DIY generátor: pokyny krok za krokom na jeho výrobu doma

Elektrina nie je vždy dodávaná nepretržite, napríklad kvôli vzdialenej polohe elektrického vedenia od obytných budov.A keď každú chvíľu vypadne prúd, pravdepodobne ste premýšľali o kúpe generátora? Samozrejme, zakúpené zariadenie nie je lacným riešením a náklady nie sú vždy opodstatnené. Cenovo dostupnejšou možnosťou je vyrobiť si generátor sami. Toto riešenie nevyžaduje veľké investície do montáže, dokáže premeniť energiu nielen pomocou drahého benzínového či naftového motora, ale aj cenovo dostupnejších – plyn, para a pod.

Preto rieši problém s výpadkami elektriny a šetrí určitú sumu v rozpočte. Ako však vyrobiť skutočne kvalitný generátor, aké ďalšie výhody majú domáce produkty oproti zakúpeným prístrojom? Pomôžeme vám pochopiť všetky nuansy - v tomto článku poskytneme schémy na zostavenie elektrického generátora, princíp jeho fungovania a výhody použitia domáceho generátora. Tiež zvážime podrobné pokyny na výrobu generátora doma.

Výhody domáceho generátora

Domáce generátor prevyšuje zakúpený generátor vďaka dostupnejšej cene. Samozrejme, finančná stránka je dôležitá, ale svojpomocne je zariadenie, ktoré spĺňa len nevyhnutné a uvedené požiadavky.

Stojí za zváženie, že zvolený dizajn priamo ovplyvňuje účinnosť.V asynchrónnych generátoroch teda straty účinnosti nepresahujú 5 %. Lakonický dizajn jeho krytu, ktorý chráni motor pred vlhkosťou a nečistotami, znižuje potrebu častej údržby. Asynchrónny generátor je vďaka usmerňovaču na výstupe odolnejší voči napäťovým rázom, čo zabraňuje poškodeniu pripojeného zariadenia.

Domáci generátor funguje bez ohľadu na vzdialenosť elektrického vedenia a poskytuje elektrinu za akýchkoľvek podmienok. Premieňa energiu pomocou dostupného paliva

Takéto zariadenie efektívne napája zváracie stroje, žiarovky, počítačové a mobilné zariadenia, ktoré sú citlivé na zmeny napätia. Má dobrý výkon a životnosť.

Zariadenie je dobrou alternatívou ku klasickým zdrojom energie, pomáha pri výpadku prúdu a šetrí peniaze. Mobilné, malé, s jednoduchým dizajnom, ľahko opraviteľné – chybné diely a komponenty môžete vymeniť sami.

Okrem iného je domáci výrobok malých rozmerov, takže sa dá ľahko nainštalovať aj do malých priestorov.

Domáci generátor môžete umiestniť do malej miestnosti, zariadenie vďaka svojmu kompaktnému dizajnu nevyžaduje veľa miesta na inštaláciu.

V závislosti od typu použitého paliva vyžaduje generátor iba dodržiavanie bezpečnostných opatrení počas používania.

Pri prevádzke domáceho generátora musíte dodržiavať bezpečnostné opatrenia: sledujte elektrické káble, vyhýbajte sa ich krúteniu, nedotýkajte sa holých drôtov rukami atď.

Typy generátorov elektriny

Domáce generátory sa zvyčajne vyrábajú na báze asynchrónneho motora, magnetického, parného alebo dreveného.

Možnosť #1 - asynchrónny generátor

Zariadenie bude schopné generovať napätie 220-380 V na základe výkonu zvoleného motora.

Na zostavenie takéhoto generátora stačí spustiť asynchrónny motor pripojením kondenzátorov k vinutiu.

Generátor založený na asynchrónnom motore sa samosynchronizuje a spúšťa vinutia rotora s konštantným magnetickým poľom.

Motor je vybavený rotorom s trojfázovým alebo jednofázovým vinutím, káblovým vstupom, skratovacími zariadeniami, kefami a riadiacim snímačom

Ak je rotor typu s klietkou nakrátko, potom sú vinutia vybudené pomocou zvyškovej magnetizačnej sily.

