Природное электричество, доступное каждому — ветрогенератор своими руками
Не ко всем дачным посёлкам (особенно это относится к новостройкам) подведено электричество. Наличие собственного источника электроэнергии отчасти уменьшает неудобства от этого. Даже если электросеть имеется, то за городом возможны частые отключения и падение напряжения. А ещё можно немного сэкономить на собственном производстве электроэнергии. И просто интересно создать своими руками собственный ветрогенератор, избавляющий от энергетической зависимости.
Фото: Kdpconsulting.ruKdpconsulting.ru
Содержание статьи 1 Правовые аспекты установки ветряного электрогенератора
Видео дня
2 Классификация ветровых электростанций для частного дома
3 Базовое устройство и принцип действия ветряков-генераторов
4 Как сделать своими руками роторную ветряную установку 4.1 Инструменты и материалы
4.2 Чертежи и схемы
4.3 Инструкция по изготовлению
4.4 Тестирование устройства 5 Самостоятельное изготовление домашней ветродуйки из шагового двигателя 5. 1 Что подготовить для работы
5.2 Чертежи и эскизы
5.3 Технология изготовления
5.4 Проверка работоспособности 6 ФОТО: YouTube.comМастер-класс по изготовлению генератора энергии на неодимовых магнитах 6.1 Что нужно для работы
6.2 Чертежи и схемы
6.3 Пошаговая инструкция 7 Испытание надёжности
8 Заключение Правовые аспекты установки ветряного электрогенератора
Ветрогенератор является необычной собственностью, обладание этим устройством связано с соблюдением определённых правил и законов. Если устройство устанавливается недалеко от мостов, аэропортов и тоннелей, то высота мачты не должна превышать 15 м. Уровень создаваемого шума не должен превышать 70 дБ днём и 60 дБ ночью. Необходима защита от создания телепомех. Экологические службы не должны предъявлять претензии по поводу создания препятствий для миграции перелётных птиц. Желательно перед началом строительства по каждому параметру провести юридическую консультацию и иметь официальные документы. Никакого налогообложения за производство электроэнергии для собственных бытовых нужд законами не предусмотрено. ФОТО: YouTube.comВетряк
Классификация ветровых электростанций для частного дома
Агрегат, преобразующий кинетическую энергию направленного потока воздуха (ветра) сначала в механическую энергию вращающегося ротора, а затем в электрическую энергию, имеет несколько названий – «ветрогенератор», «ветроэлектрическая установка» (ВЭУ), бытовое название – «ветряк». Их классификация предлагает три категории – промышленные для работы на производственных предприятиях; коммерческие, вырабатывающие электричество на продажу; бытовые для индивидуального использования.
В зависимости от расположения оси основного ротора в классификации имеются два типа устройств – вертикальный и горизонтальный. В устройствах вертикального типа ось турбины расположена вертикально по отношению к плоскости земли. Она может работать при небольшом ветре. ФОТО: tcip.ruВетрогенераторы вертикального типа с ротором Савониуса
ФОТО: tcip.ru
ФОТО: tcip.ruВетряк с многолопастным ротором
У машин горизонтального типа ось ротора вращается параллельно поверхности земли. Такие ветрогенераторы имеют большую мощность преобразования энергии ветра в электрический ток. Их предшественники электричество не вырабатывали, но мололи муку, качали воду и делали много других полезных дел.
ФОТО: YouTube.comПредшественник ветрогенераторов
ФОТО: sovet-ingenera.comВариант реализации ветряного двигателя горизонтального типа
ФОТО: YouTube.comСовременная модель ветрогенератора горизонтального типа
Ветрогенератор является отличным решением задачи обеспечения загородного дома электроэнергией. В некоторых ситуациях другого решения и не существует.
Базовое устройство и принцип действия ветряков-генераторов
Любой ветрогенератор превращает энергию потока воздуха в электроэнергию. Под действием ветра крыльчатка любой конструкции начинает вращаться, через трансмиссию передаёт вращение ротору электрической машины, а в ней уже происходит выработка электрического тока. При этом электрические машины могут быть разных типов. Можно скомпоновать ветрогенератор с мотором от стиральной машины, можно построить самодельный генератор на неодимовых магнитах.
