Як зробити саморобний генератор. Збираємо та підключаємо електрогенератори для дому своїми руками Як зробити ручний генератор
Якщо ротор асинхронної машини, включеної в мережу з напругою U1, обертати за допомогою первинного двигуна в напрямку поля статора, що обертається, але зі швидкістю n2>
Чому ми використовуємо Асинхронний Електрогенератор
Асинхронний генератор - це асинхронна електрична машина, що працює в генераторному режимі (ел.двигун). За допомогою приводного двигуна (у нашому випадку ватродвигуна) ротор асинхронного електрогенератора обертається в одному напрямку з магнітним полем. Ковзання ротора при цьому стає негативним, на валу асинхронної машини з'являється гальмуючий момент, і генератор передає енергію в мережу.
Для збудження електрорушійної сили його вихідний ланцюга використовують залишкову намагніченість ротора. Для цього застосовуються конденсатори.
Асинхронні генератори не сприйнятливі до коротких замикань.
Асинхронний генератор влаштований простіше синхронного (наприклад автомобільного генератора): якщо в останнього на роторі містяться котушки індуктивності, то ротор асинхронного генератора схожий на звичайний маховик. Такий генератор краще захищений від попадання бруду та вологи, більш стійкий до короткого замикання та перевантажень, а вихідна напруга асинхронного електрогенератора відрізняється меншим ступенем нелінійних спотворень. Це дозволяє використовувати асинхронні генератори не тільки для живлення промислових пристроїв, які не критичні до форми вхідної напруги, але й підключати електронну техніку.
Саме асинхронний електрогенератор є ідеальним джерелом струму для приладів, що мають активне (омічне) навантаження: електронагрівачів, зварювальних перетворювачів, ламп розжарювання, електронних пристроїв, комп'ютерну та радіотехніку.
Переваги асинхронного генератора
До таких переваг відносять низький клірфактор (коефіцієнт гармонік), що характеризує кількісну наявність у вихідній напрузі генератора вищих гармонік. Вищі гармоніки викликають нерівномірність обертання та марне нагрівання електромоторів. У синхронних генераторів може спостерігатися величина клірфактора до 15%, а клірфактор асинхронного електрогенератора не перевищує 2%. Таким чином, асинхронний електрогенератор виробляє практично лише корисну енергію.
Ще однією перевагою асинхронного електрогенератора є те, що в ньому повністю відсутні обертові обмотки та електронні деталі, які чутливі до зовнішнім впливамі досить часто схильні до ушкоджень. Тому асинхронний генератормало схильний до зносу і може служити дуже довго.
На виході наших генераторів йде відразу 220/380В змінного струму, який можна використовувати безпосередньо до побутових приладів (наприклад, обігрівачі), для заряджання акумуляторів, для підключення до пилорами, а також для паралельної роботи з традиційною мережею. У цьому випадку Ви оплачуватимете різницю спожитої з мережі та згенерованої вітряком. Т.к. напруга йде відразу промислових параметрів, то Вам не знадобляться різні перетворювачі (інвертори) при прямому включенні вітрогенератора до Вашого навантаження. Наприклад, Ви можете безпосередньо підключити до пилорами і за наявності вітру – працювати так, якби Ви просто підключилися до мережі 380В.
Якщо ротор асинхронної машини, включеної в мережу з напругою U1, обертати за допомогою первинного двигуна в напрямку поля статора, що обертається, але зі швидкістю n2>n1, то рух ротора щодо поля статора зміниться (в порівнянні з руховим режимом цієї машини), так як ротор буде обганяти поле статора.
При цьому ковзання стане негативним, а напрямок е.р.с. Е1, наведеної в обмотці статора, а отже, і напрямок струму I1 зміняться на протилежне. В результаті електромагнітний момент на роторі також змінить напрям і з обертового (в руховому режимі) перетвориться на протидіючий (стосовно обертового моменту первинного двигуна). У умовах асинхронна машина з рухового перейде в генераторний режим, перетворюючи механічну енергію первинного двигуна в електричну. При генераторному режимі асинхронної машини ковзання може змінюватись у діапазоні
при цьому частота е.р.с. асинхронного генератора залишається незмінною, оскільки визначається швидкістю обертання поля статора, тобто. залишається такою самою, що і частота струму в мережі, на яку включений асинхронний генератор.
Зважаючи на те, що в генераторному режимі асинхронної машини умови створення обертового поля статора такі ж, що і в руховому режимі (і в тому і в іншому режимах обмотка статора включена в мережу з напругою U1), і споживає з мережі струм I0, що намагнічує, асинхронна машина в генераторному режимі має особливі властивості: вона споживає реактивну енергію з мережі, необхідну для створення поля статора, що обертається, але віддає в мережу активну енергію, одержувану в результаті перетворення механічної енергії первинного двигуна.
На відміну від синхронних асинхронні генератори не схильні до небезпек випадання з синхронізму. Однак асинхронні генератори не набули широкого поширення, що пояснюється рядом їх недоліків у порівнянні з синхронними генераторами.
Асинхронний генератор може й автономних умовах, тобто. без включення до спільної мережі. Але в цьому випадку для отримання реактивної потужності, необхідної для намагнічування генератора, використовується батарея конденсаторів, що включені паралельно навантаженню на висновки генератора.
Неодмінною умовою такої роботи асинхронних генераторів є наявність залишкового намагнічування сталі ротора, що необхідне процесу самозбудження генератора. Невелика е.р.с. Еост, наведена в обмотці статора, створює ланцюги конденсаторів, а отже, і в обмотці статора невеликий реактивний струм, що посилює залишковий потік Фост. Надалі процес самозбудження розвивається, як і в генераторі постійного струму паралельного збудження. Зміною ємності конденсаторів можна змінювати величину струму, що намагнічує, а отже, і величину напруги генераторів. Через надмірну громіздкість і високу вартість конденсаторних батарей асинхронні генератори з самозбудженням не набули поширення. Асинхронні генератори застосовуються лише на електростанціях допоміжного значення малої потужності, наприклад, у ветросилових установках.
Генератор своїми руками
У моїй електростанції джерелом струму є асинхронний генератор, що приводиться в рух бензиновим двоциліндровим двигуном повітряним охолодженнямУД-25 (8 л.с., 3000 об/хв.). Як асинхронний генератор без будь-яких переробок можна використовувати звичайний асинхронний електродвигунз частотою обертання 750-1500 об/хв та потужністю до 15 кВт.
Частота обертання асинхронного генератора в нормальному режимі повинна перевищувати номінальне (синхронне) значення числа оборотів електродвигуна, що використовується на 10%. Зробити це можна так. Електродвигун вмикається в мережу і частота обертання в холостому режимі вимірюється тахометром. Ремінна передача від двигуна до генератора розраховується таким чином, щоб забезпечити дещо підвищену кількість обертів генератора. Наприклад, електродвигун з номінальною частотою обертання, що дорівнює 900 об/хв, вхолосту дає 1230 об/хв. У цьому випадку ремінна передача розраховується на забезпечення частоти обертання генератора, що дорівнює 1353 об/хв.
Обмотки асинхронного генератора у моїй установці з'єднані "зіркою" і виробляють трифазну напругу 380 В. Для підтримки номінальної напруги асинхронного генератора необхідно правильно підібрати ємність конденсаторів між кожною фазою (усі три ємності однакові). Для вибору потрібної ємності я користувався наступною таблицею. До придбання необхідної навички в роботі можна перевіряти нагрівання генератора на дотик, щоб уникнути перегріву. Нагрів вказує на те, що підключено занадто велику ємність.
Конденсатори придатні типу КБГ-МН або інші з робочою напругою не менше 400 В. При вимиканні генератора на конденсаторах залишається електричний заряд, тому необхідно вживати запобіжних заходів від ураження електричним струмом. Конденсатори слід надійно захистити.