Možnosť #2 - magnetické zariadenie

Pre magnetický generátor je vhodný komutátor, krokový (synchrónny bezkomutátorový) motor a iné.

Vinutie s viacerými pólmi zvyšuje účinnosť. V porovnaní s klasickým zapojením (kde je účinnosť 0,86) umožňuje 48-pólové vinutie zvýšiť výkon generátora

Počas procesu montáže sú magnety pripevnené k otočnej osi a inštalované v obdĺžnikovej cievke. Ten generuje elektrostatické pole, keď sa magnety otáčajú.

Možnosť #3 - parný generátor

Pre parný generátor sa používa pec s vodným okruhom. Zariadenie pracuje s využitím tepelnej energie pary a lopatiek turbíny.

Na výrobu vlastného parného generátora budete potrebovať pec s vodným (chladiacim) okruhom

Ide o uzavretý systém s masívnym, nepohyblivým zariadením, ktoré vyžaduje riadenie a chladiaci okruh na premenu pary na vodu.

Možnosť #4 - zariadenie na spaľovanie dreva

Pre generátory na spaľovanie dreva sa používajú kachle, vrátane táborových kachlí. Peltierove prvky sú pripevnené k stenám pecí a konštrukcia je umiestnená v kryte radiátora.

Princíp činnosti generátora je nasledovný: keď sa povrch dosiek vodičov na jednej strane zahreje, druhá sa ochladí.

Na výrobu vlastného generátora na spaľovanie dreva môžete použiť akékoľvek kachle. Generátor pracuje s Peltierovými prvkami, ktoré ohrievajú a ochladzujú dosky vodičov

Na póloch dosiek sa objaví elektrický prúd. Najväčší rozdiel medzi teplotami platní zabezpečuje generátor s maximálnym výkonom.

Jednotka je efektívnejšia pri mínusových teplotách.

Princíp činnosti elektrického generátora

Generátory pracujú na princípe elektromagnetickej indukcie, kedy sa prúd indukuje v uzavretej slučke vďaka jeho priesečníku s rotujúcim magnetickým poľom. Magnetické pole vytvárajú vinutia alebo permanentné magnety.

Keď elektromotorická sila z komutátora dosiahne uzavretý okruh a uzly kefy, rotor sa začne otáčať spolu s magnetickým tokom. To vytvára napätie v pružinových kefách pritlačených k doskovým komutátorom.

Ďalej sa elektrický prúd prenáša na výstupné svorky, prechádza do siete a šíri sa cez generátor.

Používajú generátory striedavého a jednosmerného prúdu. Elektrický generátor striedavého prúdu je malých rozmerov, nevytvára vírivé prúdy a zároveň má schopnosť pracovať v extrémnych teplotách. Zariadenie s jednosmerným prúdom nevyžaduje starostlivé monitorovanie a má značné množstvo zdrojov.

Konštrukčne generátor obsahuje: kefy s držiakmi kief, komutátor, vinutie kotvy, kotvu, štartér, kontaktné krúžky, vinutie štartéra, rotor, kryt, ventilátor, pohon a rám.

Generátor striedavého prúdu môže byť buď synchrónny alebo asynchrónny.Prvý z nich je s permanentným elektrickým magnetom a počet otáčok statora je rovnaký ako počet otáčok rotora, čím sa vytvára magnetické pole. Výhodou takéhoto generátora je trvalo vysoké napätie, nevýhodou je prúdové preťaženie v dôsledku nadmerného zaťaženia regulátora, čo zvyšuje prúd vinutia rotora.

Konštrukcia asynchrónneho generátora: rotor nakrátko, stator. Keď sa rotor otáča, generátor indukuje prúd a magnetické pole vytvára sínusové napätie.

Návod na montáž krok za krokom

Po príprave sady potrebných rádiových komponentov, elektrického náradia a materiálov je potrebné zostaviť generátor doma.

1. fáza - príprava rádiových komponentov

Na zostavenie modulu mechanického generátora s elektromagnetmi budete potrebovať motor. Na výrobu generátora s nízkym výkonom môžete použiť elektrický motor z práčky Oka, Volga, čerpadlo Agidel a ďalšie.