ФОТО: yzad.ruУстройство ветрогенератора
Как сделать своими руками роторную ветряную установку
Самодельное изготовление любой ветроэнергетической установки является довольно сложной работой. Многие детали и узлы требуют использования станков и специального оборудования и умения на них работать. Поэтому гораздо разумнее подобрать готовые детали и узлы, а своими руками их при необходимости доработать и выполнить полную сборку.
Одно из серьёзных достоинств ВЭУ роторного типа в том, что она небольшой высоты. При её изготовлении и обслуживании не потребуется высотных работ.
ФОТО: sovet-ingenera.comВетроэнергетическая установка роторного типа
Инструменты и материалы
Если решено сделать своими руками ветроэнергетическую установку роторного типа, то первые шаги на пути к результату должны быть такие: Выбрать вид ротора.
Изучить различные конструкции этого вида.
Подобрать материалы и готовые узлы для его изготовления.
Подготовить соответствующий будущей работе инструмент. В качестве примера приводится изготовление простейшего маломощного ветряка из готовых деталей с вертикальным ротором для зарядки телефонного аккумулятора. Он делается в порядке, указанном в таблице. Иллюстрация
Описание действия Подготовка комплектующих Сборка ротора Сборка всего устройства Чертежи и схемы
Для более мощного и сложного ветрогенератора требуются готовые детали и устройства. Лопасти можно сделать из стандартной 200-литровой металлической бочки. Ротор генератора изготавливается из ступицы тормозного диска от списанного автомобиля и неодимовых магнитов. Чертежи и схемы следует подобрать готовые.
Инструкция по изготовлению Иллюстрация
Описание действия Изготовление лопастей Схемы однофазного и трёхфазного генераторов Изготовление ротора генератора из ступицы автомобильного колеса Генератор из двигателя от стиральной машины Тестирование устройства
Тестирование электрогенератора заключается в проверке его работы под нагрузкой. На его выход надо подключить электролампу, к выходным клеммам вольтметр, а в разрыв любого участка цепи включить амперметр.
Самостоятельное изготовление домашней ветродуйки из шагового двигателя
Шаговые двигатели используются во многих электромеханических устройствах, например в принтерах. Если начать вращать вал такого движка, то на его клеммах появится электрическое напряжение. Это означает, что шаговый электродвигатель можно использовать в качестве электрогенератора.
Что подготовить для работы
Перед началом работы следует обзавестись маленьким шаговым электродвигателем, например от принтера. Приготовить электронные компоненты и провода для того, чтобы собрать схему выпрямителя. Потребуются обрезки тонкой листовой стали или алюминия для создания конструкции. И обязательно мелкий крепёж. Нужен несложный слесарный инструмент и паяльник.
Чертежи и эскизы
Конструкторскую часть можно оформить в виде эскизов. Электродвигатель устанавливается на фанерную пластину по посадочным отверстиям на корпусе моторчика. Схема выпрямителя приведена на рисунке ниже.
ФОТО: YouTube.comЭлектрическая схема выпрямителя для генератора из шагового двигателя
Технология изготовления
Двигатель привинтить к фанерной пластине. Для увеличения его оборотов и получения повышенного напряжения можно сделать повышающий обороты редуктор. Для этого, тщательно определив межцентровое расстояние и выбрав параметры зуба, нужно на этой же базовой пластине на оси установить шестерню большего диаметра.
ФОТО: YouTube.comПовышающий обороты редуктор
Ручка на ведущей шестерне нужна для проверочных работ и для выработки тока при срочной зарядке микроаккумуляторов.
ФОТО: YouTube.comУстройство в сборе для проверки его работы
ФОТО: YouTube.comНа плате установлены мотор-генератор и блок выпрямителя
Проверка работоспособности
Для проверки работоспособности готового устройства к нему подключается USB-тестер. При вращении ручки на мониторе тестера появляется значение величины электрического напряжения.
