund të bëjë një gjenerator për vilat verore ose kushtet në terren që gjeneron rrymë alternative me një tension prej 220 V . Sa më mbresëlënëse dimensionet e strukturës, aq më e madhe efikasiteti i tërheqjes do të merret nga një përdorues i veçantë. Nuk është problem të krijoni një gjenerator që prodhon një ose disa kilovat energji elektrike në orë. Energjia elektrike e marrë nga një instalim i tillë është i aftë të fuqizojë pothuajse të gjitha pajisjet elektrike në shtëpi, përfshirë pajisjet e kopshtarisë.

Gjeneratori i erës është instaluar sa më lart që të jetë e mundur - në nivelin e kurrizit të çatisë. Atje, forca e erës arrin vlerat maksimale të treguara në parashikimin e motit.

Instalimi i ngjan distancës një korsie moti me një helikë, për shkak të së cilës kjo strukturë kthehet aty ku fryn era. Kjo është e nevojshme për të maksimizuar përdorimin e forcës, shpejtësisë së tij.

Helika horizontale rrotullohet nga një bosht i vendosur në pjesën e pasme të njësisë . Bishti vertikal nuk është i nevojshëm - tehet e tij janë të vendosura në mënyrë të tillë që helika vetë të fillojë pothuajse gjysmë kthesë, pavarësisht nga cila anë fryn era.

Që një turbinë me erë të funksionojë me efikasitet maksimal, kërkohet një shpejtësi prej 3000 rpm ose më shumë . Për gjeneratorët që prodhojnë rrymë alternative, kjo frekuencë korrespondon me vlerën 50 hertz, e cila është tipike për termocentralet industriale vendase. Pasi të rrotulloni një motor-gjenerator që peshon rreth 10 kg, nuk është problem të merrni 2 kW çdo orë.

Nga çfarë mund të bëhet?

Elementi kryesor i çdo modeli të një ferme me erë është një gjenerator motorik. Punon si një motor - rryma e drejtpërdrejtë ose e alternuar e bën rotorin (dhe bashkë me të boshtin) të rrotullohet. Puna anasjelltas - si gjenerator - është gjithashtu e mundur.

Ndër motorët e përdorur si gjeneratorë, ka motorë asinkronë të furçuar, pa furça dhe stepper . Janë këto tre lloje të motorëve që janë të njohur me amatorët që mbledhin turbina me erë me duart e tyre.

Në një motor kolektor, mbështjelljet e rotorit (armaturat) janë të vendosura në një fushë magnetike konstante të magneteve të statorit . Tensioni konstant i hequr nga terminalet e një motori të tillë kur boshti i tij me armaturën është i palidhur, transmetohet nga kontaktet që mbartin rrymën e armaturës përmes furçave. Vetë furçat janë pika e dobët e një motori të tillë - ato shpejt ezaurojnë burimin e tyre. Si rregull, një gjenerator i tillë është nën ngarkesë të vazhdueshme; kur armatura lëviz, furçat ndezin. Disa ditë funksionimi të vazhdueshëm të një instalimi të tillë mund të konsumojnë plotësisht furçat, si rezultat i të cilave kjo e fundit do të duhet të zëvendësohet.

Përdorimi i motorëve të furçave si një gjenerator me një ngarkesë aktive konstante është jopraktik.

Opsioni më i mirë është motori pa furça . Në të, një rotor me magnet rrotullohet në hapësirën midis mbështjelljeve të statorit. Vetë mbështjelljet mbeten të palëvizshme, ata nuk kanë nevojë për kontakte rrëshqitëse. Falë një zgjidhjeje kaq të thjeshtë, instalimi mund të funksionojë për dekada - është e rëndësishme vetëm një herë në sezon ose çdo gjashtë muaj të lubrifikoni kushinetat e motorit, të cilat janë përgjegjëse për rrotullimin e përsosur, pa reagime të rotorit. Zgjidhjet popullore të bazuara në një motor pa furça - asinkron ose stepper - janë në dispozicion për pothuajse çdo shtëpi "DIYer".

