Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем электродвигатель из генератора 12 вольт: 6 шагов

Делаем электродвигатель из генератора 12 вольт: 6 шагов

Для человека с «золотыми руками» не существует ничего невозможного. Такие люди способны создать самостоятельно что угодно. Техника, сделанная собственноручно в гараже, в этом плане не является исключением. Насколько это сложно и по силам ли это каждому желающему – попробуем разобраться в данной статье.

Как переделать автомобильный генератор в электродвигатель

Обычно генератор не способен работать как двигатель, если подать на него напряжение. Однако у него есть одно важное достоинство – он практически не создает никакого сопротивления вращению, если на него не подавать никакого тока.

Для превращения его в малогабаритный, но довольно мощный мотор, его придется доработать. Последовательность действий:

1. С задней стороны генератора аккуратно снимается пластиковый внешний кожух.

Под ним размещается 3-х фазный мост выпрямительных диодов, он закрепляется на радиатор. Там же есть щеточный узел, оснащенный контроллером, регулирующим напряжение на выходе.

2. Откручивается радиатор вместе с диодами.

У модели генератора, рассчитанного на 95 Ампер, контролер и щетки имеют один общий корпус, сделанный из пластика. Здесь могут понадобиться кусачки для ускорения процесса удаления.

3. Надо отпилить от контроллера щетки.

Генератор сделан по типу коллекторного мотора. Оснащен 6 выводами от 3-х обмоток на статоре.

4. Для включения обмотки «треугольником» надо соединить их все последовательно друг с другом.

Из генератора удаляется диодный мост, а также схема регулятора напряжения.

5. После этого все элементы устанавливаются на свои места.

Все аккуратно собирается в обратной последовательности. Генератор стал иметь вид как на 5 рисунке.

Скрепка, которая торчит из его задней крышки, является фиксатором подпружиненных щеток, находящихся в заглублении. Благодаря этому легче устанавливается задняя крышка. Ничего при этом не ломается.

6. В конце процедуры сборки скрепка просто вытягивается.

Щетки прочно фиксируются в нужном положении и упираются в коллектор.

В результате манипуляций мы получили самый обычный коллекторный, 3-х фазный электродвигатель на 12 В, мощностью около 1,5 кВт.

Управление

Для управления данным устройством используется контроллер, который обычно ставят на велосипеды. Его предназначение – управление мотор-колесом. Такой контроллер лучше заказать на Али Экспресс.

Напряжение данного элемента можно выбрать любое. Все эти устройства идут с параметром потенциала не меньше 12 В. Важно правильно подобрать мощность контроллера: она не должна быть меньше 1,5 кВт.

Чтобы запустить генератор как электродвигатель, нужно его коллектор обеспечить постоянным напряжением. Для его подачи щеточный узел устанавливается на место, затем на него подается 12 Вольт.

Ток для этого элемента достаточно большой, однако его можно уменьшить. Все будет зависеть от необходимой мощности. После подключения контроллера к мотору и к аккумуляторной батарее 12 В при помощи ручки управления регулируются обороты коленчатого вала двигателя.

Потом этот мотор устанавливается на велосипед или на что-то подобное. 1,5 кВт мощности достаточно для данного вида транспортного средства.

Сборка схемы управления мотором

При необходимости можно продолжить эксперимент и собрать схему для управления 3-х фазным двигателем, имеющим прямой привод на колесо.

  • Из существующего блока усилителя руля автомобиля, работающего на 3-х фазный двигатель, надо изъять блок с силовыми транзисторами.

Применить его как полноценный модуль управления мотором (BLDC) уже не получится.

  • Далее подключается блок силовых транзисторов к элементу 2CAN через самодельную плату, оснащенную драйверами управления транзисторами.

Ее можно сделать простым и быстрым способом – с помощью лазерной печати и утюга. Общая схема соединений показана на 8 рисунке.

Поскольку на плате 2CAN сделана разводка не всех выводов данного элемента и микроконтроллера, нужно добавить еще соединений при помощи навесного монтажа. В результате получается конструкция, показанная на рисунке.

