Wie macht man einen Generator mit eigenen Händen?

Strom aus der nächstgelegenen Hochspannungsleitung wird nicht immer unterbrechungsfrei geliefert. In Vorortsiedlungen, in denen Stromausfälle für eine oder mehrere Stunden häufig vorkommen, helfen Generatoren, Unterbrechungen der Stromversorgung zu beseitigen. Wenn Sie über einige Fähigkeiten verfügen, können Sie diese selbst ausführen.

Das Hauptmerkmal, aufgrund dessen sich viele Benutzer aller Arten von Geräten für ein solches "hausgemachtes Produkt" entscheiden - die Möglichkeit, den Generator ans Stromnetz zu bringen, was nicht nur ausreicht, um ein Mobiltelefon aufzuladen, sondern auch einen Laptop, einen Fernseher und sogar einen selbstgebauten Mini-Gefrierschrank zu versorgen, ganz zu schweigen von einem Dutzend LED-Lampen. In der Regel wird die Variante des Gerätes mit der höchsten Leistungseffizienz und dem geringsten Kraftaufwand gewählt.

Um ein solches Gerät herzustellen, muss der Benutzer die folgenden Kenntnisse haben.

• Schaltpläne verstehen, lesen können... Einer von ihnen zufolge wird ein ähnliches Gerät zusammengebaut.
• Verstehen Sie, wie ein elektrischer Generator funktioniert. Seine Arbeit basiert auf dem Faradayschen Gesetz: Die Anzahl der magnetischen Linien eines Permanentmagneten, die den Stromkreis durchdringen, muss sich ändern, sonst wird kein Strom erzeugt.
• Sie verfügen über Kenntnisse im Bereich Elektroinstallation und Klempnerarbeiten, können mit Elektrowerkzeugen umgehen. Früher, zu Sowjetzeiten, war nicht nur Physik, sondern auch Materialfestigkeit (ein Teil der Wissenschaft über die Festigkeit von Materialien) obligatorischer Bestandteil des Bildungsprogramms. Tatsache ist, dass sich die falsch ausgewählten Elemente der Tragkonstruktionen, die nicht in der erforderlichen Weise miteinander verbunden sind, unter aktiver Belastung schnell verformen.

Es ist nicht schwer, mit eigenen Händen einen elektrischen Generator zu Hause herzustellen. Ein einfacher magnetischer Generator wird auf der Grundlage eines der vorgefertigten Motoren zusammengebaut: Kollektor, Schrittmotor usw. Sie können einen solchen "Selbstbau" auch von Grund auf neu zusammenbauen, indem Sie die Magnete auf einer Drehachse befestigen und in eine rechteckige Spule legen die beim Rotieren ein elektrostatisches Feld erzeugen.

Ein holzbefeuerter Elektrogenerator ist in der Tat ein Herd (einschließlich eines Campingkochers), an dessen Wänden Peltier-Elemente befestigt sind, die durch Heizkörper verschlossen sind. Die Essenz des Peltier-Effekts besteht darin, dass Platten unterschiedlicher Leiter auf einer Seite erhitzt und auf der anderen gekühlt werden. Dies führt zum Auftreten eines elektrischen Stroms an den Polen einer solchen Platte. Das Beste daran ist, dass ein solcher Generatorofen bei Frost funktioniert: Der größte Temperaturunterschied auf jeder Seite der Platte führt zur Entwicklung der maximalen Leistung.

Der Dampferzeuger ist ein klassisches Wärmekraftwerk in Mini-Ausführung... Ein Wasserkreislaufofen erzeugt Dampf, der den Turbinenschaufeln zugeführt wird. Die Wärmeenergie des Dampfes zwingt die Turbine, den Motor-Generator zu drehen, dessen Welle starr mit der Welle der Turbine selbst verbunden ist. Ein solches System ist geschlossen: Es erfordert eine regelmäßige Überwachung von außen sowie das Vorhandensein eines Kühlkreislaufs, in dem der Dampf wieder zu Wasser kondensiert wird.

Generator auf Basis eines Asynchronmotors mit 220 Volt Ist ein Gerät mit drei beabstandeten Statorwicklungen (fester Teil des Motors). Da der Motor selbst mit 220 oder 380 (in einem Drehstromnetz) Volt arbeitet, erzeugt er dann die gleiche Spannung, man muss nur seine Welle mit mindestens 50 Umdrehungen pro Sekunde drehen. Es muss nicht zusammengebaut werden: Um das fertige Gerät zu verwenden, müssen Sie nur zusätzliche Kondensatoren an die Wicklungen anschließen.