При роботі з ручним електроінструментомна 220 В я користуюся понижувальним трансформатором ТСЗІ з 380 В на 220 В. При підключенні до електростанції трифазного двигуна може статися, що генератор не "здолає" з першого разу його запуск. Тоді слід дати серію короткочасних включень двигуна, доки він не набере обертів, або розкрутити вручну.
Стаціонарні асинхронні генератори такого роду, що використовуються для електрообігріву житлового будинку, можна рухати вітряним двигуном або турбіною, встановленою на невеликій річці або струмку, якщо такі є недалеко від будинку. Свого часу у Чувашії заводом "Енергозапчастина" випускався генератор (мікро-ГЕС) потужністю 1,5 кВт на базі асинхронного електродвигуна. В. П. Бельтюков з м. Нолінська зробив вітроустановку і як генератор також використовував асинхронний двигун. Такий генератор можна рухати, використовуючи мотоблок, мінітрактор, двигун моторолера, автомобіля і т.д.
Свою електростанцію я встановив на невеликому легкому одновісному причепі – рамі. Для робіт поза господарством завантажую в машину необхідний електроінструмент та причіплюю до неї свою установку. З роторною сінокосаркою кошу сіно, електротягачом орю землю, бороню, саджаю, підгортаю. Для таких робіт у комплекті зі станцією керую котушку з чотирижильним кабелем КРПТ. При намотуванні кабелю варто враховувати один момент. Якщо намотувати звичайним способомто утворюється соленоїд, в якому будуть додаткові втрати. Щоб їх уникнути, кабель потрібно скласти навпіл і намотувати на котушку починаючи з місця згину.
Глибокої осені доводиться заготовляти дрова на зиму з хмизу. Користуюся при цьому електроінструментом. На дачній ділянці за допомогою циркулярної пилкита стругального верстата виконую обробку матеріалу для теслярських робіт.
В результаті тривалого випробування роботи нашого Вітрильний вітрогенераторіз традиційною схемою збудження асинхронного двигуна(АТ), заснованої на застосуванні в якості комутатора магнітного пускача виявився цілий ряднедоліків, який і навів створення Шафи Управління. Який став універсальним пристроємдля перетворення будь-якого Асинхронного двигуна на Генератор! Тепер достатньо підключити дроти від АТ двигуна до нашого пристрою керування і генератор готовий.
Як перетворити будь-який Асинхронний Двигун на генератор - Будинок без фундаменту
Як перетворити будь-який Асинхронний Двигун на генератор – Будинок без фундаменту Чому ми використовуємо Асинхронний Електрогенератор Асинхронний генератор - це працююча в генераторному режимі
Для потреб будівництва приватного житлового будинку або дачі домашньому майстру може знадобитися автономне джерело електричної енергії, яке можна купити в магазині або зібрати власноруч із доступних деталей.
Саморобний генератор здатний працювати від енергії бензинового, газового чи дизельного палива. Для цього його треба підключити до двигуна через амортизуючу муфту, що забезпечує плавність обертання ротора.
Якщо дозволяють місцеві природні умови, наприклад, дмуть часті вітри або близько розташоване джерело проточної води, то можна створити вітряну або гідравлічну турбіну та підключити її до асинхронного трифазного двигуна для вироблення електроенергії.
За рахунок подібного пристрою у вас буде альтернативне джерело електрики, що постійно працює. Він знизить споживання енергії від державних мереж та дозволить економити на її оплаті.
У окремих випадкахдопустимо використовувати однофазну напругу для обертання електричного двигуна та передачі їм крутного моменту на саморобний генератордля створення власної трифазної симетричної мережі
Як підібрати асинхронний двигун для генератора за конструкцією та характеристиками
Технологічні особливості
Основу саморобного генератора становить асинхронний електродвигун трифазного струму:
Пристрій статора
Магнітопроводи статора та ротора виготовляють із ізольованих пластин електротехнічної сталі, у яких створені пази для розміщення проводів обмотки.
Три окремі обмотки статора можуть бути з'єднані на заводі за схемою:
Їхні висновки підключають усередині клемної коробки і з'єднують перемичками. Сюди ж монтують кабель живлення.
В окремих випадках може виконуватися підключення проводів та кабелю іншими способами.
До кожної фази асинхронного двигуна підводяться симетричні напруги, зрушені по кутку на третину кола. Вони формують струми в обмотках.
Ці величини зручно виражати у векторній формі.
Особливості конструкції роторів
Двигуни із фазним ротором
Їх забезпечують обмоткою, виконаною за зразком статорної, а висновки від кожної з'єднують з контактними кільцями, які забезпечують електричний контакт зі схемою запуску та регулювання через притискні щітки.
Така конструкція досить складна у виготовленні, дорога за вартістю. Вона вимагає періодичного спостереження за роботою та кваліфікованого обслуговування. З цих причин для саморобного генератора застосовувати її в такому виконанні немає сенсу.
Однак, якщо є подібний двигун і немає іншого застосування, то можна висновки кожної обмотки (ті кінці, які підключаються до кільців) закоротити між собою. У такий спосіб фазний ротор перетвориться на короткозамкнений. Його можна підключати за будь-якою схемою, що розглядається нижче.
Двигуни з короткозамкненим ротором
Усередині пазів магнітопроводу ротора залитий алюміній. Обмотка виконана у вигляді білкової клітини, що обертається (за що і отримала таку додаткову назву) із замкнутими накоротко по кінцях кільцями-перемичками.
Це сама проста схемадвигуна, яка позбавлена рухомих контактів. За рахунок цього вона довго працює без втручання електриків, відрізняється підвищеною надійністю. Її рекомендується застосовувати для створення саморобного генератора.
Позначення на корпусі двигуна
Щоб саморобний генератор надійно працював, необхідно звертати увагу на:
- клас IP, що характеризує якість захисту корпусу від впливів довкілля;
- потужність споживання;
- число обертів;
- схему з'єднання обмоток;
- допустимі струми навантажень;
- ККД та косинус φ.
Схему з'єднання обмоток, особливо у старих двигунів, що були в роботі, слід зателефонувати, перевірити електричними методами. Ця технологія детально розписана у статті про підключення трифазного двигуна до однофазної мережі.
Принцип роботи асинхронного двигуна як генератор
У його здійснення закладено спосіб оборотності електричної машини. Якщо у відключеного від напруги мережі двигуна почати примусово обертати ротор з розрахунковою швидкістю, то в обмотці статора наводиться ЕРС за рахунок залишкової енергії магнітного поля.
Залишається тільки підключити до обмоток конденсаторну батарею відповідного номіналу і по них протікатиме ємнісний випереджальний струм, що має намагнічуючий характер.
Щоб відбувалося самозбудження генератора, а на обмотках формувалася симетрична система трифазної напруги, необхідно підібрати ємність конденсаторів, більшу за певну, критичної величини. Крім її значення вихідну потужність, природно, впливає конструкція двигуна.
Для нормальної вироблення трифазної енергії з частотою 50 Гц необхідно підтримувати швидкість обертання ротора, що перевищує асинхронну складову величину ковзання S, яка лежить в межах S=2÷10%. Її потрібно підтримувати лише на рівні синхронної частоти.
Відхід синусоїди від стандартного значення за частотою негативно вплине на роботу обладнання з електричними двигунами: пилками, рубанками, різними верстатами та трансформаторами. На резистивних навантаженнях з ТЕН та лампами розжарювання це практично не позначається.
Електричні схеми підключення
Насправді використовуються всі поширені способи з'єднання обмоток статора асинхронного двигуна. Вибираючи одну з них створюють різні умови для роботи обладнання та виробляють напругу певних значень.
Схеми зірки
Популярний варіант підключення конденсаторів
Схема підключення асинхронного двигуна з обмотками, з'єднаними зіркою, для роботи як генератор трифазної мережі має стандартний вигляд.
Схема асинхронного генератора із підключенням конденсаторів до двох обмоток
Цей варіант досить популярний. Він дозволяє живити від двох обмоток три групи споживачів:
Робочий та пусковий конденсатори підключаються до схеми окремими вимикачами.