Një motor asinkron përdoret në mjetet e energjisë - për shembull, në një makinë bluarëse . Hapi mund të gjendet në një larmi të madhe pajisjesh - nga një rrotë motorike e një biçiklete në një makinë mekanike të një printeri ose një disku.

Motori i ndryshueshëm i furçës i përdorur në çekiçë rrotullues, bluarës, kaçavida, bashkim pjesësh figure dhe planetë elektrike qëndron larg . Disavantazhi i tyre është nevoja për të hequr furçat dhe gropën e rotorit për magnet neodymium. Si rezultat, vetëm dredha -dredha e statorit mbetet nga dredha -dredha aktive - dredha -dredha e rotorit hiqet plotësisht.

Një helikë e turbinës me erë mund të bëhet nga tuba plastikë të kanalizimeve, shishe PET dhe materiale të ngjashme të riciklueshme. Sa më e lehtë dhe më e fortë të jetë, aq më pak forcë e erës do të kërkohet për ta lëshuar atë.

Një gjenerator i erës i bërë nga një tifoz do të kërkojë një vrimë të rotorit për magnet neodymium . Dizajni i motorit të ventilatorit shtëpiak nuk është krijuar për të marrë rrymë elektrike duke rrotulluar rotorin. Një ftohës kompjuteri (ftohës i çipave) - një tifoz i njësisë së sistemit të një kompjuteri ose laptopi - bie nën të njëjtin ndryshim.

Një traktor ose gjenerator makinash përdor një dredha -dredha shtesë në fushë, e cila mundësohet nga bateria e vetë makinës . Në mënyrë që gjeneratori të prodhojë, për shembull, një rrymë alternative prej 135 amperësh me një tension prej 15 volt, dredha-dredha e ngacmimit të rotorit pasi ndez ndezjen konsumon një rrymë direkte prej 3 amperësh me një tension prej 12, 6-14 V Burimi kryesor i energjisë për gjeneratorin është akoma boshti i gungës i një motori me djegie të brendshme që punon me benzinë, naftë ose metan / propan. Një traktor ose gjenerator makinash do të kërkojë heqjen e dredha -dredha në terren dhe instalimin e magneteve neodymium në vend.

Çfarë kërkohet?

Opsioni më i zakonshëm është përdorimi i një motori të makinës larëse për një gjenerator të bërë në shtëpi . Nëse "makina larëse" e vjetër nuk është e disponueshme, mund të gjeni një motor të tillë në dyqanet e hedhurinave në tregun shtëpiak, në qendrën më të afërt të shërbimit për pajisjet shtëpiake ose një dyqan të specializuar. Nuk është problem të porositni një motor të tillë nga Kina.

Në thelb, në makinat larëse, përdoret një motor asinkron pa furça.

Të reja dhe të përdorura do të funksionojnë për një kohë të gjatë. 200 vat fuqi mund të konvertohen lehtësisht në kilovat ose më shumë.

Materialet (redaktimi)

Për të mbledhur gjeneratorin, përveç motorit, ju nevojiten:

• magnet neodymium në madhësi 20, 10 dhe 5 mm (32 në total);
• diodat ndreqëse ose një urë diodë me një rrymë prej dhjetëra amperësh (respektoni rregullin e një rezervë të fuqisë dyfish);
• ngjitës epoksi;
• saldim i ftohtë;
• letër zmerile;
• kallaj nga ana e një kanaçe kallaji.

Magnet porositen online nga Kina.

Mjetet

Mjetet e mëposhtme do të përshpejtojnë procesin e prodhimit:

• torno;
• gërshërë;
• kaçavidë me hundë;
• pincë.

Në mungesë të një torno, kontaktoni një mik që di të punojë në një torno të tillë.

