Конструируем генератор из двигателя стиральной машины

Фото ветрогенераторов своими руками

Также рекомендуем просмотреть:

• Полировка фар своими руками
• Строительные леса своими руками
• Точилка для ножей своими руками
• Антенный усилитель
• Восстановление аккумулятора
• Мини паяльник
• Как сделать электрогитару
• Оплетка на руль
• Фонарик своими руками
• Как заточить нож для мясорубки
• Электрогенератор своими руками
• Солнечная батарея своими руками
• Течет смеситель
• Как выкрутить сломанный болт
• Зарядное устройство своими руками
• Схема металлоискателя
• Станок для сверления
• Нарезка пластиковых бутылок
• Аквариум в стене
• Врезка в трубу
• Стеллаж в гараж своими руками
• Симисторный регулятор мощности
• Фильтр низких частот
• Вечный фонарик
• Нож из напильника
• Усилитель звука своими руками
• Трос в оплетке
• Пескоструйный аппарат своими руками
• Генератор дыма
• Акустический выключатель
• Воскотопка своими руками
• Туристический топор
• Стельки с подогревом
• Паяльная паста
• Полка для инструмента
• Пресс из домкрата
• Золото из радиодеталей
• Штанга своими руками
• Как установить розетку
• Ночник своими руками
• Аудио передатчик
• Датчик влажности почвы
• Счетчик Гейгера
• Древесный уголь
• Wi-Fi антенна
• Электровелосипед своими руками
• Ремонт смесителя
• Индукционное отопление
• Стол из эпоксидной смолы
• Трещина на лобовом стекле
• Эпоксидная смола
• Как поменять кран под давлением
• Кристаллы в домашних условиях

Помогите проекту, поделитесь в соцсетях 😉

От теории к практике

Соорудим ветрогенератор из мотора своими руками. Для простого понимания к инструкции прилагаются схемы и видео. Вам понадобятся:

• Устройство для передачи энергии ветра к ротору;
• Конденсаторы на каждую обмотку статора.

Сформулировать правило, по которому бы вы могли с первого раза подобрать устройство для улавливания ветра, сложно. Тут нужно руководствоваться тем, что при работе техники в генераторном режиме частота вращения ротора должна быть выше на 10%, чем при работе в качестве двигателя. Учитывать нужно частоту не номинальную, а холостого хода. Пример: номинальная частота 1000 оборотов, а в холостом режиме – 1400. Тогда для выработки тока понадобится частота, равная примерно 1540 оборотам в минуту.

Подбор конденсаторов по емкости производится по формуле:

C – искомая емкость. Q – скорость вращения ротора в оборотах в минуту. П – число «пи», равное 3,14. f – фазовая частота (постоянная величина для России, равная 50 Герцам). U – напряжение в сети (220, если одна фаза, и 380, если три).

Пример расчета: трехфазный ротор вращается со скоростью 2500 оборотов в минуту. Тогда C = 2500/(2*3,14*50*380*380)=56 мкФ.

Как соединять?

Рассмотрим, как сделать генератор из асинхронного двигателя, на примере трехфазного мотора:

1. Соедините вал с устройством, приводящим во вращение ротор за счет энергии ветра;
2. Подключите конденсаторы по схеме треугольник, вершины которого соедините с концами звезды или вершинами треугольника статора (зависит от типа соединения намоток);
3. Если на выходе требуется напряжение 220 Вольт, соедините статорные намотки в треугольник (конец первой обмотки – с началом второй, конец второй – с началом третьей, конец третьей – с началом первой);
4. Если вам нужно запитать приборы от 380 Вольт, то для соединения статорных обмоток подойдет схема «звезда». Для этого соедините начало всех намоток вместе, а концы подключите к соответствующим емкостям.

Пошаговая инструкция о том, как сделать своими руками однофазный ветрогенератор малой мощности:

1. Вытащите из старой стиральной машины электродвигатель;
2. Определите рабочую намотку и подключите параллельно ей конденсатор;
3. Обеспечьте вращение ротора за счет энергии ветра.

Получится ветряк, как на видео, и он выдаст 220 Вольт.

Для электроприборов, питающихся от постоянного тока, дополнительно потребуется установка выпрямителя. А если вы заинтересованы в контроле параметров источника питания, установите на выходе амперметр и вольтметр.

Электродвигатель – это устройство, выступающее в качестве преобразователя энергии и работающее в режиме получения механической энергии из электрической. Путем несложных превращений без использования постоянного магнита, но благодаря остаточной намагниченности, мотор начинает работать в качестве источника питания. Это два взаимообратных явления, помогающие вам экономить: не нужно покупать ветрогенератор, если без дела валяется электрический двигатель. Смотрите видео и учитесь.