На основі цієї схеми можна створити саморобний генератор з підключенням конденсаторів до однієї обмотки асинхронного двигуна.
Схема трикутника
При складанні обмоток статора за схемою зірки генератор видаватиме трифазну напругу 380 вольт. Якщо здійснити їхнє перемикання на трикутник, то - 220.
Наведені вище на картинках три схеми є базовими, але з єдиними. На основі можуть створюватися інші способи підключення.
Як розрахувати характеристики генератора за потужністю двигуна та ємністю конденсаторів
Для створення нормальних умов роботи електричної машини необхідно дотриматися рівності її номінальної напруги та потужності в режимах генератора та електродвигуна.
З цією метою підбирають ємність конденсаторів з урахуванням вироблюваної ними реактивної потужності Q при різних навантаженнях. Її величину розраховують за виразом:
З цієї формули, знаючи потужність двигуна, для забезпечення повного навантаження можна розрахувати ємність батареї конденсаторів:
Проте, слід врахувати режим роботи генератора. На холостому ході конденсатори зайве навантажувати обмотки і нагрівати їх. Це призводить до великих втрат енергії, перегріву конструкції.
Для усунення такого явища конденсатори підключають ступінчасто, визначаючи їх кількість залежно від прикладеного навантаження. Щоб спростити підбір конденсаторів для запуску асинхронного двигуна в режимі генератора, створено спеціальну таблицю.
Для використання в складі ємнісної батареї добре підходять пускові конденсатори серії K78-17 і подібні до них з робочою напругою від 400 вольт і більше. Цілком допустимо замінити їх металообмінними аналогами з відповідними номіналами. Збирати їх доведеться паралельним підключенням.
Використовувати моделі електролітичних конденсаторів для роботи у ланцюгах асинхронного саморобного генератора не варто. Вони призначені для ланцюгів постійного струму, а при проходженні синусоїди, що змінюється у напрямку, швидко виходять з ладу.
Існує спеціальна схема їхнього підключення для подібних цілей, коли кожна напівхвиля направляється діодами на своє складання. Але вона досить складна.
Конструктивне виконання
Автономний пристрій електростанції повинен повною мірою забезпечувати вимоги безпечної експлуатації працюючого обладнання та виконуватися єдиним модулем, що включає навісний електрощит з приладами:
- вимірювання - вольтметром до 500 вольт та частотоміром;
- комутації навантажень - три вимикачі (один загальний подає напругу від генератора на схему споживачів, а два інших здійснюють підключення конденсаторів);
- захист - автоматичний вимикач, що усуває наслідки виникнення коротких замикань або перевантажень і ПЗВ (пристрій захисного відключення), що рятує працівників від пробою ізоляції та попадання потенціалу фази на корпус.
Резервування основної схеми харчування
Створюючи саморобний генератор необхідно передбачити його сумісність зі схемою заземлення робочого обладнання, а при автономної роботи– надійно підключати до контуру землі.
Якщо електростанція створюється для резервного живлення приладів, що працюють від державної мережі, використовувати її слід при відключенні напруги з лінії, а при відновленні - зупиняти. З цією метою достатньо встановити рубильник, який керує всіма фазами одночасно або підключити складну системуавтоматики увімкнення резервного живлення.
Вибір напруги
Схема на 380 вольт має підвищену небезпеку ураження людини. Її використовують у крайніх випадках, коли фазною величиною на 220 обійтися немає можливості.
Перевантаження генератора
Такі режими створюють зайве нагрівання обмоток з подальшим руйнуванням ізоляції. Вони виникають при перевищенні струмів, що проходять обмотками через:
- неправильного підбору ємності конденсаторів;
- підключення споживачів підвищеної потужності
У першому випадку слід ретельно стежити за тепловим режимом під час холостого ходу. При надмірному нагріванні потрібно коригувати ємність конденсаторів.
Особливості підключення споживачів
Загальна потужність трифазного генератораскладається з трьох частин, що виробляються у кожній фазі, яка становить 1/3 від загальної. Струм, що проходить по одній обмотці, не повинен перевищувати номінальну величину. Це треба враховувати при підключенні споживачів, розподіляти їх по фазах.
Коли саморобний генератор створений до роботи від двох фаз, він може безпечно виробити електроенергії більше, ніж 2/3 від загальної величини, і якщо задіяна лише одна фаза, то - лише 1/3.
Контроль частоти
Слідкувати за цим показником дозволяє частотомір. Коли його в конструкцію саморобного генератора не встановили, можна користуватися непрямим методом: на холостому ходу вихідна напруга перевищує номінальну 380/220 на 4÷6% при частоті 50 Гц.
Як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна, Дизайн та ремонт квартир своїми руками
Поради до домашнього майстра з виготовлення своїми руками саморобного генератора з асинхронного трифазного електродвигуна зі схемами. картинками та відео
Як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна
Всім привіт! Сьогодні розглянемо як зробити саморобний генератор із асинхронного двигуна своїми руками. Це питання мене давно цікавило, тільки не було часу взятися за його реалізацію. А тепер давайте трохи займемося теорією.
Якщо взяти і розкрутити від якогось первинного двигуна асинхронний електродвигун, то, дотримуючись принципу оборотності електричних машин, можна змусити його виробляти. електричний струм. Для цього потрібно обертати вал асинхронного двигуна з частотою, що дорівнює або трохи більше асинхронної частоти його обертання. Внаслідок залишкового магнетизму в магнітопроводі електродвигуна на затискачах статорної обмотки індукуватиметься деяка ЕРС.
Тепер візьмемо та підключимо до висновків статорної обмотки, як показано на малюнку нижче, неполярні конденсатори С.
При цьому по обмотці статора почне протікати ємнісний струм, що випереджає. Він називатиметься намагнічуючим. Тобто. станеться самозбудження асинхронного генератора і ЕРС зростатиме. Значення ЕРС залежатиме від характеристики як електричної машини, так і від ємності конденсаторів. Тим самим ми з вами перетворили звичайний асинхронний електродвигун на генератор.
Тепер поговоримо про те, як правильно підібрати конденсатори для саморобного генератора із асинхронного двигуна. Ємність потрібно підбирати так, щоб генерована напруга і потужність асинхронного генератора, що віддається, відповідала потужності і напрузі при роботі його в якості електродвигуна. Дані дивись у таблиці нижче. Вони актуальні для збудження асинхронних генераторів напругою 380 вольт та з частотою обертання від 750 до 1500 об/хв.
Зі збільшенням навантаження на асинхронний генератор напруга на його затискачах буде прагнути впасти (збільшиться індуктивне навантаження на генератор). Для підтримки напруги на заданому рівні потрібно підключати додаткові конденсатори. Для цього можна використовувати спеціальний регулятор напруги, який при зниженні напруги на статорних виводах генератора буде за допомогою контактів підключати додаткові батареї конденсаторів.
Частота обертання генератора у нормальному режимі має перевищувати синхронну на 5-10 відсотків. Тобто, якщо частота обертання становить 1000 об/хв, то потрібно його розкручувати з частотою 1050-1100 об/хв.
Один великий плюс асинхронного генератора в тому, що його можна використовувати звичайний асинхронний електродвигун без переробок. Але не рекомендується особливо захоплюватися та робити генератори з електромоторів потужністю понад 15-20 кВ*А. Саморобний генератор із асинхронного двигуна відмінне рішеннядля тих, хто не має можливості використовувати класичний генератор kronotex ламінат. Успіхів вам у всьому і поки!
Як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна, Ремонт своїми руками
Як зробити саморобний генератор із асинхронного двигуна Всім привіт! Сьогодні розглянемо як зробити саморобний генератор із асинхронного двигуна своїми руками. Це питання мене давно
Важко не помітити, наскільки стабільність постачання електроенергії заміським об'єктам відрізняється від забезпечення міських будівель та підприємств електроенергією. Визнайтеся, що ви як власник приватного будинку або дачі не раз стикалися з перебоями, пов'язаними з ними незручностями та псуванням техніки.