Skemat dhe vizatimet

Gjeneratori si pajisje gjeneron rrymë alternative, e cila duhet të shndërrohet në rrymë direkte, e sjellë në vlerën e kërkuar të tensionit. Nëse një motor-gjenerator prodhon, të themi, 40 volt, atëherë kjo nuk ka gjasa të jetë një vlerë e përshtatshme për shumicën e pajisjeve elektronike të konsumit duke përdorur 5 ose 12 volt DC ose 127/220 volt AC.

Skema e të gjithë instalimit, e provuar nga koha dhe miliona përdorues, përfshin një ndreqës, kontrollues, bateri dhe inverter . Një bateri makine me një kapacitet 55-300 amper-orë përdoret si një ruajtje tampon e energjisë së ruajtur. Tensioni i tij i funksionimit është 10, 9-14, 4 V me një ngarkesë ciklike (cikli i ngarkimit-shkarkimit të plotë) dhe 12, 6-13, 65 me një tampon (të ndarë, të dozuar, kur keni nevojë të rimbushni një bateri të shkarkuar pjesërisht).

Kontrolluesi konverton, për shembull, të njëjtat 40 volt në 15. Efikasiteti i tij në volt-amperazh shkon nga 80-95%-duke përjashtuar humbjet në ndreqës.

Gjeneratori trefazor ka efikasitetin më të madh . -prodhimi i tij është 50% më shumë se ai i njëfazori, nuk dridhet gjatë funksionimit (dridhja e çliron strukturën, duke e bërë atë jetëshkurtër).

Spiralet në dredha -dredha të secilës prej fazave alternohen me njëra -tjetrën dhe janë të lidhura në seri - si polet e magneteve, njëra nga anët përballë mbështjelljeve.

Detyra e inverterit është të konvertojë një tension konstant prej rreth 12 volt të marrë nga bateria në një tension alternativ prej rreth 220.

Pajisjet moderne shtëpiake dhe elektronika janë të afta të funksionojnë nga 110 volt (Standard Amerikan për rrjetet shtëpiake) deri në 250 - nuk rekomandohet dhënia më shumë e pajisjeve dhe pajisjeve të rrjetit. Të gjithë konvertuesit janë impulsivë, në krahasim me ato linearë, humbjet e tyre të nxehtësisë janë shumë më pak.

Hapat e prodhimit

Për të modifikuar modelin e një motori induksioni, bëni sa më poshtë

1. Çmontoni motorin dhe nxirrni rotorin.
2. Hiqni pllakat nga armatura e rotorit. Pritini ato në një thellësi prej 2 mm.
3. Bëni groove deri në 5 mm të thella për magnet.
4. Shënoni një shirit të kallajit për magnetët. Ato duhet të jenë të barabarta nga njëra -tjetra - kjo do të parandalojë humbjen e panevojshme të fuqisë së instalimit.
5. Bashkojini ato në këtë rrip kallaji me super ngjitës. Fiksoni shiritin me magnet në spirancë.
6. Mbushni hapësirën midis magneteve me saldim të ftohtë ose ngjitës epoksi.
7. Hiqni shiritat dhe pabarazitë në rotor me letër zmerile.
8. Kontrolloni - dhe zëvendësoni nëse është e nevojshme - kushinetat dhe bulonat e motorit.

Mblidhni gjeneratorin e motorit. Pajisja është gati për instalim të mëtejshëm. Për të kontrolluar pajisjen, kapeni boshtin e saj në një kapëse stërvitore ose kaçavidë dhe shpejtoni në 1000 rpm.

Një tension në skajet e mbështjelljes nga 110 volt mund të konsiderohet i përshtatshëm.

Në një vlerë më të ulët, gabimi qëndron në alternimin e pabarabartë të magneteve në çdo pikë të rrethit të rrotullimit të armaturës.