Безопасность

Очень важный пункт. Потому что многие не догадываются, какие проблемы могут возникнуть от использования на первый взгляд безопасного источника энергии. При работе ветрогенератора лопасти могут развивать скорость, превышающую 100 и 200 км/ч. Маленький болтик или кусочек металла может убить взрослого мужчину при прямом попадании.

Электрогенератор установки издает звук на сверхнизкой частоте, также называемый «инфразвук». Он пагубно влияет на здоровье человека и может сильно сказаться на самочувствии живущих по близости людей. Необходимо устанавливать ветрогенераторы на расстоянии более 5 их высот от жилых построек.

Принцип работы устройства

Принцип работы самодельных генераторов переменного тока на 220 В ничем не отличается от устройств, которые применяются в промышленных целях. И те и другие перерабатывают кинетическую энергию в электрическую.

Вырабатываемая генератором электроэнергия передаётся в аккумуляторы. Последние должны оснащаться модулем контроля заряда. Из аккумуляторов электроэнергия поступает в инвертор постоянного напряжения. Таким образом, можно создать переменное напряжение. Оно будет подходить для использования в бытовых целях, то есть с параметрами 220 В и 50 Гц.

Чтобы преобразовать переменное напряжение в постоянное, необходимо установить специальный контроллер. Именно благодаря ему аккумуляторы заряжаются. Иногда инверторы могут выполнять функцию источника бесперебойного питания. То есть в случае отсутствия централизованного электричества или перебоев в его работе асинхронный генератор переменного тока можно использовать для бытовых целей, питания различных приборов, работающих на 220 В.

Как сделать ветрогенератор из стиральной машинки

Необходимо купить неодимовые магниты и расположить их на роторе. Для того чтобы приклеить используйте суперклей. Затем оберните их бумагой и залейте поверхность эпоксидной смолой. Лопасти можно изготовить из труб диаметром 16 мм. Главное чтобы они были прочные и легкие.

Устанавливаем генератор с ротором и лопастями на несущую рейку и оборачиваем его защитным кожухом. Силовую установку следует крепить при помощи шарнирного механизма, а основание мачты прочно соединить с бетонным основанием. Провод от генератора проведите до распределительного щитка и проверьте работоспособность установки.

Для лучшего понимания лучше ознакомиться со схемой и устройством ветрогенератора.

Этапы проведения работ

Подготовка шаблона

Итак, сердечник готов, теперь можно переходить к процессам, которые относятся к категории «своими руками». Чтобы закрепить магниты на сердечнике стиралки, необходимо какое-то приспособление. Его можно изготовить из жестяной полосы или из другого схожего по техническим характеристикам материала.

Длина и ширина полосы жести подгоняется под размеры диаметра сердечника и ширины пазов. То есть, шаблон должен точно лечь по месту установки магнитов

Обратите особое внимание на то, что расстояние между магнитами должно быть одинаковое

Сборка генератора

Все готово, можно переходить к сборке электродвигателя-генератора своими руками. Сразу скажем, что данный процесс требует особого терпения. Здесь спешить не надо. Все дело в том, что магниты будут устанавливаться в пазы сердечника электродвигателя на клей. Небольшие их размеры создают трудность и неудобство в установке, клей скользит, его брызги будут попадать на руки, иногда даже на лицо. Так что пренебрегать мерами охраны труда не стоит. Все-таки клеевой состав – химический раствор, достаточно активный.

Итак, вот схема сборки, как сделать генератор своими руками:

поперек ротора наклеивается приготовленный жестяной шаблон;
затем в приготовленные пазы устанавливаются неодимовые магниты, здесь очень важно, как было сказано выше, точно соблюдать расстояние установки и угол наклона элементов, потому что даже небольшое отклонение от этих двух параметром может стать причиной залипания, что обязательно приведет к снижению мощности самодельного генератора;
теперь промежуток между магнитами надо заполнить специальным материалом, который называется холодная сварка, она очень похожа на пластилин;
и последний этап – шлифовка поверхности наждачной бумагой, его можно провести, установив ротор в тиски, а можно на полу или столе;
собирается весь электродвигатель своими руками.

Тестирование генератора

Чтобы проверить, как работает собранный нами генератор, необходимо несколько дополнительных элементов. А именно:

• аккумулятор небольшой емкости, можно от мотоцикла;
• выпрямитель;
• мультиметр для определения мощности зарядки;
• контролер заряда.