Als Arbeitsmodul des elektromagnetischen (mechanischen) Generators wird ein geeigneter Motor verwendet. Es werden Motoren verschiedener Typen verwendet: Kollektor (Bürste), bürstenlos, Schrittmotor (Bürsten und Ringe werden nicht verwendet), synchron und asynchron. Je nachdem welcher Strom erzeugt wird, werden die folgenden Teile und Baugruppen verwendet.

• Gleichrichterdioden. Wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um. Es werden Hochleistungsdiodenbrücken angeboten, die für Ströme von mehreren zehn Ampere und Spannungen bis 50 V ausgelegt sind.
• Polare Kondensatoren... Ausgelegt für Gleichstrom. Sie spielen die Rolle eines Glättungsfilters, das Gleichspannungswelligkeiten ausgleicht.
• Zusatzplatine mit USB-Anschluss - wandelt die Spannung von 1,5-20 Volt auf die erforderlichen Smartphones, Tablets und die meisten Laptops um 5. Bestellt auf AliExpress und anderen Online-Shops.

Wenn Sie beispielsweise einen Asynchronmotor verwenden, müssen Sie Ihre Gadgets und andere Geräte wie gewohnt anschließen - wie an einer Haushaltssteckdose.

Hilfsmaterialien können beliebig sein, da sie die Rolle einer tragenden Struktur spielen:

• Holzblöcke;
• Metallbeschläge;
• Profile;
• Befestigungselemente (Bolzen mit Muttern und Unterlegscheiben, Klemmen, Klammern, Klammern, Klammern, Schrauben);
• Rohre mit beliebigem Durchmesser usw.

Die folgenden Produkte werden als Elektrowerkzeuge verwendet.

• bulgarisch mit einem Satz Trennscheiben (für Metall und Holz) und einer Schleifscheibe (Lieferung als Schmirgelscheibe oder Universal-Festplatte).
• Elektrische Bohrmaschine mit einem Satz Bohrer für Metall. Wird beispielsweise eine Windkraftanlage mit einer Stütze an einer Hauswand montiert, kann ein handelsüblicher Bohrhammer mit einem Satz Bohrhammer und/oder Betonkronen erforderlich sein. Der Bohrhammer kann auch mit einem Adapter für einfache oder konische Bohrer und Holzkronen ausgestattet werden.
• Schraubenzieher. Dies ist erforderlich, wenn die Struktur massiv ist und Sie selbstschneidende Schrauben in einer Menge von mehreren Dutzend einschrauben müssen. Es kann mit Köpfen für einen Adapterschlüssel oder einem Universalkopf für Muttern ergänzt werden, der an einen verstellbaren Schraubenschlüssel erinnert.

Nachdem wir die erforderliche Ausrüstung vorbereitet haben, fahren wir mit der Herstellung eines Generatorsatzes fort.

Ein Asynchrongenerator hat die Eigenschaft der Selbstsynchronisation: Einschalten der Rotorwicklung ohne Stromversorgung, bei der ein konstantes Magnetfeld erregt wird. Die Selbsterregung der Kurzschlussläuferwicklung erfolgt aufgrund des Phänomens der Restmagnetisierung. Um einen Asynchrongenerator zusammenzubauen, befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen.

1. Platzieren Sie den Motor und den Transferantrieb auf einem Tragwerk.
2. Schließen Sie variable (unpolare) Kondensatoren an die Wicklungen an... Die Wicklungen selbst sind nach dem "Stern"-Schema enthalten: Einige ihrer Enden laufen in der Mitte (auf dem Körper) zusammen, während andere separat herausgeführt werden.
3. Die Kondensatoren sind nach dem "Dreieck" -Schema angeschlossen: freie Enden der Wicklungen sind mit ihren Oberseiten verbunden... Motorleistung - 2-5 Kilowatt, Kondensatorkapazität - 28-138 Mikrofarad. Wählen Sie eine solche Kapazität, damit die erzeugte Spannung nicht abnimmt - abhängig von der Last, die Sie verwenden möchten.

Testen Sie den Generator, bevor Sie ihn starten. Der Test kann mit einer herkömmlichen Glühbirne von mehreren zehn Watt durchgeführt werden. Die Aufgabe besteht darin, die unterbrechungsfreie Versorgung der erzeugten Spannung sicherzustellen. Sie benötigen ein Setup, das 3000 U/min liefern kann.Zum Beispiel eine leistungsstarke Windmühle mit Getriebe (oder Kettenantrieb), ein Kraftstoffmotor aus einer beliebigen Einheit, eine Wasserturbine an einem Fluss usw.