Читайте так же:
Ежесменное техническое обслуживание оборудования

Источник питания и проверка устройства

В качестве источника питания лучше использовать семиамперный аккумулятор на 12 В. Через предохранитель с параметром в 30 А подается ток на схему. Обороты генератора получаются в диапазоне от 0 до 420 оборотов в минуту. Если на шкив генераторного устройства натянуть колесо сечением 20 см, обеспечивается максимальная скорость в 16 км в час.

Далее подключается генератор. Самым элементарным методом можно оценить крутящий момент, который способен он развить. Для этого надо попытаться поднять груз, подвешенный за веревку к генераторному шкиву.

Две 5-литровые бутылки, наполненные водой, если использовать диаметр в 5,5 см, генератор с легкостью поднимает емкости на высоту 50 см примерно на 3 секунды. Ток от аккумулятора показывает при этом 16 Ампер, напряжение падает до 11 В. Получается, что аккумулятор слабоват для данного груза.

Выходит, что гарантируется крутящий момент приблизительно 2,75 ньютона на метр, показывается при этом 3 оборота за 1 секунду.

Заключение

Нет ничего невозможного. Нужно только желание и знания. Последнее можно почерпать в интернете: благо, там много всего интересного и полезного можно найти.

Как сделать генератор переменного тока своими руками

в т.ч. гостей: 157
пользователей: 0

Простой грубый расчет ветрогенератора для домашнего мастера

Заголовок не совсем точен — эта статья, скорее, введение в понимание работы ветряка и на что следует обратить внимание в первую очередь при желании самостоятельно его изготовить.

Плата защиты BMS 3S 25A: схема, доработка, применение
Описана распространенная плата БМС для литиевых аккумуляторов. Дана схема и некоторые ее доработки для более стабильной работы.

Доработка штатного DC-DC солнечной панели до MPPT
Относительно простая доработка солнечной батареи с USB выходами для увеличения снимаемой с нее мощности и получения возможности заряжать внешние LiIon аккумуляторы.

Прекращаем ставить диод
Рассмотрена простая схема «идеального» диода. Работа схемы разобрана до мелочей, поэтому собрать ее сможет даже полный «чайник» в электронике.

Сбор энергии из холодного ночного неба

Используя физический принцип радиационного охлаждения неба, команда смогла собрать небольшое, но полезное количество энергии из холодного ночного неба, используя простое, недорогое и некритичное устройство.

Мощная походная солнечная электростанция

Глубокий переразряд Li-ion на примере аккумуляторов Sony

Как влияет на характеристики Li-Ion аккумулятора его глубоких разряд (вплоть до нуля)? Насколько он вреден, или, наоборот, относительно безопасен? В статье попытка разобраться с этим. Не на профессиональном, конечно, уровне, но как информация к размышлению.

Модульный накопитель на LiFePo4 аккумуляторах. Часть.2

Продолжение описания сборки самодельного модульного накопителя на LiFePo4 аккумуляторах.

Модульный накопитель

Плата мощной повышайки на TPS61088A
Весьма неплохая платка повышающего преобразователя, поддерживающая протоколы быстрой зарядки.

Самодельный генератор

Не все существующие электросети (в особенности действующие в удалённых от городов регионах) могут обеспечить потребителя полноценным питанием, подходящим для работы современного бытового оборудования. В связи с низким качеством поступающего с подстанций напряжения и его частыми отключениями многие пользователи вынуждены задумываться о том, чтобы изготовить самодельный генератор электроэнергии. С тем, как выглядит такой асинхронный генератор внешне, можно ознакомиться на рис. ниже.

Общий вид самодельного генераторного устройства

Указанный подход к решению проблемы электропитания за городом позволяет существенно сэкономить в сравнении с ситуацией, когда генераторное оборудование приобретается через торговую сеть в готовом виде.

Эффект обратимости

Известно, что принцип работы любого генерирующего электрический ток устройства основан на преобразовании одной формы энергии (тепла, например) в необходимый для электропитания оборудования вид. Можно воспользоваться так называемыми альтернативными (их ещё называют возобновляемыми) источниками энергоснабжения, однако указанный способ связан с ещё большими материальными и производственными издержками.