Схема подключения генератора для тестирования такова: две обмотки генератора соединяются через выпрямитель с контролером заряда. Последний подключается к аккумулятору. Мультиметр также подключается к клеммам аккумуляторной батареи.

Самое сложное в проверке – это крутить ротор электродвигателя. Вручную достичь необходимой скорости вращения не получится. Поэтому рекомендуется использовать для этих целей или дрель, или шуруповерт. Соединяете один из этих инструментов к ротору двигателя (варианты здесь разные, и их немало) и начинаете крутить со скоростью вращения 800-1000 об/мин. Если сделанный вами генератор выдает напряжение 220-300 вольт, то это отличный показатель. Если напряжение очень низкое, то, значит, сборка ротора была проведена некачественно. В основном это касается монтажа магнитов (неравномерная установка и не все элементы прикреплены под одним и тем же углом).

Где использовать

Сделать генератор из электродвигателя стиралки нам удалось. Тестирование показало, что он работает. И что дальше? Где можно этот агрегат использовать?

В принципе, если найти энергию, которая смогла бы вращать ротор, то проблем с электроэнергией, к примеру, в небольшом загородном доме, не было бы. Поэтому домашние мастера предлагают несколько часто используемых варианта:

• Установить генератор к бензиновому двигателю. К примеру, это может быть старая пила «Дружба» или мотор от мотоцикла.
• Подключить к ветряку, тем самым сделав ветровой генератор тока.
• Соединить с гидротурбиной, которую установить в самодельный водопад или быстро текущий ручей.

Два последних варианта самые дешевые, так как нет необходимости покупать дополнительный энергоноситель. Это экологически чистые установки, работающие на альтернативном топливе.

И еще один момент. Сделать из мотора стиральной машинки генератор мощностью 5 кВт и больше не получится. Поэтому не уповайте на то, что из этого агрегата можно сделать прибор, полностью заменяемый электрическую сеть. Но для пары комнат или для бани (гаража и так далее) подойдет. Максимум, что может выработать такой генератор – это 2 кВт. К тому же 380 вольт от него также не ждите.

Добавим, что из двигателя постоянного тока также можно сделать генератор. Тем более, в некоторых стиральных машинках, такие агрегаты устанавливаются. В таких моторах отличительной чертой выступают графитовые щетки.

Конструкция и принцип действия электрогенератора

Опытами подтверждается и то, что магнитное поле создает переменное электрическое поле. Ниже показана схема, которая доступно иллюстрирует принцип действия генератора.

Если металлическую рамку поместить и повращать в магнитном поле, то пронизывающий ее магнитный поток начнет меняться. Это приведет к образованию индукционного тока внутри рамки. Если соединить концы с потребителем тока, к примеру, с электрической лампой, то можно наблюдать ее свечение. Это говорит о том, что механическая энергия, затрачиваемая на вращение рамки внутри магнитного поля, превратилась в электрическую энергию, которая помогла загореться лампе.

Конструктивно электрогенератор состоит их тех же частей, что и электродвигатель: из корпуса, статора и ротора. Разница заключается лишь в принципе действия. Не ротор приводится в движение от магнитного поля, создаваемого электрическим в статорной намотке. А появляется электрический ток в обмотке статора за счет изменения магнитного потока, пронизывающего ее, благодаря принудительному вращению ротора.

Виды и описание асинхронного двигателя

Асинхронный генератор, производящий электроэнергию, представляет собой индукционный прибор переменного тока. Обеспечивая быстрое вращение ротора, мотор практически без изменений настроек и схемы, вырабатывает электричество.

Виды двигателя:

1. Короткозамкнутый – содержит неподвижный статор и вращающийся ротор, движение которого основано на работе подшипников, прикрепленных к двигателю. Изолированные стальные сердечники, в пазы неподвижного статорного сердечника проложен провод, в пазах роторного установлена обмотка. Перемычки-кольца замыкают обмотку ротора. Путем преобразования механических движений создается электрический ток. Преимущество данного вида двигателя – долговечность и надежность.
2. Фазный – составляющие такие же, как и у предыдущего вида мотора, только концы обмотки крепятся к кольцам вала. Проходящие по ним щетки, соединяют провода с реостатом. Использование этого вид генератора ограничено низким уровнем надежности, несмотря на то, что прибор дорогостоящий и ему нужен специализированный сервис.

Характеристики ветрогенератора

Сначала необходимо определиться с желаемым итоговым результатом. Характеристики электродвигателя, выполняющего роль генератора, могут быть разными, и от этого зависит, сколько электроэнергии устройство будет вырабатывать за единицу времени.