Prúd generovaný motorom určuje výber dielov a komponentov. Na premenu prúdu zo striedavého na jednosmerný prúd sú potrebné usmerňovacie diódy, napríklad vysokovýkonný diódový mostík desiatok ampérov s napätím nie väčším ako 50 V. Pre jednosmerné polárne kondenzátory vyhladzovacie filtre so schopnosťou vyrovnávať jednosmerné napätie zvlnenie je dôležité.

Na výrobu domáceho veterného generátora nepotrebujete veľkú presnosť a vysoko špecializované materiály. Skonštruovaná vzorka pracuje pri rýchlosti vetra od 9 do 10 m/s a poskytuje výkon 800 W.

Ako prídavná doska s portom USB na pripojenie miniaplikácií sa vyberie zariadenie na konverziu napätia na 1,5-20 V.Takýto zoznam rádiových komponentov je dostatočný pre generátor s nízkym výkonom s napätím do dvoch desiatok voltov. V prípade asynchrónneho motora môžete mobilné zariadenia pripojiť priamo.

2. fáza - príprava nástrojov a materiálov

Čo sa týka elektrického náradia, budete potrebovať brúsku, ktorej súprava obsahuje rezné kotúče na kov, drevo a brúsny kotúč (tvrdý alebo brúsny papier).

Odporúčame vám prečítať si pravidlá pre prácu s uhlovou brúskou.

Potrebujete tiež elektrickú vŕtačku s kovovými vrtákmi. Možno budete potrebovať príklepovú vŕtačku s príklepovými vrtákmi a vrtáky do betónu. Niekedy je vŕtacie kladivo vybavené adaptérom s jednoduchými kužeľovými vrtákmi a bitmi do dreva. Užitočný bude aj skrutkovač s hlavami na adaptér-kľúč a hlavou na matice.

Na zostavenie rámu generátora budú potrebné materiály. Vyberajú sa podľa vlastného uváženia. Môžu to byť valcované rúry rôznych priemerov, kovové tvarovky, profily atď.

Pri montáži konštrukcie generátora by mal mať majster po ruke skrutkovače rôznych priemerov, kliešte, kladivo, kľúče atď.

Pre spoje zásobujú upevňovacie prvky - matice, podložky, skrutky, skrutky. Jedná sa o univerzálnu sadu zariadení, po zhromaždení ktorých môžete začať vyrábať generátor vlastnými rukami.

3. etapa - prípravné práce

Po príprave nástrojov a materiálov sa začnú prípravné práce. Sú potrebné pred montážou generátora, pretože obsahujú počiatočný výpočet výkonu zariadenia.

Výkon sa vypočíta pripojením motora k sieti. Počet vydaných otáčok určí výkon motora.Niekedy sa na meranie používa tachometer a k získaným údajom sa pripočítava 10 % na kompenzáciu zaťaženia (zabránenie prehriatiu motora počas používania).

Po presnom vypočítaní výkonu sa kondenzátor vyberie podľa predtým získaných údajov o výkone motora.

Po výpočte výkonu musíte vybrať kondenzátor. Zariadenie zabraňuje prehriatiu motora počas chodu generátora

Na konci prípravných prác zvažujú uzemnenie budúceho generátora. Tento proces pomáha predchádzať traumatickým situáciám a predlžuje životnosť generátora.

4. fáza - študujte diagram hviezdy a trojuholníka

Na zostavenie generátora 220 potrebujete analógové obvody výrobného modelu - hviezda alebo trojuholník.

V zložitých zariadeniach sa niekedy používa kombinovaný obvod hviezda-trojuholník. V hviezdicovom spojení sú konce pripevnené k jednému bodu. Grafický pohľad predstavuje divergenciu fáz od stredu v rôznych smeroch, ako keby lúče tvorili hviezdu. Podľa schémy trojuholníkového typu sú konce jedného vinutia pripevnené k začiatku nasledujúceho.