Гораздо проще и экономнее сделать самодельный генератор тока, воспользовавшись потенциальными возможностями имеющегося в распоряжении пользователя старого асинхронного электродвигателя.

Основанием для такого изготовления является известный в электротехнике принцип обратимости процессов взаимодействия электромагнитных полей, что объясняется спецификой происходящих при этом электрических процессов. Если в двигателе трёхфазную энергию тока используют для превращения её в механическое вращение вала, то в генераторе всё происходит строго наоборот. В этих агрегатах принудительное вращение якоря трансформируется в текущий по фазным обмоткам электрический ток, мощность которого расходуется на обслуживание потребителя (смотрите рисунок ниже).

Читайте так же:
Горн из газового баллона своими руками

Принцип работы генератора

Таким образом, перед тем, как сделать образец самодельного электрогенератора из бывшего в употреблении асинхронного двигателя в самом общем случае необходимо проделать следующие манипуляции:

  • Клеммы, на которые подаётся трёхфазное (или однофазное – для коллекторных образцов изделий) напряжение нужно превратить в выходные контакты генератора;
  • К подвижной части генератора, от которой работал тот или иной механизм (станок, например) следует приспособить привод от внешнего источника механического вращательного импульса;

Дополнительная информация. В качестве такого источника может применяться любой подходящий для конкретных условий движитель, вращающийся под воздействием энергии сгорающего топлива (бензина, газа или солярки). При наличии в частном хозяйстве ветряка или самодельной водяной мельницы решение вопроса с приводом существенно упрощается.

  • Из-за дороговизны бензина в условиях загородного хозяйства единственно приемлемым вариантом является изготовление небольшой электростанции, работающей от дизельного движка или на газу.

В этом случае работающий на сравнительно дешёвом топливе двигатель через специальную приводную муфту подсоединяется к валу сооружаемой конструкции, которая после небольшой доработки превращается в генератор переменного тока.

Выбор конструкции

Изготовить генератор из асинхронного двигателя можно вполне успешно, если внимательно изучить конструкцию и устройство каждого из указанных механизмов. Рассмотрим сначала типовой асинхронный двигатель, работающий по принципу скольжения ротора в отстающем по фазе электромагнитном поле статора. Неподвижная часть этого агрегата (статор) оборудуется, как известно, тремя катушками, смещёнными относительно друг друга в пространстве на 120 геометрических градусов.

За счёт взаимодействия подвижного и неподвижного поля в статорных катушках наводится переменное напряжение, представленное последовательностью трёх рабочих фаз (А, В и С).

Более простой вариант изготовления синхронной машины (генератора) предполагает применение б/у коллекторного однофазного двигателя, имеющего в своём составе устройство смещения фазы на конденсаторе фиксированной ёмкости.

Изготовление однофазной системы существенно упрощает конструкцию будущего генератора, но мощность такого изделия сравнительно невелика. Это обстоятельство не позволяет использовать его для питания некоторых образцов однофазных силовых агрегатов (скважинного насоса, например).

Обратите внимание! Однофазного устройства, собранного на базе коллекторного движка, по мощности может хватить разве что на энергоснабжение домашней осветительной сети.

В случаях, когда возникает необходимость в подключении к питающей линии более мощного силового оборудования, единственно правильное решение – изготовить генератор из асинхронного механизма (рисунок ниже).

Асинхронный двигатель

Рассмотрим, как можно переделать этот механизм в трехфазный генератор, более подробно.

Порядок доработки обмоток

Прежде чем сделать генератор из асинхронного двигателя, следует разобраться с его статорными катушками, соединёнными между собой и включаемыми в питающую линию по определённой схеме.

Дополнительная информация. Для классического подключения асинхронных механизмов используются два типа включения статорных обмоток: по так называемой схеме «звезда» или «в треугольник».

В первом случае все три линейных катушки (А, В и С) с одной стороны объединяются в общий нулевой провод, в то время как вторые их концы подключаются к трём фазным линиям. При включении «треугольником» конец одной катушки соединяется с началом второй, а её конец, в свою очередь, – с началом третьей обмотки и так далее вплоть до замыкания цепочки.