Për të montuar turbinën me erë, bëni sa më poshtë

1. Pritini copa identike nga një tub PVC me një diametër prej 11-16 cm, që korrespondojnë në gjatësi me tehet e ardhshme.
2. Në secilin segment, vizatoni një vijë arbitrare dhe tërhiqeni prej saj në të dy anët me 22 mm. Prandaj, gjerësia e një teh do të arrijë 44 mm. Përsëriteni këtë veprim për skajin e kundërt të segmentit të linjës.
3. Drejt lidhni pikat ekstreme në njërën anë të vijës qendrore.
4. Vizatoni në anën tjetër skicat e tehut të ardhshëm.
5. Pritini tehun që rezulton dhe rrumbullakoseni fundin e tij të lirë duke e mprehur. Përsëritni hapat e mësipërm për pjesën tjetër të teheve.
6. Bashkangjitni tehet në shpërndarës duke përdorur një përshtatës të lidhjes. Vidhosjet me arra dhe rondele pranvere janë të përshtatshme si fiksues. Gjerësia e secilës teh përgjatë gjithë gjatësisë së saj varion nga 44 në 88 mm.

Kjo është e mjaftueshme që era të rrotullojë shtytësin me një shpejtësi prej 3 m / s. Struktura që rezulton duhet të jetë e balancuar - balancimi i saktë do të parandalojë formimin e njollave të verbër që ngadalësojnë gjeneratorin kur helika rrotullohet.

Një gjenerator motorik me një shtytës të instaluar mund të vendoset në një mëngë mbrojtëse që e mbron atë nga reshjet atmosferike. Duke qëndruar i thatë në të gjitha kushtet e motit, i mbrojtur nga shiu dhe bora, gjeneratori do të zgjasë me vite. Për të mbledhur rojen, bëni sa më poshtë:

1. në një tub me një diametër prej 7.5 cm, prerë një zakon gjatësor 2 cm të gjerë;
2. prerë pjesën e pasme të tubit të prerë në një kënd prej 45 gradë;
3. vendosni gjeneratorin e motorit me helikën në këtë tub dhe fiksojeni atë në të.

Rrotullimi i lirë i motorit do të kërkojë një nyje rrotulluese që mban topin, e ngjashme me atë që gjendet në një tifoz të brendshëm . Mund të kthehet pafund në secilën anë.

Kështu që kablli, me ndihmën e të cilit hiqen rrymat e shkaktuara në dredha-dredha të statorit, nuk mbaron ose kthen, lidhja në varen duhet të jetë rrëshqitëse, por duke siguruar një kontakt elektrik të besueshëm dhe të qëndrueshëm të motor-gjeneratorit me të vendosura më tej njësitë funksionale të qarkut.

Kontakti më i mirë do të sigurohet nga terminalet e veshur me ar të marrë nga çdo teknologji e vjetër.

Përdorimi i një kontakti furçë -grafit është i pajustifikuar - grafit ka një rezistencë elektrike një renditje madhësie më të lartë se ajo e aluminit dhe çelikut, dhe fuqia e instalimit do të ulet ndjeshëm. Varet është instaluar në një bazë të bërë nga një copë tubi në formë. Pas montimit, ata kontrollojnë nëse mekanizmi rrotullues që rezulton është bllokuar, nuk rrotullohet dhe nëse kablli është i prishur.

Sigurimi i një kontakti rrëshqitës dhe rrotullimi falas i instalimit në drejtim të erës, një bosht, i bërë, për shembull, nga një tub plastik uji dhe një copë fletë plastike ose alumini, është ngjitur në shtresën shtesë të jashtme të motorit.

Një tub i rrumbullakët ose profil përdoret si një mbështetje, një fund i të cilit është i betonuar në tokë - jo më pak se një metër. Kështu që mbështetja të mos bjerë me kalimin e kohës nga uragani, ajo plotësohet me tre ose gjashtë strija, duke u konverguar në qendër në të njëjtin kënd dhe drejtuar në drejtime të ndryshme.