Перелічені негативні ситуації разом із наслідками перестануть ускладнювати життя любителів природних просторів. Причому з мінімальними трудовими та фінансовими витратами. Для цього потрібно лише зробити вітряний генератор електроенергії, про що ми детально розповідаємо в статті.
Ми докладно описали варіанти виготовлення корисної у господарстві системи, що позбавляє енергетичної залежності. Згідно з нашими порадами спорудити вітрогенератор своїми руками зможе недосвідчений домашній майстер. Практичний пристрій допоможе суттєво скоротити щоденні витрати.
Альтернативні джерела енергії – мрія будь-якого дачника чи домовласника, ділянка якого знаходиться далеко від центральних мереж. Втім, отримуючи рахунки за електроенергію, витрачену в міській квартирі, і дивлячись на збільшені тарифи, ми усвідомимо, що вітрогенератор, створений для побутових потреб, нам не завадив би.
Прочитавши цю статтю, можливо, ви втілите свою мрію у реальність.
Вітрогенератор – чудове рішення для забезпечення заміського об'єкта електроенергією. Причому в ряді випадків його встановлення є єдиним можливим виходом
Щоб не витратити даремно гроші, сили та час, давайте визначимося: чи є якісь зовнішні обставини, які створять нам перешкоди у процесі експлуатації вітрогенератора?
Для забезпечення електроенергією дачі або невеликого котеджу достатньо потужність якої не перевищить 1 кВт. Такі пристрої у Росії прирівняні до побутових виробів. Їх встановлення не вимагає сертифікатів, дозволів або будь-яких додаткових погоджень.
На жаль, електропостачальні організації не справляються із забезпеченням приватних домоволодінь електроенергією. Через перебої з електрикою власники дач та заміських котеджівзмушені звертатися до альтернативним джереламелектрики. Найпоширеніший їх – генератор.
Особливості електрогенератора та сфера його застосування
Електрогенератором називається мобільний прилад, який служить для перетворення та накопичення електроенергії. Принцип дії пристрою нескладний, що дозволяє виготовити його власноруч. Схему простого генератора можна знайти в Інтернеті.
Агрегат, зроблений вручну, не стане гідним конкурентом виробу, зібраному на заводі, але це оптимальне рішення, якщо ви хочете заощадити значну суму грошей.
Електрогенератори мають досить широку областьзастосування. Як видно на фото саморобних генераторів, вони можуть використовуватися на вітрових електростанціях, зварювальних роботах, а також як автономний пристрій для підтримки електроенергії в приватних будинках.
Включення генератора здійснюється напругою, що входить. Для цього апарат підключають до джерела живлення, але це не оптимально для міні-електростанції, адже вона повинна виробляти електричний струм, а не витрачати його для запуску.
Внаслідок цього особливою популярністю користуються моделі, оснащені можливістю послідовно перемикати конденсатори або функцією самозбудження.
Нюанси, які потрібно знати для створення електрогенератора
Купівля генератора коштуватиме досить дорого. Тому все більше дбайливих господаріввдаються до виготовлення агрегату власноруч. Простота принципу дії та конструкційного рішення дозволяє зібрати електрогенеруючий пристрій лише за пару годин.
Як зробити генератор своїми руками?
Перший етап - налаштування всього обладнання таким чином, щоб швидкість обертання перевищувала швидкість обертів електродвигуна. Вимірявши величину обертання двигуна, додайте ще 10%. Ви отримаєте швидкість, з якою має працювати електрогенератор.
Крок другий - переробка генератора під себе за допомогою конденсаторів. Дуже важливо правильно визначити потрібну ємність.
Третій крок – встановлення конденсаторів. Тут необхідно суворо дотримуватися розрахунку. Крім того, потрібно переконатися як ізоляцію. Ось і все - складання генератора завершено.
Майстер-клас із виготовлення генератора асинхронного типу
Одним із найпоширеніших видів саморобних генераторів є асинхронний електрогенератор. Це пояснюється його нескладним принципомроботи та непоганими теххарактеристиками.
Що потрібне для виготовлення такого генератора своїми руками? Перш за все, вам знадобиться асинхронний двигун. Його відмінною рисоює короткозамкнуті витки замість магніту на роторі. Ще знадобляться конденсатори.
Інструкція з виготовлення
Підключимо вольтметр до будь-якої з обмоток двигуна і розкрутимо вал. Вольтметр покаже наявність напруги, яка береться внаслідок залишкової намагніченості ротора.
Це ще генератор. Спробуємо створити магнітне поле за допомогою роторних витків. При включенні електродвигуна відбувається намагнічування короткозамкнутих витків ротора. Аналогічний результат можна отримати і під час роботи пристрою в режимі «генератор».
Поставимо шунт на одну зі обмоток статорів, використовуючи не електричний конденсатор. Розкрутимо вал. Значення напруги з часом стане рівним номінальному напрузі двигуна. Далі зашунтуємо за допомогою конденсатора обмотки силового пристрою, що залишилися, і з'єднаємо їх.
Генератор вважається потенційно небезпечним пристроєм, тому поводження з ним потребує особливої акуратності. Він має бути захищений від атмосферних опадів та механічних ударів. Найкраще виготовити спеціальний кожух.
Якщо пристрій автономний, він повинен бути обладнаний датчиками і приладами для фіксації необхідних даних. Також бажане оснащення приладу кнопкою увімкнення/вимкнення.
За найменших сумнівів у своїх силах краще відмовитися від самостійного виготовлення генератора.
Фото генераторів своїми руками
Багато хто використовують бензиновий генератор у своїй роботі та повсякденному житті. Сьогодні ринок насичений подібними пристроями і вам потрібна ідея того, що є і що необхідно для визначення вашого вибору.
Бензиновий генератор є автономну системуелектроживлення, яка використовує бензин як споживане паливо.
Класифікація бензинових генераторів.
АЗС можна класифікувати за кількома критеріями. Кожен генератор готовий до роботи за певних умов і за певних напруг.
- Професійні та домашні;
- Портативний та стаціонарний;
- Двотактний та чотиритактний;
- Однофазні та трифазні;
- Потужність: до 4 квт, до 15 квт, до 30 квт.
Побутові генератори ідеально підходять для приватних будинків або тривалих подорожей на природу.
Використання професійних агрегатів потрібне для того, щоб компанії могли підключати складні інструменти.
Портативні моделі мають малу потужність(до 5 кВА), вага та габарити, що дозволяє їм переміщатися в інше місце.
Двотактні двигуни встановлені на низькоенергетичних бензинових агрегатах, потужність яких не перевищує 1 кВт. У решті випадків встановлений чотиритактний двигун.
Більшість приватних споживачів може бути обмежена однофазним електричним генератором.
Трифазний набагато дорожчий, а не той факт, що його функціональність колись буде затребувана. У той же час більшість одиночних електричних мережживляться від однофазного струму.
- Внутрішня електростанція.
Потужність не перевищує 4 кВт. Цього достатньо, щоб забезпечити електроенергією приватний будинок, склад чи меншу майстерню. Бензинові генератори цього типу не призначені для 24-годинної роботи.
Найтриваліший період безперервної роботи- 4 години. Потім має бути передбачена система охолодження, а потім перезапущена.
- Промислове БДУ.Вони мають потужність до 15 квт. Підходить для торгових організацій та будівельних майданчиків. Підвищена продуктивність розширює безперервний час генератора до 10 годин.
З дизельних генераторів того ж класу БДУ характеризується меншою вагою та габаритами.
- АЗС потужністю до 30 кВтнайчастіше використовуються для енергопостачання в офісних будівлях або великих складах. Ці пристрої постійно встановлюються в попередньо підготовлених приміщеннях.
Бензиновий генератор.
Газовий генератор схожий на дизельний агрегат.
Ключовим елементом пристрою є двигун.