ФОТО: YouTube.comПроверка работоспособности устройства
Для работы в качестве ветрогенератора на вал двигателя следует одеть крыльчатку. ФОТО: YouTube.comМастер-класс по изготовлению генератора энергии на неодимовых магнитах
Современное эффективное устройство для получения электрической энергии собирается на основе неодимовых магнитов. Когда сборка неодимовых магнитов с большой скоростью движется над сборкой катушек, в них возникает электрический ток.
Что нужно для работы
Для работы нужны: два стальных диска диаметром 170 мм с центральным отверстием для вала;
шариковый подшипник, соответствующий диаметру вала;
неодимовые магниты;
крепёж;
слесарный инструмент;
сварочный аппарат. Чертежи и схемы
Конструкция генератора изображена на рисунке: 1- корпус, 2 — крышка нижняя, 3 — крышка верхняя, 4 — ротор, 5 — неодимовые магниты, 6 — статор, 7 — обмотка, 8 — полумуфта, 9 — уплотнения, 10,11,12 — подшипники, 13 — клеммная коробка.
ФОТО: alter220.ruКонструкция неодимового генератора
Пошаговая инструкция
Инструкция относится к изготовлению деталей аксиального генератора. Технология типовая, её можно применять при создании любых конструкций. Иллюстрация
Содержание работы Подготовка комплектующих
Приобрести автомобильную ступицу или выточить стальные диски, приобрести 12×2 неодимовых магнита, проволоку в эмалевой изоляции диаметром 1,0-1,25 мм Изготовление дисков с 12 магнитами и чередованием полюсов. Магниты залиты полиэфирной смолой. Два диска стягиваются шпильками. Раскладка и соединение катушек для трёхфазного генератора. Coeдинение выполняется звездой. Для кaждoй фaзы coeдиняютcя начало 1-ой с концом 4-ой, начало 4-ой с концом 7-ой, начало 7-ой с концом 10-ой и т. д. Заливка матрицы с катушками эпоксидной смолой Сборка генератора Испытание надёжности
На надёжность при длительной работе проверяется узел подшипников. От динамических нагрузок и вибраций он может разрушиться. Необходимо непрерывное за ним наблюдение и проверка крепежа.
Заключение
Изготавливать самодельные генераторы интересно и полезно. Мастеру приходится мобилизовать свою инженерную смекалку, показать умение работать с различными инструментами, проявить дизайнерский вкус. А результат при этом может привести к финансовому эффекту в виде экономии на оплате за казённое электричество. Обсудить0 Предыдущая ИнженерияКрасный-чёрный – плюс-минус: как определить полярность
Четыре способа показать в домашних условиях, как работает электромагнетизм — журнал
Вчителям
Электромагнит Вам нужны: медный провод, железный гвоздь, магнит, батарейка, скрепки (или кнопки), изолента. Что делать: 1. Обмотать гвоздь проводом так, чтобы с обеих сторон остался запас провода. 2. Сделать на…
Освіторія
10 Сен 2017
Вам нужны: медный провод, железный гвоздь, магнит, батарейка, скрепки (или кнопки), изолента.
Что делать:
1. Обмотать гвоздь проводом так, чтобы с обеих сторон остался запас провода.
2. Сделать на концах провода петельки.
3. Присоединить петельки к полюсам батарейки.
4. Поднести конструкцию (батарейку лучше обернуть материей) к рассыпанным скрепкам.
Что происходит:
Олег Фея, физик
Через провод течет ток, в центре катушки возникает магнитное поле. Провод обматывают вокруг гвоздя, гвоздь намагничивается и притягивает железные предметы. Если батарейку отсоединить, у гвоздя останется остаточный магнитный момент, и еще некоторое время он будет работать как магнит.
Вам нужны: неодимовые магниты, кусачки, медный провод, аккумулятор (AAA).
Что делать:
1. Свернуть провод в форму пружины (можно обматывать вокруг батарейки АА, главное, чтобы диаметр был немножко больше диаметра магнитов).
2. Растянуть скрученный провод так, чтобы витки не касались друг друга.
3. Прикрепить магниты к концам батарейки. Магниты должны «смотреть» друг на друга одинаковыми полюсами.
4. Поместить батарейку с магнитами внутрь пружины.