Pas përfundimit të montimit të pjesës së motor-gjeneratorit, një ndreqës diodash është montuar pranë motorit, nëse është e nevojshme . Humbjet aktuale në tela mund të zvogëlohen ndjeshëm duke përdorur një transformator ngritës të vendosur pranë grupit të gjeneratorit - si në linjat që transmetojnë energji elektrike industriale në distanca të gjata.

Kontrolluesi i ngarkimit, bateria dhe inverteri përfshihen më tej sipas diagramit. Turbina me erë është montuar plotësisht dhe gati për të shkuar.

Rekomandimet

Një mulli me erë i bërë në shtëpi për një shtëpi private gjeneron një tension konstant ose të alternuar prej disa dhjetëra volt, që është një rrezik në rritje për një person. Kontaktet dhe telat e drejtpërdrejtë duhet të izolohen në mënyrë të besueshme - uji i shiut është një mjedis i acidifikuar që përcjell mirë rrymën elektrike.

Puna në një torno ose mulli kryhet në syze mbrojtëse dhe doreza. Itshtë e ndaluar të montoni qarkun kur turbina e erës po funksionon.

Energjia e erës është e paqëndrueshme. Zgjidhja më e mirë do të ishte një gjenerator me shpejtësi të ulët me më shumë se një duzinë magnet dhe mbështjellje. Sa më shumë mbështjellje, aq më e trashë duhet të jetë tela dredha -dredha . Një seksion shumë i hollë për shkak të një rezistence totale prej dhjetëra Ohm do të zvogëlojë fuqinë e dobishme të gjeneratorit disa herë më shumë. Për një ngarkesë serioze - për shembull, nga një sobë elektrike ose një makinë larëse - në 220 volt, një rrymë deri në 10 A.

Dizajni i një gjeneratori të bërë në shtëpi - përveç nëse përdoret një motor i konvertuar për prodhimin e energjisë elektrike - duhet të jetë krejtësisht i sheshtë dhe simetrik . Para instalimit të mbështjelljeve dhe magneteve, vetë "tjerrësi" duhet të jetë i përqendruar. Nuk ka rëndësi se çfarë përdoret - një CD të hedhur ose një kopje miniaturë të bërë nga një mulli me erë, pabarazia më e vogël është tashmë e papranueshme.

Mundohuni të arrini zhurmë minimale - në mënyrë ideale, duhet të mungojë . Nëse instalimi juaj, i cili nuk lubrifikohet në vendin e kushinetave, ankohet për shkak të kërcitjes dhe trokitjes së vazhdueshme kur rrotullohet, një ankesë e tillë mund të çojë në probleme me ligjin, veçanërisht gjatë natës. Pjesa tjetër e arsyeve për t'ju pretenduar si pronar të një turbine me erë janë të parëndësishme - turbinat me erë janë plotësisht të ligjshme, pasi pronari i kësaj pajisje nuk prodhon energji elektrike me të në një shkallë industriale, siç bëhet në Evropë dhe Amerikë.

Instalimi nuk duhet të jetë shumë i lartë - mbi shtyllat përgjatë të cilave kalojnë linjat e energjisë . Në çdo qytet, vendbanim vilë verore ose vendbanim rural, ekziston një kufizim në lartësinë e strukturave që po ndërtohen.

Për shembull, furnizimi i një kullë 40 metra për një stacion bazë celular kërkon një sërë lejesh dhe kontrolle nga rregullatorët qeveritarë. E njëjta gjë vlen edhe për turbinat me erë.

Duke iu qasur saktë dhe jashtëzakonisht me përgjegjësi zgjidhjes së problemit me energjinë elektrike me ndihmën e një gjeneratori të erës, konsumatori do të shpëtojë nga koha e ndërprerjes e lidhur me ndërprerjet e energjisë. Alwaysshtë gjithmonë më mirë të jesh proaktiv - brenda kornizës së ligjit - sesa të presësh me vite për atë që premtojnë autoritetet.