Можуть використовуватися два типи двигунів:
- Двотактний.
Вони встановлюються на низькоенергетичних установках для короткострокової експлуатації.
- Чотирьохтактний. Вони мають підвищений запас міцності. Період безперебійної роботи складає 5-7 годин. Джерело двигуна - 3-4 тисячі годин.
Двигун комплектується різними системами. Один із них відповідає за постачання палива, другий — для запобігання шуму, третій — для постачання мастильних матеріалів. У вихлопній трубі також є комплект.
Вихід двигуна визначає тип генератора, що використовується - однофазний або трифазний.
Якщо заплановане навантаження перевищує 5 кВт, електростанція оснащена трифазним генератором.
Крім того, генератори можуть бути асинхронними та синхронними.
Деякі бюджетні моделіоснащені асинхронними генераторами, які мають просту конструкцію.
Синхронні генератори можуть витримувати тримісячну напругу.
Якість та бездоганна робота ключових внутрішніх блоків електрогенератора контролюються приладами.
Схема газогенератора показує розташування всіх блоків електроустановки та їх вплив на роботу пристрою. Структурна структураструктури поєднує всі вузли в одному робочому комплексі.
Принцип роботи бензинового генератора
Щоб забезпечити якість та своєчасну роботу пристрою та виявити можливі проблемипотрібно мати уявлення про те, як працює генератор енергії.
Принцип роботи бензинового генератора є наступним.
Потужність генератора бензину визначається кількістю витків статора обмотки.
Потужність бензинових міні-електростанцій зазвичай не перевищує 12 кВт.
Збільшити потужність генератора у 2 рази
Коли застосування для отримання постійного струму увійшли генератори з котушкою збудження, вартість напівпровідникових діодів була досить висока, тому з метою економії використовувалася традиційна схема з'єднання обмоток трифазного генератора, іменована зіркою.
Тоді мало кого хвилювали такі моменти, що іноді котушки роботами в протифазі, оскільки головним вважалося те, що дешевше.
На сьогоднішній день напівпровідникові діоди для генераторівпостійного струму, що мають котушку збудження, коштують набагато дешевше в порівнянні з рештою конструкцією генератора. У зв'язку з цим із збільшенням числа діодів не призведе до суттєвого збільшення вартості виробу, при цьому є можливість також зменшити розміри самого генератора, що призведе до суттєвого зменшення маси та загальної вартості.
Розглянемо розроблену та випробувану оригінальну схему включення діодів та обмоток генератора постійного струму.
Завдяки сучасній електронній елементній базі можна підібрати діодні мости достатньої потужності у мініатюрних корпусах.
У зв'язку з цим можна 6 діодів під кришкою генератора замінити на 3 потужні діодні мости.
На практиці цей пристрій перевірявся на мотоциклетному генераторі, що володіє початковою номінальною потужністю 150 Вт.
Було отримано приголомшливий результат. Для розгляду всіх нюансів було розроблено випробувальний стенд під генератор. Проаналізує результати проведених випробувань з збільшення потужності генератора.
Покази, розташовані нижче лінії, відповідають за розряд акумулятора, а ті, що вище – за заряд.
Система запалювання під час проведення вимірів не враховувалася, це означає, що стандартний генератор, розташований в електричній схемі мотоцикла, не може підживлювати лампи в 200 Ватт. Генератор, на якому була збільшена потужність, непогано показав себе при навантаженні 200 Ватт під час руху містом, а також при навантаженні 400 Ватт під час руху автострадою. Відзначалося нагрівання котушки статора, яке при цьому жодного разу не перевищило понад 100 градусів.
Робимо бензогенератор своїми руками
Зазначимо, що привід витримує до 120 градусів. На практиці з'ясувалося, що для якісного діодного мосту потрібно лише хороший радіатор, при цьому, якщо не використовувати генератор при навантаженні 400 Ватів під час простою мотоцикла, то крильчатку встановлювати не потрібно.
В результаті конструкція полегшується на одну деталь, яка рані докучала додатковим дзвоном, що легко прослуховується на стенді.
Використовуючи таку схему включення обмоток, можна збільшити потужність генераторабез конструктивних змін із 200 до 500 Ватт.
Як зробити бензогенератор на 12 вольт
Звичайно можна купити будь-який звичайний бензогенератор на 220 вольт і підключити зарядний пристрій і це буде бензогенератор з виходом 12 вольт. Але якщо ви шукаєте саме 12-вольтовий бензогенератор значить ви хочете мати велику потужність заряду акумуляторів, і при цьому мати високий ККДзаряду.
Я особисто випробував перший варіант із зарядним пристроєм.
У мене є бензогенератор на 1кВт, до нього я підключав трансформаторний автомобільний зарядний пристрій. Струм заряду воно могло давати до 10-12А, при цьому сильно перегрівалося. У такий спосіб за годину роботи бензогенератора я зміг «залити» в акумулятор лише 120 ват енергії.
Це дуже мало, а за годину бензогенератор споживає понад 0,5 л бензину.
Щоб зарядити акумулятор на 120Ач мені доведеться 10 годин ганяти бензогенератор, а це як мінімум 6 літрів бензину, а енергії я запасу всього 1кВт.
Пробував я ставити імпульсний зарядний пристрій, але він згорів від перевищення напруги бензогенератором. Справа в тому, що ці імпульсні зарядні пристрої витримують максимум 260-270 вольт.
Саморобний генератор
А якщо відключити навантаження від бензогенератора він не може різко скинути оберти, і короткочасно напруга без навантаження піднімається до 300 вольт. Ось це і вбиває імпульсні зарядники, а трансформаторну пофігу на це.
До речі сказати мій бензогенератор мав вихід на 12 вольт 10А. Але за фактом він давав струм заряду всього 5-6А і постійно спрацьовував вбудований захист струму, коротше це марна опція виявилася.
У продажу бензогенераторів на 12 вольт немає зовсім, є дорогі зварювальні генератори. І я вирішив переробити свій бензогенератор, щоб заряджати акумулятори 12 вольт.
Нижче на відео перші спроби роботи бензогенератора. У рідному корпусі я не став робити, там не виходило розмістити генератор через ремінну передачу.
Генератор я використав автомобільний на 14В 60А.
У такому варіанті я отримав струм заряду в середньому 25А, при цьому обороти двигуна всього близько 1500об/м, що вдвічі нижче, ніж він працював раніше з генератором на 220В. Двигун став тихіше працювати, став набагато економічнішим за бензином, і при цьому за годину роботи бензогенератора виходить видати близько 400 Вт енергії.
>
Взагалі якщо додати обертів двигуну, то генератор легко видає 40-50А струму заряду. Можна поставити генератор на 90А та отримувати 1кВтч потужності. Я іноді заряджаю таким переробленим бензогенератором свої акумулятори у сонячній електростанції. Поки мене все влаштовує, струм заряду 25А при невеликих обертах генератора.
До речі автомобільний генераторвзагалі ніяк не треба переробляти, і при цьому в ньому вже вбудований регулятор заряду, тому акумулятори ви не перезарядити.
Підключення генератора до АКБ як у автомобілі.
В інтернеті досить багато фото та відео за саморобними генераторами на 12 вольт. Ось наприклад
>
Також бензогенератор на 12 вольт з бензопили та автомобільного генератора
>
Варіантів виготовлення таких бензогенераторів безліч.
З бензопили буде напевно самий дешевий варіантале не дуже довговічний і надійний. Саме це двигун від мотоблока, до нього можна потужний автомобільний генератор під'єднати через ремінь.
E-VETEROK.RU енергія вітру та сонця - 2013р. Пошта: [email protected] Google+
З чого можна зібрати електрогенератор своїми руками
На жаль, вітчизняні електропостачальні організації не дотримуються свого слова.
Їхні контракти, підписані зі споживачами, нічого не варті. Подача електроенергії за межами великих міст непостійна, якість струму низька (мається на увазі напруга), тому жителі невеликих міст і селищ у запасі завжди мають свічки, гасові лампи, а найпросунутіші встановлюють бензинові генератори струму.