Die Herstellung eines Asynchrongenerators ist die einfachste Änderung der Schaltung eines vorgefertigten Motors desselben Typs. Ein Nachschleifen des Rotors für Neodym-Magnete ist nicht erforderlich, was man bei einem Autogenerator nicht sagen kann, bei dem die Rotorwicklung von einer Batterie gespeist wird. Übrigens basieren die meisten modernen Autogeneratoren auf einem Synchronmotor, bei dem die Anzahl der Umdrehungen pro Minute fest mit der Frequenz des erzeugten Stroms verbunden ist. Um die Rotorwicklung nicht mit Strom zu versorgen, können Sie den Motor neu herstellen, indem Sie diese Wicklung entfernen und die Rotorachse unter den flachen Magneten schneiden.

Gehen Sie wie folgt vor, um einen holzbefeuerten Generator zusammenzubauen.

1. An der Wand eines Herdes oder Pyrolyseofens Platzieren Sie den Heizkörper mit den Spikes nach innen.
2. Montieren es hat ein oder mehrere Peltier-Elemente, die sich auf den Bereich des Kühlers konzentrieren.
3. An Element anhängen Peltier ist ein weiterer Heizkörper.
4. Stellen Sie das Gerät auf der schattigen Seite des Hauses in einem dafür vorgesehenen Bereich auf. Die Wand sollte keine Isolierung haben und an dieser Stelle auch zu dick sein, da ein Zugang zur Außenkälte erforderlich ist. Eine ideale Option ist ein Technikraumabteil für einen solchen Ofen, in dem sich ein Absaugkanal zum Verbrennen von Brennholz befindet. Der Kühler wird daneben auf der kalten Seite platziert.

Der Start eines solchen Generators erfolgt beim Anzünden des Brennholzes. Wenn das Holz brennt, liefert das Peltier-Element maximale Leistung. Es wird durch kalte Luft gekühlt, die von der Straße kommt. Der Heizprozess wird durch die Wand des Ofens gewährleistet.

Es wird empfohlen, die folgenden Anweisungen zum Zusammenbau des Kollektorgenerators zu verwenden.

1. Stellen Sie den Bürstenmotor auf einen Grundrahmen oder eine andere Struktur.
2. Schließen Sie einen DC-Glättungskondensator und eine Wandlerplatine (DC-Wechselrichter) an die Klemmen an.
3. Verbinden Sie den USB-Port mit dem Ausgang des DC-Boards (falls nicht mitgeliefert).
4. Platzieren Sie den Generator auf dem Fahrradrahmen oder bauen Sie eine "Windkraftanlage" dafür (zum Beispiel aus Teilen eines Lüfters mit einem ausgefallenen Motor). Im letzteren Fall wird aus Gründen der Bequemlichkeit der "Windmühle" eine Schaftfahne platziert, die die Struktur in die Richtung dreht, in die der Wind bläst.

Verbinden Sie Ihr Smartphone, Tablet, Handy, Smartwatch oder ein anderes Gerät. Ein Motor aus einem Drucker zum Beispiel erzeugt bis zu mehreren Watt Leistung: Bei 12 Volt, für die er ausgelegt ist, kann der Strom beispielsweise 600 Milliampere erreichen. Nachteile von Kollektormotoren: geringer Wirkungsgrad und häufiger Bürstenwechsel.

Verwenden Sie einen Schrittmotor anstelle eines Kollektormotors: Sein Wirkungsgrad ist viel höher, er kann mehr als ein Dutzend Jahre halten. Online-Shops sind voll von Modellen, die eine Spannung von 12 Volt und einen Strom von 1,8-4,2 Ampere liefern. Der Schrittmotor kann 2, 3 oder 4 Wicklungen haben, durch Reihenschaltung erhält man 24, 36 oder 48 V. Parallelschaltung ergibt eine proportional höhere Stromstärke. Es wird schwieriger, den Generator auf die erforderliche Nennspannung zu "übertakten".

Ein im Freien verwendeter Generator (Windpark für ein Privathaus, Fahrradgenerator) wird empfohlen, um ihn vor Regen, Straßenschmutz und anderen Fremdkörpern zu schützen, indem er in einem separaten Gehäuse untergebracht wird.

Das Gerät, das im Freien mit vielen Stunden täglicher Belastung betrieben wird, benötigt eine regelmäßige (mindestens alle sechs Monate) Schmierung der Lager. Sie wiederum sind in jedem Motor-Generator enthalten.

Motorleitungen und Hilfselektronik nicht kurzschließen. Es ist um ein Vielfaches schwieriger, einen geschlossenen Motor aufgrund einer Kraft zu drehen, die proportional zur Last ist, die die Drehung des Rotors verhindert.Wicklungen, die bei rotierender Welle kurzgeschlossen werden, können durchbrennen. Auch Halbleiterelektronik (Solarzellen, Peltier-Elemente) versagt schnell, wird geschlossen.

Wie man einen Generator mit eigenen Händen herstellt, siehe unten.