Что происходит:
Магниты сделаны из проводника. Когда магнит касается провода, круг замыкается — из батарейки ток течет в провод, в проводе возникает магнитное поле, и оно толкает магниты с батарейкой вперед. Если оба магнита прицепить другой стороной к батарейке, она поедет в противоположном направлении.
Вам нужны: новогодний дождик (тонкая полоска алюминия длиной 30 см), алюминиевая тарелка (диаметром по меньшей мере 20 см), чистый сухой кусок шерстяной ткани, кусок толстого пенопласта (больше чем тарелка), скотч, стаканчик из пенополистирола.
Что делать:
1. Прикрепить стаканчик к центру тарелки с помощью скотча.
2. Завязать дождик в кольцо.
3. Натирать шерстью пенопласт в течение 30 секунд.
4. Держа за стаканчик, положить тарелку на пенопласт.
5. Поднять тарелку так, чтобы она «смотрела» внешней стороной на потолок.
6. Бросить дождик на тарелку.
Что происходит:
Экспериментатор трет шерстяной тканью по диэлектрику. Из-за этого на ткани и на пенопластовой пластине остаются электрические заряды противоположного знака (то же происходит, когда волосы электризуются об шерстяной свитер).
Когда на диэлектрик ставят тарелку из металла, на нее переходит заряд. Если бросить фольгу, она тоже получит противоположный заряд и будет летать над тарелкой — заряды отталкиваются, а фольга очень легкая.
Стаканчик нужен для того, чтобы когда экспериментатор перевернет тарелку, заряд с нее не рассеялся из-за контакта с его руками, а пластик — диэлектрик, он не проводит ток, потому заряд остается на тарелке.
Вам нужны: шарик и жестянка от пива.
Что делать:
Потрите шарик о волосы, приблизьте его к жестянке и медленно отдаляйте. Наблюдайте за взаимодействием электронов и протонов.
Что происходит:
Шарик изготовлен из диэлектрика. Если его натереть тканью (или потереть о волосы), на нем останутся заряды. И когда его поднесут к металлической жестянке, эти заряды повлекут перераспределение зарядов в ней: ближе будет заряд, противоположный заряду шарика. Они будут притягиваться.
Поділитися цією статтею
Автор: Освіторія
Создание собственного мини-генератора энергии с помощью магнитов
Если видеоплеер не работает, вы можете посмотреть видео по этой альтернативной ссылке.
Играть с магнитами невероятно весело. Но разве не было бы здорово одновременно играть с магнитами и делать с ними что-то полезное?
Как насчет того, чтобы вырабатывать достаточно энергии, чтобы, например, зажечь лампочку? Следуйте этому руководству, чтобы узнать, как это сделать.
Источник: NewsflareКак вы понимаете, вам понадобятся некоторые инструменты и материалы, прежде чем вы начнете.
Необходимые материалы и приспособления
- Картон/дерево/пластиковый лист
- Щелчковый переключатель
- Неодимовые магниты
- Двигатель постоянного тока
- Пистолет для горячего клея
- Малый пластиковый шкив
- Патрон для лампочки
- Лампочка
- Батарея 9 В и разъем для батареи
- Набор для пайки
- Электрические провода, резисторы и паяльник
Со всем снаряжением в руках пришло время приступить к этой великолепной маленькой постройке.
Шаг 1. Изготовьте катушку динамо-машины и осветительный прибор
Первый шаг – возьмите медный провод некоторой длины (или снимите изоляцию с обычной проводки) и кольцевой магнит. Намотайте проволоку вокруг кольцевого магнита, чтобы получилась динамо-катушка, как показано на видео.
Это займет немного времени, так что наслаждайтесь процессом — на самом деле он довольно катарсический.
Источник: NewsflareСделав это, возьмите осветительную арматуру и при необходимости ослабьте провода, соединяющие клеммы. Возьмите свободные концы провода от катушки, которую вы сделали ранее, и подключите их к клеммам светильника.
Плотно привинтите клеммы, чтобы при необходимости надежно зафиксировать провода.
Источник: NewsflareШаг 2: Сделайте основу
Сделав это, возьмите лист картона, деревянную или пластиковую карту. Если лист слишком велик для ваших целей, обрежьте лист по размеру, чтобы поместиться в светильник, двигатель и аккумулятор по мере необходимости.