У цій статті буде запропоновано інший варіант, який буде позначено питанням, як зробити електрогенератор своїми руками? Давайте розглянемо один варіант цього приладу.
Електричний генератор із мотоблоку
Мешканці заміських селищ давно користуються мотоблоками.
Адже це на сьогоднішній день, якщо так можна висловитися, найнадійніший помічник, без якого роботи на городі чи саду не проводяться. Щоправда, як і всі цього інструменти, мотоблок виходить з ладу. Відновити його можна, але, як показує практика, краще купити новий.
Власники інструменту розпрощатися з ним не поспішають, тож у кожного господаря заміського будинкуу коморі знайдеться один старий екземпляр. Його і можна буде використовувати в конструкції електрогенератора напругою 220/380 вольт.
Він буде створювати момент, що крутить, генератору струму, в якості якого можна пристосувати звичайний асинхронний двигун. При цьому необхідний потужний електродвигун (не менше 15 кВт, з частотою оборотів валу 800-1600 об/хв).
Чому така велика потужність електродвигуна?
Робити саморобний генератор для парочки лампочок нема рації, адже вирішується питання повного забезпечення заміського будинку електроенергією. А з електродвигуном невеликої потужності отримати достатньо електроенергії не вийде.
Хоча все залежить від сумарної потужності побутових приладів та освітлення будинку. Адже в невеликих дачахКрім холодильника з телевізором нічого й немає. Тому порада спочатку розрахуйте потужність будинку, потім вибирайте електричний мотор-генератор.
Складання електрогенератора
Отже, щоб зібрати бензиновий генератор своїми руками напругою 220 вольт, необхідно встановити на одній станині мотоблок та електродвигун так, щоб їх вали розташовувалися паралельно.
Справа в тому, що обертання від мотоблока до електричного мотора буде передаватися за допомогою двох шківів. Один буде встановлений на валу бензинового двигуна, другий на електричному валу. При цьому необхідно правильно вибрати діаметри шківів. Саме цими розмірами підбирається частота обертання електричного двигуна. Цей показник повинен дорівнювати номінальному, який вказаний на бирці обладнання.
Невелике відхилення в більший біку межах 10-15% вітається.
Коли механічна частина збирання буде закінчена, будуть встановлені шківи, що з'єднуються ременем, можна переходити до електричної частини.
Пристрій електрогенератора
- По-перше, обмотки електричного двигуна з'єднуються за схемою зірка.
- По-друге, конденсатори, що підключаються до кожної обмотки, повинні утворити трикутник.
- По-третє, напруга у такій схемі знімається між кінцем обмотки та середньою точкою.
Саме тут виходить струм напругою 220 вольт, а між обмотками 380 вольт.
Увага! Встановлювані в електричну схемуконденсатори повинні мати однакову ємність. У цьому величину ємності підбирають залежно від потужності електродвигуна. Саме це співвідношення підтримуватиме правильно саму роботу генератора струму, але особливо його пуск.
Для інформації даємо співвідношення потужності двигуна з ємністю конденсаторів:
- 2 кВт – 60 мкФ.
- 5 кВт - 140 мкф.
- 10 кВт - 250 мкф.
- 15 кВт - 350 мкф.
Зверніть увагу на деякі корисні поради, які пропонують фахівці.
- Якщо електричний двигун грітиметься, то необхідно поміняти конденсатори на елементи зі зниженою ємністю.
- Зазвичай для саморобних електрогенераторів використовують конденсатори напругою щонайменше 400 вольт.
- Зазвичай, одного конденсатора вистачає для активного навантаження.
- Якщо є необхідність використовувати для живлення будинку всі три фази електродвигуна, необхідно встановити в мережу трифазний трансформатор.
І ще один момент.
Якщо перед вами стоїть проблема, як організувати опалення за допомогою саморобного електрогенератора, двигун від мотоблока тут буде малий (мається на увазі потужність приладу).
Оптимальний варіант – це двигун від автомобіля, наприклад, від Оки чи Жигулів. Багато хто може сказати, що таке обладнання обійдеться в копійчину. Нічого подібного. Купити сьогодні вживаний автомобіль можна саме за копійки, тож витрати будуть мізерними.
Гідності й недоліки
Отже, в чому переваги цього приладу:
- Ви тішите себе думкою, що зробили його самі.
Тобто, ви горді собою.
- Фінансові витрати знижено до мінімуму. Саморобний агрегаткоштуватиме набагато менше, ніж заводський його побратим.
- Якщо всі етапи складання провести грамотно, то зібране вашими руками електричне обладнання можна вважати надійним та досить продуктивним.
Декілька негативних моментівцього роду приладів.
- Якщо ви в електриці новачок або намагаєтеся, не вникаючи у всі тонкощі та нюанси складання, виготовити генератор струму, то зазнайте фіаско.
В принципі, це і є єдина вада, що і вселяє оптимізм.
Інші конструкції електрогенератора
Бензиновий варіант не єдиний.
Змусити обертатися вал електродвигуна можна різними способами. Наприклад, за допомогою вітряка чи водяного насоса. Не самі прості конструкціїАле саме вони дозволяють відійти від споживання енергоносія у вигляді бензину.
Наприклад, зібрати гідрогенератор своїми руками також нескладно. Якщо біля будинку протікає річка, її воду можна використовувати як силу для обертання валу.
Для цього в її русло встановлюється колесо з багатьма ємностями. За допомогою цієї конструкції можна створити потік води, який обертатиме турбіну, прикріплену до валу електродвигуна. І що більше обсяг кожної ємності, що частіше вони встановлені (збільшується кількість), то більшої потужності водяний потік. Насправді, це своєрідний регулятор напруги генератора.
З вітровими генераторами все трохи по-іншому, тому що вітрові навантаження не є постійними величинами.
Обертання вітряка, яке передається валу електричного двигуна, необхідно регулювати, підлаштовуючи під необхідну величину частоти обертання валу електродвигуна.
Тому в цій конструкції регулятор напруги – це звичайний механічний редуктор. Але тут, як кажуть, палиця з двома кінцями. Якщо вітер знижує пориви, необхідний редуктор, що підвищує, якщо, навпаки, збільшує, потрібен знижуючий.
У цьому полягає складність споруди вітрового електрогенератора струму.
Висновок на тему
Підсумовуючи, необхідно зрозуміти, що саморобні електрогенератори не панацея.
Збираємо та підключаємо електрогенератори для дому своїми руками
Краще добитися того, щоб у селище постійно подавався електричний струм. Домогтися цього складно, а от отримати компенсацію через незручності можна через суд. А вже отримані гроші направити на придбання заводського бензинового генератора. Щоправда, доведеться враховувати витрати недешевого палива (бензину).
Але якщо є бажання зібрати електрогенератор своїми руками, тоді вникайте у тему та намагайтеся.
Як правильно провести підключення електродвигуна 380 на 220 вольт
Як зробити генератор з асинхронного двигуна своїми руками
Пристрій та принцип роботи трифазного асинхронного двигуна
Генераторні установки
Генераторна установка або, як її зазвичай називають - генератор, є основним джерелом електричного струму на автомобілі. Слід зазначити, що генераторна установка включає не тільки генератор, як такий, але і його привід, а також пристрої для регулювання та перетворення напруги, що виробляється.
Генераторами називають електричні машини, що перетворюють механічну енергію на електричну.
У принципі генераторами електричної енергії є машини, що перетворюють будь-який вид енергії - теплову, ядерну, хімічну, світлову і т. д. електричну. Але зазвичай склалося так, що генераторами зазвичай називають машини, що перетворюють механічну енергію руху на електроенергію. 
Найчастіше для такого перетворення в генераторах використовують механічну енергію обертання одного з елементів конструкції, що називається якорем або ротором.