Podľa hviezdicového obvodu je elektrické pripojenie vytvorené pre každý z koncov vinutia jedného bodu, pre trojuholník - sériové pripojenie.

5. etapa - samotná montáž

Zvážme niekoľko možností montáže elektrického generátora.

Zostava asynchrónneho generátora

Výroba asynchrónneho generátora nevyžaduje prebrúsenie rotora pre neodýmové magnety, preto sa obvod zariadenia nazýva prepracovanie hotového asynchrónneho motora. Pri tejto možnosti nie je potrebné napájať vinutie rotora, je odstránené z motora a os rotora je opracovaná pre ploché magnety.

Podľa montážnej schémy asynchrónneho generátora dosahuje výkon zariadenia od 2 do 5 kilowattov s kapacitami kondenzátorov od 28 do 138 mikrofaradov. Aby bolo napätie statické, je potrebná kapacita v závislosti od plánovaného zaťaženia generátora.

Montáž jednotky prebieha v troch etapách. Prvá zahŕňa montáž jednej nosnej konštrukcie a inštaláciu motora s ozubeným prevodom.

Zapojenie sa uskutočňuje nasledovne: koniec 1. vinutia je spojený s koncami začiatku 2. vinutia. Ďalej je koniec 2. vinutia pripevnený k začiatku 3. vinutia. Koniec 3. vinutia je spojený so začiatkom 1. vinutia

V druhom stupni sú k vinutiu pripojené variabilné a nepolárne kondenzátory. Tie sú zapojené podľa hviezdicového obvodu, keď niektoré konce sú spojené so stredom tela a ostatné sú vyvedené samostatne.

Nakoniec sú voľné konce vinutia spojené s hornými časťami kondenzátora podľa trojuholníkovej schémy.

K vinutiu pripájame variabilné a nepolárne kondenzátory, ktorých niektoré konce sú spojené so stredom puzdra, iné sú vyvedené samostatne

Pred prvým spustením sa nové zariadenie testuje napríklad s obyčajnou žiarovkou s výkonom dva až tri desiatky wattov. Je to potrebné na kontrolu schopnosti generátora poskytovať neprerušovaný výstup napätia 3000 ot./min.

Zostavenie generátora na spaľovanie dreva

Pozrime sa ako príklad na zostavenie generátora na spaľovanie dreva pomocou kachlí. Postup montáže je nasledovný: najprv sa radiátor umiestni na steny hrnca tak, aby hroty smerovali dovnútra. Ďalej, v závislosti od veľkosti radiátora, sú inštalované Peltierove prvky, na jeden z nich je následne pripevnený ďalší radiátor.

Je lepšie umiestniť takúto inštaláciu v tieni, v blízkosti neizolovanej steny malej hrúbky, čo zabezpečí maximálne chladenie.

Na spustenie generátora sa polená zapália drevom. Keď sa rozhorú, ohrievajú steny kachlí, čo núti Peltierov článok produkovať maximálny výkon. Generátor je chladený studeným pouličným vzduchom.

Podrobný návod máme na našej stránke výroba generátora na drevoplyn vlastnými rukami.

Nuansy montáže kolektorového generátora

Generátor komutátora je zostavený podľa nasledujúcej schémy: najprv sa motor komutátorového typu umiestni na nosný rám alebo inú konštrukciu.

Potom sa na svorky motora pripojí vyhladzovací kondenzátor a doska meniča DC-invertora. Kondenzátor musí byť jednosmerný prúd.

Je potrebné priskrutkovať kartušu k osi motora a zaistiť motor tak, aby bola kazeta tesne pritlačená k zariadeniu. Ďalej je záporný vodič motora pripojený k zápornému pólu batérie a kladný vodič k anódam diód, katódy diód k kladným pólom batérií.

Ďalším krokom, ak nie je port USB, je pripojenie k výstupu z dosky DC. K takémuto generátoru môžete pripojiť mobilné zariadenia.

Konštrukcia generátora je umiestnená na ráme bicykla alebo veterného mlyna.