В результате такого подключения образуется правильная геометрическая фигура, вершины которой соответствуют трём фазным проводам, а нулевой провод вообще отсутствует.

Читайте так же:
Как снять статор на болгарке

Из соображений простоты монтажа и безопасности эксплуатации в бытовых схемах обычно выбирается подключение типа «звезда», обеспечивающее возможность организации местного (повторного) защитного заземления.

При доработке двигателя следует снять крышку распределительной коробки и получить доступ к клеммам, на которые в нормальных условиях поступает трёхфазное питающее напряжение. В генераторном режиме к этим контактам следует подсоединить питающую линию с подключёнными к ней бытовыми трёхфазными потребителями.

Для организации однофазного питания (розеточных линий и цепей освещения, в частности) их нужно будет подключить одним концом к выбранному фазному контакту А, В или С, а другим – к общему нулевому проводу. Порядок подсоединения проводов к асинхронному двигателю приводится на следующем рисунке.

Схема разводки на распредкоробке

Важно! В случае нескольких линейных (однофазных) нагрузок необходимо распределить их по фазам таким образом, чтобы те были загружены более-менее равномерно.

Таким образом, генератор своими руками, собранный из трёхфазного двигателя, будет нагружен на все питающие цепи, а конечные потребители получат полагающиеся им нормативные мощности.

Организация приводной части

В бытовых условиях в качестве механического привода, как правило, используются типовые бензогенераторы, с которых момент вращения передаётся непосредственно на рабочий вал. Основная проблема при таком подключении – организация надёжного муфтового сцепления, полностью передающего крутящий момент на ось якоря генератора (в данной ситуации его функцию выполняет ротор двигателя).

При её обустройстве самый оптимальный вариант – это обратиться за помощью к профессиональным механикам, которые помогут организовать муфтовое соединение требуемого качества и надёжности.

Обратите внимание! Ротор переделываемого механизма напоминает по своей конструкции обмотку статора с тремя сдвинутыми на 120 градусов обмотками (он называется в этом случае фазным).

Ротор фазного типа

Линейные выводы каждой из обмоток соединяются со съёмными контактными кольцами, посредством которых на механизм двигателя через графитовые щётки подавалось запускающее напряжение. Если оставить всё как было, получается очень непростая в изготовлении и обслуживании конструкция, использовать которую в составе будущего генератора не имеет смысла.

Для удобства переделки лучше всего воспользоваться схемой короткозамкнутой подвижной части, которая может быть получена путём закорачивания рабочих выводов каждой из катушек фазного ротора.

Генератор на постоянных магнитах

Известен ещё один способ обустройства бытовых генераторов, состоящий в использовании при изготовлении мощных постоянных магнитов и ряда дополнительных приспособлений (в некоторых средствах массовой информации их ещё называют «вечными»).

Принцип работы такого источника энергии на магнитах состоит во взаимодействии эм полей, создаваемых постоянными магнитными заготовками, жёстко закреплёнными на статорной и роторной части устройства (смотрите рисунок ниже).

Генератор на магнитах

Основное преимущество таких двигателей, выполняющих функцию генератора, – отсутствие потребности в источнике внешней энергии или в топливе. Однако и в данном случае не обходится без недостатков, проявляющихся, в первую очередь, в том, что сильные магнитные поля могут негативно сказываться на здоровье обслуживающего персонала.

С учётом этого недостатка во всех остальных ситуациях такой электромотор широко применяется в различных приводных узлах, нередко устанавливаемых на промышленном оборудовании. В качестве примера может быть приведён известный среди специалистов генератор, под обозначением «г 303».

В заключение обзора самодельных генераторов следует заметить, что для переделки их из асинхронных двигателей может потребоваться целый комплект специального съёмного инструмента, по своему составу напоминающий автомобильное оборудование.

Видео

Электрогенератор, сделанный своими руками: порядок сборки

Как сделать генератор

Очень часто любителям отдыха на природе не хочется отказываться от удобств повседневной жизни. Поскольку большинство из этих удобств связано с электричеством, появляется необходимость в таком источнике энергии, который можно было бы взять с собой. Кто-то покупает электрогенератор, а кто-то решается сделать генератор своими руками. Задача не из лёгких, но вполне выполнимая в домашних условиях для любого, кто обладает техническими навыками и нужным оборудованием.