Для производства среднего количества энергии генератор должен иметь приблизительно такие характеристики:

1. Минимальная мощность установки — 1.3 кВт.
2. Желательны неодимовые магниты в конструкции. Их функция заключается в обеспечении электромагнитной движущейся силы. Для этого может применяться и стальная гильза, которая устанавливается на ротор.
3. Расположение магнитов на роторе должно соответствовать схеме. Это значит, что их полюсы должны быть развёрнуты в правильную сторону.
4. Предварительно вал ротора нужно проточить и подогнать размеры под диаметр магнитов.
5. При установке магнитов не всегда требуется переделывать обмотку. Если она состоит из проводов с большим сечением — ничего страшного, это только увеличит мощность. Самым лучшим вариантом обмотки будет устройство, имеющее шесть полюсов, провод с сечением не более 1.2 мм и максимум 24 витка на катушке.

Как сделать самостоятельно

Для того, сделать самостоятельно асинхронный генератор, нужно подготовить все необходимые инструменты и детали. Выполнив все необходимые пункты сборки, рекомендуется дополнить установку понижающим трансформатором. Поскольку агрегат, имеющий короткозамкнутый ротор, способен производить достаточно высокое напряжение. Следовательно, трансформатор, понижая напряжение, на выходе даст необходимый показатель – 220В.

Как генератор с невысокой мощностью, возможно применение однофазного двигателя от домашней бытовой установки, то есть от насоса, стиральной машинки и прочее. В данном случае необходимо мотор подключить параллельно обмотке, так же как и в двухопорном двигателе. Можно применить в электродвигателе в конденсаторах сдвиг фазы, как один из доступных способов переделки двигателя в асинхронный генератор.

В этом способе нужно предварительно увеличить показатель мощность конденсаторов. Это упрощенный вариант генератора, его применяют для модемов и лампочек. Изменив схему, можно использовать его для подачи питания электрической печке или обогревателю, прибор будет полностью автономен. Таким же образом можно сделать аналогичный генератор, используя постоянные магниты.

Технологические особенности

При создании самостоятельно генератора важно совместить генератор с заземлением оборудования, если будет работать автономно, то обязательно подключить заземление. Если устройство выполняет функцию резерва, предусмотреть его автоматическое отключение при возобновлении подачи напряжения

Для этого устанавливается рубильник или автоматическая система запасного отключения, срабатывающая одновременно с исчезновением напряжения или с его восстановлением. 380  В применяются в крайнем случае, по необходимости.

При подключении к системе потребителей с повышенной мощностью необходимо не допустить перегрузку генератора. Поэтому нужно распределить равномерно потребителей по фазам. Уровень безопасности гарантирован при показателе не более 1/3 нагрузки на 1 фазу.

От электродвигателя к электрогенератору

Жизнь человека сегодня немыслима без электричества. Поэтому всюду строятся электростанции, преобразующие энергию воды, ветра и атомных ядер в электрическую энергию. Она стала универсальной, потому что ее можно преобразовать в энергию движения, тепла и света. Это стало причиной массового распространения электродвигателей. Электрогенераторы менее популярны, потому что электричеством государство снабжает централизованно. Но все же иногда случается, что электроэнергия отсутствует, и получить ее неоткуда. В таком случае вам поможет генератор из асинхронного двигателя.

Мы уже говорили выше, что конструктивно электрогенератор и двигатель похожи друг на друга. Отсюда возникает вопрос: нельзя ли это чудо техники использовать в качестве источника как механической, так и электрической энергии? Оказывается, можно. И мы расскажем, как своими руками переделать мотор в источник тока.

Смысл переделки

Если понадобился электрогенератор, зачем его делать из двигателя, если можно купить новое оборудование? Однако качественная электротехника – удовольствие не из дешевых. И если у вас есть не использующийся в данный момент мотор, почему бы ему не сослужить добрую службу? Путем простых манипуляций и с минимальными затратами вы получите отличный источник тока, который сможет питать приборы, обладающие активной нагрузкой. К таким относятся компьютерная, электронная и радиотехника, обыкновенные лампы, обогреватели и сварочные преобразователи.