Na bicykel alebo veterný mlyn inštalujeme generátor pomocou ventilátorových dielov. Pre jednoduché použitie môžete pripojiť násadu lopatky

Namiesto komutátorového motora môžete nainštalovať krokový motor s vyššou účinnosťou a životnosťou 10 rokov. Je lepšie zvoliť modely s napätím 12 V a prúdom 1,8 až 4,2 ampérov. V takýchto motoroch sú 2 až 4 vinutia, ktoré sú zapojené do série pre napätie 24, 36, 48 V.Ak je motor zapojený paralelne, výstupný prúd je veľký. V tomto ohľade bude pre generátor ťažšie zrýchliť na požadované napätie.

Okrem týchto možností máme na našej stránke podrobný návod na montáž veterný generátor A vodík generátor

Odporúčania pre bezpečné používanie

Pre generátory, ktoré sa budú používať vo vonkajšom prostredí, napríklad veterná elektráreň, bicyklový generátor, by mala byť zabezpečená ochrana pred zrážkami, prachom a nečistotami. Zariadenie je umiestnené v špeciálnom samostatnom kryte.

Ak bude generátor pracovať vonku veľa hodín a bude denne zaťažovaný, potrebuje pravidelné mazanie ložísk. Manipulácie sa vykonávajú raz alebo dvakrát za šesť mesiacov.

Skraty nie sú prípustné: vodiče motora, pomocná rádiová elektronika, polovodiče. To môže spôsobiť vyhorenie skratovaných vinutí.

Ak dôjde ku skratu, oprava motora môže byť komplikovaná ťažkosťami s prístupom k vnútorným častiam generátora

Oprava motora môže byť komplikovaná sťaženým prístupom k vnútorným komponentom v dôsledku sily rotora, ktorý spomaľuje rotáciu úmerne k zaťaženiu. Aby ste predišli takýmto situáciám, mali by ste neustále sledovať teplotu motora, aby ste zabránili jeho prehriatiu.

Tiež by ste sa mali pokúsiť nepoužívať zariadenie dlhší čas: čím dlhšie je generátor v prevádzke, tým menej energie má. Optimálna teplota motora je od 40 do 45 stupňov.

Podomácky vyrobený generátor bez automatických riadiacich zariadení vyžaduje neustálu kontrolu používateľa, vrátane zberu údajov.

Ak sa vám montáž a používanie domáceho elektrického generátora zdá ťažké, odporúčame vám bližšie sa pozrieť na zakúpené analógy - nasledujúci článok ukazuje hodnotenie plynové generátory.

Závery a užitočné video na túto tému

Podomácky vyrobená elektrocentrála je však záložný zdroj energie s dobrým výkonom, životnosťou a ekonomickými výhodami. Dokonca aj generátory s nízkou spotrebou energie zabezpečujú, že zariadenia a vybavenie sú funkčné a udržiavajú pohodlie na správnej úrovni v súkromnom dome, byte v meste alebo mimo neho. Ak chcete vyrobiť domáci generátor, stačí sa rozhodnúť pre jeho dizajn, typ zariadenia a vybrať potrebné diely.

Alebo možno máte svoje vlastné spôsoby výroby generátora vlastnými rukami alebo dokonca triky? Podeľte sa o svoje tajomstvá. Môžete to urobiť v komentároch k tomuto článku v bloku nižšie.

Video o výrobe ručného elektrického generátora:

Veterný generátor zostavujeme vlastnými rukami:

Elektrocentrála vyrobená doma je záložným zdrojom energie s dobrým výkonom a životnosťou. Dokonca aj generátory s nízkou spotrebou energie zabezpečujú, že zariadenia a vybavenie sú funkčné a udržiavajú pohodlie na správnej úrovni v súkromnom dome, byte v meste alebo mimo neho. Aby ste mohli zostaviť domáci generátor, budete sa musieť rozhodnúť o jeho konštrukcii, type a výbere potrebných dielov.

Máte skúsenosti s výrobou generátora sami? Podeľte sa o svoje odporúčania s ostatnými návštevníkmi našej stránky. Môžete to urobiť v komentároch k tomuto článku - blok sa nachádza nižšie. Tiež tu môžete pridať jedinečné fotografie domáceho elektrického generátora.