Сделав это, возьмите пистолет для горячего клея и приклейте светильник на место к одной стороне листа по мере необходимости. При желании вы можете сначала прорезать небольшое отверстие для проводов, но это не обязательно.
Источник: NewsflareЗатем приклейте катушку вертикально к другой стороне основания.
Шаг 3: Соберите устройство
Затем возьмите аккумулятор и двигатель постоянного тока. Приклейте двигатель к верхней части батареи так, чтобы ротор был направлен наружу в одну сторону.
Сделав это, при необходимости добавьте небольшой пластиковый шкив к ротору двигателя. Затем добавьте каплю горячего клея на конец шкива и приклейте на место еще один магнит-пончик, как показано ниже.
Источник: NewsflareСделав это, добавьте еще немного клея на основание устройства и приклейте аккумулятор/двигатель на место напротив светильника.
Убедитесь, что два магнитных кольца достаточно близко друг к другу, но не соприкасаются, чтобы магнит двигателя мог свободно вращаться, но при этом индуцировать ток в катушке.
Источник: NewsflareПосле этого добавьте немного припоя на каждую из клемм двигателя. Затем возьмите разъем аккумулятора и припаяйте провода к каждой из клемм двигателя по мере необходимости.
После этого вы можете подключить держатель батареи к клеммам 9-вольтовой батареи. На этом этапе ваш самодельный магнитный генератор энергии в основном готов.
Теперь вы можете проверить это, вставив лампочку по вашему выбору в светильник. Затем подключите разъем аккумулятора к клеммам аккумулятора.
Источник: NewsflareЭто должно привести к вращению ротора двигателя благодаря его магниту. Это, в свою очередь, должно индуцировать ток в катушке, чтобы зажечь лампочку!
Если это не так, проверьте проводку, чтобы убедиться, что ничего не отсоединено. Вы также можете протестировать каждую часть устройства, чтобы убедиться, что двигатель работает или аккумулятор действительно заряжен.
Если вам понравилась эта простая сборка, возможно, вас заинтересует создание еще одного проекта на основе магнита? Как насчет, например, вашей собственной машины для перемешивания напитков с магнитным приводом?
Сделай сам: вырабатывай собственное электричество — OpenLearn
Обновлено пятница, 1 марта 2019 г.
Вы хотите самостоятельно производить электричество? Вот пошаговое руководство по созданию собственного генератора.
Этот контент связан с научной квалификацией Открытого университета.
Сделай сам
Генератор — это просто устройство, которое преобразует механическую энергию (получаемую из угля, нефти, природного газа, ветра, воды, ядерных реакций или других источников) в электрическую энергию. Здесь мы опишем, как использовать легкодоступные материалы для изготовления простого генератора. Хотя его мощности будет достаточно только для того, чтобы зажечь небольшую лампочку, он работает по тем же основным принципам, что и генераторы электростанций, которые снабжают электричеством дом.
Как работает генератор
Когда электрический ток течет по проводу, он создает вокруг провода трехмерное магнитное силовое поле, подобное тому, которое окружает стержневой магнит. Магниты также окружены подобным трехмерным полем. Это можно «увидеть» в двух измерениях, если на лист бумаги, помещенный над магнитом, насыпать железные опилки. Опилки выстраиваются вдоль линий магнитной силы, окружающих магнит.
Двумерное представление магнитного поля вокруг стержневого магнита. Стрелки указывают направление силовых линий магнитного поля. N (север) и S (юг) указывают на полюса магнита, где сосредоточены силовые линии. Северный полюс магнита будет отталкивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита, а его южный полюс будет притягивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита.
Простейший генератор состоит только из катушки проволоки и стержневого магнита. Когда вы проталкиваете магнит через середину катушки, в проводе возникает электрический ток. Ток течет в одном направлении, когда магнит вдавливается, и в другом направлении, когда магнит удаляется. Другими словами, вырабатывается переменный ток. Если вы держите магнит абсолютно неподвижно внутри катушки, ток вообще не генерируется. Другой способ получения тока состоит в том, чтобы магнит вращался внутри катушки или катушка вращалась вокруг магнита.