Принципово можливе перетворення механічної енергії поступального руху будь-якого тіла в електричну енергію, але такий тип генераторів на практиці не використовується через складність конструкції та малу ефективність.
Автомобільний генератор отримує механічну енергію від колінчастого валу двигуна, з яким пов'язаний приводом, найчастіше - клинопасовим або плоскоременним.
Отримана в результаті роботи генератора електрична енергія використовується для живлення електроспоживачів автомобіля - системи запалювання, освітлення та сигналізації, електричних приводів та контрольно вимірювальних приладів, комп'ютерних пристроїв тощо, а також для заряджання акумуляторної батареї.
Оскільки кількість і сумарна потужність споживачів електроенергії в сучасних автомобілях прогресивно зростає, генератори, що використовуються для отримання електричної енергії, мають високою потужністюяка може досягати 1 кВт і навіть більше.
Цю потужність генератор «забирає» у двигуна, знижуючи його динамічні та економічні показники. Проте з такими втратами доводиться миритися, оскільки сучасний автомобіль, навіть дизельний, без електричної енергії не поїде.
На автомобілях можуть застосовуватись генератори постійного або змінного струму.
Історія винаходу генератора
Робота генератора, що перетворює механічну енергію на електроенергію, заснована на явищі магнітоелектричної індукції, яке зазвичай (і не зовсім правильно) називають явищем електромагнітної індукції.
Електромагнітна індукція - явище виникнення електричного струму в замкнутому контурі за зміни магнітного потоку, що проходить через нього. Практично це може бути досягнуто, наприклад, переміщенням металевої рамки магнітному полі, створюваному постійним магнітом.
Явище було відкрито та описано англійським фізиком Майклом Фарадеєм (Michael Faraday, 1791–1867) у 1831 році.
Вивченням природи електричних явищпри впливі на провідник постійним магнітом займалося багато вчених, проте Фарадей першим опублікував свої досліди і зробив належні висновки.
Аналізуючи результати дослідів з вивчення електромагнітної індукції Фарадей виявив, що електрорушійна сила, що виникає в замкнутому контурі, що проводить, пропорційна швидкості зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену цим контуром.
Величина електрорушійної сили (ЕРС) не залежить від того, що є причиною зміни потоку - зміна самого магнітного поля або рух контуру (або його частини) в магнітному полі.
Електричний струм, викликаний цією ЕРС, називається індукційним струмом.
Виникнення ЕРС пояснюється дією сил магнітного поля на вільні електрони, що знаходяться в провідниках, які починають спрямовано переміщатися, накопичуючись на одному з кінців провідника.
У результаті руху електронів одному кінці провідника виникне негативний електричний заряд, але в іншому кінці — позитивний.
Різниця потенціалів на кінцях провідника чисельно дорівнює індукованій у провіднику ЕРС.
Індукування ЕРС у провіднику відбувається незалежно від того, включений він у будь-який електричний ланцюг чи ні. Якщо приєднати кінці цього провідника до будь-якого приймача електричної енергії, то під впливом різниці потенціалів замкненого ланцюга потече електричний струм.
Вважається, що перший генератор електричного струму, заснований на явищі електромагнітної індукції, було побудовано 1832 року.
паризьким винахідником Іполитом Піксі (Hippolyte Pixii, 1808-1835). Цей генератор годився лише для демонстраційних цілей, а не для практичного використання, оскільки доводилося вручну обертати важкий постійний магніт, завдяки чому в двох дротяних котушках, укріплених нерухомо поблизу його полюсів, виникав змінний електричний струм.
Надалі генератор Піксі був удосконалений, і став застосовуватися у різних галузях машинобудування.
Генератори постійного струму
До 1960-х основним джерелом енергії автомобілів були генератори постійного струму, у яких, як і з назви, механічна енергія перетворюється на електричну енергію постійного струму.
Генератор постійного струму складається з статора - нерухомого корпусу з розміщеними в ньому електромагнітними елементами, які обертаються якоря з обмотками, і колектора зі щітковим вузлом.
Якір забезпечений кількома обмотками зі струмопровідних котушок, які при обертанні якоря перетинають магнітне поле нерухомого статора, внаслідок чого в обмотках індукується електрорушійна сила - ЕРС.
Величина ЕРС в обмотках при обертанні якоря постійно змінюється за величиною та за напрямом залежно від положення котушок щодо магнітного поля статора.
За допомогою колекторного вузла, що індукується в обмотках статора ЕРС, знімається в електричний ланцюг для подальшої обробки та приведення до необхідних параметрів.
Принцип роботи генератора постійного струму заснований на тому, що якщо в постійному магнітному полі обертати струмопровідну рамку з розімкненими кінцями, в ній індукується ЕРС, а на кінцях рамки з'являється різниця потенціалів.
Спрощену схему генератора постійного струму наведено на рис. 1.
У магнітному полі постійного магніту обертається сталевий циліндричний сердечник, поздовжніх пазахякого розміщено діаметральний виток abcd.
Початок d і кінець a цього витка приєднані до двох взаємно ізольованих мідних півкільців, що утворюють колектор, що обертається разом із сталевим осердям.
Колектором ковзають нерухомі контактні щітки А і В, від яких відходять дроти до споживача енергії R.
Сталевий сердечник з витком (обмоткою) і колектором утворює частину генератора постійного струму, що обертається, - якір.
Якщо за допомогою якоїсь зовнішньої сили обертати якір, то сторони витка перетинатимуть магнітне поле, і в обмотках якоря виникатиме ЕРС, величина якої визначається за формулою:
де B – індукція; l - Довжина сторони витка; v – швидкість переміщення пазових сторін витка.
Оскільки довжина і швидкість переміщення пазових сторін обмотки якоря незмінні, то ЕРС обмотки якоря прямо пропорційна B, а форма графіка ЕРС визначається законом розподілу магнітної індукції B, розміщеної повітряному зазорі між поверхнею якоря і полюсом самого магніту.
Так, наприклад, магнітна індукція в точках зазору, що лежать на осі полюсів, має максимальні значення (рис. 2 а): під північним полюсом(N) - позитивне значеннята під південним полюсом (S) – негативне. У точках n і n', що лежать на лінії, що проходить через середину міжполюсного простору, магнітна індукція дорівнює нулю.
Припустимо, що магнітна індукція в повітряному зазорі схеми, що розглядається, розподіляється синусоїдально:
B = Bmax×sinα.
Тоді ЕРС витка при обертанні якоря також змінюватиметься за синусоїдальним законом.
Як зробити електрогенератор самотужки
Кут α визначає зміну положення якоря щодо вихідного положення.
На рис. 2 а показаний ряд положень витка abcd (обмотки) в різні моменти часу за один оборот якоря.
При α = 360˚ ЕРС якоря дорівнює нулю, а при α = 270˚ має максимальне значення, причому негативне.
Таким чином, в обмотці якоря генератора постійного струму наводиться змінна ЕРС, і, отже, при підключенні навантаження в обмотці діятиме змінний струм (рис.
2, б - лінія 1).
За час другого напівобороту якоря, коли ЕРС і струм в обмотці якоря негативні, ЕРС і струм у зовнішньому ланцюзі генератора (навантаження) не змінюють свого напрямку, тобто залишаються позитивними, як і протягом першої половини обороту якоря.
Дійсно, при ? .
При α = 270˚, коли сторони a і d помінялися місцями, щітки А і зберігають незмінною свою полярність, оскільки півкільця колектора також помінялися місцями і щітка А як і має контакт з колекторної пластиною, пов'язаної зі стороною, що знаходиться під полюсом N , А щітка В - з колекторною пластиною, пов'язано зі стороною, що знаходиться під полюсом S.
В результаті струм у зовнішньому ланцюзі не змінює свого напрямку (рис. 2, б - лінія 2), тобто змінний струм обмотки якоря за допомогою колектора і щіток перетворюється на постійний струм.
Струм у зовнішньому ланцюзі постійний лише у напрямку, яке величина змінюється, т.е.