Читайте так же:
Бесконтактный способ измерения температуры

Выбор типа генератора

Прежде чем решиться сделать самодельный генератор на 220 В, стоит подумать о целесообразности такого решения. Необходимо взвесить все за и против и определить, что подойдет вам больше — заводской образец или самодельный. Вот основные достоинства промышленных аппаратов:

  • Надёжность.
  • Высокая производительность.
  • Гарантия качества и возможность получения технического обслуживания.
  • Безопасность.

Виды генераторов

Однако у промышленных образцов есть один существенный недостаток — очень высокая цена. Не всем по карману такие агрегаты, поэтому стоит подумать и о достоинствах самодельных устройств:

  • Низкая цена. В пять раз, а иногда и больше, меньшая цена по сравнению с заводскими электрогенераторами.
  • Простота устройства и хорошее знание всех узлов аппарата, так как всё собрано собственноручно.
  • Возможность модернизировать и улучшать технические данные генератора под свои потребности.

Сделанный своими руками в домашних условиях электрогенератор вряд ли будет отличаться высокой производительностью, но обеспечить минимальные запросы вполне способен. Ещё один минус самоделки — это электробезопасность.

Не всегда она отличается высокой надёжностью, в отличие от промышленных образцов. Поэтому следует очень серьезно подойти к выбору вида генератора. От этого решения будет зависеть не только экономия денежных средств, но и жизнь, здоровье близких и самого себя.

Конструкция и принцип работы

Электромагнитная индукция лежит в основе работы любого генератора, вырабатывающего ток. Всем, кто помнит закон Фарадея из курса физики за девятый класс, понятен принцип преобразования электромагнитных колебаний в постоянный электроток. Также очевидно, что создать благоприятные условия для подачи достаточного напряжения не так уж просто.

Любой электрогенератор состоит из двух основных частей. Они могут иметь разную модификацию, но присутствуют в любой конструкции:

Генератор своими руками

  • Статор. Это статичная часть генератора. В ней находится двигатель, металлический регулятор электромагнитного поля, другие вспомогательные приспособления и крепления.
  • Ротор. Подвижная часть с равноудалёнными от середины магнитами. Его роль заключается в создании электромагнитного поля.

Существуют две основных разновидности генераторов в зависимости от типа вращения ротора: асинхронные и синхронные. Выбирая одну из них, учитывают преимущества и недостатки каждой. Чаще всего выбор народных умельцев падает на первый вариант. Для этого есть веские причины:

Статор

  • Генераторы из первой группы обладают более простой конструкцией, поэтому их проще собрать в домашних условиях.
  • Потери КПД у первой группы ниже, чем во второй на 5−6%.
  • У асинхронных генераторов есть выпрямитель и они более устойчивы к перепадам напряжения, что защищает подключённые электроприборы от поломок.
  • Простой корпус позволяет быстрее и качественнее обслуживать агрегат, в отличие от синхронного аналога.
  • Асинхронные электрогенераторы можно подключать к компьютеру и другим электроприборам, высокочувствительным к перепадам электронапряжения.
  • Низкий процент нагрева корпуса тоже говорит в пользу асинхронного варианта.
  • Детали, из которых собирают асинхронный аппарат, могут служить до 15 лет при должном уходе, с приборами из второй группы в этом отношении всё намного сложнее.

В связи с приведёнными доводами, наиболее вероятным выбором для самостоятельного изготовления является асинхронный генератор. Остается только найти подходящий образец и схему его изготовления.