Этот метод получения электричества, называемый индукцией, был открыт Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что чем сильнее магниты, чем больше витков проволоки в катушке, и чем быстрее движение магнита или катушки, тем больше производимое напряжение. Фарадей также заметил, что катушка наматывается на металлический сердечник более эффективно, так как это помогает концентрировать магнитное поле.
Напряжение и ток
Что означают электрические термины напряжение (измеряется в вольтах) и ток (измеряется в амперах, часто сокращается до ампер)? Представьте, что электрический ток, протекающий по токопроводящему проводу, подобен автомобилям, движущимся по автомагистрали. Автомагистраль — это провод, а напряжение — скорость, с которой движутся машины. Ток соответствует количеству автомобилей, проезжающих данную точку каждую секунду.
Когда ток течет по проводу, электрическая энергия преобразуется в другие формы энергии, такие как тепло в нагревательном элементе, свет от нити накала лампы или звук из громкоговорителя. Электрический ток можно также заставить производить механическую энергию, что и происходит в электродвигателе. Таким образом, двигатель — это просто генератор, работающий в обратном направлении.
Создание собственного генератора
Что вам понадобится- картон
- Железный гвоздь длиной 15 см, диаметром 6 мм и большой шляпкой
- Болт длиной 8–10 см и диаметром 6 мм и гайка
- Эмалированная медная проволока длиной 25 м (30 swg или диаметром около 0,3 мм)*
- E825 Магнит кнопки затмения (с крепежным отверстием)*
- Лампа фонарика 6 В, 0,06 А и держатель лампы*
- рулон изоляционной ленты*
- ручная дрель
* Можно приобрести в магазинах «Сделай сам» или в магазинах электроники.
простой генератор
Что делать
Ваш генератор будет состоять из катушки, прикрепленной к вращающемуся магниту.
- Вырежьте два картонных диска диаметром примерно 3 см и проделайте в центре каждого отверстие диаметром 4–5 мм. Вставьте гвоздь в отверстие и подтолкните один диск к его головке. Следующие 2–3 см поверхности ногтя покройте парой слоев изоляционной ленты.
- Наденьте другой диск, пока он не упрется в ленту, а затем намотайте еще ленты на другую сторону, чтобы зафиксировать положение таким образом, чтобы расстояние между картонными дисками не превышало 2–3 см. Размотайте примерно 30 см провода с катушки, чтобы сформировать провод от катушки, и начните наматывать оставшийся провод на изоляционную ленту между двумя картонными дисками. Для отслеживания может быть полезно делать отметку на листе бумаги после каждых 100 оборотов. Количество витков не критично, но чем больше, тем лучше; 1 500 должно хватить.
- Покрыв ноготь одним слоем витков, продолжайте наращивать слои один поверх другого. Вам не нужно делать особенно аккуратную работу.
- После примерно 1 500 витков оставьте около 30 см провода свободным на другом конце, а затем накройте обмотки изоляционной лентой. Удалите около сантиметра изоляции с двух концевых проводов, соскоблив эмаль, и подсоедините их к патрону лампы. Вставьте лампочку в держатель.
- Пропустите болт через отверстие, просверленное в основании магнита, и закрепите его, затянув гайку. Закрепите болт в патроне ручной дрели. Далее закрепите острый конец гвоздя в тисках (или между двумя тяжелыми книгами) так, чтобы он располагался горизонтально. Поднесите магнит примерно на 1 мм к шляпке гвоздя, которая должна быть немного смещена от центра вращающегося магнита. Убедитесь, что зазор между магнитом и шляпкой гвоздя как можно меньше, но не настолько, чтобы они соприкасались. Совет здесь — положите руку, удерживающую неподвижную часть дрели, на столешницу, чтобы она была как можно более устойчивой.
Как можно быстрее поверните ручку дрели, и лампочка должна загореться. Генерировать электричество действительно так просто!
Генераторы в мотоциклах и автомобилях
В автомобилях требуется источник постоянного тока для работы зажигания, освещения, стеклоочистителей и т.