Но экономия – не единственный плюс. Преимущества электрического генератора тока, сооруженного из асинхронного электродвигателя:

• Конструкция проще, чем у синхронного аналога;
• Максимальная защита внутренностей от влаги и пыли;
• Высокая устойчивость к перегрузкам и короткому замыканию;
• Почти полное отсутствие нелинейных искажений;
• Клирфактор (величина, выражающая неравномерность вращения ротора) не более 2%;
• Обмотки во время работы статичны, поэтому долго не изнашиваются, увеличивая эксплуатационный срок;
• Выработанное электричество сразу обладает напряжением 220В или 380В в зависимости от того, какой двигатель вы решили переделать: однофазный или трехфазный. Это значит, что к генератору можно напрямую подключать потребителей тока, без инверторов.

Даже если электрогенератор не сможет полностью обеспечить ваши нужды, его можно использовать совместно с централизованным электроснабжением. В этом случае речь снова идет об экономии: платить придется меньше. Выгода будет выражаться в разности, полученной путем вычитания выработанного электричества из суммы потребленной электроэнергии.

Что нужно для переделки?

Чтобы своими руками смастерить генератор из асинхронного двигателя, нужно сначала понять, что мешает преобразованию электрической энергии из механической. Напомним, что для образования индукционного тока необходимо наличие изменяющегося со временем магнитного поля. При работе оборудования в режиме мотора оно создается и в статоре, и в роторе за счет питания от сети. Если же перевести технику в режим генератора, окажется, что магнитного поля нет совсем. Откуда же ему взяться?

После работы оборудования в режиме двигателя ротор сохраняет остаточную намагниченность. Именно она от принудительного вращения вызывает индукционный ток в статоре. А для того чтобы магнитное поле сохранялось, потребуется установка конденсаторов, которые обладает током емкостным. Именно он будет поддерживать намагниченность за счет самовозбуждения.

С вопросом, откуда взялось исходное магнитное поле, мы разобрались. Но как приводить в движение ротор? Конечно, если вы раскрутите его своими руками, можно будет питать небольшую лампочку. Но вряд ли результат удовлетворит вас. Идеальное решение – превращение мотора в ветрогенератор, или ветряк.

Так называют устройство, преобразующее кинетическую энергию ветра в механическую, а затем – в электрическую. Ветрогенераторы снабжены лопастями, которые при встрече с ветром приводятся в движение. Вращаться они могут как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

Конструктивные особенности

Изготовление асинхронного генератора своими руками дает множество преимуществ. Это бесплатный источник электричества, который можно использовать в разных целях. К тому же сделать такую работу может даже начинающий мастер.

Конструктивно схема электрогенератора будет состоять из нескольких ключевых элементов:

1. Ротор. Он имеет лопасти, турбину и хвост, который позволяет монтировать конструкцию против направления ветра.
2. Мачта. Может быть с растяжками или без, которые нужны для установки ротора. Как правило, высота мачт составляет около 5—6 метров, хотя это зависит от ветров в определённом регионе.
3. Аккумуляторы. Можно взять старые свинцовые агрегаты.
4. Электрогенератор переменного тока. Для этого нужно подготовить двигатель для последующей переделки.
5. Устройство с дисплеем, чтобы регулировать уровень заряда аккумулятора.
6. Преобразователь электричества. Достаточно мощности в 1 тыс. Вт.
7. Система заземления.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления мотора-генератора своими руками достаточно иметь антисинхронный двигатель. Остальные материалы можно найти в хозяйстве или на специализированных рынках радиотехники.

Могут понадобиться такие инструменты и материалы:

1. Труба из стали с толщиной стенок не менее 3 мм и общим диаметром 6 см и больше. Высоту нужно подбирать индивидуально, в зависимости от скорости ветров в регионе. Но нужно помнить, что чем выше будет мачта, тем сильнее будет дуть ветер и, соответственно, вырабатываться больше электричества.
2. Для изготовления лопастей можно использовать различные материалы, но лучше купить готовую деталь заводского производства, так как она будет идеально откалибрована. Самостоятельно изготовить её можно из труб или листов ПВХ, металла. Кроме этого, может подойти деревянная доска, профиль из стеклоткани.
3. В качестве основы (опоры для мачты) подойдёт бетонная стяжка. С другой стороны, можно использовать металл или дерево. Нужно только помнить, что за надёжность конструкции отвечает основа. Если опора будет слабой, то мачта со временем рухнет от ветра.
4. Дрель и набор свёрл.
5. Ножовка.
6. Разводной ключ.
7. Рулетка.
8. Лист металла, который будет служить материалом для изготовления мачты.
9. Стальная рама. Она будет выполнять функцию основы для ветрогенератора, поворотного механизма и лопастей.
10. Весь необходимый дополнительный инструмент, включая сварку, с помощью которого можно изготовить устройство.
11. Хомуты для фиксации растяжек.
12. Металлический трос с сечением 12 мм.