е. він пульсує, як показано на графіку рис. 2, б.
Пульсація струму та ЕРС значно послаблюються, якщо обмотку якоря виконати з великої кількостірівномірно розташованих і розподілених по поверхні осердя витків і збільшити відповідно кількість колекторних пластин.
Наприклад, у двох витках на сердечнику якоря (чотирьох пазових сторонах), осі яких зміщені відносно один одного на кут 90?, і чотирьох пластинах в колекторі (рис. 3 а).
У цьому випадку струм у зовнішньому ланцюзі генератора пульсує з подвоєною частотою, але глибина пульсації значно менша (рис.
3, б). Якщо витків в обмотці якоря від 12 до 16 то струм на виході з генератора практично постійний.
На рис. 4 наведено конструкцію генератора постійного струму.
Генератори змінного струму
В наш час видобуток власної електроенергії не такий вже незвичайна річ. Електромережі працюють із перебоями, особливо поза великими містами. І щоб уникнути з цим проблем багато хто вдається до використання електрогенераторів. Для того, щоб придбати або зробити такий, потрібно дізнатися про кращих електрогенераторів, які можна зробити своїми руками.
Що це таке
Електрогенератор - це спеціальний пристрій, який призначений для перетворення та накопичення електрики. А видобувається воно зазвичай з незвичайних джерел - від бензину та газу до екологічних, на кшталт вітру, сонця та води. Такий генератор може коштувати дорого. Навіть найменш потужні можуть коштувати від 15000 рублів.
Тому, щоб заощадити кілька десятків тисяч, багато хто створює їх самі. Добре, що ідей, як зробити електрогенератор власноруч, зараз уже досить багато.
Принцип роботи
Електромагнітна індукція є основою принципу роботи електрогенератора.
Створюється штучне магнітне поле. Через нього проходить провідник, який створює імпульс. Імпульс тим часом стає незмінним струмом.
У самому генераторі є двигун, здатний вироблення електрики через спалювання палива певного виду. Це може бути дизельне паливо, бензин, газ.
У цей час паливо, що потрапляє у місце спалювання, виробляє газ у процесі горіння. А газ змушує обертатися колінчастий вал. Він своєю чергою дає імпульс веденому валу. Останній надає енергію на виході певних кількостях.
Електрогенератори у своїй основі мають два обов'язкові механізми - ротор і статор. Їхня наявність від палива та потужності не залежить.
Ротор потрібен, щоб створити те саме електромагнітне поле. В його основі лежать магніти, які знаходяться на однаковій відстані від осердя.
Статор не рухається. Це дозволяє змушувати ротор рухатися, доки статор регулює електромагнітне поле. Досягається через сталевих блоків у його пристрої.
Асинхронні
Типи пристроїв електрогенераторів не закінчуються на розподілі використання палива. Так само, за типом обертання ротора, генератори можуть бути:
- Синхронними – складніше у своїй конструкції. Перепади напруги призводять до несправностей. Це позначається на роботі та продуктивності.
- Асинхронними – з легким принципом роботи, іншими технічними характеристиками.
Магнітні котушки на роторі синхронного генератора ускладнюють рух ротора. Ротор в асинхронному генераторі більше схожий на маховик.
Особливості конструкції дуже впливають на ККД. Синхронні мають втрату до 11%. У асинхронного втрата максимально сягає 5%. Такі показники роблять асинхронні пристроїпопулярними у побуті, а й у виробництві.
Асинхронні генератори мають і ще переваги:
- Часте ремонт не потрібне, тому що простий корпус надійно захищає двигун від відпрацьованого палива і зайвої вологи.
- Випрямляч на виході захистить електроприлади, що живляться від генератора.
- Стійкість до перепадів напруги.
- Всі деталі в конструкції досить надійні і довговічні, тому експлуатація без ремонту може тривати більше 15 років.
- Завдяки стійкості до перепадів та здатності живити прилади з омічним навантаженням, кількість різних приладівдля підключення зростає - від комп'ютерів до зварювальних апаратівта ламп.
- Високий ККД.
Які матеріали потрібні
Щоб зібрати невеликий асинхронний генератор, знадобляться такі деталі, як:
- Двигун. Найлегше взяти з електроприладів, що вийшли з ладу, тому що робити його своїми руками складно і довго. Особливо добре згодяться двигуни з пральних машин.
- Статор. Потрібно брати готовий, із обмоткою.
- Трансформатор чи випрямляч. Стане в нагоді, якщо електроенергія на виході має різну потужність.
- Електричні дроти.
- Ізоляційна стрічка.
Звичайно, щоб зробити вітряні та сонячні електрогенератори своїми руками знадобляться більше складні схемиі Велика кількістьматеріалів, але за бажання і їх, та інструкції до них можна знайти.
Зверніть увагу! 
Складання
Процес складання може бути ускладнений з різних причин. Наприклад, немає певної навички для роботи. Немає досвіду створення таких пристроїв. Ні потрібних деталейта запчастин. Однак якщо все це і велике бажання в наявності, спробувати можна.
Але перед початком роботи обов'язково потрібно виконати кілька умов – видобути матеріали та інструкції для виготовлення електрогенератора. І прочитати їх. А також подбати про техніку безпеки.
Перед початком роботи має сенс подбати про схеми складання та креслення. Це значно полегшить та прискорить процес.
Газові та бензинові електрогенератори збираються своїми руками найчастіше. Але як при їх збиранні, так і при збиранні інших потрібно зробити підготовку і деякі розрахунки. Наприклад, важливо знати потужність потрібного генератора.
Щоб визначити швидкість обертання, двигун має бути підключений до мережі. Для визначення потрібно тахометр. Величину, отриману при вимірах, потрібно додати до компенсаторної величини, що становить 10%. Ця величина дозволяє не дати двигуну перегрітися.
Зверніть увагу! 
З огляду на потужність потрібно підібрати конденсатори.
Важливо пам'ятати про заземлення, адже йдеться про роботу з електрикою. І це не лише питання зносу пристрою, а й питання безпеки.
Сама збірка проста - Конденсатори приєднуються до двигуна по черзі за схемою (її можна знайти в інтернеті). Це все, що потрібне для створення генератора малої потужності.
Цей варіант найзручніший і найлегший. Однак варто звернути увагу на такі моменти:
- Потрібно стежити за температурою двигуна, щоб він не перегрівся.
- Іноді генератору потрібно буде давати охолонути до 40 градусів.
- ККД, можливо, знижуватиметься залежно від часу роботи. Це нормально.
- Користувачеві потрібно буде стежити за станом генератора, підключати до нього вимірювальні прилади.
Після збирання механічної частини слід зайнятися електричною стороною. Починати слід після встановлення шківів, що з'єднуються ременем.
- Обмотки на електричному моторі з'єднуються згідно зі схемою зірка.
- Конденсатори, що підключаються до обмотки, повинні утворити трикутник.
- Напруга буде зніматися між кінцем обмотки та середньою точкою. Тоді виходить струм із напругою 220 вольт, а між обмотками - 380 вольт.
Зверніть увагу! 
Фахівці дають ще кілька корисних порад, які допоможуть при складанні генератора:
- Електричний двигун може сильно нагріватись. Щоб цього не було - потрібно замінити конденсатори на ті, у яких менша ємність.
- Саморобні електрогенератори зазвичай передбачають конденсатори з напругою від 400 вольт. Для правильної роботивистачить і одного.
- У мережі потрібен трифазний трансформатор, якщо живлення будинку потрібні всі фази двигуна.
Швидше за все, навіть зроблений, як на гарних фото, саморобний електрогенератор, не зможе конкурувати з покупними моделями
Однак, якщо сприймати його як додаткове, запасне джерело електроенергії, то його цілком можна зробити і використовувати. Тим більше що, як показує практика, зробити генератор самостійно не так вже й складно. Потрібно просто докласти старань і все вийти.
Фото електрогенераторів своїми руками