Порядок сборки агрегата

Для начала следует оборудовать рабочее место необходимыми материалами и инструментами. Рабочее место должно соответствовать правилам техники безопасности при работе с электроприборами. Из инструментов понадобится всё, что связано с электрооборудованием и техобслуживанием автомобилей. По сути, хорошо оснащенный гараж вполне годится для создания своего генератора. Вот что понадобится из основных деталей:

Читайте так же:
Как работать с монтажной пеной без пистолета

Ротор

  • Источник энергии. Здесь выбор огромный: от ветряной мельницы до солнечных батарей, но наиболее приемлемым является жидкое топливо.
  • Двигатель. Опять же всё зависит от выбора источника энергии. Мотор для генератора кто-то решается сделать собственноручно, обычно переделав или починив сломанный двигатель. А кто-то берёт электромотор от испорченного бытового прибора, например, от стиральной машины или насоса.
  • Статор и ротор. Лучший вариант — найти готовые, чтобы не заниматься перемоткой и очень сложными работами по их подгонке. Обычно в электродвигателе всё уже есть.
  • Электропровода и различные клеммы для крепления. Кроме того, понадобится изоляция.
  • Выпрямитель или трансформатор для регулирования выходящего тока.
  • Дополнительные электроприборы и датчики для контроля работы агрегата.

Собрав необходимые материалы, приступают к расчёту будущей мощности аппарата. Для этого необходимо выполнить три операции:

Детали генератора

  1. Тахометром замерить скорость вращения двигателя.
  2. К полученному результату добавить 10% и записать полученное значение. Это число показывает предел перегрева двигателя.
  3. Используя специальную таблицу, подобрать конденсаторы для увеличения или уменьшения мощности, если в этом есть необходимость.

Когда конденсаторы припаяны на места, и на выходе получается нужное напряжение, производят сборку конструкции.

При этом следует учитывать повышенную электроопасность таких объектов. Важно продумать правильное заземление генератора и тщательно изолировать все соединения. От выполнения этих требований зависит не только срок службы прибора, но и здоровье тех, кто им будет пользоваться.

Устройство из автомобильного двигателя

Пользуясь схемой сборки приспособления для получения тока, многие придумывают собственные невероятные конструкции. Например, генератор на велосипедной или водяной тяге, ветряной мельнице. Однако есть вариант, который не требует особых конструкторских навыков.

Самодельный генератор на 220в

В любом двигателе автомобиля есть электрогенератор, который чаще всего вполне исправен, даже если сам движок уже давно отправлен в утиль. Поэтому разобрав двигатель, можно воспользоваться готовым изделием для своих целей.

Решить проблему с вращением ротора намного проще, чем думать, как его сделать заново. Можно просто восстановить поломанный двигатель и использовать его, как генератор. Для этого из двигателя удаляются все лишние узлы и приспособления.

Ветряная динамо-машина

В местах, где ветра дуют, не прекращая, неугомонным изобретателям не даёт покоя пустая трата энергии природы. Многие из них решаются на создание маленькой ветряной электростанции. Для этого нужно взять электродвигатель и переоборудовать его в генератор. Последовательность действий будет следующей:

Генератор своими руками

  1. Достать ротор и проточить его под установку магнитов.
  2. Используя шаблон, приклеить эпоксидной смолой магниты к ротору.
  3. Перемотать двигатель более толстым проводом для поднятия силы тока и уменьшения напряжения.
  4. Собрать генератор и проверить электродрелью его работоспособность. Для этого можно подключить лампочку или прибор для замера силы тока.
  5. Можно приступать к изготовлению лопастей ветряка. Для этого нужно взять трубу ПВХ (160 мм) и вырезать из неё лопасти по чертежу.
  6. Взять винт 1,7 мм диаметром и приварить к нему широкую шляпку для крепления лопастей.
  7. Приклеить лопасти к винту.
  8. Закрутить винт в ротор генератора.
  9. Сделать металлическую подставку для динамо-машины. Её оснащают хвостом и подшипником для вращения по ветру.
  10. Установить стойку для подъёма конструкции и удержания. Её делают из металлической трубы среднего диаметра.
  11. Подключить контролёр и другие приборы для более эффективной работы.

Сделав свой ветряк с маленьким электрогенератором или генератор из автомобильного двигателя своими руками, хозяин может быть спокоен во время непредвиденных катаклизмов: в его доме всегда будет электрический свет. Даже выехав на природу, он сможет продолжать пользоваться удобствами, которые обеспечивает электрооборудование.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector