Генератор на магнитах своими руками: генератор на неодимовых магнитах своими руками видео + схема

Содержание

Самодельный генератор на постоянных магнитах

Магниты у меня были дисковые 25*8 в количестве 12 штук, катушек столько же. Материал магнитов - NdFeB , а какой конкретно (N35, N40, N45) понятия не имею. Промежутки между магнитами 5 мм.  

Диаметр статора 140 мм, внутренний - 90 мм, высота железа статора - 20 мм. Белое под магнитами - пластик. В нем отверстия просверлены под магниты, а под пластиком оцинковка, а под ней фанерка.

Число витков кажется по 50, диаметр провода 1мм. Все соединены последовательно: конец одной с концом другой, начало одной с началом другой. Я сначала не подумал соединил начало с концом. Напряжение на статоре 0. Даже приятно - значит катушки одинаковые получились.

Толщина катушки то ли 6 то ли 7 мм. Можно и до 10 увеличить. Я зазор разным делал. Разница в напряжении есть, но не очень страшная. И еще чего у меня неправильно это то что под магнитами подложен кусок кровельного железа около 0.5 мм толщиной. Надо бы раз в десять толще как я теперь понимаю для нормального замыкания потока.

В качестве железа для статора использовал какую-то стальную ленту шириной сантиметра 2. По-моему, та, которая используется при упаковке оборудования в большие деревянные ящики.

Никаких усилий для страгивания прикладывать не надо. Генератор получился с такими характеристиками: сопротивление обмоток 1 Ом, напряжение 1.5 вольта при 1 об/с.Все тщательно промазал кисточкой эпоксидкой так что по моему никакой дождь не страшен.

Вес всего ветряка килограммов 8 получился вместе с винтом, хвостом и поворотным узлом. Сам генератор 4 кг.   Подшипники в генераторе запрессованы прямо в фанеру.

Поставил на ветряк 1.5 метра диаметром двухлопастный, т.е при 6 мс должен начать аккумулятор заряжать (быстроходность около 6 пытался получить, угол поворота лопасти очень маленький). Не ахти какая стартоваая скорость, но думал, что ветер такой не редкость.

Поставил вечером, ветра не было, но к утру ветер появился и он начал крутиться, но больше вольт 7 я с него не увидел. Понаблюдать больше одного дня выходных за ним не получилось, но приехав через неделю, а потом через две я убедился, что ветер в Подмосковье-редкость (не то что 12м/с как некоторые производители пишут расчетную, а вообще хоть какой-нибудь).

Т.к. аккумулятор щелочной на 110 А*ч зарядился только до 10 Вольт (был разряжен до 8, а может и вовсе прокис от долгих лет стояния в разряженном состоянии). Расчитывать генератор и весь ветряк надо на стартовую скорость метра 3.

Сейчас привез генератор с дачи. Буду проводить более детальные эксперименты. Сегодня вот уже лампочку спалил на 12 Вольт, дрель подключив. Подключал мой генератор к осциллографу - там вроде синус, на мой взгляд, ровный такой.

Из моего опыта постройки такого миниатюрного ветряка сделал несколько выводов (только про мощность ничего сказать не могу и про пропеллер тоже,переделывать буду):

  1. Генератор надо рассчитать, а потом умножить все это на два :-). По крайней мере, у меня с расчетами генератор разошелся почти в два раза.
  2. При изготовлении генератора, катушки должны быть с дыркой по всей ширине статора (или чуть больше ширины магнитов если дисков два). Это очевидно, но в целях уменьшения сопротивления я по незнанию сделал катушки маленькими.
  3. Ничего запихивать в катушки для увеличения магнитного потока через них не надо. Я попробовал наложить металлических обрезков, ничего не поменялосьл, но стронуть стало невозможно, пришлось все выковыривать. А я все эпоксидкой залил.
  4. Система ограничения мощности не нужна в подмосковье. Может у Финского залива это актуально, но у нас ограничивать нечего. Даже на otherpower.com первые ветряки они делали без складывающегося хвоста и ничего у них не ломалось. А в горах ветер посильнее чем у нас бывает.
  5. Никаких скользящих контактов. Ну, не видел я чтобы мой ветряк хоть пару оборотов сделал вокруг своей оси. Ветер на самом деле редко меняет свое направление на диаметрально противоположное. Спустил многожильный провод на землю и привезал к колышку. Хотя я сделал на скользящих контактах, а потом понял, что это не нужно. Даже в Сапсане на весьма мощных ветряках в мачте спрятан перекручивающийся кабель. 
  6. Поворотный узел на подшипниках - долой. Площадь хвоста из фанеры увеличить для компенсации трения возросшего, и все.

Даже легкий ветер поворачивал мой ветряк с небольшим хвостом, хотя мачта была наклонена от вертикали. У меня было с подшипниками, а мачта из плохо закрепленного елового ствола.

Ни на каком импортном самопальном ветряке я такого не видел. Лишние подшипники смазывать - никакого удовольствия, по-моему. Да и хорошие подшипники очень дорогие. А зачем разоряться, когда не очень то и надо?

Автор: Алексей Л. (rosinmn.ru).

Ветрогенератор на постоянных магнитах своими руками.

 

Аксиальный 20-ти полюсной ветрогенератор

Ветрогенератор аксиального типа на основе готовой ступицы и трехфазного генератора, который содержит 15 катушек, намотанных проводом 0. 7 мм по 70 витков. Ротор данного генератора имеет 20 пар магнитов размером 20 на 5 мм, а толщина статора равна 8 мм. В этой модели используется двухлопастной винт и система защиты от сильного ветра.

Материалы и агрегаты использованные для постройки данного ветрогенератора:


1) автомобильная ступица
2) эпоксидная смола
3) металлические уголки
4) магниты размером 20 на 5 мм в количестве 40 штук
5) труба 20
6) суперклей
7) вазелин
8) ступица от прицепа "зубренок"
9) фанера
10) ламинат 8 мм
11) провод толщиной 0.7 мм

Рассмотрим более подробно основные этапы постройки и особенности конструкции данной модели ветрогенератора.

Для начала автор занялся намоткой катушек для статора. Чтобы облегчить данный процесс автор изготовил специальное приспособление:

 


Для его изготовления автор использовал трубу диаметром 20 мм, таким образом она как раз подходит под размеры магнитов. Автор решил изготовить катушки толщиной 7 мм.
Еще одно изображение самодельного станка для намотки катушек:

 

 


Автор отмечает, что благодаря данному станку, собранному из подручных материалов, намотка катушек прошла без особых трудностей. Главное мотать катушки виток к витку давая несильную натяжку для того, чтобы витки плотнее прижимались друг к другу.

 

 


Итак, автор приступил к изготовлению катушек для генератора. Для того, чтобы катушки не развалились после намотки автор промазывал их клеем для пластика, а так же дополнительно обернул оконным скотчем. Для намотки катушек автор использовал провод толщиной 0.7 мм по 70 витков на каждую катушку. Хотя после конечной сборки автор решил, что нужно было делать по 90 витков, это позволило бы выиграть по напряжению.

 


Далее была изготовлена форма для заливки статора. Автор решил сделать форму на подложке из фанеры. Для этого на фанеру была нанесена разметка, которая позволит более точно разместить катушки. Средняя часть формы сделана из ламината толщиной 8 мм. Для того, чтобы эпоксидная смола не приставала к форме, автор смазал ее вазелином, это позволит затем легко извлечь статор из заготовки после затвердевания эпоксидной смолы.

Для проводов были сделаны специальные канавки при помощи болгарки.

 


При заливке статора автор использовал стеклосетку, чтобы увеличить прочность статора. Уложив стеклосетку с каждой стороны статора, автор через заранее просверленные отверстия притянул крышку и оставил статор остывать.

 

Катушки статора были соединены пофазно, все шесть проводов от фаз были выведены по канавкам наружу, после чего провода были замазаны пластилином для того, чтобы смола не вытекала. В последствии автор соединил фазы звездой.

 


На следующий день статор был извлечен из формы, и автор слегка обработал края для ровности. Магниты на дисках автор так же решил залить эпоксидной смолой для большей надежности.

На фотографиях ниже можно рассмотреть, как была выполнена поворотная ось ветрогенератора:

 

 

Основой для изготовления поворотной оси послужила автомобильная ступица. Для того, чтобы защитить будущий ветрогенератор от слишком сильного ветра автор использовал стандартную конструкцию увода от ветра путем складывания хвоста. Важно заметить, что ветроголовку необходимо вынести минимум на 100 мм, иначе защита от ветра не будет работать так как ось генератора будет расположена слишком близко к поворотной оси.

Так же к конструкции был приварен штырь под углом в 20 градусов и на 45 градусов относительно винта, на этот штырь одевается хвост ветрогенератора.

Рассмотрим конструкцию ступицы генератора.


За основу самого генератора была взята ступица от прицепа "Зубренок". Автор использовал неодимовые магниты размером 20х5 мм. На каждый диск ушло по 20 магнитов. Ступица была закручена через пластину, на которую прикреплены уголки. Статор генератора будет держаться на шпильках.

Далее автор приступил к изготовлению дисков с магнитами.
Магниты были прикреплены на диски при помощи суперклея. Для того, чтобы сделать все максимально точно автор изготовил шаблон из картона. Так же важно заметить, что магниты должны клеиться с чередованием полюсов, таким образом, чтобы на генераторе диски с магнитами притягивались.

 

 


Ниже можно рассмотреть, как именно был закреплен хвост ветрогенератора, который будет защищать его от сильного ветра:

 

На фотографии ветроголовка была размещена слишком близко к поворотной оси ветрогенератора, что в последующем было выявлено на испытаниях и устранено. Однако само крепление хвоста и углы наклона верные. После доведения конструкции до ума, она отлично себя проявила: при усилении ветра винт отворачивается, а хвост складывается и поднимается вверх.

 

 


Автор решил сделать для начала двухлопастной вариант винта для своего генератора. Лопасти были изготовлены из ПВХ трубы. Так же был сооружен кожух, который будет закрывать генератор от дождя.

Затем генератор был собран и покрашен. После покраски автор решил испытать работу генератора. От руки удалось раскрутить генератор до 30 вольт с силой тока кз 4.5 А.

 

 

 
 
Данный генератора работает на 3 светодиодные ленты по 25 ватт каждая, но в будущем автор планирует более серьезно подойти к расчету винта для генератора и подключить аккумулятор.

статья взята с сети интернет: http://usamodelkina.ru/

Следите за новостями!

Ветрогенератор на неодимовых магнитах: чертежи, расчет, своими руками

Неодимовый магнит – это редкоземельный металл, обладающий стойкостью к размагничиванию и способностью намагничивать некоторые материалы. Используется при изготовлении электронных устройств (жесткие диски компьютеров, металлодетекторы и т. д.), медицине и энергетике.

Неодимовые магниты используются при изготовлении генераторов, работающих в различных видах установках, вырабатывающих электрический ток.

В настоящее время генераторы, изготовленные с использованием неодимовых магнитов, широко используются при изготовлении ветровых установок.

Основные характеристики

Содержание статьи

Для того, чтобы определиться в целесообразности изготовления генератора на неодимовых магнитах, нужно рассмотреть основные характеристики данного материала, которыми являются:

  • Магнитная индукция В
    — силовая характеристика магнитного поля, измеряется в Тесла.
  • Остаточная магнитная индукция Br — намагниченность, которой обладает магнитный материал при напряжённости внешнего магнитного поля, равной нулю, измеряется в Тесла.
  • Коэрцитивная магнитная сила Hc — определяет сопротивляемость магнита к размагничиванию, измеряется в Ампер/метр.
  • Магнитная энергия (BH)max -характеризует, насколько сильным является магнит.
  • Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции Tc of Br – определяет зависимость магнитной индукции от температуры окружающего воздуха, измеряется в процентах на градус Цельсия.
  • Максимальная рабочая температура Tmax — определяет предел температуры, при которой магнит временно теряет свои магнитные свойства, измеряется в градусах Цельсия.
  • Температура Кюри Tcur — определяет предел температуры, при которой неодимовый магнит полностью размагничивается, измеряется в градусах Цельсия.

В состав неодимовых магнитов, кроме неодима входит железо и бор и зависимости от и их процентного соотношения, получаемое изделие, готовый магнит, различается по классам, отличающимся по своим характеристикам, приведенным выше. Всего выпускается 42 класса неодимовых магнитов.

Достоинствами неодимовых магнитов, определяющими их востребованность, являются:

  • Неодимовые магниты обладают наиболее высокими магнитными параметрами Br, Нсв, Hcм , ВН.
  • Подобные магниты имеют более низкую стоимость в сравнении с подобными металлами, имеющими в своем составе кобальт.
  • Обладают способностью работать без потерь магнитных характеристик в температурном диапазоне от – 60 до + 240 градусов Цельсия, с точкой Кюри +310 градусов.
  • Из данного материала возможно изготовить магниты из любой формы и размеров (цилиндры, диски, кольца, шары, стержни, кубы и др.).

Ветрогенератор на неодимовых магнитах мощностью 5,0 кВт

В настоящее время отечественные и зарубежные компании все более широко используют неодимовые магниты при изготовлении тихоходных генераторов электрического тока. Так ООО «Сальмабаш», г. Гатчина Ленинградской области, выпускает подобные генераторы на постоянных магнитах мощностью 3,0-5,0 кВт. Внешний вид данного устройства приведен ниже:

Корпус и крышки генератора изготавливаются из стали, в дальнейшим с покрытием лакокрасочными материалами. На корпусе предусмотрены специальные крепления, позволяющие закрепить электрический аппарат на несущей мачте. Внутренняя поверхность обработана защитным покрытием, предотвращающим коррозию металла.

Статор генератора набран из электротехнических пластин стали.

Обмотка статора — выполнена эмаль-проводом, позволяющим устройству работать продолжительное время с максимальной нагрузкой.

Ротор генератора имеет 18 полюсов и установлен в подшипниковых опорах. На ободе ротора размещены неодимовые магниты.

Генератор не требует принудительного охлаждения, которое осуществляется естественным путем.

Технические характеристики генератора мощностью 5,0 кВт:

  • Номинальная мощность – 5,0 кВт;
  • Номинальная частота – 140,0 оборотов/минуту;
  • Рабочий диапазон вращения – 50,0 – 200,0 оборотов/минуту;
  • Максимальная частота – 300,0 оборотов/минуту;
  • КПД – не ниже 94,0 %;
  • Охлаждение – воздушное;
  • Масса – 240,0 кг.

Генератор оснащен клеммной коробкой, посредством которой осуществляется его подключение к электрической сети. Класс защиты соответствует ГОСТ14254 и имеет степень IP 65 (пылезащищенное исполнение с защитой от струй воды).

Конструкция данного генератора приведена на рисунке, приведенном ниже:

где: 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.

Плюсы и минусы

К достоинствам ветрогенераторов, изготовленных с использование неодимовых магнитов можно отнести следующие характеристики:

  • Высокий КПД устройств, достигаемый за счет минимизации потерь на трение;
  • Продолжительные сроки эксплуатации;
  • Отсутствие шума и вибрации при работе;
  • Снижение затрат на установку и монтаж оборудования;
  • Автономность работы, позволяющая осуществлять эксплуатацию без постоянного обслуживания установки;
  • Возможность самостоятельного изготовления.

К недостаткам подобных устройств можно отнести:

  • Относительно высокая стоимость;
  • Хрупкость. При сильном внешнем воздействии (ударе), неодимовый магнит способен лишиться своих свойств;
  • Низкая коррозийная стойкость, требующая специального покрытия неодимовых магнитов;
  • Зависимость от температурного режима работы – при воздействии высоких температур, неодимовые магниты теряют свои свойства.

Как сделать своим руками

Ветровой генератор на основе неодимовых магнитов отличается от прочих конструкций генераторов тем, что легко может быть изготовлен самостоятельно в домашних условиях.

Как правило за основу берут автомобильную ступицу или шкивы от ременной передачи, которые предварительно очищаются, если это бывшие в употреблении запасные части и подготавливаются к работе.

При наличии возможности изготовить (выточить), специальные диски, лучше остановиться на этом варианте, т.к. в этом случае не придется подгонять геометрические размеры наматываем ых катушек к размерам используемых заготовок.

Неодимовые магниты следует приобрести, для чего можно воспользоваться сетью интернет или услугами специализированных организаций.

Один из вариантов изготовления генератора на неодимовых магнитах, с использованием дисков, специально изготовленных для этих целей, предлагает к рассмотрению Яловенко В.Г. (Украина). Данный генератор изготавливается в следующей последовательности:

  1. Из листовой стали вытачиваются два диска диаметром 170,0 мм с устройством центрального отверстия и шпоночного паза.
  2. Диск делится на 12 сегментов, для на его поверхности выполняется соответствующая разметка.
  3. В размеченные сегменты клеятся магниты, таким образом, чтобы их полярность чередовалась. Для избегания ошибок (по полярности), необходимо перед наклейкой, выполнить их маркировку.
  4. Подобным образом изготавливается и второй диск. В результате получается следующая конструкция:

  1. Поверхность исков заливается эпоксидной смолой.
  2. Из провода (эмаль-провода) марки ПЭТВ или аналога, сечением 0,95 мм2, наматывается 12 катушек по 55 витков в каждой.
  3. На листе фанеры или бумаге, изготавливается шаблон, соответствующий диаметру используемых дисков, на котором также производится разбивка на 12 секторов.

Катушки укладываются в размеченные сегменты, где фиксируются (изолента, скотч и т.д.) и расключаются последовательно между собой (конец первой катушки соединяется с началом второй и т.д.). в результате получается следующая конструкция

 

  1. Из дерева (доска и т.д.) или фанеры, изготавливается матрица, в которой можно залить эпоксидной смолой уложенные по шаблону катушки. Глубина матрицы должна соответствовать высоте катушек.
  2. Катушки укладываются в матрицу и заливаются эпоксидной смолой. В результате получается следующая заготовка:

  1. Из стальной трубы диаметром 63,0 мм изготавливается ступица с узлом крепления вала, изготавливаемого генератора. Вал монтируется на подшипники, устанавливаемые внутри ступицы.
  2. Из такой же трубы изготавливается поворотный механизм, обеспечивающий ориентацию генератора в соответствии с потоками ветра.
  3. На вал одеваются изготовленные запасные части. В результате получается следующая конструкция, плюс поворотный механизм:

  1. Конструкция должна жестко крепить статор (заготовка с обмотками, залитыми эпоксидной смолой), с одной стороны, и не затруднять вращение ротора (диски с недимовыми магнитами).
  2. Из трубы (полиэтилен, пропилеи и т.д.), используемой для прокладки сетей водопровода или канализации, изготавливаются лопасти ветрового генератора. Для этого труба нарезается нужной длины, после чего разрезается и заготовкам придается соответствующая форма.
  3. Изготавливается хвостовок ветровой установки. Для этого может быть использован любой листовой материал (фанера, металл, пластик), после чего хвостовик крепится к собираемой конструкции, со стороны противоположной креплению лопастей. В результате получается следующая конструкция:

  • Собранная установка монтируется в предусмотренном для этого месте.
  • К выводам генератора подключается нагрузка.

Конструкция ветрового генератора на неодимовых магнитах может быть различной, все зависит от имеющихся запасных частей и технический возможностей человека, решившего изготовить подобное устройство самостоятельно.


Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:Супермаховик- альтернативный накопитель энергии


Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

Предлагаем вашему вниманию инструкцию по изготовлению классического генератора на постоянных магнитах (ГПМ), на языке оригинала – permanent magnet generator, PMG. Подобные генераторы широко используются в самодельных мини-ГЭС, ветряках и прочих электростанциях, изготовленных своими руками.

Описание разработано доктором Смэйлом Хеннасом, опубликовано на сайте известного шотландского самодельщика и автора многочисленных пособий Хью Пигота.

1. Введение

Это инструкция по изготовлению генератора на постоянных магнитах, который выдает переменный ток. Он генерирует не «промышленное» напряжение 220В, а низкое переменное напряжение по трем фазам, которое затем выпрямляется и подается на выход в виде постоянного тока с параметрами, подходящими для зарядки батарей 12В.

Этот генератор на постоянных магнитах состоит из следующих узлов:

1. Стальные оси и цапфы (shafts and spines)

2. Статор, содержащий катушки из провода (Stator)

3. Два магнитных ротора (magnet rotor)

4. Выпрямитель (rectifier)

Статор содержит шесть катушек медного провода, залитых эпоксидной смолой. Корпус статора закреплен цапфами и не вращается. Провода от катушек подключены к выпрямителю, который производит постоянный ток для зарядки батарей 12В. Выпрямитель прикреплен к алюминиевому радиатору, чтобы не перегревался.

Магнитные роторы закреплены на составной, вращающейся на оси конструкции. Задний ротор установлен за статором и закрыт им. Передний ротор находится снаружи и прикреплен к заднему ротору длинными спицами, проходящими через центральное отверстие статора. В случае использования генератор на постоянных магнитах с ветряком, на тех же спицах будут монтироваться лопасти ветряка. Они будут вращать роторы, и таким образом перемещать магниты вдоль катушек. Переменное магнитное поле роторов генерирует ток в катушках.

Этот генератор на постоянных магнитах спроектирован для использования с небольшим ветрогенератором. Для того, чтобы сделать сам ветровой генератор, нужны следующие узлы:

• Мачта: стальная труба, закрепленная тросами (Tower)

• «Вращающаяся головка», которая устанавливается на верхушке мачты

• Хвост, для поворота ветряка по ветру (tail)

• Набор лопастей (blades)

Генератор на постоянных магнитах работает на малых оборотах . На графике показана мощность ГПМ при зарядке 12В батареи. При 420 об/мин он генерит 180 Вт = 15А х 12В

При большей скорости ГПМ может генерить большую мощность. Но больший ток разогревает катушки и К.П.Д. падает. Для использования ГПМ для больших оборотов лучше мотать катушки другим проводом, более толстым и делать меньше витков в катушке. Но при этом на малых оборотах ГПМ работать не будет.

Для того, чтобы использовать ГПМ и на большой и на малой скорости, можно менять способ соединения катушек: со звезды переключаться на треугольник и наоборот.

На графике представлена зависимость выходной мощности от скорости при разных типах соединения. «Звезда» начинает работать при низкой скорости (170 об/мин). «Треугольник» выдает больше мощности, но только при больших оборотах. Звезда хороша при малом ветре, треугольник – при большом.

Если увеличить размеры ГПМ, то при тех же скоростях он сможет выдавать больше мощности.

Внимание

При изготовлении ГПМ обращайте особое внимание на крепеж магнитов – ни при каких условиях они не должны отделяться от посадочного места! Болтающийся магнит начинает распарывает корпус статора и необратимо повреждает ГПМ.

• Строго следуйте инструкциям по заливке ротора – ни в коем случае не ограничивайтесь просто приклеиванием магнитов к стальным дискам.

• При сборке не бейте по ротору молотком

• Оставляйте как минимум 1 мм зазор между роторами и статором (при тяжелых условиях эксплуатации зазор надо увеличить)

• Не используйте ГПМ на скоростях выше 800 об/мин. (При поворотах ветряка на такой сокрости в нем возникают гироскопические силы , которые могут согнуть оси и вызвать касание магнитами ротора)

• Не прикрепляйте лопасти непосредственно к внешнему ротору, крепите только на спицы.

• При креплении лопастей к спицам держите ГПМ так, чтобы его ось вращения была вертикально, ни в коем случае не горизонтально.

2. Список материалов и инструментов

Материалы Кол-во размер Вес, гр
СТЕКЛОПЛАСТИК
Эпоксидная смола с отвердителем 2700
Катализатор (перекись) 50
Порошок талька (наполнитель) 1200
Стеклопластиковые листы (1 унция/квадр. фут) 1 килоВ.м. 300
Красящий пигмент для эпоксидки (по желанию) 50
Пластилин
НЕРЖАВЕЙКА
Проволока из нержавейки 2 мм х 10м 200
МАГНИТЫ
Постоянные ферромагнитные блоки (степень 3) 16 20 х50 х50 4000
ЭЛЕКТРИКА
Намоточный эмалированный провод 1,7мм 3000
Гибкий провод 1,7 мм х 6 м
Припой и кембрики
изолента
Мостовой выпрямитель 2 25А 200В однофазный
Радиатор для выпрямителя 250
СТАЛЬ
Профиль с осью (см. рисунок) 1 380 х 50 х25 х 4мм 1100
Шпилька 10мм 1000мм 500
Гайка 10 мм 32
Шайба 10 мм 16
Шпилька 8мм 400мм
Гайка 8мм 8
Гайка и болт 5 мм для выпрямителя 2
ось 25 мм х 150 мм
МЕХАНИКА
Узел подшипника в сборе, для крепления на ось 1 1250

Ротор, узел подшипника, профиль с осью

Материалы для отливочных форм и оснастки.

Половые доски и клей по дереву

Наждачная бумага, восковая полировка (если есть – полиуретановый лак + жидкость для его снятия )

Кисточки для рисования, губка для их очистки

Фанера 13 мм для оснастки и форм

Стальной стержень или трубка для намоточной машинки

Кусочки толстого металлического листа

Болты с гайками и шайбами диаметр длина Используется для
2 с барашковыми гайками 6 мм 60 мм Намоточная машинка
4 10 мм 25 мм балансировка
1 12 мм 150 мм Форма для заливки статора

Инструменты

Защитные очки, маска, перчатки

Верстак с тисками

Сварочный аппарат

угловая шлифовальная машина

ножовка, молоток, пробойник, зубило

рулетка, циркуль, транспортир

гаечные ключи : 8, 10, 13, 17, 19 мм, по 2 каждого типа

вороток и метчик М10 для отверстий в магнитном роторе

медная проволока для позиционирования магнитов

вертикальный сверлильный станок

сверла 6, 8, 10, 12 мм

насадка для дрели для проделывания отверстий 25 мм, 65 мм

токарный станок по дереву

резец для токарного станка

лобзик по дереву

весы для взвешивания эпоксидки. Распылитель для катализатора, пластиковы ванночки, ножницы

паяльник, припой с флюсом, кусачки, острый нож

3. Отливочные формы и оснастка

В этом разделе описано изготовление отливочных форм и оснастки для ГПМ. Их можно использовать многократно.

3.1 Намоточная машинка

Статор ГПМ содержит 6 катушек медной проволоки.

Катушки будут намотаны на фанерный шаблон. Шаблон смонтирован на конце ручки, между фанерных щечек.

• Делаем ручку

• Отрезаем кусочек стальной пластины 60 х30 х6 мм (плюс-минус) и надежно прикрепляем ее (или привариваем) к концу ручки, как показано ниже.

• Сверлим 2 отверстия диаметром 6мм на расстоянии 40 мм друг от друга

• Вырезаем 3 куска 13-мм фанеры, как на рисунке ниже

Шаблон имеет размеры 50 х 50мм, толщина 13 мм. Края закругленные. Две щечки – 125 х 125 мм, с вырезами глубиной 20 мм вверху и внизу. Вырезы нужны для того, чтобы после намотки зафиксировать катушку изолентой.

• Собираем все детали, как показано ниже и сверлим сквозные отверстия для болтов, диаметр 6 мм, на расстоянии 40 мм. Лучше всего использовать вертикальный сверлильный станок.

• Вставьте два болта сквозь отверстия в стальной пластине и соберите всю конструкцию, шаблон между щечками. Лучше всего использовать барашковые гайки.

3.2 Шаблоны для ротора

• Шаблон для крепежных отверстий.

Магнитные роторы монтируются на подшипниковом узле (bearing hub). У узла есть фланец с отверстиями. Например, это может быть 4 отверстия, расположенных на окружности диаметром 102 мм (по-английски есть специальный термин pitch circle diameter, PCD). Или вы можете спроектировать другое количество отверстий, в зависимости от узла подшипника. Далее мы рассматриваем PCD 102 мм.

PCD шаблон будет использоваться для сверления отверстий в роторе, а также для балансировки ротора. Отверстия должны быть размечены и просверлены с предельной точностью.

a) вырежьте квадратную стальную пластину 125 х 125 мм

b) проведите диагонали и накерните центр

c) разведите циркуль на радиус 51 мм, проведите окружность

d) диаметр окружности равен PCD

e) накерните 2 точки пересечения окружности и одной из диагоналей

f) разведите циркуль на 72 мм (цифра верна для PCD 102 мм). Разметьте на окружности две точки ровно на расстоянии 72 мм от двух предыдущих.

g) Просверлите 4 отверстия на расстоянии 72 мм друг от друга, сначала используйте сверло маленького диаметра.

• Шаблон для позиционирования магнитов

a) Разметьте центр фанерной заготовки

b) Проведите из размеченной точки 3 окружности диаметром 50мм, 102 мм и 200м

c) Проведите 2 параллельные линии как касательные к окружности 50 мм (на рисунке вверху)

d) Проведите еще 3 пары параллельных линий под 45 и 90 градусов к первой паре.

e) Используя линии, разметьте места для магнитов, и вырежьте шаблон по жирной линии (рисунок выше)

f) Проведите линию между центрам двух противолежащих магнитов

g) Положите стальной PCD шаблон для крепежных отверстий на 102-мм окружность, выровняйте его относительно линии между центрами магнитов, и просверлите отверстия сквозь отверстия в стальном шаблоне.

3.3 Формы и оснастка: Изготовление отливочных форм

Приступаем к изготовлению форм для отливки ротора и статора. Они могут быть изготовлены из дерева или алюминия. Другой способ – вылепить формы из глины и выровнять на гончарном круге, как горшок. Поверхность формы будет внешней поверхностью статора или ротора. Затем внутри формы будут добавлены стеклопластиковые вставки. Поверхность формы должна быть максимально гладкой.

Формы должны быть прочные. Статор или ротор нелегко выбить из формы после застывания, может понадобиться пара ударов киянкой.

Далее описан один из способов изготовления отливочных форм.

3.3.1 Внешняя форма для статора.

• Вырежьте несколько дисков из половой доски (рис. ниже), около 500мм в диаметре.

• Во всех дисках, кроме одного, вырежьте круглые отверстия, диаметром 360мм, чтобы получить кольца.

• На оставшемся диске начертите окружность 360 мм в диаметре

• Просверлите 12 мм отверстие в центре диска

• Приклейте кольца к диску, чтобы получилась стопка высотой 60мм. Мажьте побольше клея внутри.

• Вырежьте диск из 15-мм фанеры диаметром 140 мм, просверлите отверстие 12 мм в его центре

• Продев 12 мм болт сквозь оба отверстия, приклейте маленький диск к центру большого. Мажьте побольше клея по краям диска

• Приделайте конструкцию к еще одному самодельному диску, или к диску токарного станка, или к колесу. В общем вам нужно то, что на рисунке ниже называется faceplate (держатель).

• Поворачивая держатель, нарисуйте карандашом кружочек в его центре.

• Просверлите 12 мм отверстие в этом центре. Дрель должна быть строго параллельна оси.

• Прикрутите склеенные диски (далее будем называть это заготовкой) к держателю 12мм болтом. Дополнительно закрепите 4-мя шурупами.

• Проверьте вращение заготовки. Для этого надо держать карандаш возле поверхности, когда заготовка вращается. Если карандаш оставляет отметину, значит, на поверхности в этом месте выпуклость. Ослабьте шурупы и вставьте кусочки бумаги между держателем и заготовкой на противоположной поверхности заготовки напротив карандашных меток. Закрутите шурупы и попробуйте повторить все снова.

Теперь можно обработать заготовку резцом.

• Вырежьте ровную поверхность на внутренней стороне заготовки.

• Сделайте фаску в 7 градусов на внутренней поверхности

• Общий диаметр внутренней части должен быть 380 мм

• Диаметр плоской части 360мм (см. рисунок ниже)

• Внутренние углы закруглены, не острые

• Внутренний диск сточите до диаметра 130мм. Углы также закруглены (рисунок ниже)

• Проверьте, что катушка входит на свое место свободно – если нет, то или чуть расточите внутреннюю поверхность, или уменьшите диаметр внутреннего диска.

• Снимите заготовку с токарного станка

• Просверлите 4 отверстия в центральной части (они нужны для разделения внешней и внутренней отливочных форм статора, внутренняя форма описана в следующем разделе). Забейте маленькие кусочки фанеры с обратной стороны отверстий, чтобы сделать «упор».

3. 3.2 Внутренняя форма для статора.

• Вырежьте диски диаметром 370 мм

• Просверлите 12 мм отверстие в центре каждого

• Склейте их в стопку (рис. выше), скрепите 12 мм болтом

• Стопка должна быть минимум 45 мм толщиной, лучше 50 мм

• Пройдитесь 20-градусным резцом по краю, срежьте угол так, чтобы диаметр уменьшился с 368 мм до 325 мм

• Проверьте, что внешняя форма садится на внутреннюю форму с зазором 6мм по краю. Затем снимите внутреннюю форму со станка.

• Разметьте две линии на большей поверхности формы, на расстоянии 340 мм друг от друга.

• Срежьте фаски, как на рисунке ниже

Фаски позволят сделать в этих местах наплывы заливочного материала и усилить тем самым места крепления статора.

3.3.3 отливочная форма для ротора.

Для ГПМ надо 2 магнитных ротора. Отливочная форма для них нужна одна, но лучше иметь две, для ускорения процесса.

Внешняя форма для ротора (рис. ниже) похожа на внешнюю форму для статора, но попроще:

Используя шаблон для крепежных отверстий, просверлите 4 отверстия для последующего крепления магнитных роторов.

Отливка магнитного ротора требует также внутренней отливочной формы (рис. ниже), с такой же разметкой крепежных отверстий.

Все формы надо зачистить наждачкой, чтобы получить очень гладкую поверхность, которую надо финально отделать затиркой полиуретановой губкой, смазаной воском.

Не надо красить формы: при нагревании краска потрескается и испортит поверхность отливки.

3.3.4 шаблоны для статора

• Шаблон для штифтов.

При заливке в статор нужно заделать 4 поддерживающих 8 мм штифта. Для того, чтобы они не перекосились, пока сохнет эпоскидка, их крепят на местах с помощью шаблона, который мы сейчас изготовим. Шаблон делается из деревянного бруска 380 х 50 х 25 мм. Размеры должны быть точно выдержаны, иначе штифты потом не совпадут с крепежными цапфами.

a) разметьте центр бруска на самой большой грани (рис. ниже)

b) нарисуйте циркулем две дуги радиусом 178 мм

c) наметьте по 2 точки на каждой дуге, на расстоянии 30 мм друг от друга и в 10 мм от края.

d) Просверлите 4 отверстия 8 мм, лучше всего с помощью сверлильного станка

e) Аккуратно зашкурьте выходные отверстия от заусенец, чтобы не оставлять следа на отливке.

• Бумажный шаблон

Для изготовления статора используется так называемый порошковый стекломат (стекломатериал с порошковым связующим). Чтобы вырезать из него составные части статора, сделайте бумажные шаблоны. Их можно обвести фломастером и вырезать получившуюся фигуру из стекломата.

Оберните форму листом бумаги и наметьте край.

4. Изготовление статора

В этом разделе описан процесс изготовления статора с помощью форм и шаблонов из раздела 3. До того, как приступить к изготовлению отливочных форм, намотайте хотя бы одну катушку, чтобы потом примерять ее в отливочную форму.

4.1 Намотка катушек

• Закрепите на оси катушку с проводом, на одной линии с намоточной машинкой. При намотке на катушку провод должен иметь S-образную форму (как на верхнем рисунке)

• Согните на 90 градусов и закрепите на расстоянии 100мм один из концов проволоки. Не сгибайте проволоку в других местах, иначе катушка не будет компактной.

• Положите согнутый конец в вырез намоточной машинки, чтобы он свободно болтался.

• Нетуго оберните несколько раз согнутый конец проволоки вокруг барашковой гайки

• Возьмите в руку кусок тряпки, возьмитесь за проволоку между катушкой и намоточной машинкой и натяните проволоку

• Вращайте намоточную машинку за ручку

Первый виток ложится возле щечки, к которой прилегает проволока. Последующие витки ложатся один к одному, без зазоров и перехлестов, слой за слоем. Считайте количество витков. Их количество должно быть 100.

• Когда намотка закончена, зафиксируйте катушку витками изоленты в местах, где из нее выходят концы проволоки. Не обрезайте проволоку, пока не сделаете этого – иначе катушка размотается. Обрежьте проволоку на расстоянии 100мм

• Таким же точно образом намотайте еще 5 катушек

• Положите катушки на стол, так чтобы они лежали одним и тем же концом кверху (рис ниже). Первый конец должен быть сверху.

• Пронумеруйте катушки от 1 до 6

• Зачистите эмаль на протяжении 20мм от концов (можно наждачкой или ножом)

• Припаяйте к концам гибкие проводники (рис ниже)

Предлагаемая длина прводников:

Катушки 1 и 6 – 800 мм

Катушки 2 и 5 – 600 мм

Катушки 3 и 4 – 400 мм

• Заизолируйте места пайки кембриками

• Пометьте концы катушек номером катушки и буквой А или В.

А – начальный конец проволоки, В – финальный конец. Не перепутайте.

• Положите катушки во внешнюю форму статора

• Проверьте, что они входят без натяга и что проводники достаточно длинны, чтобы выйти наружу из формы между катушками 3 и 4 (рис ниже).

Все катушки должны быть размещены одинаковыми сторонами кверху.

4.2 Подготовка к заливке

Для заливки статора надо подготовить:

• 6 намотанных катушек

• Эпоксидную смолу, тальк и красящий пигмент (по желанию)

• Стекломат (стеклоткань)

• 4 шпильки 100мм х 8мм

• Тщательно подготовленные отливочные формы. Трите их наждачкой, полируйте, используйте пасту ГОИ, если найдете

Вырежьте куски стеклоткани, используя бумажные шаблоны. Это будут 2 стеклотканевых круга для укладывания во внешнюю форму, а также полоски для того, чтобы проложить стенки внешней формы. Полоски надо делать из двойной стеклоткани, и закладывать 25 мм на взаимное перекрытие полосок.

Когда вы все подготовите, начните заливку. Неплохо прочитать следующий раздел до конца и разобраться досконально во всех деталях.

4.3 Заливка статора

На рисунке ниже нарисована процедура взвешивания смолы и талька. Тальк используется только для объемной заливки (он не добавляется, когда смола мажется тонким слоем для смачивания стеклоткани). Тальк нужен для предотвращения перегрева и упрочнения отливки. При заливке статора смолу нужно будет замешивать несколько раз, при каждом замесе нужна своя дозировка.

сс – это кубический сантиметр

Смешивайте смолу и катализатор тщательно, но медленно, чтобы избежать появления воздушных пузырей. Тальк добавляйте только после размешивания катализатора. Как только смола замешана, сразу используйте ее – через несколько минут она начнет разогреваться и застывать.

Используйте ровно столько катализатора, сколько необходимо. Если в мастерской тепло, катализатора можно лить поменьше. При заливке толстого слоя смолы, также лейте меньше катализатора. Если сомневаетесь, сделайте несколько тестовых замесов смолы с разным количеством катализатора и посмотрите результат.

Начинаем заливку:

• Положите внешнюю форму статора на газету на верстак

• Замесите 200 г смолы, добавьте 3 куб.см. катализатора (и 15-30 куб.см. пигмента для цвета если нужно). При первых двух замесах тальк не добавляется.

• Размажьте смолу тонким слоем по внутренней поверхности внешней формы. Не мажьте верхушку выступа в центре.

• Положите один слой стеклотканевого круга на дно и стеклотканевые полоски на стенки, смажьте стеклоткань сверху смолой, чтобы она тщательно пропитала стеклоткань

• Приклейте второй слой стеклотканевых полосок на стены (второй круг на дно пока не кладите)

• Положите катушки во внешнюю форму. Все провода должны быть собраны вместе и выйти наружу между катушкой №3 и №4

• Смешайте еще 100г смолы и 2 куб.см. катализатора. Вылейте замес на проводники катушек, избегайте образования «озерков» внутри катушек

• Смешайте еще 600г смолы, 9 куб.см. катализатора и 600г талька. Вылейте смесь в пространство между катушек. Смола должна заполнить внешнюю форму и быть вровень с верхом центрального выступа.

• Сильно потрясите форму, чтобы убрать пузыри.

• Смешайте 200г смолы, 3 куб.см. катализатора и 100г талька. Положите второй стеклотканевый диск поверх катушек и смажьте его смолой. Тщательно размажьте смолу.

• Положите внутреннюю форму поверх внешней и вставьте 12мм болт сквозь центральное отверстие в обеих формах. Плоское место на внешней форме должно совпасть с местом выхода проводов от катушек на нижней форме. Уровень смолы поднимется, она может перелиться через край и начать стекать по внешней форме

• Если смолы наоборот, не хватает – смешайте еще 100г смолы и 1,5куб.см. катализатора и залейте в нижнюю форму

• Положите шаблон для штифтов на внешнюю форму, один конец шаблона располагается наж местом выхода проводов. Затяните 12 мм болт гайкой. Вставьте четыре 8-мм шпильки в отверстия, с гайками наверху. Шпильки должны быть погружены в смолу примерно на половину своей длины.

Заливка завершена. Она чуть нагреется и начнет застывать через несколько часов. Лучше поместить отливку в теплое место.

Когда смола застынет полностью, выбейте заливку из формы, как можно более аккуратно. Уберите шаблон со шпилек. Разъедините внешнюю и внутреннюю формы, и аккуратно выбейте отливку из нижней формы мягкими ударами по верстаку или деревянному полу.

5. Изготовление ротора.

Магнитный ротор тоже представляет собой отливку. Сначала соберите все составные части: магнитные пластины, магниты, проволоку из нержавейки (все части указаны ниже), и приступайте к сборке, как описано в этом разделе.

5.1 Магнитные диски

Каждый магнитный ротор собирается на стальном диске толщиной 6 мм. (рис. ниже). Не используйте алюминий или нержавейку в качестве материала, диски должны быть изготовлены из магнитного материала. В диске есть отверстия для крепления к узлу подшипника – в данной инструкции узел подшипника имеет 4 крепежных отверстия диаметром 10мм, расположенных на окружности 102мм. Если вы найдете другой узел подшипника, соответственно внесите изменения в отливочные формы и шаблоны.

В центре диска – отверстие диаметром 65мм. Для крепления к цапфам с резьбой М10 на диске надо просверлить 4 отверстия с резьбой М10 по окружности 220мм. Вверните 4 шпильки длиной 20мм в эти отверстия. Их мы попозже зальем смолой и тем самым обеспечим лучшее крепление отливки к диску.

Магнитные пластины – заготовки под диски должны быть ровные, без повреждений поверхности. Вырезать ровный круг без повреждения поверхности нелегко, как вариант – вместо диска можно сделать восьмиугольник, это позволит использовать отрезной станок. Сначала разметьте квадрат, впишите в него окружность, а затем обрежьте углы под 45 градусов. Длина каждой стороны 116мм. Магниты разместятся по углам восьмиугольника.

Центральное отверстие можно выпилить лобзиком либо на токарном станке. Зачищайте стальные диски, пока они не заблестят. Протрите их спиртом, чтобы удалить жировые загрязнения перед тем, как класть их в отливочную форму.

5.2 Магниты

На каждом роторе по 8 магнитов. У каждого есть северный и южный полюс (см. ниже)

С магнитами обращайтесь аккуратно: они могут повредить гибкие диски, магнитофонные кассеты (если у кого-то это еще осталось), кредитные карты и прочие полезные вещи.

Если магниты слиплись, отделяйте их проскальзыванием друг относительно друга, не применяйте грубую силу. Не допускайте, чтобы магниты неконтролируемо слипались – при столкновении они могут треснуть. Не бейте по ним молотком, в том числе и когда монтируете ротор.

Верхние поверхности магнитов на диске должны чередоваться: С-Ю-С-Ю… Проверяйте это так: каждый готовый к установке магнит подносите к установленному ранее – нижний магнит должен отталкивать верхний (см. рис. ниже). Верхний ставьте рядом, не переворачивая. Когда все магниты стоят на местах, проверьте их еще одним магнитом: он должен последовательно отталкиваться-притягиваться –отталкиваться… и так далее по кругу.

Два магнитных ротора должны притягиваться при совмещении крепежных отверстий. Для этого магниты надо расположить, как показано ниже:

5.3 проволока из нержавейки

При вращении роторов магниты подвергаются действию центробежной силы, которая срывает их с посадочных мест. В нашем первом ГПМ магниты были просто приклеены к дискам. При увеличении скорости вращения магниты просто разлетались в стороны, повреждая статор.

Теперь мы заливаем магниты эпоксидкой. Даже ее недостаточно для удержания магнитов на месте, она должна быть усилена. Обмотайте роторы проволокой, которая будет держать магниты вместе. Стальную проволоку лучше не использовать – она магнитная и понизит общую намагниченность ротора. Надо взять проволоку из нержавеющей стали, это не магнитный материал.

Обмотайте проволоку вокруг магнитов пять оборотов, и обрежьте ее кусачками. Зафиксируйте проволочное кольцо изолентой в нескольких местах, чтобы оно не разматывалось. Когда придет время, мы положим кольцо на место.

5.4 Заливка ротора

Перед началом заливки убедитесь, что у вас все готово:

• Отливочные формы отполированы и зачищены

• Магниты и магнитные диски чистые (их не полируйте!)

• 16 полосок стеклоткани нарезаны (они нужны для размещения между магнитами)

• Проволока из нержавейки обрезана и зафиксирована изолентой

• Шаблон для позиционирования магнитов готов к использованию

Количество смолы, упомянутое ниже, рассчитано на два ротора.

• Вставьте 4 болта сквозь отверстия во внешней форме снизу (как на рис. вверху). Положите стальной диск во внешнюю форму. Сверху положите внутреннюю форму. Проверьте фаску, и положите форму меньшей поверхностью вниз, чтобы ее легче было снять после заливки.

• Смешайте 200г смолы и 3 куб.см. катализатора. Размажьте часть смолы по стальному диску. Добавьте 20г красящего пигмента. Добавьте в оставшуюся смолу 200г талька. Лейте смесь смолы с тальком по краям формы, пока она не заполнится до верха стального диска.

• Положите шаблон для позиционирования магнитов на болты. Положите магниты на стальной диск по шаблону. Помните про чередование полюсов – С-Ю-С… Проверьте взаимное отталкивание и притягивание магнитов, как в разделе магниты, но СНИЗУ. Когда все магниты уложены на места, снимите шаблон и используйте его для второго ротора. Помните, что магниты на двух роторах должны быть размещены «в противофазе», чтобы роторы притягивались. Следите, чтобы магниты не съехали со своих мест.

• Затяните гайки на 4-х болтах и притяните центральный диск формы к стальному диску.

• Смешайте 500г смолы и 7 куб.см. катализатора. Добавьте 300г талька. Положите маленькие ленты из стеклоткани между магнитами и зазором по краю. Добавляйте смолу, пока она смочит стеклоткань. Трясите форму, пока не выйдут все пузыри.

• Положите кольцо из проволоки вокруг магнитов, не допускайте, чтобы оно съехало вниз. Пусть кольцо зависнет не стеклотканевых полосках. Осторожно, не сдвиньте магниты.

• Смешайте 500г смолы и 7 куб.см. катализатора. Добавьте 300г талька. Злейте простарнство между магнитами, пока смола не дойдет до верха формы.

• Оставьте отливку сохнуть несколько часов. Вынимайте ее из формы осторожно, не бейте сильно молотком. А если бьете – то бейте по форме, а не по ротору.

6. Сборка

6.1 Балансировка ротора

Оба ротора надо отбалансировать, иначе при работе ГПМ будет трястись. Весь ГПМ в сборе также надо будет отбалансировать после сборки, так как роторы не могут быть сразу спозиционированы четко по местам. Эта процедура описана в соответствующем разделе.

Для балансировки ротора (рис. ниже), сначала прикрепите к нему шаблон для крепежных отверстий (он же PCD шаблон) четырьмя болтами. Затем отбалансируйте ротор на заостренном стержне (гвозде).

Если ротор будет вращаться без вихляний, то он отбалансирован. Если наблюдаются вихляния в вертикальной плоскости, типа восьмерки на велосипедном колесе, то прикрепите к ротору небольшой грузик или высверлите немного смолы между магнитами, пока ротор не начнет вращаться равномерно. Снимите шаблон, поверните его на 90 градусов, прикрепите его опять к ротору и повторите процедуру.

6.2 Узел подшипника и цапфа

Цапфа (закрепленная с одного конца ось , на которой чего-то вращается) для узла подшипника делается из куска профиля 50 х 25 х4. Найдите точный центр большей поверхности и разметьте на этой поверхности четыре 8мм отверстия в соответствии с шаблоном для штифтов

Отверстие в центре должно быть 25мм в диаметре (или другое, в зависимости от оси, к которой подходит узел подшипника). Сделайте отверстие специальной насадкой на дрель или на токарном станке.

В отверстие 25 мм вварите ось. Очень важно: при сварке ось надо держать максимально прямо (под углом 90 градусов к поверхности).

Узел подшипника (рис. ниже) должен одеваться на ось с небольшим натягом. Внутри – два подшипника 50 х 25 мм. На верхушку узла должна одеваться пластиковая крышка для защиты от пыли.

Не забудьте смазать подшипники. Заполняйте их смазкой только на половину окружности, иначе они не смогут свободно вращаться.

6.3 Сборка ротора и статора

• Найдите или нарежьте 4 куска стержня с резьбой М10 по 200мм длиной. Они будут шпильками, крепящими магнитные роторы к узлу подшипника. К этим же шпилькам будут крепиться лопасти ветряка.

• Завинтите по 6 гаек на каждую шпильку (рис ниже)

• Вставьте шпильки в отверстия в узле подшипника, спереди.

• Наденьте магнитный ротор на свободные концы шпилек

• На концы шпилек, торчащие из ротора, наденьте по гайке, и закрутите те самые ранее одетые на шпильки 6 гаек, так, что ротор окажется крепко привинченным к заднему фланцу узла подшипника. Гайку, прижимающая ротор к фланцу, потом покрасьте, чтобы она не развинчивалась.

• Расположите профиль с вваренной осью так, чтобы ось торчала вертикально, насадите на ось узел подшипника. Не бейте по нему молотком! Затяните фиксирующую гайку, прижимающую узел подшипника к оси. Осторожно, не перетяните гайку. Наденьте пластиковую крышку на узле подшипника.

• крутаните ротор, держа у его поверхности медную проволоку (стальная притянется магнитами, ее лучше не использовать). Поверхности магнитов должны быть выровнены +/- 0,5мм. Если это не так, отрегулируйте положение ротора тонкими прокладками между ротором и фланцем узла подшипника.

• с помощью уровня отрегулируйте параллельность поверхности ротора и профиля. Поверните ротор на 90 градусов и повторите процедуру

• возьмите статор. Закрутите (до низу) по одной 8мм гайке на каждую шпильку, вклеенную в статор.

• Поместите статор поверх магнитного ротора так, чтобы шпильки статора совпали с отверстиями в профиле. Закрутите еще по гайке на концы шпилек.

• крутаните нижний ротор. Плавно опускайте статор вниз, удерживая его параллельно ротору, до чирканья магнитом по статору (услышите характерный звук).

• Отрегулируйте гайками на всех четырех шпильках расстояние в 1мм между ротором и статором

• Наденьте по несколько шайб на 10мм шпильки, крепящие ротор. Затем насадите на шпильки верхний ротор

• Если зазор между верхним ротором и статором оказывается меньше 1мм, добавьте еще шайб, если в каком-то месте больше 1мм, то соответственно уберите шайбу.

• Когда зазор отрегулирован, закрутите на 10мм шпильки сверху по гайке и прочно зафиксируйте верхний ротор

6.4 Электрика

В следующем разделе №7 описано, как присоединить к статору выпрямитель. Я рекомендую два однофазных мостовых выпрямителя. Они выпускаются в блоках 30 х 30мм. Положительные выводы (обычно под прямым углом к остальным) все соединяются с положительным полюсом аккумулятора , вс отрицательные выводы – с отрицательным полюсом. Оставшиеся четыре вывода соединяются с выводами статора (переменный ток). Вам понадобятся 3 вывода из этих четырех, соединенные в соответствие со скоростью вращения (далее будет объяснено).

Провода лучше всего соединять блочными клеммниками, можно их и спаять. При пайке старайтесь не перегреть выпрямитель, для чего перед пайкой прикрутите их к радиатору. Он будет выглядеть примерно так, как на верхнем рисунке, но в приципе подойдет любой кусок алюмния весом грамм в 250.

Все электрические части надо впоследствии спрятать во влагозащитном корпусе

7. Проверка и подключение

До использования ГПМ его следует еще раз проверить: исправить недочеты сейчас намного легче, чем когда ГПМ будет смонтирован на верхушке мачты.

7.1 Проверка механики

Закрепите профиль с осью вертикально в тисках (ось при этом горизонтальна, как и будет при использовании ГПМ в ветряке). Магнитные роторы могут свободно вращаться. Проверьте, что провода не коротят (ГПМ при этом вращается с трудом).

7.1.1 Проверяем свободное вращение роторов.

Закрутите ротор и послушайте звук. Не должно быть никаких шуршаний или поскрипываний при вращении роторов, они должны вращаться свободно несколько секунд и постепенно остановиться. Если они останавливаются резко, значит, где-то проблемы с электрикой или подшипник перезатянут.

Возьмитесь за статор двумя руками. Попытайтесь покачать его туда-сюда, закрутив роторы. Статор не должен касаться роторов. Если все-таки касание есть (определите по звуку), то ГПМ надо разобрать и увеличить зазор между роторами и статором. Или, как вариант, подрегулировать высоту крепления ротора.

Зафиксируйте ротор в позиции, при которой одна из шпилек находится на 3-х часах (рис ниже). Подвесьте грузик в 100г к этой шпильке. Ротор должен повернуться по часовой стрелке. Если он не поворачивается, значит, подшипник перезатянут или смазан слишком обильно.

7.1.2 Проверка баланса.

Роторы мы уже балансировали ранее (см. пункт 6.1 Балансировка ротора). Однако теперь, когда ГПМ окончательно собран, процедуру балансировки надо повторить.

Зафиксируйте ротор так же, как и в предыдущем разделе (рис. выше), повторите проверку с каждой из 4-х шпилек. Пробуйте подвешивать к шпилькам разные грузики. Найдите минимальный вес , который выводит ротор из равновесия. Если для какой-то из шпилек требуется существенно больший вес, то это означает, что ротор не сбалансирован. Поприкрепляйте к ротору небольшие грузики, пока он не будет отбалансирован.

Точно также потом надо будет отбалансировать ротор с прикрепленными к нему лопастями ветряка.

7.2 Проверка электрической части

7.2.1 Проверка соединения катушек

Для проверки электрики полезно иметь мультиметр, но можно обойтись и лампочкой на 3 вольта (см. рис. ниже).

• Соедините провода 1В – 4А, 2В – 5А, 3В – 6А (это последовательное соединение однофазных пар катушек)

• Поставьте диапазон мультиметра на 10В

• Подключите мультиметр или лампочку к 1А и 4В

• Вращайте ротор со скоростью около 1 об/сек

• Мультиметр должен показать около 2В, лампочка должна заморгать

• Повторите тест со следующими парами проводников: 2А и 5В, 3А и 6В. Эффект должен быть аналогичным

Если эффекта нет или он мал, проверьте для начала соединение проводников 1В – 4А, 2В – 5А, 3В – 6А. Если с ними все нормально, то, возможно, при изготовлении статора одна из катушек оказалась реверсной (положенной вверх ногами).

Для выявления такой катушки надо провести следующий тест (см. рис. ниже). Соедините 4В-2А, 5В-3А. Проверьте эффект между 1А и 6В – напряжения быть НЕ ДОЛЖНО, или оно будет пренебрежимо мало. Если напряжение все-таки есть, то последовательно меняйте местами А и В поочередно в каждой паре, пока напряжение не пропадет.

Когда реверсная катушка выявлена, перевесьте правильно ярлычки А и В.

В данном тесте напряжение не равно нулю из-за того, что катушки расположены в статоре на идеальным образом. Если в результате тестов не удается получить напряжение менее 1В, то вам либо придется смириться с более низким выходом мощности вашего генератора на постоянных магнитах, либо изготовить новый статор, обращая внимание на симметричное расположение катушек, строго выдерживая расстояние между ними.

7.2.2 Проверка оборудования постоянного тока

После проведения и успешного завершения всех предшествующих тестов подключите выпрямитель, как на рисунке ниже. Соедините провода 1А, 2А, 3А вместе. Подключите каждый провод 4В, 5В и 6В к одному из входов переменного тока выпрямителя. Это соединение типа «звезда». К выходу подключите лампочку или мультиметр.

Закрутите ротор рукой, около 1 об/сек. Мультиметр должен показывать около 4В (если лампочка подключена параллельно – то 3В). Лампочка должна гореть ровно, а не моргать как в предыдущих тестах.

Если нет напряжения, или лампочка все-таки моргает, то это означает неправильную коммутацию или битый выпрямитель.

Можно обойтись и без лампочки с мультиметром. Просто соедините плюс и минус выпрямителя вместе (сделайте КЗ), и попробуйте вращать ротор. Сопротивление усилию должно быть ощутимым и постоянным. Если ротор «сопротивляется» скачками или подрагивает, то что-то неправильно.

7.2.3 Подключение к аккумулятору: звезда и треугольник

Для низких скоростей вращения генератора на постоянных магнитах соедините обмотки звездой, как в п. 7.2.2

Проверка оборудования постоянного тока.

Для сильного ветра и, соответственно, большего тока, соедините катушки треугольником (см. рис. ниже)

Также можно поставить реле для переключения между звездой и треугольником:

В принципе, можно поставить микроконтроллер для измерения скорости вращения и переключения между звездой и треугольником. Но это вряд ли вписывается в бюджет проекта «своими руками».

По большому счету, можно вообще не переключать соединение звезда – треугольник при изменении скорости ветра, но тогда генератор на постоянных магнитах будет выдавать чуть меньшую мощность. Варианта два:

• Если вы ожидаете в основном низкие скорости ветра, сделайте соединение треугольником и все. Если высокая скорость ветра будет редко, ничего с генератором на постоянных магнитах не случится

• Если у вас все-таки часто дуют сильные ветра, то намотайте по 200 витков катушки проводом 1,2 мм. Потом соедините одну группу катушек звездой, а одну треугольником, как на рисунке ниже.

Кабель от генератора до аккумулятора можно сделать либо 3-х фазным переменного тока, либо постоянного тока. Использование переменного тока лишь чуть-чуть уменьшает потери.

При напряжении 12 В диаметр кабеля должен быть большим. Даже если ток будет всего лишь 15 А, то для расстояния 20м надо использовать кабель с жилами как минимум по 3мм.кв. (если ток постоянный). Даже в таком кабеле потери составят порядка 15%. Для большей длины кабеля надо использовать большие диаметры жил, и чем длиннее, тем толще.

7.2.4 Зарядка аккумулятора

12 Вольт стандартного аккумулятора – безопасное напряжение. Однако, если генератор отключен от аккумулятора и крутится достаточно быстро, то напряжение холостого хода может достичь 50 В, а это довольно чувствительно. Поэтому нагрузку от генератора лучше не отключать.

Другая опасность – короткое замыкание на аккумуляторе, которое может привести к нагреву и воспламенению кабеля. Обязательно ставьте предохранитель на каждый провод , подключенный к плюсовой клемме аккумулятора (см. рис. ниже)

Свинцово-кислотный аккумулятор нельзя разряжать полностью. При пропадании ветра обязательно следите за уровнем зарядки аккумуляторов, и своевременно отключайте нагрузку. Ключевым является уровень напряжения – если оно ниже 11,5 вольт, то аккумулятор нельзя разряжать больше.

Идеальный режим зарядки – малый ток в течение длительного времени. Большой ток допустим только на начальном этапе зарядки, когда аккумулятор разряжен.

Перезарядка батарей тоже вредна – пластины перегреваются и портятся. Если напряжение больше, чем 14 вольт, то зарядку надо прекратить.

Уровень зарядки аккумулятора регулируйте током нагрузки. В принципе, существует недорогое устройство для контроля напряжения аккумулятора и соответственного регулирования тока нагрузки.

8. Дополнительная информация

8.1 Эпоксидка

Полиэстеровая смола

Полиэстер – синтетическое вещество типа пластмассы, используется в при строительстве стеклопластиковых лодок, деталей кузова машин, итп. В полиэстеровой смоле обычно имеются различные добавки – для большей твердости или, наоборот, для большей упругости. Если вам попадется смола с добавкой полиэстера – предварительно расспросите продавца об ее свойствах.

Упрочнители

Есть два варианта упрочнить конструкцию, отлитую из эпоксидки: это добавка перекиси и кобальта.

Кобальт – жидкость пурпурного цвета. Когда купите ее, спросите продавца о пропорциях. Кобальт можно заливать в смолу заранее, но хранить смолу с добавкой кобальта надо в темном месте, иначе она застынет.

Перекись – опасный химикат. Храните его в ПВХ-емкости, в темноте, при температуре ниже 25 градусов. Никогда не смешивайте перекись с кобальтом (разве что кобальт был ранее добавлен в смолу и его концентрация уже низка), иначе смесь взорвется. Добавляйте не больше 1-2% перекиси в смолу, иначе она перегреется.

Безвосковая «воздушная» смола типа «Б»

Эта смола используется при изготовлении стеклопластиковых лодок, когда технология требует последовательного нанесения слоев смолы. Мы не рекомендуем использовать эту смолу для генератора на постоянных магнитах – поверхность отливки не будет твердой. Спрашивайте смолу типа «А», или «смолу для отливки»

Тиксотропическая добавка

Это специальный порошок (очень тонко помолотый кварц), добавлется в смолу для густоты. Для нашей цели он не нужен, но если он уже добавлен в смолу, то ничего страшного.

Стиреновый мономер

Около 35% всей смолы – стиреновый мономер. Это делается для разжижения смолы. Она имеет неприятный запах. В заливочную смолу можно добавить до 10% смолы – стиренового мономера.

Пигмент

Красящий пигмент нужен для придания отливке цвета. Добавьте пигмент (максимум – 10%) в первую заливку, которая будет распределена по всей заливочной форме. Пигмент добавлять необязательно, без него отливки будут прозрачными, а катушки и магниты – хорошо видными. В этом есть свой шарм.

Стеклоткань

Без стеклоткани смола не имеет нужной прочности. Стеклоткань продается в виде листов или нарезки волокон. Используйте стеклотканевые листы для прокладки в формы, а нарезку волокон можно высыпать в смолу, что придаст отливке большую прочность. Особенно имеет смысл проделать это с роторами.

Тальк

Это дешевый наполнитель, который можно смешивать со смолой после добавления в нее пероксида. Тальк делает смолу более густой, и уменьшает ее расход. Пропорция смола : тальк может доходить до 1 : 2 без уменьшения прочности. Тальк также уменьшает нагрев при застывании смолы.

8.2 Использование генератора на постоянных магнитах для мини-ГЭС

Наш генератор на постоянных магнитах идеален как для ГЭС с небольшим перепадом и низкой скоростью потока, так и для ГЭС на более мощном потоке, так как генератор может быть настроен как для генерации всего лишь нескольких ватт, так и нескольких сот ватт.

По сравнению с ветрогенерацией, использование генератора для мини-ГЭС может привести к ржавлению металлических деталей из-за постоянной влажности. Во избежание этого используйте гальванизированные или оцинкованные металлические части.

Для использования генератора на постоянных магнитах для мини-ГЭС к внешнему ротору надо приделать простейшее колесо с лопастями.

Вот некоторые примеры использования генератора на постоянных магнитах для мини-ГЭС:

При больших оборотах генератор выработает больше электроэнергии. Увеличение скорости в 2 раза приведёт к увеличению в два раза напряжения. Если катушки намотаны слишком тонким проводом, он может перегреться и тогда КПД упадет. Можно обдумать использование воды для охлаждения генератора.

Тем не менее, использование генератора на постоянных магнитах в режиме высоких оборотов для мини-ГЭС более безопасно, чем для ветряка: в мини-ГЭС не возникает гироскопических сил, изгибающих генератор при его повороте.

Если вам не нужно напряжение выше 12 вольт, то при высоких оборотах можно изменить коммутацию катушек статора, и соединить их параллельно, а не последовательно. Или можно заранее намотать катушки меньшим количеством витков, но более толстым проводом. Второй вариант более предпочтителен, так как позволит избежать паразитных токов, возникающих и в «звезде», и в «треугольнике».

Источник

Читайте также: Носледние новости России и мира сегодня.

Генераторы на постоянных магнитах

В последнее время большое внимание уделяется разработке и созданию генераторов с возбуждением от постоянных магнитов. Интерес к этому классу генераторов обусловлен их лучшими энергетическими показателями, простотой конструкции, большим сроком службы, надежностью, способностью работать при высоких частотах вращения в тяжелых условиях эксплуатации. Электрические машины с применением постоянных магнитов феррита бария FeBa и феррита стронция FeSr, а также магнитов ЮНДК появились в 30-е годы прошлого столетия. Невысокие удельные характеристики выпускаемых в то время постоянных магнитов ограничивали возможности по наращиванию мощности генераторов собранных на этих магнитах.

Разработанные в 80-90-е годы из нового материала постоянные магниты NdFeB получили широкое распространение в промышленном изготовлении генераторов на постоянных магнитах. В настоящее время многие мастера-исследователи собирают своими руками различные вариации генераторов, стоит только купить неодимовый магнит для генератора или найти его в неисправном электрооборудовании. Чаще всего для изготовления пробных образцов генераторов используют плоский магнит 30Х5 или 30Х10 мм, пластину 60х10х5 мм, магниты в форме бруска например: 40х10х10 мм, 100х15х15 мм.

Генератор — (лат. generator «производитель») прибор, преобразующий какой – либо вид энергии (химическую, тепловую, световую, механическую) в электрическую. В упрощенном виде в генераторе можно выделить следующие части:

а) индуктор — магнит или электромагнит, создающий магнитное поле;

б) якорь — обмотка, в которой при изменении магнитного потока возникает индуцированная ЭДС;

в) контактные кольца и скользящие по ним контактные пластинки (щетки), при помощи которых снимается или подводится ток к вращающейся части генератора.

Вращающаяся часть называется ротором генератора, а неподвижная часть его — статором.

Генератор на постоянных магнитах вырабатывает как переменный, так и постоянный ток. Переменный ток – это электрический ток, который изменяется по модулю и направлению. Переменный ток широко применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония на дальние расстояния и т. п.), промышленности и бытовых целях. В основе своей работы генераторы переменного тока на постоянных магнитах используют вращающееся магнитное поле, создаваемое магнитами. В зависимости от мощности энергопотребления различают однофазные и трехфазные генераторы переменного тока. Примерами генераторов переменного тока на постоянных магнитах могут служить автомобильные генераторы на постоянных магнитах и ветрогенераторы на постоянных магнитах.

Хотя в промышленности применяется главным образом переменный ток, генераторы постоянного тока используются в различных промышленных, транспортных и других установках — в электролизной промышленности, на судах, тепловозах и т. д. Генераторы постоянного тока могут быть выполнены с магнитным, электромагнитным возбуждением и комбинированным возбуждением. Для создания магнитного потока в генераторах первого и последнего типов используют также постоянные магниты.

По типу конструкции ротора различают синхронные и асинхронные генераторы.

Синхронный генератор – механизм, работающий в режиме генерации энергии, в котором частота вращения магнитного поля стартера равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку стартера, наводит в ней ЭДС электродвижущая сила. В синхронном генераторе ротор выполнен в виде постоянного магнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но обязательно кратно двум. В бытовых электростанциях чаще всего применяют ротор с двумя полюсами. Синхронный генераторы способны кратковременно выдавать ток в 3-4 раза выше номинального. Также синхронные генераторы оптимальны для подключения оборудования с высокими стартовыми токами. Опыт разработок синхронных генераторов с постоянными магнитами показал, что наибольший эффект достигается у генераторов с большими частотами вращения. Поэтому не случайно они находят применение в авиации с приводом от авиационных двигателей. Синхронные генераторы используют обычно в качестве источников переменного тока постоянной частоты и устанавливают на электростанциях, в электрических установках, на транспорте.

Асинхронный генератор работает в режиме торможения. В этом случае ротор вращается в одном направлении с магнитным полем стартера, но с опережением. Теоретически асинхронные генераторы на постоянных магнитах возможны, но на практике они редко изготавливаются. Также они имеют ряд недостатков: высокая себестоимость, зависимость от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных нагрузках; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.

По типу первичного двигателя генераторы можно разделить на турбогенераторы, гидрогенераторы, двигатели внутреннего сгорания, ветрогенераторы, парогенераторы, то есть по виду двигателей, которые преобразуют природные энергетические ресурсы в механическую работу. Применение высокоэнергетических постоянных магнитов состава неодим-железо-бор позволило упростить конструкцию и значительно уменьшить размеры и вес генераторов, что послужило толчком к развитию малой ветроэнергетике, как в России, так и за рубежом.

Опыт проектирования, разработки, производства и эксплуатации генераторов с высококоэрцитивными постоянными магнитами показал их высокие технико-экономические характеристики, обоснованность и целесообразность их применения в системах электроснабжения. Особенностями параметров редкоземельных магнитов являются низкое значение магнитной проницаемости, высокое значение коэрцитивной силы по намагниченности от напряженности магнитного поля. Генераторы на неодимовых магнитах нашли применение в ветроэнергетике, автотранспорте, авиации, машиностроении и других областях.

Генератор на постоянных магнитах своими руками. Часть 1

Генератор на постоянных магнитах своими руками. Часть 1

Оглавление
Список материалов и инструментов
Сборка ротора и статора
Сборка. Электрика
Сборка: балансировка ротора
Проверка и подключение
Намоточная машинка.
Изготовление статора
Изготовление ротора.
Подготовка к заливке
Изготовление статора
Заливка ротора
проволока из нержавейки
Изготовление ротора: магниты
Шаблоны для ротора
Внутренняя форма для статора.
Изготовление отливочных форм
Oтливочная форма для ротора.
Зарядка аккумулятора
Проверка оборудования постоянного тока
Проверка соединения катушек
Подключение к аккумулятору: звезда и треугольник
Дополнительная информация

Это инструкция по изготовлению генератора на постоянных магнитах (ГПМ), который выдает переменный ток. Он генерирует не промышленное напряжение 220В, а низкое переменное напряжение по трем фазам, которое затем выпрямляется и подается на выход в виде постоянного тока с параметрами, подходящими для зарядки батарей 12В.

Этот генератор на постоянных магнитах состоит из следующих узлов:
1. Стальные оси и цапфы (shafts and spines)
2. Статор, содержащий катушки из провода (Stator)
3. Два магнитных ротора (magnet rotor)
4. Выпрямитель (rectifier)
Статор содержит шесть катушек медного провода, залитых эпоксидной смолой. Корпус статора закреплен цапфами и не вращается. Провода от катушек подключены к выпрямителю, который производит постоянный ток для зарядки батарей 12В. Выпрямитель прикреплен к алюминиевому радиатору, чтобы не перегревался.
Магнитные роторы закреплены на составной, вращающейся на оси конструкции. Задний ротор установлен за статором и закрыт им. Передний ротор находится снаружи и прикреплен к заднему ротору длинными спицами, проходящими через центральное отверстие статора. В случае использования генератора на постоянных магнитах с ветряком, на тех же спицах будут монтироваться лопасти ветряка. Они будут вращать роторы, и таким образом перемещать магниты вдоль катушек. Переменное магнитное поле роторов генерирует ток в катушках.
Этот генератор на постоянных магнитах спроектирован для использования с небольшим ветрогенератором. Для того, чтобы сделать сам ветровой генератор, нужны следующие узлы:
• Мачта: стальная труба, закрепленная тросами (Tower)
• Вращающаяся головка, которая устанавливается на верхушке мачты
• Хвост, для поворота ветряка по ветру (tail)
• Набор лопастей (blades)

генератор на постоянных магнитах работает на малых оборотах . На графике показана мощность генератора на постоянных магнитах при зарядке 12В батареи. При 420 об/мин он генерит 180 Вт = 15А х 12В
При большей скорости генератор на постоянных магнитах может генерить большую мощность. Но больший ток разогревает катушки и К.П.Д. падает. Для использования генератора на постоянных магнитах для больших оборотов лучше мотать катушки другим проводом, более толстым и делать меньше витков в катушке. Но при этом на малых оборотах генератор на постоянных магнитах работать не будет.
Для того, чтобы использовать генератор на постоянных магнитах и на большой и на малой скорости, можно менять способ соединения катушек: со звезды переключаться на треугольник и наоборот.
На графике представлена зависимость выходной мощности от скорости при разных типах соединения. Звезда начинает работать при низкой скорости (170 об/мин). Треугольник выдает больше мощности, но только при больших оборотах. Звезда хороша при малом ветре, треугольник – при большом.

Если увеличить размеры генератора на постоянных магнитах, то при тех же скоростях он сможет выдавать больше мощности.
Внимание
При изготовлении генератора на постоянных магнитах обращайте особое внимание на крепеж магнитов – ни при каких условиях они не должны отделяться от посадочного места! Болтающийся магнит начинает распарывает корпус статора и необратимо повреждает генератор на постоянных магнитах.
• Строго следуйте инструкциям по заливке ротора – ни в коем случае не ограничивайтесь просто приклеиванием магнитов к стальным дискам.
• При сборке не бейте по ротору молотком
• Оставляйте как минимум 1 мм зазор между роторами и статором (при тяжелых условиях эксплуатации зазор надо увеличить) • Не используйте генератор на постоянных магнитах на скоростях выше 800 об/мин. (При поворотах ветряка на такой сокрости в нем возникают гироскопические силы , которые могут согнуть оси и вызвать касание магнитами ротора) • Не прикрепляйте лопасти непосредственно к внешнему ротору, крепите только на спицы.
• При креплении лопастей к спицам держите генератор на постоянных магнитах так, чтобы его ось вращения была вертикально, ни в коем случае не горизонтально.


Список материалов и инструментов

Материалы для изготовления генератора на постоянных магнитах
Материалы Кол-во размер Вес, гр
СТЕКЛОПЛАСТИК
Эпоксидная смола с отвердителем 2700
Катализатор (перекись) 50
Порошок талька (наполнитель) 1200
Стеклопластиковые листы (1 унция/квадр.фут) 1 килоВ.м. 300
Красящий пигмент для эпоксидки (по желанию) 50
Пластилин
НЕРЖАВЕЙКА
Проволока из нержавейки 2 мм х 10м 200
МАГНИТЫ
Постоянные ферромагнитные блоки (степень 3) 16 20 х50 х50 4000
ЭЛЕКТРИКА
Намоточный эмалированный провод 1,7мм 3000
Гибкий провод 1,7 мм х 6 м
Припой и кембрики
изолента
Мостовой выпрямитель 2 25А 200В однофазный
Радиатор для выпрямителя 250
СТАЛЬ
Профиль с осью (см. рисунок) 1 380 х 50 х25 х 4мм 1100
Шпилька 10мм 1000мм 500
Гайка 10 мм 32
Шайба 10 мм 16
Шпилька 8мм 400мм
Гайка 8мм 8
Гайка и болт 5 мм для выпрямителя 2
ось 25 мм х 150 мм
МЕХАНИКА
Узел подшипника в сборе, для крепления на ось 1 1250

Ротор, узел подшипника, профиль с осью
Материалы для отливочных форм и оснастки.
• Половые доски и клей по дереву
• Наждачная бумага, восковая полировка (если есть — полиуретановый лак + жидкость для его снятия )
• Кисточки для рисования, губка для их очистки
• Фанера 13 мм для оснастки и форм
• Стальной стержень или трубка для намоточной машинки
• Кусочки толстого металлического листа
Болты с гайками и шайбами диаметр длина для
2 с барашковыми гайками 6 мм 60мм Намоточная машинка
4 10мм 25мм балансировка
1 12мм 150мм Форма для заливки статора
Инструменты
• Защитные очки, маска, перчатки
• Верстак с тисками
• Сварочный аппарат
• угловая шлифовальная машина
• ножовка, молоток, пробойник, зубило
• рулетка, циркуль, транспортир
• гаечные ключи : 8, 10, 13, 17, 19 мм, по 2 каждого типа
• вороток и метчик М10 для отверстий в магнитном роторе
• медная проволока для позиционирования магнитов
• вертикальный сверлильный станок
• сверла 6, 8, 10, 12 мм
• насадка для дрели для проделывания отверстий 25 мм, 65 мм
• токарный станок по дереву
• резец для токарного станка
• лобзик по дереву
• весы для взвешивания эпоксидки. Распылитель для катализатора, пластиковы ванночки, ножницы
• паяльник, припой с флюсом, кусачки, острый нож

Сборка. Сборка ротора и статора

• Найдите или нарежьте 4 куска стержня с резьбой М10 по 200мм длиной. Они будут шпильками, крепящими магнитные роторы к узлу подшипника. К этим же шпилькам будут крепиться лопасти ветряка.
• Завинтите по 6 гаек на каждую шпильку (рис ниже)

• Вставьте шпильки в отверстия в узле подшипника, спереди.
• Наденьте магнитный ротор на свободные концы шпилек

• На концы шпилек, торчащие из ротора, наденьте по гайке, и закрутите те самые ранее одетые на шпильки 6 гаек, так, что ротор окажется крепко привинченным к заднему фланцу узла подшипника. Гайку, прижимающая ротор к фланцу, потом покрасьте, чтобы она не развинчивалась.
• Расположите профиль с вваренной осью так, чтобы ось торчала вертикально, насадите на ось узел подшипника. Не бейте по нему молотком! Затяните фиксирующую гайку, прижимающую узел подшипника к оси. Осторожно, не перетяните гайку. Наденьте пластиковую крышку на узле подшипника.

• крутаните ротор, держа у его поверхности медную проволоку (стальная притянется магнитами, ее лучше не использовать). Поверхности магнитов должны быть выровнены +/- 0,5мм. Если это не так, отрегулируйте положение ротора тонкими прокладками между ротором и фланцем узла подшипника.

• с помощью уровня отрегулируйте параллельность поверхности ротора и профиля. Поверните ротор на 90 градусов и повторите процедуру
• возьмите статор. Закрутите (до низу) по одной 8мм гайке на каждую шпильку, вклеенную в статор.
• Поместите статор поверх магнитного ротора так, чтобы шпильки статора совпали с отверстиями в профиле. Закрутите еще по гайке на концы шпилек.

• крутаните нижний ротор. Плавно опускайте статор вниз, удерживая его параллельно ротору, до чирканья магнитом по статору (услышите характерный звук).
• Отрегулируйте гайками на всех четырех шпильках расстояние в 1мм между ротором и статором
• Наденьте по несколько шайб на 10мм шпильки, крепящие ротор. Затем насадите на шпильки верхний ротор
• Если зазор между верхним ротором и статором оказывается меньше 1мм, добавьте еще шайб, если в каком-то месте больше 1мм, то соответственно уберите шайбу.
• Когда зазор отрегулирован, закрутите на 10мм шпильки сверху по гайке и прочно зафиксируйте верхний ротор


Сборка. Электрика

В следующем разделе №7 описано, как присоединить к статору выпрямитель. Я рекомендую два однофазных мостовых выпрямителя. Они выпускаются в блоках 30 х 30мм. Положительные выводы (обычно под прямым углом к остальным) все соединяются с положительным полюсом аккумулятора , вс отрицательные выводы – с отрицательным полюсом. Оставшиеся четыре вывода соединяются с выводами статора (переменный ток). Вам понадобятся 3 вывода из этих четырех, соединенные в соответствие со скоростью вращения (далее будет объяснено).

Провода лучше всего соединять блочными клеммниками, можно их и спаять. При пайке старайтесь не перегреть выпрямитель, для чего перед пайкой прикрутите их к радиатору. Он будет выглядеть примерно так, как на верхнем рисунке, но в приципе подойдет любой кусок алюмния весом грамм в 250.
Все электрические части надо впоследствии спрятать во влагозащитном корпусе


Сборка: балансировка ротора

Оба ротора надо отбалансировать, иначе при работе генератор на постоянных магнитах будет трястись. Весь генератор на постоянных магнитах в сборе также надо будет отбалансировать после сборки, так как роторы не могут быть сразу спозиционированы четко по местам. Эта процедура описана в соответствующем разделе.
Для балансировки ротора (рис. ниже), сначала прикрепите к нему шаблон для крепежных отверстий (он же PCD шаблон) четырьмя болтами. Затем отбалансируйте ротор на заостренном стержне (гвозде).

Если ротор будет вращаться без вихляний, то он отбалансирован. Если наблюдаются вихляния в вертикальной плоскости, типа восьмерки на велосипедном колесе, то прикрепите к ротору небольшой грузик или высверлите немного смолы между магнитами, пока ротор не начнет вращаться равномерно. Снимите шаблон, поверните его на 90 градусов, прикрепите его опять к ротору и повторите процедуру.


Проверка и подключение

До использования генератора на постоянных магнитах его следует еще раз проверить: исправить недочеты сейчас намного легче, чем когда генератор на постоянных магнитах будет смонтирован на верхушке мачты.
Проверка механики
Закрепите профиль с осью вертикально в тисках (ось при этом горизонтальна, как и будет при использовании генератора на постоянных магнитах в ветряке). Магнитные роторы могут свободно вращаться. Проверьте, что провода не коротят (генератор на постоянных магнитах при этом вращается с трудом).
Проверяем свободное вращение роторов.
Закрутите ротор и послушайте звук. Не должно быть никаких шуршаний или поскрипываний при вращении роторов, они должны вращаться свободно несколько секунд и постепенно остановиться. Если они останавливаются резко, значит, где-то проблемы с электрикой или подшипник перезатянут.
Возьмитесь за статор двумя руками. Попытайтесь покачать его туда-сюда, закрутив роторы. Статор не должен касаться роторов. Если все-таки касание есть (определите по звуку), то генератор на постоянных магнитах надо разобрать и увеличить зазор между роторами и статором. Или, как вариант, подрегулировать высоту крепления ротора.
Зафиксируйте ротор в позиции, при которой одна из шпилек находится на 3-х часах (рис ниже). Подвесьте грузик в 100г к этой шпильке. Ротор должен повернуться по часовой стрелке. Если он не поворачивается, значит, подшипник перезатянут или смазан слишком обильно.

Проверка баланса.
Роторы мы уже балансировали ранее вот здесь. Однако теперь, когда генератор на постоянных магнитах окончательно собран, процедуру балансировки надо повторить.
Зафиксируйте ротор так же, как и в предыдущем разделе (рис. выше), повторите проверку с каждой из 4-х шпилек. Пробуйте подвешивать к шпилькам разные грузики. Найдите минимальный вес , который выводит ротор из равновесия. Если для какой-то из шпилек требуется существенно больший вес, то это означает, что ротор не сбалансирован. Поприкрепляйте к ротору небольшие грузики, пока он не будет отбалансирован.
Точно также потом надо будет отбалансировать ротор с прикрепленными к нему лопастями ветряка.


Намоточная машинка.

Статор генератора на постоянных магнитах содержит 6 катушек медной проволоки.

Катушки будут намотаны на фанерный шаблон. Шаблон смонтирован на конце ручки, между фанерных щечек. • Делаем ручку

• Отрезаем кусочек стальной пластины 60 х30 х6 мм (плюс-минус) и надежно прикрепляем ее (или привариваем) к концу ручки, как показано ниже.
• Сверлим 2 отверстия диаметром 6мм на расстоянии 40 мм друг от друга

Вырезаем 3 куска 13-мм фанеры, как на рисунке ниже

Шаблон имеет размеры 50 х 50мм, толщина 13 мм. Края закругленные. Две щечки — 125 х 125 мм, с вырезами глубиной 20мм вверху и внизу. Вырезы нужны для того, чтобы после намотки зафиксировать катушку изолентой.
• Собираем все детали, как показано ниже и сверлим сквозные отверстия для болтов, диаметр 6мм, на расстоянии 40 мм. Лучше всего использовать вертикальный сверлильный станок.

• Вставьте два болта сквозь отверстия в стальной пластине и соберите всю конструкцию, шаблон между щечками. Лучше всего использовать барашковые гайки.


Изготовление статора

На рисунке ниже нарисована процедура взвешивания смолы и талька. Тальк используется только для объемной заливки (он не добавляется, когда смола мажется тонким слоем для смачивания стеклоткани). Тальк нужен для предотвращения перегрева и упрочнения отливки. При заливке статора смолу нужно будет замешивать несколько раз, при каждом замесе нужна своя дозировка.

Смешивайте смолу и катализатор тщательно, но медленно, чтобы избежать появления воздушных пузырей. Тальк добавляйте только после размешивания катализатора. Как только смола замешана, сразу используйте ее – через несколько минут она начнет разогреваться и застывать.
Используйте ровно столько катализатора, сколько необходимо. Если в мастерской тепло, катализатора можно лить поменьше. При заливке толстого слоя смолы, также лейте меньше катализатора. Если сомневаетесь, сделайте несколько тестовых замесов смолы с разным количеством катализатора и посмотрите результат.
Начинаем заливку:
• Положите внешнюю форму статора на газету на верстак
• Замесите 200 г смолы, добавьте 3 куб.см. катализатора (и 15-30 куб.см. пигмента для цвета если нужно). При первых двух замесах тальк не добавляется.
• Размажьте смолу тонким слоем по внутренней поверхности внешней формы. Не мажьте верхушку выступа в центре.
• Положите один слой стеклотканевого круга на дно и стеклотканевые полоски на стенки, смажьте стеклоткань сверху смолой, чтобы она тщательно пропитала стеклоткань
• Приклейте второй слой стеклотканевых полосок на стены (второй круг на дно пока не кладите)
• Положите катушки во внешнюю форму. Все провода должны быть собраны вместе и выйти наружу между катушкой №3 и №4
• Смешайте еще 100г смолы и 2 куб.см. катализатора. Вылейте замес на проводники катушек, избегайте образования озерков внутри катушек
• Смешайте еще 600г смолы, 9 куб.см. катализатора и 600г талька. Вылейте смесь в пространство между катушек. Смола должна заполнить внешнюю форму и быть вровень с верхом центрального выступа.
• Сильно потрясите форму, чтобы убрать пузыри.
• Смешайте 200г смолы, 3 куб.см. катализатора и 100г талька. Положите второй стеклотканевый диск поверх катушек и смажьте его смолой. Тщательно размажьте смолу.
• Положите внутреннюю форму поверх внешней и вставьте 12мм болт сквозь центральное отверстие в обеих формах. Плоское место на внешней форме должно совпасть с местом выхода проводов от катушек на нижней форме. Уровень смолы поднимется, она может перелиться через край и начать стекать по внешней форме
• Если смолы наоборот, не хватает — смешайте еще 100г смолы и 1,5куб.см. катализатора и залейте в нижнюю форму • Положите шаблон для штифтов на внешнюю форму, один конец шаблона располагается наж местом выхода проводов. Затяните 12 мм болт гайкой. Вставьте четыре 8-мм шпильки в отверстия, с гайками наверху. Шпильки должны быть погружены в смолу примерно на половину своей длины.

Заливка завершена. Она чуть нагреется и начнет застывать через несколько часов. Лучше поместить отливку в теплое место.
Когда смола застынет полностью, выбейте заливку из формы, как можно более аккуратно. Уберите шаблон со шпилек. Разъедините внешнюю и внутреннюю формы, и аккуратно выбейте отливку из нижней формы мягкими ударами по верстаку или деревянному полу.


Изготовление ротора.

Магнитный ротор тоже представляет собой отливку. Сначала соберите все составные части: магнитные пластины, магниты, проволоку из нержавейки (все части указаны ниже), и приступайте к сборке, как описано в этом разделе.
Магнитные диски
Каждый магнитный ротор собирается на стальном диске толщиной 6 мм. (рис. ниже). Не используйте алюминий или нержавейку в качестве материала, диски должны быть изготовлены из магнитного материала. В диске есть отверстия для крепления к узлу подшипника – в данной инструкции узел подшипника имеет 4 крепежных отверстия диаметром 10мм, расположенных на окружности 102мм. Если вы найдете другой узел подшипника, соответственно внесите изменения в отливочные формы и шаблоны.
В центре диска — отверстие диаметром 65мм. Для крепления к цапфам с резьбой М10 на диске надо просверлить 4 отверстия с резьбой М10 по окружности 220мм. Вверните 4 шпильки длиной 20мм в эти отверстия. Их мы попозже зальем смолой и тем самым обеспечим лучшее крепление отливки к диску.

Магнитные пластины – заготовки под диски должны быть ровные, без повреждений поверхности. Вырезать ровный круг без повреждения поверхности нелегко, как вариант — вместо диска можно сделать восьмиугольник, это позволит использовать отрезной станок. Сначала разметьте квадрат, впишите в него окружность, а затем обрежьте углы под 45 градусов. Длина каждой стороны 116мм. Магниты разместятся по углам восьмиугольника.

Центральное отверстие можно выпилить лобзиком либо на токарном станке. Зачищайте стальные диски, пока они не заблестят. Протрите их спиртом, чтобы удалить жировые загрязнения перед тем, как класть их в отливочную форму.


Подготовка к заливке

Для заливки статора надо подготовить:
• 6 намотанных катушек
• Эпоксидную смолу, тальк и красящий пигмент (по желанию)
• Стекломат (стеклоткань)
• 4 шпильки 100мм х 8мм
• Тщательно подготовленные отливочные формы. Трите их наждачкой, полируйте, используйте пасту ГОИ, если найдете Вырежьте куски стеклоткани, используя бумажные шаблоны. Это будут 2 стеклотканевых круга для укладывания во внешнюю форму, а также полоски для того, чтобы проложить стенки внешней формы. Полоски надо делать из двойной стеклоткани, и закладывать 25 мм на взаимное перекрытие полосок.
Когда вы все подготовите, начните заливку. Неплохо прочитать следующий раздел до конца и разобраться досконально во всех деталях.


Изготовление статора

В этом разделе описан процесс изготовления статора с помощью форм и шаблонов из раздела 3. До того, как приступить к изготовлению отливочных форм, намотайте хотя бы одну катушку, чтобы потом примерять ее в отливочную форму. Намотка катушек

• Закрепите на оси катушку с проводом, на одной линии с намоточной машинкой. При намотке на катушку провод должен иметь S-образную форму

• Согните на 90 градусов и закрепите на расстоянии 100мм один из концов проволоки. Не сгибайте проволоку в других местах, иначе катушка не будет компактной.
• Положите согнутый конец в вырез намоточной машинки, чтобы он свободно болтался.
• Нетуго оберните несколько раз согнутый конец проволоки вокруг барашковой гайки
• Возьмите в руку кусок тряпки, возьмитесь за проволоку между катушкой и намоточной машинкой и натяните проволоку
• Вращайте намоточную машинку за ручку
Первый виток ложится возле щечки, к которой прилегает проволока. Последующие витки ложатся один к одному, без зазоров и перехлестов, слой за слоем. Считайте количество витков. Их количество должно быть 100.
• Когда намотка закончена, зафиксируйте катушку витками изоленты в местах, где из нее выходят концы проволоки. Не обрезайте проволоку, пока не сделаете этого – иначе катушка размотается. Обрежьте проволоку на расстоянии 100мм
• Таким же точно образом намотайте еще 5 катушек
• Положите катушки на стол, так чтобы они лежали одним и тем же концом кверху (рис ниже). Первый конец должен быть сверху.
• Пронумеруйте катушки от 1 до 6

• Зачистите эмаль на протяжении 20мм от концов (можно наждачкой или ножом)
• Припаяйте к концам гибкие проводники (рис ниже)
Предлагаемая длина прводников:
Катушки 1 и 6 – 800 мм
Катушки 2 и 5 — 600 мм
Катушки 3 и 4 – 400 мм

• Заизолируйте места пайки кембриками
• Пометьте концы катушек номером катушки и буквой А или В.
А – начальный конец проволоки, В – финальный конец. Не перепутайте.
• Положите катушки во внешнюю форму статора
• Проверьте, что они входят без натяга и что проводники достаточно длинны, чтобы выйти наружу из формы между катушками 3 и 4 (рис ниже).
Все катушки должны быть размещены одинаковыми сторонами кверху.


Заливка ротора

Перед началом заливки убедитесь, что у вас все готово:
• Отливочные формы отполированы и зачищены
• Магниты и магнитные диски чистые (их не полируйте!)
• 16 полосок стеклоткани нарезаны (они нужны для размещения между магнитами)
• Проволока из нержавейки обрезана и зафиксирована изолентой
• Шаблон для позиционирования магнитов готов к использованию
Количество смолы, упомянутое ниже, рассчитано на два ротора.

• Вставьте 4 болта сквозь отверстия во внешней форме снизу (как на рис. вверху). Положите стальной диск во внешнюю форму. Сверху положите внутреннюю форму. Проверьте фаску, и положите форму меньшей поверхностью вниз, чтобы ее легче было снять после заливки.
• Смешайте 200г смолы и 3 куб.см. катализатора. Размажьте часть смолы по стальному диску. Добавьте 20г красящего пигмента. Добавьте в оставшуюся смолу 200г талька. Лейте смесь смолы с тальком по краям формы, пока она не заполнится до верха стального диска.
• Положите шаблон для позиционирования магнитов на болты. Положите магниты на стальной диск по шаблону. Помните про чередование полюсов – С-Ю-С… Проверьте взаимное отталкивание и притягивание магнитов, как в разделе магниты, но СНИЗУ. Когда все магниты уложены на места, снимите шаблон и используйте его для второго ротора. Помните, что магниты на двух роторах должны быть размещены в противофазе, чтобы роторы притягивались. Следите, чтобы магниты не съехали со своих мест.
• Затяните гайки на 4-х болтах и притяните центральный диск формы к стальному диску.
• Смешайте 500г смолы и 7 куб.см. катализатора. Добавьте 300г талька. Положите маленькие ленты из стеклоткани между магнитами и зазором по краю. Добавляйте смолу, пока она смочит стеклоткань. Трясите форму, пока не выйдут все пузыри. • Положите кольцо из проволоки вокруг магнитов, не допускайте, чтобы оно съехало вниз. Пусть кольцо зависнет не стеклотканевых полосках. Осторожно, не сдвиньте магниты.
• Смешайте 500г смолы и 7 куб.см. катализатора. Добавьте 300г талька. Злейте простарнство между магнитами, пока смола не дойдет до верха формы.
• Оставьте отливку сохнуть несколько часов. Вынимайте ее из формы осторожно, не бейте сильно молотком. А если бьете — то бейте по форме, а не по ротору.


Проволока из нержавейки

При вращении роторов магниты подвергаются действию центробежной силы, которая срывает их с посадочных мест. В нашем первом генераторе на постоянных магнитах магниты были просто приклеены к дискам. При увеличении скорости вращения магниты разлетались в стороны, повреждая статор.
Теперь мы заливаем магниты эпоксидкой. Даже ее недостаточно для удержания магнитов на месте, она должна быть усилена. Обмотайте роторы проволокой, которая будет держать магниты вместе. Стальную проволоку лучше не использовать – она магнитная и понизит общую намагниченность ротора. Надо взять проволоку из нержавеющей стали, это не магнитный материал. Обмотайте проволоку вокруг магнитов пять оборотов, и обрежьте ее кусачками. Зафиксируйте проволочное кольцо изолентой в нескольких местах, чтобы оно не разматывалось. Когда придет время, мы положим кольцо на место.


Изготовление ротора: магниты

На каждом роторе по 8 магнитов. У каждого есть северный и южный полюс

С магнитами обращайтесь аккуратно: они могут повредить гибкие диски, магнитофонные кассеты (если у кого-то это еще осталось), кредитные карты и прочие полезные вещи.
Если магниты слиплись, отделяйте их проскальзыванием друг относительно друга, не применяйте грубую силу. Не допускайте, чтобы магниты неконтролируемо слипались – при столкновении они могут треснуть. Не бейте по ним молотком, в том числе и когда монтируете ротор.
Верхние поверхности магнитов на диске должны чередоваться: С-Ю-С-Ю… Проверяйте это так: каждый готовый к установке магнит подносите к установленному ранее – нижний магнит должен отталкивать верхний (см. рис. ниже). Верхний ставьте рядом, не переворачивая. Когда все магниты стоят на местах, проверьте их еще одним магнитом: он должен последовательно отталкиваться-притягиваться –отталкиваться… и так далее по кругу.

Два магнитных ротора должны притягиваться при совмещении крепежных отверстий. Для этого магниты надо расположить, как показано ниже:


Шаблоны для ротора

Магнитные роторы монтируются на подшипниковом узле (bearing hub). У узла есть фланец с отверстиями. Например, это может быть 4 отверстия, расположенных на окружности диаметром 102 мм (по-английски есть специальный термин pitch circle diameter, PCD). Или вы можете спроектировать другое количество отверстий, в зависимости от узла подшипника. Далее мы рассматриваем PCD 102 мм.

PCD шаблон будет использоваться для сверления отверстий в роторе, а также для балансировки ротора. Отверстия должны быть размечены и просверлены с предельной точностью.
a) вырежьте квадратную стальную пластину 125 х 125 мм
b) проведите диагонали и накерните центр
c) разведите циркуль на радиус 51 мм, проведите окружность
d) диаметр окружности равен PCD
e) накерните 2 точки пересечения окружности и одной из диагоналей
f) разведите циркуль на 72 мм (цифра верна для PCD 102 мм). Разметьте на окружности две точки ровно на расстоянии 72 мм от двух предыдущих.
g) Просверлите 4 отверстия на расстоянии 72 мм друг от друга, сначала используйте сверло маленького диаметра.

• Шаблон для позиционирования магнитов

a) Разметьте центр фанерной заготовки
b) Проведите из размеченной точки 3 окружности диаметром 50мм, 102 мм и 200м
c) Проведите 2 параллельные линии как касательные к окружности 50 мм (на рисунке вверху)
d) Проведите еще 3 пары параллельных линий под 45 и 90 градусов к первой паре.
e) Используя линии, разметьте места для магнитов, и вырежьте шаблон по жирной линии (рисунок выше)
f) Проведите линию между центрам двух противолежащих магнитов
g) Положите стальной PCD шаблон для крепежных отверстий на 102-мм окружность, выровняйте его относительно линии между центрами магнитов, и просверлите отверстия сквозь отверстия в стальном шаблоне.


Внутренняя форма для статора.

• Вырежьте диски диаметром 370 мм

• Просверлите 12 мм отверстие в центре каждого
• Склейте их в стопку (рис. выше), скрепите 12 мм болтом
• Стопка должна быть минимум 45 мм толщиной, лучше 50 мм
• Пройдитесь 20-градусным резцом по краю, срежьте угол так, чтобы диаметр уменьшился с 368 мм до 325 мм

• Проверьте, что внешняя форма садится на внутреннюю форму с зазором 6мм по краю. Затем снимите внутреннюю форму со станка.
• Разметьте две линии на большей поверхности формы, на расстоянии 340 мм друг от друга.
• Срежьте фаски, как на рисунке ниже

Фаски позволят сделать в этих местах наплывы заливочного материала и усилить тем самым места крепления статора.


Изготовление отливочных форм

Приступаем к изготовлению форм для отливки ротора и статора. Они могут быть изготовлены из дерева или алюминия. Другой способ – вылепить формы из глины и выровнять на гончарном круге, как горшок. Поверхность формы будет внешней поверхностью статора или ротора. Затем внутри формы будут добавлены стеклопластиковые вставки. Поверхность формы должна быть максимально гладкой.
Формы должны быть прочные. Статор или ротор нелегко выбить из формы после застывания, может понадобиться пара ударов киянкой.
Далее описан один из способов изготовления отливочных форм.
Внешняя форма для статора.
• Вырежьте несколько дисков из половой доски (рис. ниже), около 500мм в диаметре.

• Во всех дисках, кроме одного, вырежьте круглые отверстия, диаметром 360мм, чтобы получить кольца.

• На оставшемся диске начертите окружность 360 мм в диаметре
• Просверлите 12 мм отверстие в центре диска
• Приклейте кольца к диску, чтобы получилась стопка высотой 60мм. Мажьте побольше клея внутри.
• Вырежьте диск из 15-мм фанеры диаметром 140 мм, просверлите отверстие 12 мм в его центре
• Продев 12 мм болт сквозь оба отверстия, приклейте маленький диск к центру большого. Мажьте побольше клея по краям диска

• Приделайте конструкцию к еще одному самодельному диску, или к диску токарного станка, или к колесу. В общем вам нужно то, что на рисунке ниже называется faceplate (держатель).
• Поворачивая держатель, нарисуйте карандашом кружочек в его центре.
• Просверлите 12 мм отверстие в этом центре. Дрель должна быть строго параллельна оси.
• Прикрутите склеенные диски (далее будем называть это заготовкой) к держателю 12мм болтом. Дополнительно закрепите 4-мя шурупами.
• Проверьте вращение заготовки. Для этого надо держать карандаш возле поверхности, когда заготовка вращается. Если карандаш оставляет отметину, значит, на поверхности в этом месте выпуклость. Ослабьте шурупы и вставьте кусочки бумаги между держателем и заготовкой на противоположной поверхности заготовки напротив карандашных меток. Закрутите шурупы и попробуйте повторить все снова.

Теперь можно обработать заготовку резцом.

• Вырежьте ровную поверхность на внутренней стороне заготовки.
• Сделайте фаску в 7 градусов на внутренней поверхности
• Общий диаметр внутренней части должен быть 380 мм
• Диаметр плоской части 360мм (см. рисунок ниже)
• Внутренние углы закруглены, не острые

• Внутренний диск сточите до диаметра 130мм. Углы также закруглены

• Проверьте, что катушка входит на свое место свободно – если нет, то или чуть расточите внутреннюю поверхность, или уменьшите диаметр внутреннего диска.
• Снимите заготовку с токарного станка

• Просверлите 4 отверстия в центральной части (они нужны для разделения внешней и внутренней отливочных форм статора,

▶▷▶▷ как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками

▶▷▶▷ как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками
ИнтерфейсРусский/Английский
Тип лицензияFree
Кол-во просмотров257
Кол-во загрузок132 раз
Обновление:10-08-2019

как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками - Генератор на постоянных магнитах своими руками - YouTube wwwyoutubecom watch?v0UTbbpoEnrE Cached Генератор на постоянных магнитах своими руками тока на постоянных магнитах Как сделать генератор Генератор на постоянных магнитах Как сделать Подробно wwwyoutubecom watch?vB2jPJiCB6y8 Cached Переделка асинхронного двигателя в генератор на постоянных магнитах 1,5кВт Расчет угла поклейки магнитов Как Сделать Генератор На Постоянных Магнитах Своими Руками - Image Results More Как Сделать Генератор На Постоянных Магнитах Своими Руками images Генератор на постоянных магнитах своими руками Часть 1 wwwmobipowerrumodulesphp?nameNewsfilearticlesid390 Cached Генератор на постоянных магнитах работает на малых оборотах На графике ниже показана мощность генератора при зарядке 12В батареи При 420 обмин он выдаёт 180 Вт 15А х 12В Генератор на неодимовых магнитах Вечный двигатель на fbruarticle239628generator-na-neodimovyih-magnitah Cached Учитывая то, что приобрести генератор на неодимовых магнитах , работающий от ветра, далеко не всем по карману, часто решаются на сооружение конструкции своими руками Генератор на постоянных магнитах своими руками vsedelaisamrugenerator-svoimi-rukamigenerator Cached генератор на постоянных магнитах работает на малых оборотах На графике показана мощность генератора на постоянных магнитах при зарядке 12В батареи При 420 обмин он генерит 180 Вт 15А х 12В Тихоходный генератор на постоянных магнитах своими руками avtonomny-domruvetrogeneratoryitihohodnyiy Cached Тихоходный генератор на постоянных магнитах своими руками Неодимовые магниты позволяют создавать мощные источники энергии с высоким КПД, которые можно приводить в действие мускульной генератор на неодимовых магнитах своими руками видео схема sandizainruna-dachegenerator-kotoryj-rabotaet Cached Генератор , который работает на неодимовых магнитах Как сделать своими руками Бесплатной электроэнергии не бывает, однако существует масса способов сделать её более дешёвой Магнитный генератор на постоянных магнитах своими руками vsedelaisamrugenerator-svoimi-rukamimagnitnyj Cached Учитывая то, что приобрести генератор на неодимовых магнитах , работающий от ветра, далеко не всем по карману, часто решаются на сооружение конструкции своими руками Как сделать бестопливный генератор своими руками altenergiyarunovostibestoplivnyj-generatorhtml Cached Как собрать бестопливный генератор своими руками (схема рабочая) Принцип действия и сферы применения бестопливных генераторов на постоянных магнитах Секрет магнитного генератора Перендева Делаем своими руками eurosamodelkirukatalog-samodelokalternativna Cached Секрет магнитного генератора Перендева Делаем своими руками Всем доброго вечера, мы с отцом уже давно ломаем голову над знаменитым двигателем Perendev перепробовали много вариантов, был у нас один двигатель суть его в Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox - the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 4 5 Next 8,950

  • Болтающийся магнит начинает распарывает корпус статора и необратимо повреждает генератор. Генератор
  • на постоянных магнитах своими руками. Для того, чтобы сделать сам ветровой генератор, нужны следующие узлы: Метки: ВИЭ , Генератор на постоянных магнитах , Генератор на постоянных магнитах своими рук
  • е узлы: Метки: ВИЭ , Генератор на постоянных магнитах , Генератор на постоянных магнитах своими руками , своими руками. Еще одно подробное описание как изготовить трансформатор Тесла ( трансформатор Тесло ) своими руками (53296 смотрели, 8 комм. А в этом видео уроке вы сможете узнать, как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками. Правда если его найдет жена, то все - конец вечности и не помогут ни двигатели с генераторами, магнитами, проводами, пятыми измерениями и прочей дребеденью. Магниты стоят друг к другу одним полюсом. При 1обороте в секунду генератор даёт 12 вольт 0,8 ампер. Самодельный генератор на постоянных магнитах. Магниты имеют прямоугольную форму и изогнуты так, чтобы подходить к якорям большинства двигателей мощностью от 0.5 л.с. и выше. Далее закрепил статор тремя латунными шпильками, вставил промежуточное кольцо с расчетом чтобы статор не затирало и надел второй диск с неодимовыми магнитами (магниты на дисках должны иметь противоположную полярность, т... В домашних, лабораторных условиях можно изготовить достаточно сильный магнит из обычного куска железа, подвергнув его предварительной высокотемпературной закалке и затем последующему намагничиванию.. Электрический генератор тока может действовать полностью противоположно. Ветряной генератор для дома своими руками. Щетки изготавливаются из графита, при этом их в генераторе как минимум две. Генератор на постоянных магнитах своими руками. Похожие видео. Изготовление магнитов.Неодимовые магниты. ...Энергии, New Energy--Магнитный Мотор-quot;Славянскийquot; как из cd-rom достать неодимовые магниты Как сделать мотор Бедини...

то все - конец вечности и не помогут ни двигатели с генераторами

Генератор на постоянных магнитах своими руками

  • smarter
  • далеко не всем по карману
  • который работает на неодимовых магнитах Как сделать своими руками Бесплатной электроэнергии не бывает

как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками Все результаты Генератор на постоянных магнитах своими руками YouTube Похожие февр г Добавлено пользователем Tesla Tech Генератор на постоянных магнитах своими руками Tesla Tech х фазного генератора переменного тока на постоянных магнитах Генератор на постоянных магнитах Как сделать YouTube Похожие дек г Добавлено пользователем Электро Плата Купить клей можно здесь Как сделать Подробно Переделка асинхронного двигателя в генератор на постоянных магнитах ,кВт Генератор на постоянных магнитах своими руками ч YouTube Похожие февр г Добавлено пользователем Tesla Tech Генератор на постоянных магнитах своими руками ч х фазного генератора переменного тока с ротором на постоянных магнитах Генератор на постоянных неодимовых магнитах , кВт об Похожие мар г Добавлено пользователем Widetube Генератор ан постоянных неодимовых магнитах , кВт обмин В Магнитного залипания Вал легко вращается от руки Генератор на постоянных магнитах своими руками Часть wwwmobipowerrumodulesphp?nameNewsfilearticlesid апр г Генератор на постоянных магнитах своими руками Часть Для того, чтобы сделать сам ветровой генератор , нужны следующие узлы генератор на неодимовых магнитах своими руками видео схема В этой статье вы узнаете, как это сделать , с помощью опробованных схем, Генератор на неодимовых магнитах принцип и схема работы; Плюсы и Генератор на постоянных магнитах своими руками Часть strastonlinerugeneratornapostoyannyxmagnitaxsvoimirukamichastphp Похожие Генератор на постоянных магнитах своими руками Часть Это Для того, чтобы сделать сам ветровой генератор , нужны следующие узлы Мачта Картинки по запросу как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками Показать все Другие картинки по запросу как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками Жалоба отправлена Пожаловаться на картинки Благодарим за замечания Пожаловаться на другую картинку Пожаловаться на содержание картинки Отмена Пожаловаться Все результаты Генератор на постоянных магнитах своими руками ИнтерЭнерго ieportru Техническая библиотека Своими руками Похожие апр г Генератор на постоянных магнитах своими руками Для того, чтобы сделать сам ветровой генератор , нужны следующие узлы Ветрогенератор на неодимовых магнитах своими руками Рейтинг , голосов Как сделать своими руками ветряк, способный производить электрический ток Основой генератора автор разработки решил сделать ступицу автомобиля с дисками После чего приступить к наклейке постоянных магнитов Тихоходный генератор на постоянных магнитах своими руками Перейти к разделу Генератор , который работает на неодимовых магнитах Как масса способов сделать её собственными руками Самодельный ветряк с аксиальным генератором на неодимовых Основной задачей была постройка ветрогенератора своими руками из того с неодимовыми магнитами , причем поскольку паз под шпонку сделать не Аксиальный генератор на постоянных магнитах своими руками Перейти к разделу Как сделать своим руками Ветровой генератор на основе неодимовых магнитов отличается от прочих конструкций Самодельный генератор на постоянных магнитах radiostoragenetsamodelnyjgeneratornapostoyannyhmagnitahhtml Рейтинг голосов Конструкция генератора на постоянных магнитах Самодельный генератор Форум самодельщиков samdelkarutopic Похожие Логотип Самоделки своими руками Обсуждения Самодельный генератор Самодельный тихоходный генератор на постоянных магнитах Страница Генератор Фарадея на постоянных магнитах своими руками Форум июл г Генератор Фарадея на постоянных магнитах своими руками Питание постоянных магнитах своими руками Как сделать до минут Как сделать бестопливный генератор своими руками Новости альтернативной энергетики февр г Как собрать бестопливный генератор своими руками схема Бестопливный генератор на постоянных магнитах своими руками Генератор на неодимовых магнитах Генераторы Повышение мощности ветрогенератора; Видео Генератор своими Ветрогенератор на постоянных магнитах , изготовленный своими руками , Как сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора Скачать Генератор на постоянных магнитах Как сделать VSMobi янв г КАК СДЕЛАТЬ ТРЕХФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ Генератор на постоянных магнитах своими руками ч Генератор на постоянных магнитах своими руками Оглавление energyfuturerugeneratorperemennogotokanapostoyannyxmagnitaxoglavlenie Похожие апр г Генератор на постоянных магнитах своими руками автора о том, как правильно самому сделать и прикрутить к генератору лопасти Как сделать генератор для ветряка к примеру из асинхронного дв eveterokrugeneratorglyanahinauchixphp Похожие Генератор для ветряка своими руками Как сделать генератор для ветрогенератора, к примеру из асинхронника или авто генератора Как известно минус генераторов на постоянных магнитах это залипание, притяжение Ветрогенератор на неодимовых магнитах чертежи, расчет Неодимовые магниты используются при изготовлении генераторов , мощностью , кВт; Плюсы и минусы; Как сделать своим руками выпускает подобные генераторы на постоянных магнитах мощностью ,, кВт Конструкция и расчёт аксиального генератора на постоянных otchelnikirurasshethtml Конструкция и расчёт аксиального генератора на постоянных магнитах Ниже на рисунке изображена схема соединения катушек , слева Для защиты ветряка от ураганов лучше сделать мачту таким образом чтобы она легко Генератор На Постоянных Магнитах Как Сделать TheWikiHow дек г Добавлено пользователем Электро Плата Купить клей можно здесь Генератор На Постоянных Магнитах Как Сделать Подробно О видеоПоделиться Фото Комментарии Как переделать асинхронный двигатель в генератор переменного Как переделать асинхронный двигатель в генератор переменного тока своими руками Магниты Перейти Low RPM permanent magnet brush less generators for LOW COST hydro kinetic power barges YouTube Как сделать Ветрогенератор на неодимовых магнитах своими руками сборка Ветрогенераторы Рейтинг голосов мая г Как сделать ветрогенератор на неодимовых магнитах своими руками ? Делимся магнитах своими руками конструкция ротора ветряка с аксиальным генератором Изготовление ротора на постоянных магнитах Вечный двигатель на магнитах блог Мира Магнитов февр г Вечный двигатель на постоянных магнитах Николы Тесла мощности это скорее не вечный двигатель, а генератор на магнитах Как сделать вечный двигатель с помощью магнитов своими руками Низкооборотный генератор Белашова своими руками Идеи для Seasonal Home Decor Winter Home Decor Низкооборотный генератор Белашова своими руками Генератор на постоянных магнитах Как сделать Подробно YouTube Магниты , Free, Ветрогенератор на постоянных магнитах своими руками Ветрогенератор на постоянных магнитах своими руками Ротор данного генератора имеет пар магнитов размером на мм, а толщина статора равна мм В этой Автор решил сделать форму на подложке из фанеры Генератор из асинхронного электродвигателя своими руками ruslangblogspotcomblogposthtml Похожие апр г Генератор из асинхронного электродвигателя своими руками Самодельный генератор на постоянных магнитах сверхсильных Была идея собрать или статора в одном общем генераторе сдвинув их, О генераторах на неодимовых магнитах технические Amperofru Электрооборудование Мощный генератор на постоянных магнитах обеспечивает необходимое Мощный ветрогенератор своими руками сделать непросто, поэтому Переделать асинхронный двигатель в генератор своими руками Электрооборудование Генератор Похожие Рейтинг , голоса Как сделать своими руками асинхронный генератор ? еще до того как установить на свое место магниты , ротор необходимо проточить на глубину, Cамодельный генератор для ветряка Сам Себе Строитель samstroitelcomcamodelnyjgeneratordlyavetryakahtml Похожие Рейтинг , голоса янв г Как сделать низкооборотный генератор для ветряка из неодимовых магнитов Самодельный генератор для ветряка, схемы, фото , видео диск с катушками, ротором будут два диска с постоянными магнитами Самодельный генератор на постоянных магнитах Самодельный генератор когтевого типа, сделанный на магнитах от динамиков Его фото нет, я его уже разобрал Конструкция была не такой Генератор на постоянных магнитах своими руками Форум о Свободной дек г Генератор на постоянных магнитах своими руками нарастает самоиндукция катушки,но если в катушке сделать так скажем витков по генератор электричества своими руками на неодимовых магнитах newsvideosutechvideo дек г Добавлено пользователем Игорь Белецкий Игорь Белецкий Как сделать трёхфазный электрогенератор на постоянных магнитах Очень простой и компактный, см в диаметре, Генератор свободной энергии схемы, инструкции, описание, как Главная Электрооборудование Генератор Рейтинг , голоса июл г Рис принципиальная схема генератора Бедини С началом вращения постоянные магниты создают магнитное возбуждение в Универсальный генератор для автономного электроснабжения svoyvetrogeneratorruindexvetrogenerator_dlja_otoplenija Похожие возможно ли сделать ветрогенератор для отопления частного дома в домашних условиях При нормальном использовании постоянных магнитов для возбуждения генератора на один Это купить готовый Китайский генератор Самодельный трехфазный генератор Изобретения и самоделки сент г Он сделан своими руками , но поразил с первого тестирования Генератор из постоянных магнитов И Белецкого сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками по одной из трех доступных схем, Cамодельный генератор на постоянных магнитах из wwwecotocrualternative_energywind_energyd Cамодельный генератор на постоянных магнитах из асинхронного генератора Я сделал свой пропеллер своими руками из еловых досок размером х Однако если вы хотите сделать все по правилам, в сети множество генератор homeonegoruapavlovgeneratorhtm Похожие ГЕНЕРАТОР НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ аксиальный или дисковый показана схема расположения катушек когда их количество в два раза Самодельный тихоходный электрогенератор на неодимовых Станки, материалы и инструменты Электропривод нояб г Чтобы сделать хороший генератор надо лет учится только генератор тихоходный, на постоянных магнитах делается на раз Помогите сочинить линейный генератор Металлический форум Моя мастерская Автономное энергообеспечение авг г Все один раз собрать ,закачать гелием и все Пока хочу Я бы начал с бессердечникового на постоянных магнитах Он конечно И резонансные источники своими руками делали или работали с ними? Думаю Персональный сайт ГЕНЕРАТОР С АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ veteryaknarodruindex Похожие Очень много фото ,видео, есть видео в D деталировке генератора ,много книг Самый простой способ избавится от залипаний, это сделать скос на магнитах , собираем всю конструкцию и тестируем на постоянных оборотах Ветрогенератор на базе стартера У Самоделкина Альтерн энергия Ветряки апр г Возможен вариант переделки электродвигателя в генератор Различные возбуждение стартера осуществляется от постоянных магнитов ; Маломощный ветрогенератор на основе дрели своими руками Магнитные двигатели на постоянных магнитах схема, видео electricvdeleru Электрооборудование Электродвигатели Похожие Решить этот вопрос призван двигатель на постоянных магнитах , научной среде это изобретение именуется иначе, как униполярный генератор Тесла на В Для чего нужен частотник и как сделать его своими руками для Ветрогенератор своими руками это несложно! Magnit сент г Ветрогенератор своими руками это несложно! изготавливать ротор генератора на основе постоянных магнитов Кроме того, сделать генератор для ветряка это интересная творческая работа, выполнив Магнитный двигатель своими руками Земля Мастеров zemasublogmagnitnyidvigatelsvoimirukami Похожие авг г Число магнитов , Гс Электромагнит шт Магнитный двигатель своими руками насажено колесо с постоянными магнитами и две или три неподвижныекатушки, Достоверная схема генератора Капанадзе Самодельную гравицаппу можно сделать , прилепив к жестяной банке Бестопливный генератор видео, двигатели на постоянных магнитах couoru Сад и строения Растения Похожие Тот, кто хочет сделать свое жилье независимым, обращает внимание на Бестопливный генератор на постоянных магнитах обладает одним из самых Трафареты для декора своими руками , шаблоны для вашего творчества Как сделать вечный двигатель своими руками Electrik Info electrikinfomainfaktykaksdelatvechnyjdvigatelsvoimirukamihtml Похожие Генератор и электродвигатель был зафиксирован таким образом, чтобы при Вечный двигатель на постоянных магнитах , запатентован в г США, Да и вообще это очень интересно сделать что то своими руками , чтоб Вместе с как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками часто ищут генератор на постоянных магнитах как сделать подробно автомобильный генератор на постоянных магнитах генератор на постоянных магнитах купить генератор на постоянных магнитах квт настольная электростанция или генератор на неодимовых магнитах тихоходный генератор на постоянных магнитах купить тихоходные генераторы на неодимовых магнитах генератор на неодимовых магнитах купить Документы Blogger Duo Hangouts Keep Jamboard Подборки Другие сервисы

Болтающийся магнит начинает распарывает корпус статора и необратимо повреждает генератор. Генератор на постоянных магнитах своими руками. Для того, чтобы сделать сам ветровой генератор, нужны следующие узлы: Метки: ВИЭ , Генератор на постоянных магнитах , Генератор на постоянных магнитах своими руками , своими руками. Еще одно подробное описание как изготовить трансформатор Тесла ( трансформатор Тесло ) своими руками (53296 смотрели, 8 комм. А в этом видео уроке вы сможете узнать, как сделать генератор на постоянных магнитах своими руками. Правда если его найдет жена, то все - конец вечности и не помогут ни двигатели с генераторами, магнитами, проводами, пятыми измерениями и прочей дребеденью. Магниты стоят друг к другу одним полюсом. При 1обороте в секунду генератор даёт 12 вольт 0,8 ампер. Самодельный генератор на постоянных магнитах. Магниты имеют прямоугольную форму и изогнуты так, чтобы подходить к якорям большинства двигателей мощностью от 0.5 л.с. и выше. Далее закрепил статор тремя латунными шпильками, вставил промежуточное кольцо с расчетом чтобы статор не затирало и надел второй диск с неодимовыми магнитами (магниты на дисках должны иметь противоположную полярность, т... В домашних, лабораторных условиях можно изготовить достаточно сильный магнит из обычного куска железа, подвергнув его предварительной высокотемпературной закалке и затем последующему намагничиванию.. Электрический генератор тока может действовать полностью противоположно. Ветряной генератор для дома своими руками. Щетки изготавливаются из графита, при этом их в генераторе как минимум две. Генератор на постоянных магнитах своими руками. Похожие видео. Изготовление магнитов.Неодимовые магниты. ...Энергии, New Energy--Магнитный Мотор-quot;Славянскийquot; как из cd-rom достать неодимовые магниты Как сделать мотор Бедини...

Top Magnetic Generator - Создайте генератор бесплатной энергии прямо сейчас!

Привет, Джон. Если вы ищете в Интернете решение
для бесплатного питания вашего дома…
Я рад, что вы нашли мой веб-сайт.
Результаты моего недавнего исследования
, вероятно, сэкономят вам деньги и избавят от лишних хлопот.
Если вы не один из моих постоянных подписчиков, позвольте мне рассказать вам немного о себе
, и тогда вы сами убедитесь, почему вам следует подумать о том, чтобы попробовать
для производства ВСЕЙ вашей домашней энергии.

Обо мне

Я инженер-электрик , и в течение последних 30 лет
я устанавливал и контролировал крупные промышленные электрические системы.

Последние 12 лет я работал над системами возобновляемой энергии.

Я работаю в некоторых из крупнейших корпораций, которые строят электростанции,
большинство из них в области солнечной и ветровой энергии, а некоторые находятся на ранней стадии,
новаторских технологий свободной энергии.

Новинка! - Видео-отзыв

Вот БОЛЬШАЯ проблема

Многие люди ищут бесплатный генератор энергии для питания своих домов.

При поиске в Интернете они сбивают с толку объемом информации и доступных предложений.

Большая проблема - понять, кому вы действительно можете доверять.

У обычного человека нет времени, энергии или опыта, чтобы протестировать эти решения.

Итак, несколько месяцев назад я решил отбросить 25 самых популярных решений
«домашних энергетических систем» на рынке, чтобы посмотреть, какие из них действительно работают!



Вот что произошло

По правде говоря, многие из этих программ не соответствовали основным критериям, а некоторые были просто плохими копиями друг друга.
Чтобы понять, насколько плохими были некоторые из них, я рассмотрел один под названием Willis Generator в разделе блога этого веб-сайта.

Из 25, которые я изучил, я выделил 7 программ, которые, по моему мнению, действительно могут работать.
Два решения, в частности, содержали возможные способы обеспечения вашего дома достаточным количеством энергии, и, что удивительно, оба они реализуют для этого схожую технологию магнитных генераторов свободной энергии.

Эти два решения: и «Magnets 4 Energy» сработали настолько хорошо, что мне удалось собрать достаточно электроэнергии, которая могла бы легко обеспечить всю мощность, необходимую для среднего дома.

Здесь я должен признать, что результаты превзошли мои ожидания!


Вот обзор обоих продуктов

* и обратите внимание на мой вывод в конце.

Давайте начнем с нового захватывающего « Easy Power Plan », который показывает, как автор создал генератор свободной энергии, используя несколько творческие методы.

После этого сразу стало очевидно, что эта программа подлинная. Обычный человек, готовый потратить время, действительно мог бы построить этот магнитный генератор.

На самом деле я уже слышал хорошие отзывы о «Easy Power Plan», и когда я перешел на страницу доставки продукта, я понял, почему. Их методы действительны, а идеи работают. Я знаю это, потому что использую некоторые из них в течение многих лет.

Они предоставляют вам подробные схемы, которым нужно следовать, чтобы построить магнитный генератор. Каждый из них содержит логические и понятные инструкции, изложенные простым пошаговым способом.

Хотя я не могу раскрыть здесь всю информацию, я могу вам сказать, что это работает! Однако мои результаты не совсем соответствовали заявленным в книге - фактически, они составили около 85% от того, что было предсказано.

Тем не менее, после 3 дней работы над магнитным генератором мне удалось построить генератор среднего размера, который производил выдающееся количество электроэнергии. Масштабируя его, вы действительно можете получить всю мощность, необходимую для среднего дома.

Эта электронная книга прямо сейчас в продаже, так что я надеюсь, что вы успеете получить свой экземпляр. В этой книге содержится полезная информация, которую вы можете немедленно применить, чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию. Кроме того, вы даже получите информацию о том, где можно дешево купить в Интернете материалы для сборки магнитного генератора.

В целом «‘ - отличный продукт. Это лучший из 7 продуктов, которые я тестировал, и я рекомендую его.

Вот ссылка, по которой вы можете проверить это дальше, и вы можете увидеть мои выводы ниже.

Магниты 4 Энергия

Обратите внимание: многие люди ответили мне, что на веб-сайт трудно попасть, и во многих случаях он выходит из строя и ломается.

Когда я впервые увидел веб-сайт Magnets4Energy Generator, я подумал: «Вот и все. Очередной DIY Guru обещает нереальные результаты.«Обычно я избегаю подобных вещей и никогда не оглядываюсь назад.

Но поскольку целью моего исследования было найти в сети лучшие программы «бесплатной домашней энергии» (которые может создать средний человек), я пошел дальше и загрузил их.

Программа тренировок выглядела великолепно, также я получил подробные схемы для каждого шага работы. Я также убедился, что информация о том, где искать материалы для изготовления магнитного генератора, верна.

Я знаю, что средний человек понятия не имеет, где достать материалы достаточно дешево, не взломав свой сберегательный счет, поэтому эта информация имеет решающее значение для того, чтобы вы начали как можно быстрее.

Я сразу приступил к сборке магнитного генератора по инструкции. Первое, что мне стало очевидно, это то, что расположение магнитов полностью отличается от того, что я ожидал.

Я продолжил и вопреки всякой логике просто следовал инструкциям. В конце концов, суть заключалась в том, чтобы проверить это, как это сделал бы обычный человек.

Результаты?
Не отлично. Магнитный генератор среднего размера, который я построил, производил на 50% меньше, чем Easy Power Plan Generator.

Я не хотел отказываться от этого эксперимента, поэтому я пошел дальше и изменил расположение магнита на магнитном генераторе, основываясь на своих знаниях.

На этот раз это сработало как шарм, и выработка энергии выросла.

Магниты 4 Энергия действительно работают, но вы должны прочитать мой вывод ниже, прежде чем принимать решение о внедрении его в вашем доме.

Заключение:

После некоторых размышлений я пришел к следующему выводу:

- лучший выбор для производства электроэнергии для вашего дома.

Не поймите неправильно; Генератор энергии Magnets 4 ДЕЙСТВИТЕЛЬНО работает. Тем не менее, я могу рекомендовать его только в том случае, если вы планируете построить этот магнитный генератор с помощью сертифицированного электрика, который может легко обнаружить ошибку размещения магнита.

Если да, то попробуйте магнитный генератор Easy Power Plan.

Вот и все. Если вы хотите сэкономить тысячи долларов на счетах за электроэнергию и начать работу в ближайшие несколько дней, смело…

Как создать магнитное динамо

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автор: S.Хуссейн Атер

Точно так же, как электрические генераторы вырабатывают электричество посредством химических реакций, гидростатических сил, ветра и других форм энергии для питания городов, магнитные генераторы могут создавать магнитные силы, а также поставлять электричество. Вы даже можете создать магнитный генератор или магнитное динамо из материалов, которые вы можете купить в магазине или, возможно, валять у себя дома.

Самодельная установка рамы генератора динамо

Вы можете сделать самодельный генератор или динамо-машину из некоторых простых предметов, которые могут валяться у вас дома.Для его изготовления вам понадобится толстый полутолстый картон, четыре небольших керамических магнита, пистолет для горячего клея, около 200 футов магнитной проволоки, небольшая лампочка и большой гвоздь. Генератор лучше всего работает с этими материалами, поэтому старайтесь не заменять их. Этот самодельный динамо-генератор должен быть достаточно мощным, чтобы зажечь несколько маленьких лампочек.

Первое, что вам понадобится, это картонная рамка в виде прямоугольной призмы без верхней и нижней граней. Хороший размер - сделать верхнее и нижнее пустое пространство примерно 8 см x 3 см, при этом лица, обращенные влево и вправо, 8 см x 8 см, а лица, обращенные вперед и назад, 8 см x 3 см.Другие размеры могут быть более выгодными в зависимости от размера используемых вами магнитов.

Вместо того, чтобы вырезать грани картона и затем склеивать их вместе, может быть более эффективным вырезать длинную полосу картона с шириной рамки и длиной как суммой длин в одном направлении, чтобы Вы можете сложить его по форме рамы. Это означает вырезание длины

8 \ text {cm} + 3 \ text {cm} + 8 \ text {cm} + 3 \ text {cm} = 22 \ text {cm}

с шириной 8 см, сложив и закрепив лентой.Убедитесь, что рама не качается и не изгибается слишком сильно.

Повернув самую большую грань рамы к себе, сделайте небольшое отверстие посередине и небольшое отверстие в середине грани напротив нее. Это отверстие, через которое вы вставите гвоздь, чтобы обнаружить магнитный ток. Убедитесь, что отверстие достаточно маленькое, чтобы закрепить ноготь, но достаточно большое, чтобы гвоздь мог свободно вращаться в ответ на магнитное поле. Посмотрите, сможете ли вы крутить его самостоятельно, не повредив раму.

Самодельная проводка магнитного поля генератора

Удалите гвоздь из рамы и прикрепите конец провода к коробке.Начните наматывать проволоку на коробку. Вам понадобятся сотни катушек вокруг рамы, чтобы создать значительное магнитное поле, которое вы сможете измерить. Вы можете рассмотреть возможность размещения магнитов в раме, когда вы ее оборачиваете, чтобы сделать раму достаточно прочной и надежной, чтобы выдержать силу наматывания на нее проволоки.

Вставьте гвоздь обратно в два отверстия и прикрепите два магнита внутри рамы к обеим сторонам гвоздя. Используйте горячий клей, чтобы убедиться, что они остаются в отличие от ленты или другого материала, который может не проводить электрический ток.Соедините концы проволоки с двумя концами лампочки и покрутите ноготь, чтобы посмотреть, загорится ли он. Если можете, попробуйте покрутить магнитный гвоздь, чтобы вращать его как можно быстрее.

Тестирование самодельного динамо-генератора

Этот хобби-динамо-генератор или генератор «сделай сам» должен работать, преобразовывая магнитное поле, создаваемое движением гвоздя, в ток для питания света. Магнитное поле должно индуцировать напряжение в обмотках проводов. Вы можете создать самодельный динамо-генератор другого типа, используя другие методы, такие как изменение количества обмоток катушки, использование катушки разных размеров и использование различных материалов магнитной катушки.

Лампочки с более высоким напряжением могут работать более эффективно, поскольку они могут загораться с меньшим током. Светодиодные фонари могут работать даже лучше, потому что они также могут загораться при небольшом токе. Для питания целых цепей лампочек можно использовать более мощные генераторы.

DIY Генератор, преобразовывающий энергию

Этот генератор DIY является примером генератора переменного тока (переменного тока). Ток на концах двух проводов, которые подключаются к лампочке, чередуется между прямым и обратным направлениями каждый раз, когда вы вращаете магнит.При каждом повороте магнита ток проходит прямой полупериод и обратный полупериод, и ток чередуется между ними, используя форму синусоидальной волны. Переменный ток присутствует в большинстве бытовых приборов.

Этот тип динамо-машины для хобби показывает, как магнитные генераторы преобразуют механическую энергию в электромагнитную энергию. Когда вы используете гальванометр , прибор для измерения электрического тока, для измерения силы тока, проходящего через генератор или провод, вы можете увидеть, что игла инструмента отклонена.Вы можете измерить это изменение магнитного поля на динамо-машине, чтобы проверить, насколько оно сильное. Ученые и инженеры продолжают изучать потенциал магнитных двигателей для повышения эффективности двигателей.

В промышленных условиях коммерческие электрические генераторы плотно наматывают катушки проволоки вокруг кольцевых магнитов. Магнитное поле катушки индуцирует электромагнитную силу в магнитах. Гидроэлектростанции преобразуют механическую энергию через водяную турбину за счет силы падающей воды.Это преобразование механической энергии генераторами в электрическую отличается от двигателей, которые преобразуют электрическую энергию в механическую.

Magnet Dynamo Physics

Вы можете рассчитать электродвижущую силу ( ЭДС ) , создаваемую количеством катушек в вашем генераторе, используя уравнение V = NBAω sin ωt для напряжения ЭДС. V , количество катушек N , магнитное поле B , площадь, на которой расположены катушки A , угловая частота ω («омега») и более время т .Угловая частота измеряет частоту, количество электрических волн, которые проходят через одно место за секунду, умноженное на 2π.

С магнитным динамо-машиной можно обращаться как с электрическим генератором, потому что электричество и магнетизм являются частью одной и той же силы. Изменения электрического поля создают магнитное поле, а изменения магнитного поля создают электрическое поле. В то время как этот самодельный генератор показывает, как магнитное поле может создавать электрический ток, другие наблюдения могут показать вам, как электричество может вызывать магнитные явления как часть той же электромагнитной силы.

Если вы поместите магнитный компас рядом с проводом в электрической цепи, вы заметите отклонение стрелки компаса. Это происходит потому, что ток через провода в цепи создает магнитные поля, заставляющие стрелку компаса менять направление. Компасы созданы, чтобы реагировать на изменения магнитного поля Земли, поэтому присутствие внешнего магнитного поля также может вызвать это отклонение.

Эта фундаментальная связь между электричеством и магнетизмом также означает, что вы можете создать свой собственный электрический генератор так же, как и магнитный.Вращение магнитного объекта вокруг катушки проводов генерирует как электрическое, так и магнитное поле. Другие творческие идеи могут потребовать использования более мощных источников механической энергии, таких как велосипедные машины или ветряные мельницы, для получения электричества таким же образом.

Центр творческой науки - доктор Джонатан П. Хэйр

Центр творческой науки - доктор Джонатан П. Хэйр ссылка на 6 самодельный электрогенератор страница
Очень простой генератор, описанный ниже, является примитивным, но показывает основные операции.Он был намеренно оставлен как можно более простым, чтобы иметь максимальные возможности для использования в творческих проектах и ​​изобретениях. Следовательно, он может лечь в основу более сложного устройства, как будет показано ниже.

Генератор состоит из катушки с проволокой (около 1000 витков), намотанной на последние 3 см или около того большого гвоздя. Когда вращающийся магнит помещается рядом с устройством, он индуцирует напряжение в катушке, которое затем может использоваться для зажигания лампочки (или, еще лучше, светодиода, подробности см. На конце) - таким образом, можно просто продемонстрировать генерацию электричества.

Схема простого генератора

Шаг 1
Сделайте два картонных круга диаметром около 3 см (толщиной 1-2 мм). В середине кружков аккуратно проделайте дырочку. Найдите большой (10-15 см длиной, 6 мм шириной) чистый (неноржавый) гвоздь с большой шляпкой. Проденьте один из кружочков на гвоздь и продвиньте его прямо к голове.

Шаг 2
Закройте последние 3-4 см ногтя одним слоем изоляционной ленты (шляпку ногтя не закрывайте).Наденьте второй круг на гвоздь, но только до изоляционной ленты. Добавьте еще ленту на другую сторону круга, чтобы закрепить круг на месте. Теперь у вас должна быть готовая «катушка», на которую можно наматывать катушку.

Шаг 3
Возьмите немного тонкой изолированной медной проволоки (скажем, 25 м или около того 30SWG, примерно 0,3 мм в диаметре), оставьте около 20-30 см свободными и начните наматывать витки на изолированную часть гвоздя между двумя кругами. Сделайте 1000-1500 оборотов (точное количество не имеет большого значения и будет зависеть от того, насколько аккуратно вы сможете их надеть, прежде чем они выйдут за ограничивающие картонные круги).Оставьте на конце еще 20-30 см и перережьте проволоку. Заклейте всю сборку изолентой, чтобы проволока не развязывалась.

Шаг 4
Возьмите свободные концы проводов и соскребите изоляцию. Подключите их к лампочке или к светодиоду. Поднесите магнит ближе к головке гвоздя и, удерживая его на расстоянии примерно 5 мм от головки, быстро перемещайте магнит из стороны в сторону. Лампочка или светодиод загорится, показывая выработку электричества !!

КАК РАБОТАЕТ ГЕНЕРАТОР

Генератор работает за счет магнитного поля, индуцирующего напряжение в катушке с проволокой.Важно отметить, что напряжение увеличивается по мере увеличения количества витков провода на катушке, размера катушки и силы магнитного поля. Магнитное поле (или катушка) должно находиться в постоянном движении, чтобы производить / индуцировать электричество в катушке. Это можно сделать, перемещая магнит или перемещая катушку - эффект тот же. Катушка (или магнит) должна двигаться таким образом, чтобы катушка постоянно проходила через магнитное поле.
Железный гвоздь также важен в нашем простом генераторе, поскольку он имеет тенденцию концентрировать магнитное поле.Когда катушка наматывается на гвоздь, она имеет тенденцию втягивать больше магнитного потока в область катушки, что повышает общую эффективность устройства и увеличивает создаваемое напряжение.
Тип провода в катушке также важен. Например, толстый провод означает меньшие потери мощности, но недостаток в том, что катушка станет очень большой, когда потребуется большое количество витков. Поэтому в практическом генераторе необходимо найти компромисс между размером магнита, катушки и провода.

переменного или постоянного тока
Этот простой генератор называется генератором переменного тока. Это означает, что напряжение, появляющееся на двух проводах, меняется между + и -, и - и + каждый раз, когда магнит совершает полный оборот. В результате генератор может зажечь лампочку или светодиод, не беспокоясь о том, в какую сторону должны идти соединения (поскольку они все равно эффективно реверсируют все время). Однако этот простой генератор не подходит для работы радиоприемников, калькуляторов или других устройств, которым требуется постоянный ток (DC), который вырабатывается, например, от батареи.Вы можете весело провести время, подключив динамики к выходу генератора, так как вы можете услышать переменное электричество, но, пожалуйста, не используйте лучшие Hi-Fi динамики своих родителей! Попробуйте использовать наушники типа Walkman и т. Д.

УЛУЧШЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР

На фотографии ниже показан простой генератор с ручным коленчатым валом, который я построил, в котором использовались два из этих генераторов гвоздей, соединенные вместе (чтобы дать вдвое большую мощность). Таким образом, одновременно используются как северная, так и южная сторона магнита. Необходимо правильно выполнить проводку между катушками, иначе напряжение исчезнет, ​​и вы не получите никакой энергии от генератора! Катушки подключаются одна за другой, а не одна через другую (т. Е.последовательная цепь, а не параллельная). Была использована простая деревянная зубчатая передача, чтобы вы могли с комфортом вырабатывать электричество, не поворачивая ручку слишком быстро.

Простой генератор с двумя гвоздями с рукояткой

Генератор крупным планом

ВОЗМОЖНО САМЫЙ ПРОСТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР В МИРЕ
Щелкните здесь, чтобы увидеть еще более простой генератор

ЛАМПОЧКУ КАКОГО ТИПА Я МОГУ ИСПОЛЬЗОВАТЬ?
Может показаться здравым смыслом использовать лампочку с как можно более низким напряжением в этом типе генератора, но на самом деле лампа с более высоким напряжением часто работает лучше.Например, лампочка на 1,5 В (напряжение) часто требует 0,25 А (ампер - электрический ток), а лампочка на 6 В может потреблять всего 0,05 А. Этот простой генератор может подавать только относительно небольшой ток (скажем, 0,05-0,1 А), поэтому лампы с более высоким напряжением, как правило, работают лучше. Кстати, светодиод (светоизлучающий диод) очень хорошо работает в этой конструкции, потому что они потребляют очень небольшой ток (около 0,01 А). Светодиоды можно купить у Tandys или Maplins (подойдет практически любой) или выбросить из старого радио или игрушки, в которой они есть.

Щелкните здесь для получения информации о светодиодах

КАКОЙ ТИП МАГНИТА Я ДОЛЖЕН ИСПОЛЬЗОВАТЬ?
Как правило, чем сильнее магнит, тем лучше. Eclipse производит всевозможные магниты, и их можно купить в большинстве хозяйственных магазинов. В описанном выше генераторе «кривошипная рукоятка» использовался магнит E825 Eclipse. Стоит попробовать другие типы магнитов, но вам, возможно, придется разработать другие способы вращения магнитов, чтобы убедиться, что магнитное поле изменяется правильным образом по отношению к катушке.Хорошие генераторы можно сделать из кнопок, планок, часовых туфель и цилиндрических магнитов - это просто ваше воображение!

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТЫ
Картон из крупяной коробки например
Железный гвоздь с головкой (диаметр 1/4 дюйма (6 мм), длина ~ 6 дюймов (15 см))
Катушка (прибл. 25 м) с эмалированной медной проволокой (30 SWG или диаметром ~ 0,3 мм)
E825 Магнит кнопки Eclipse
Лампа фонаря (6 В, 0,06 А) и патрон, а еще лучше - светодиод
Ручная дрель (стандартный тип ящика для инструментов)
Большинство этих деталей можно приобрести в магазине DIY или в электронных магазинах, таких как Tandy или Maplins.

Книг и статей:
Продвинутая физика, Том Дункан, 4-е изд., Джон Мюррей, ISBN 0 7195 5199 4
хороший раздел по генераторам и электричеству.

Идеи для дальнейшей работы:
1) попробуйте варьировать количество оборотов. Всегда ли верно, что напряжение растет с количеством витков для этого простого генератора? Что произойдет, если катушка станет настолько большой, что ее пятна перестанут приближаться к гвоздю?

2) Вы можете найти лучший штамповщик, чем гвоздь?

3) как насчет того, чтобы попробовать другие формы энергии для питания вращающегося магнита, например?энергия ветра, энергия волн (например, см. раздел строительство собственной ветряной мельницы)

goto 'build your own windmill'

4) Можете ли вы встроить подвижный переключатель, чтобы напряжение было постоянным (DC) вместо переменного (AC) - это называется коммутатором?

5) Можно ли использовать катушку для гвоздя (без магнита) в качестве "поисковая" катушка для обнаружения магнитных полей? Попробуйте поставить катушку с гвоздем рядом с динамиком, проигрывающим загруженную музыку, светодиод мигает вместе с музыкой?
ПРИМЕЧАНИЕ: никогда не приближайтесь к устройствам с питанием от сети с этим устройством

НЕ ИГРАЙТЕ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПИТАНИЕМ - ЭТО УБИВАЕТ

Информация о сайте:
Подробная информация о магните, использованном в этом проекте:
www.magnets2buy.com/acatalog/Buttons.html

ВОЗМОЖНО САМЫЙ ПРОСТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР В МИРЕ
Щелкните здесь, чтобы увидеть еще более простой генератор

ссылка на страницу 6 генов


ЦЕНТР ТВОРЧЕСКОЙ НАУКИ

Д-р Джонатан Хейр, Университет Сассекса
Брайтон, Восточный Суссекс. BN1 9QJ

домой | дневник | что на | Резюме CSC | последние новости


Магнитный генератор - Infinity SAV

Барабан магнитного генератора состоит из ротора с неодимовыми задноземельными постоянными магнитами и статора с бифилярными катушками, соединенными медью.

Постоянные магниты равномерно расположены по окружности ротора с одноименными и противоположными полярными полюсами. Бифилярные катушки расположены по окружности статора таким же образом, но с точным угловым выравниванием по отношению к магнитам и параллельно-последовательным соединением друг с другом.

Неодимовый магнит - самый сильный тип постоянного магнита, доступный сегодня на рынке. Кристаллическая структура неодимового магнита состоит из микрокристаллических зерен, которые выровнены в мощном магнитном поле во время производства, поэтому все их магнитные оси направлены в одном направлении.Кристаллическая решетка магнита сопротивляется изменению направления намагничивания, что делает это соединение очень принудительным для размагничивания.

Бифилярная катушка - это электромагнитная катушка, которая содержит две близко расположенные параллельные обмотки и встречную катушку с последовательным соединением. Чтобы правильно увеличить мощность катушки, ее витки намотаны таким образом, чтобы обеспечить наибольшую разность потенциалов между соседними витками или спиралями. Энергия, запасенная в катушке, пропорциональна квадрату разности потенциалов между соседними витками.Благодаря особому материалу сердечника катушки (трансформаторная сталь), емкость для заданного значения разности потенциалов между витками была значительно увеличена.

Магнитный генератор работает и может генерировать энергию за счет взаимодействия постоянных магнитов с бифилярными катушками и возникающей между ними электромагнитной силы. Магниты и катушки направлены друг к другу для создания крутящего момента на роторе. Этот состав барабана генератора разработан для того, чтобы ротор мог вращаться неограниченно долго, пока энергия взаимодействия между постоянными магнитами и бифилярными катушками собирается и распределяется рационально и эффективно.

build Ультра-простой электрический генератор, вращающиеся магниты DIY

Все металлы содержат подвижное вещество, называемое «электрическим зарядом». Даже незаряженные провода полностью заряжены! Ведь атомы металла составляют половину положительных протонов и половину отрицательных электронов. Металлы особенные, потому что их электроны не остаются связанными с атомами металлов, вместо этого они летают внутри металла и образуют нечто вроде электрического «жидкость» внутри проводов. Все провода наполнены электрической жидкостью.Современное ученые называют это «электронным морем» или «электронным газом». Жидкость заряд подвижен, и это позволяет металлам быть электрическими проводниками. В подвижный заряд-вещи не невидимый, он придает металлам серебристый блеск. Электронный газ подобна серебристой жидкости. Вроде, как бы, что-то вроде.

Когда круг из проволоки окружает магнитное поле, и затем магнитное поле изменяется, появляется круговое «давление», называемое напряжением. появляется. Чем быстрее изменяется магнитное поле, тем больше напряжение становится.Это круговое напряжение пытается заставить подвижные заряды в проволоку вращать по кругу. Другими словами, движущиеся магниты вызывают изменение магнитных полей, которые пытаются создать электрические токи в замкнутых кругах провода. Движущийся магнит вызывает накачивающее действие вдоль проволоки. Если цепь не замкнута, если есть перерыв, тогда насосная сила не вызовет никакого потока заряда. Вместо этого на концах проводов появится перепад напряжения. Но если цепь "замкнута" или "замкнута", тогда накачивающее действие магнита может заставить электроны катушки начать течь.Движущийся магнит может создают электрический ток в замкнутой цепи. Эффект называется Электромагнитная индукция. Это основной закон физики, и он используется всеми электрогенераторами с катушкой / магнитом.

У генераторов нет только одного круга провода. Предположим, что вокруг много кругов. движущийся магнит. Предположим, что все окружности последовательно соединены с образуют катушку. Небольшие напряжения от всех кругов сложатся вместе. чтобы дать гораздо большее напряжение. Катушка на 100 витков будет иметь сто в разы больше напряжения, чем на однооборотной катушке.

Почему этот генератор переменного тока, а не постоянного тока? Когда магниты переворачиваются, они создают импульс напряжения и тока. Но когда они переворачиваются во второй раз, они создать противоположный импульс? да. Итак, вращающийся магнит делает электрические сигналы, которые идут плюс-минус-плюс-минус? Ага. Это происходит потому, что для создания напряжения и тока полюс магнита должен перемещаться вбок по проводу. Если он проведет вдоль провода, ничего не произойдет. В нашем маленький генератор, полюса магнита не качаются постоянно по изгиб провода.Вместо этого сначала северный магнитный полюс проходит через одну сторона катушки, и в то же время южный полюс магнита перемещается назад через другую сторону. Два эффекта складываются вместе. Но дальше магнит продолжает вращаться, и теперь противоположные полюса проведите по этим частям катушки. Магнит перевернулся, магнит Полюса поменяны местами, поэтому напряжение на катушке будет обратным. И если лампочка подключена, тогда любой ток тоже будет обратным. Каждый раз магнит делает один полный оборот, он создает прямой импульс, а затем обратный пульс.Быстро крутите магнит, и он издает переменную волну: AC.

Если вам нужен генератор постоянного тока, вам придется добавить специальный реверсивный переключатель. к валу магнита. Это переключатель, который называется «коммутатор». Если вы посмотрите некоторые проекты DIY генераторов постоянного тока, вы увидите, как построить коммутатор выключатель. Но эти генераторы не Ультра Простые!

Теперь о лампочке. Если соединить концы катушки вместе, то всякий раз, когда магнит движется, заряды металла будут двигаться и большой в катушке появится электрический ток.Змеевик слегка нагревается. Что, если вместо этого мы подключим лампочку между концами катушки? А лампочка на самом деле просто кусок тонкой проволоки. Заряды света нить лампы будет проталкиваться. Когда заряды внутри меди провода продеваем в тонкую нить накала лампочки, их скорость сильно увеличивается. Когда заряды покидают нить и движутся обратно в медный провод большего размера, они замедляются опять таки. Внутри узкой нити быстро движущиеся заряды нагревают металл. своего рода электрическим «трением».Металлическая нить накаливания становится настолько горячей, что он светится. Движущиеся заряды также нагревают провода генератора немного, но так как провода генератора намного толще, и поскольку тонкая нить накала лампы замедляет ток во всем змеевике, почти весь нагрев происходит в лампочка накаливания.

Итак, просто подключите лампочку к катушке провода, поместите короткую мощную магнит в катушке, затем быстро переверните магнит. Чем быстрее вы вращаете магнита, чем выше становится сила накачки напряжения, и тем ярче лампочка загорается.Чем мощнее ваш магнит, тем выше напряжение и ярче лампочка. И чем больше в твоих кругах проволоки катушки, тем выше напряжение и ярче лампочка. Теоретически вы должен иметь возможность зажечь обычную лампочку фонарика 3 В, но только если вы может вращать ваши магниты нечеловечески быстро.


Отсоедините один провод от лампочки. Вращайте магнит. Пока все еще вращая магнит, попросите друга соединить провода вместе так что лампочка снова загорится. Гвоздь по-прежнему крутится так же легко? Продолжайте крутить магнит, пока ваш друг подключается и отключается лампочка.Чувствуете ли вы разницу в том, как сильно нужно крутить гвоздь? Также попробуйте крутить магниты, пока ваш друг подключает генератор. провода вместе (без подключенной лампы).

ТАК ЧТО?

Когда вы запускаете генератор и зажигаете лампочку, вы работает против электрического трения, чтобы создать тепло и свет. Вы можете ЧУВСТВОВАТЬ работу, которую выполняете, потому что всякий раз, когда вы подключаете лампочку, вдруг становится труднее провернуть генератор. Когда вы отключаете лампочка, становится легче.

Подумайте об этом так. Если слегка потереть руки, кожа остается прохладным, но если вы сильно потрете руки, кожа станет горячей. Нужно приложить больше усилий, чтобы сильно натереть кожу, чтобы она нагрелась; это требует работы. И точно так же сложно греть лампочку нить накала, это требует работы. Вы крутите вал генератора, генератор проталкивает заряд провода через крошечную нить накала, и если вы не держите вращая магнит, он быстро замедлится.


ПОЧУВСТВУЙТЕ ЭЛЕКТРОНЫ

Когда ваша рука вращает магнит, вы можете почувствовать дополнительную работу, которая требуется зажечь лампочку.Это происходит потому, что ваша рука подключена к течет заряд в лампочке, и когда вы на нее нажимаете, вы можете это почувствовать оттолкнуть вас! Как ваша рука связана с текущими зарядами? Твоя рука крутит гвоздь, гвоздь крутит магнит, магнит толкает невидимые магнитные поля, поля толкайте подвижные заряды, заряды медленно текут через свет нить накала лампы, и крошечная нить вызывает трение о поток заряжается и нагревается. Но тогда происходит обратное! Заряд не может сильно двигаться из-за крошечной нити накала, поэтому она сопротивляется давление со стороны магнитных полей, которые, в свою очередь, сопротивляются давлению от магнита, который выдерживает скручивающее давление гвоздя, который сопротивляется скручивающему давлению ваших пальцев.Итак, в очень реальным способом, вы можете ПОЧУВСТВОВАТЬ электроны в нити накаливания лампочки. Когда вы толкаете их, вы можете ЧУВСТВОВАТЬ их нежелание двигаться дальше. узкая нить!

ВЫКЛЮЧИТЕ ПОЛЕ

Попробуйте изменить положение магнитов. Снимите магниты, затем скотчите их вокруг гвоздя так, чтобы две стопки цеплялись бок о бок, скорее чем сложены в линию. Крутите магниты. Лампочка все еще загораться? Нет. Это происходит потому, что полюс N одного блока магнитов очень близко к S-полюсу другого, и наоборот.Магнитное поле теперь растягивается между двумя стопками магнитов и не распространяется наружу. Большая часть поля находится между соседними противоположными полюсов, поэтому поле не распространяется через катушку. Когда магниты бок о бок, вот так, они образуют один больший, но слабый магнит. На Другой рука, когда вы вместо этого сделаете одну стопку магнитов, поле расширится наружу на много дюймов. Сложенные друг на друга магниты образуют более крупный, но очень сильный магнит. Если вы вращаете стек с одним магнитом, поле прорезает провода и накачивает их электроны в движение.

ИЗМЕРИТЬ НАПРЯЖЕНИЕ И ТОК

Если вы можете получить дешевый Цифровой вольтметр или DVM от Harbour Freight Tools, вы можете измерения. (Как только вы увидите некоторые цифры, вы можете заняться какой-нибудь профессиональной наукой. эксперименты. Это отлично подходит для проектов научной ярмарки.) Вращайте магниты. чтобы зажечь лампочку, затем подсоедините провода счетчика к лампочке соединения. Установите измеритель напряжения переменного тока. Вращайте магниты и смотрите насколько высокое напряжение вырабатывает ваш генератор.

Насколько высоким вы можете сделать напряжение просто пальцами? Или с помощью ручной дрели? Попробуйте просто крутить магниты достаточно быстро, чтобы едва зажечь лампочку в темной комнате. Как мало напряжение нужно? Также попробуйте отключение лампочку, затем измерьте напряжение переменного тока на двух концах катушки. Можете ли вы сказать, осталось ли оно таким же, как когда была подключена лампочка? Намекать: чтобы вращать магниты с постоянной скоростью, используйте электродрель с полностью заряженный аккумулятор. Или, возможно, зацепите гвоздь за электродвигатель и Подключите двигатель к источнику постоянного тока с настраиваемым напряжением.

Примечание: электрическая лампочка имеет сопротивление около 50 Ом. Кроме того, 250 футов # 30 проволока вокруг Сопротивление 21 Ом. Из-за сопротивления провода Генератор может создавать ток не более 60 миллиампер (0,06 ампер.) Если вы намотаете на генератор дополнительный провод №30, он увеличится максимальное напряжение и максимальная мощность. Но поскольку это добавляет больше сопротивление это НЕ увеличивает максимально возможный ток. Увеличивать максимально возможный ток, либо раскрутите магниты намного быстрее, замените провод №30 с более толстым проводом или используйте более прочный магнитный материал.


ДВИГАТЕЛЬ ВЫЗОВ!

Есть простой способ превратить ваш генератор в мотор. Это включает использование краски или ленты, чтобы изолировать место на одной стороне гвоздь затем, используя батарею 6 В и провода генератора, касаясь гвоздя, чтобы сформировать переключатель. Вращающиеся магниты поворачивают гвоздь, который включает катушку и выключаемся в нужное время. Сможете ли вы обнаружить уловку?

ПОДГОТОВКА ПОСТОЯННОГО ТОКА, ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРА

Вы можете изменить этот генератор так, чтобы он создавал постоянный ток, а не переменный.Напряжение все еще очень низкий, поэтому он не очень полезен. Если вращаться очень быстро, вы можете уметь заряжать крошечный аккумулятор 1,2 В. (Может быть, ты мог бы добавить много витков провода к катушке, чтобы увеличить напряжение?)

Преобразовать в DC:

Трудный путь: добавить вращающийся переключатель "коммутатор" и скользящие металлические "щетки", так что каждый раз, когда магниты поворачиваются наполовину, переключатель меняет местами подключения генератора.

Простой способ: добавить односторонний клапан! Электроклапан называется диодом. или выпрямитель.Если вы подключите диод последовательно с одним из ваших двигателей провода, это будет только пусть заряды текут в одном направлении. Это изменит Переменный ток в односторонний поток (так называемый «пульсирующий постоянный ток»). Попробуйте диоды от Radio Shack, например 1N4000 или 1N4001. К сожалению диоду требуется около 3/4 вольт для протекания любых зарядов, и это напряжение вычитает из вывода вашего генератора. Если ваш генератор выдает только один вольт, диод снизит его до 1/4 вольт. Итак, если вы хотите добавить диод, попробуйте удвоить или утроить количество проводов на ваш генератор.Также попробуйте использовать специальный диод «Шоттки» с меньшим напряжение более 0,7 В, например 1N5819 с сайта digikey.com


ИСТОРИЯ «УЛЬТРАПРОСТОГО» ГЕНЕРАТОРА

Работая в техническом магазине в Музее науки в Бостоне, я работал над новыми идеями для экспонатов Зала Электричества в 1988 году. знал, что Эксплораториум имеет выставку электрогенераторов, где Посетитель музея протягивал пластиковую пластину катушки через ряд огромные магниты (магнетронные рупоры-магниты от военного радара.) Делать это загорится маленькая лампочка. Я просто знал, что ДОЛЖЕН быть способ, который использует более распространенные магниты. Так что я сложил стопку из 3-дюймовых громкоговорителей. магниты (эти черные пончики) и размахивали им мимо различных катушек. Наконец, я намотал около пяти фунтов проволоки №26 на кольцо с гвоздями. толкнул в доску, подключил лампочку №49, затем переместил стопку магниты динамика внутрь и наружу. От этого легко загорелась лампочка.

Примерно в 1994 году я думал об сверхпростом электродвигателе, который позже стал известен в Интернете как "Beakman Motor"."Разве это не было бы Круто, если бы дети могли так просто сделать электрический генератор ? Но это должно быть возможно с деталями из магазина Radio Shack, поскольку Radio У Shack была специальная лампочка, а также магниты и катушки провод электромагнита. После нескольких часов экспериментов я понял, что едва мог зажечь лампочку на 20 миллиампер, используя одну катушку провода №30 от радиорубки. Но провод должен был быть ОЧЕНЬ близким к быстрому вращающийся магнит, причем магнит должен был состоять из четырех мощных керамические магниты в стопке.

Чтобы произвести впечатление на всех учителей физики, я постарался сделать детали легкими. в наличии, а стоимость минимально возможна. Чтобы сделать проект популярным, я удостоверился, что никаких инструментов, кроме ножниц, не требуется. Я отказался использовать мяч подшипники или пластмассовые детали. Поэтому я сделал свою картонную коробку для катушка, а для вращающегося вала использовался гвоздь. Чтобы избежать лишних деталей, гвоздь просто зажимается мощными магнитами. Если кто-то еще хочет попробовать чтобы сделать более дешевый или простой электрогенератор, они должны делать лучше чем я!


ВНИМАНИЕ: держите магниты подальше от компьютеров, дисков, видеокассет, цветных Телевизоры, а также из бумажников и кошельков с кредитными картами.Попробуй это: Хранить генератор вдали от вашего цветного телевизора, включите телевизор, начните крутить гвоздь, чтобы магнит вращался быстро, затем поднесите генератор примерно на 2 фута подальше от экрана телевизора. НЕ ПРИНОСИТЕ БЛИЖЕ !!! Продолжайте крутить магниты, и вы увидите крутой эффект шатания на телевизионном изображении, с некоторыми изменениями цвета. Поле магнита искривляет электронный луч, который рисует картинку на экране. Будьте осторожны, если вы Отнесите магнит примерно на 15 см, железный лист внутри телевизионного изображения трубка намагнитится, и искаженные цвета останутся неизменными.

Хотите чрезвычайно мощный двигатель или генератор? Взрослый проект? Те нужно штамповать железные листы для ламината. Но есть другой способ. Посмотрите на Эдисона тактика: он взял 1873 Мотор с кольцом Грамма, модифицированный добавление отдельного тихоходного коммутатора, и продавал их как горячие пирожки.

В динамо-машине Gramme можно выполнять основные «пластинки» из длинной длины железная проволока, обернутая в виде обруча и пропитанная эпоксидной смолой, смолой и т. д. звенеть. Я не знаю если тонкую железную проволоку легко найти, а колючая проволока и проволока для тюков сена - общий.Или купить тороидальный трансформатор и отпилить весь провод от сердечника? Затем оберните все железное кольцо слоем толстой медной проволоки и установить это на маховик. Плоско отшлифуйте внешний обод, чтобы медная спираль стала его собственный коммутатор. Ваш неподвижный статор может быть постоянным магнитом или неламинированный твердые железные блоки, так как эта часть - постоянный ток.

В ранних версиях Эдисона использовались «кисти» из тонкой железной проволоки в качестве щеток, позже замененных блоками скользкий графит.

Но затем иди и делай, как Тесла, во время своей проектной работы для Edison corp. Преобразование конструкции статора Эдисона в компактную цилиндрическую форму, которая обнимает маховик и включает закрытые катушки, а не чрезвычайно длинные магниты-подковы, как у Эдисона Дизайн "длинноногая Мэри Энн".

Motor Triva: электродвигатели были всего лишь лабораторные диковинки до Зеноби Грамм разработал генератор, предназначенный для замены аккумуляторных батарей, поскольку он давал чрезвычайно плавное выходное напряжение постоянного тока.Во время выставки изобретателей помощник случайно подключил неиспользованный Gramme Dynamo до другого, который вращался под действием пара. Второй завелась и побежала как моторчик; как мотор * сотни лошадиных сил *. Тот Момент был началом электротехнической эры в промышленности. Но это не так много упоминается в американских учебниках, возможно, потому, что это сделало бы Томаса Эдисон выглядел менее гениальным.


НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ДРУГИЕ ЧАСТИ. Если лампочка не горит, обычно это потому что использовались разные части.Следовать инструкциям. Если вы поменяли магниты, ничего не получится. Так не используйте разные магниты. Если вы использовали другую лампочку, она не подойдет. Используйте детали из списка, не вносите изменений. Если вы не используете очень тонкий # 30 проволока покрытая лаком, то не пойдет. Так что не используйте другой провод. Не используйте разные части. Прежде чем тестировать что-либо еще, спросите себя, вы использовали детали из списка деталей? Если вы использовали разные детали, генератор выйдет из строя. Примечание: очень важно использовать детали перечисленные, и не используйте заменители.

ВРАЩАЙТЕ ЕГО БЫСТРО, В ТЕМНОМУ. Иногда ваш генератор работает нормально, но вы не вращаете его достаточно быстро. Или, возможно, тусклое свечение света в ярко освещенной комнате не хватает лампочки. Итак, идите в полумрак. Тогда крутите вещь ДЕЙСТВИТЕЛЬНО БЫСТРО. Попробуйте провернуть его старомодным дрель. (Электродрели не очень быстро вращаются.) Или попробуйте приклеить крошечный колесо к гвоздю, затем потрите колесо о вращающуюся шину с ног на голову велосипед (не езжайте слишком быстро, иначе лампочка перегорит.)

ДОБАВИТЬ БОЛЬШЕ ПРОВОДОВ. Если в вашей катушке больше 250 повороты, тогда лампочка загорится намного ярче. Тонкая катушка # 30 проволоки Radio Shack 200 футов в длину, что дает около 250 оборотов. Если бы вы могли намотать больше витков на катушке, тогда ваша лампочка загорится при более низкой скорости магнита. Купите два комплекта проволоки из Radio Shack, затем используйте обе катушки №30. Соскребите каждый кусочек красного пластикового покрытия со всех концов проводов. Затем крутить конец новой катушки до конца старой.Это создает единый более длинный провод. Обязательно намотайте лишнюю проволоку в такой же направление как раньше.

Лучший источник провода: купите большой «Соленоид». от компании, занимающейся доставкой по почте, затем используйте плоскогубцы, чтобы открыть металлический скобка. Отверстие в соленоиде проходит через квадратную стальную пластину, и если вы подденьте остальную часть стальной рамы наружу, вы можете удалить квадратную пластину и выньте катушку с проволокой. Снимите ленту и намотайте 600 оборотов на свой генератор. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ДРУГИЕ МАГНИТЫ, используйте большой 2-дюймовый прямоугольный магниты, продаваемые Radio Shack, №64-1899, смотрите их сайт.Или попробуй Образовательные инновации Teachersource.com или попробуйте magnetsrc.com. Они стоят около 2 долларов за штуку и не имеют отверстий в центре. Не используйте магниты Radio Shack размером менее 1 дюйма. Большинство других магнитов слишком слабый и не будет работать, если вы не раскрутите магниты невероятно быстрые, при тысячах оборотов в минуту (оборотов на минут)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАЛЕНЬКИХ МАГНИТОВ
Если вы не можете дождаться почтового заказа нужного магнитов, вместо них вы можете использовать двадцать магнитов Radio Shack 1 "64-1879 Склейте их вместе, чтобы получились два больших магнита.

Вот как я это сделал. Сначала сформировал две стопки магнитов: приклеил десять магниты в двух отдельных стопках по пять магнитов в каждой. Я использовал 5-минутную эпоксидную смолу. Прежде чем клей застынет, отрегулируйте магниты так, чтобы стороны каждого маленького стопки плоские и сотрите излишки эпоксидной смолы. (Чтобы стороны стали плоскими, я положил каждую стопку на алюминиевую фольгу, прижал их, чтобы выровнять магниты, затем отклеил фольгу, когда клей затвердел.) Затем приклейте два из этих 5-магнитных стопок вместе, так что стопки отталкиваются друг с другом.См. Схему ниже. Склейте узкую сторону вместе, чтобы блок будет шириной 2 дюйма. Затем держите их вместе, пока клей не затвердеет. Таким образом N полюс одного стека находится рядом с полюсом N другого, а S - около S.

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом в качестве ветряного генератора

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом как ветрогенератор Статья Учебники по альтернативной энергии 19.06.2010 08.03.2021 Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом в качестве ветряного генератора

Из предыдущего урока по ветряной турбине мы знаем, что электрический генератор - это вращательная машина, которая преобразует механическую энергию, производимую лопастями ротора (первичный двигатель), в электрическую энергию. или мощность.Это преобразование энергии основано на законах электромагнитной индукции Фарадея, которые динамически индуцируют ЭДС. (электродвижущая сила) в катушки генератора при его вращении. Существует множество различных конфигураций электрического генератора, но одним из таких электрических генераторов, который мы можем использовать в ветроэнергетической системе, является генератор постоянного тока с постоянным магнитом или генератор постоянного тока PMDC .

Машины с постоянным магнитом постоянного тока (DC) могут использоваться как обычные двигатели, так и как ветряные генераторы постоянного тока, поскольку конструктивно между ними нет принципиальной разницы.Фактически, та же самая машина PMDC может приводиться в действие электрически, как двигатель для перемещения механической нагрузки, или она может приводиться в действие механически как простой генератор для генерации выходного напряжения. Это делает генератор постоянного тока с постоянным магнитом (генератор PMDC) идеальным для использования в качестве простого ветряного генератора.

Если мы подключим машину постоянного тока к источнику постоянного тока, якорь будет вращаться с фиксированной скоростью, определяемой подключенным напряжением питания и напряженностью его магнитного поля, тем самым действуя как «двигатель», создающий крутящий момент.Однако, если мы механически вращаем якорь со скоростью, превышающей расчетную скорость двигателя, используя лопасти ротора, то мы можем эффективно преобразовать этот двигатель постоянного тока в генератор постоянного тока, производящий генерируемую выходную ЭДС, пропорциональную его скорости вращения и магнитному полю. сила.

Обычно в обычных машинах постоянного тока обмотка возбуждения находится на статоре, а обмотка якоря - на роторе. Это означает, что у них есть выходные катушки, которые вращаются со стационарным магнитным полем, которое создает необходимый магнитный поток.Электроэнергия снимается непосредственно с якоря через угольные щетки с магнитным полем, которое регулирует мощность, подаваемую либо постоянными магнитами, либо электромагнитом.

Вращающиеся катушки якоря проходят через это стационарное или статическое магнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует электрический ток в катушках. В генераторе постоянного тока с постоянными магнитами якорь вращается, поэтому весь генерируемый ток должен проходить через коммутатор или через контактные кольца и угольные щетки, обеспечивающие электрическую мощность на его выходных клеммах, как показано.

Типовая конструкция генератора постоянного тока

Простой генератор постоянного тока может быть сконструирован различными способами в зависимости от соотношения и взаимосвязи каждой из катушек магнитного поля относительно якоря. Двумя основными соединениями для машины постоянного тока с самовозбуждением являются «Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой», в котором основная обмотка возбуждения соединена параллельно с якорем. «Генератор постоянного тока с последовательной обмоткой» имеет токоведущую обмотку возбуждения, соединенную в серии серии с якорем.Каждый тип конструкции генератора постоянного тока имеет определенные преимущества и недостатки.

Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой - В этих генераторах ток поля (возбуждения) и, следовательно, магнитное поле увеличивается с рабочей скоростью, поскольку это зависит от выходного напряжения. Напряжение якоря и электрический крутящий момент также увеличиваются с увеличением скорости. Генератор с параллельной обмоткой, работающий с постоянной скоростью при различных условиях нагрузки, имеет гораздо более стабильное выходное напряжение, чем генератор с последовательной обмоткой.Однако по мере увеличения тока нагрузки внутренние потери мощности на якоре вызывают пропорциональное уменьшение выходного напряжения.

В результате ток через поле уменьшается, уменьшая магнитное поле и вызывая еще большее падение напряжения, а если ток нагрузки намного выше, чем конструкция генератора, снижение выходного напряжения становится настолько серьезным, что приводит к большим внутренним потери якоря и перегрев генератора. В результате генераторы постоянного тока с шунтирующей обмоткой обычно не используются для больших постоянных электрических нагрузок.

Генератор постоянного тока с последовательной обмоткой - ток возбуждения (возбуждения) в генераторе с последовательной обмоткой совпадает с током, который генератор подает на нагрузку, поскольку они оба подключены последовательно. Если подключенная нагрузка мала и потребляет небольшой ток, ток возбуждения также невелик. Следовательно, магнитное поле обмотки последовательного возбуждения слишком слабое, и генерируемое напряжение также низкое.

Аналогичным образом, если подключенная нагрузка потребляет большой ток, ток возбуждения также будет высоким.Следовательно, магнитное поле обмотки последовательного возбуждения очень сильное, а генерируемое напряжение высокое. Одним из основных недостатков генератора постоянного тока с последовательной обмоткой является то, что он плохо регулирует напряжение, и в результате генераторы постоянного тока с последовательной обмоткой обычно не используются для неустойчивых нагрузок.

Оба генератора постоянного тока с шунтовой обмоткой и и серии имеют недостаток в том, что изменения тока нагрузки вызывают серьезные изменения выходного напряжения генератора из-за реакции якоря, и, как следствие, эти типы генераторов постоянного тока используются редко. как ветряные генераторы.

Однако «составной» подключенный генератор постоянного тока имеет комбинацию как шунтирующих, так и последовательных обмоток, объединенных в один генератор, и которые могут быть соединены таким образом, чтобы образовать «составной генератор постоянного тока с коротким шунтом» или «длинный шунт». составной генератор постоянного тока ». Этот тип конструкции генератора постоянного тока с самовозбуждением позволяет объединить преимущества каждого типа в одной машине постоянного тока.

Еще один способ преодолеть недостатки генератора постоянного тока с самовозбуждением - обеспечить внешнее соединение обмоток возбуждения.Затем это производит другой тип генератора постоянного тока, называемый Генератор постоянного тока с отдельным возбуждением.

Как следует из названия, генератор постоянного тока с отдельным возбуждением питается от независимого внешнего источника постоянного тока для обмотки возбуждения. Это позволяет току возбуждения создавать постоянный поток магнитного поля независимо от условий нагрузки на якорь. Когда к генератору не подключена электрическая нагрузка, ток не течет, и на выходных клеммах появляется только номинальное напряжение генератора.

Если к выходу подключена электрическая нагрузка, будет течь ток, и генератор начнет подавать электроэнергию на нагрузку.

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением имеет множество применений и может использоваться в ветряных генераторах. Однако генераторы постоянного тока для ветряных турбин имеют тот недостаток, что для возбуждения шунтирующего поля требуется отдельный источник питания постоянного тока. Однако мы можем преодолеть этот недостаток, заменив обмотку возбуждения постоянными магнитами, создав генератор постоянного тока с постоянным магнитом или генератор PMDC .

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом можно рассматривать как щеточный двигатель постоянного тока с отдельным возбуждением и постоянным магнитным потоком. Фактически, почти все щеточные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (PMDC) могут использоваться в качестве генераторов постоянного тока с постоянными магнитами, но, поскольку они на самом деле не предназначены для использования в качестве генераторов, они не могут быть хорошими генераторами ветряных турбин, потому что при работе в качестве простых генераторов постоянного тока В генераторе вращающееся поле действует как тормоз, замедляющий ротор.

Эти машины постоянного тока состоят из статора, имеющего редкоземельные постоянные магниты, такие как неодим или самарий-кобальт, для создания очень сильного магнитного поля статора вместо намотанных катушек и коммутатора, подключенного через щетки к намотанному якорю, как раньше.

Генератор постоянного тока с постоянными магнитами

При использовании в качестве генераторов постоянного тока с постоянными магнитами двигатели с постоянным магнитным постоянным током обычно должны приводиться в движение намного быстрее, чем их номинальная скорость двигателя, чтобы обеспечить напряжение, близкое к номинальному, поэтому машины постоянного тока с высоким напряжением и низкой частотой вращения становятся лучше. Генераторы постоянного тока.

Основным преимуществом перед другими типами генераторов постоянного тока является то, что генератор постоянного тока с постоянными магнитами очень быстро реагирует на изменения скорости ветра, потому что их сильное поле статора всегда присутствует и постоянно.

Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами обычно легче, чем машины с обмоткой статора для данной номинальной мощности, и имеют лучший КПД, поскольку отсутствуют обмотки возбуждения и потери в обмотках возбуждения.

Кроме того, поскольку статор снабжен системой полюсов постоянного магнита, он устойчив к воздействию возможного попадания грязи.Однако, если они не полностью герметизированы, постоянные магниты будут притягивать ферромагнитную пыль и металлическую стружку (также называемую стружкой или опилкой), что может вызвать внутренние повреждения.

Генератор постоянного тока с постоянными магнитами - хороший выбор для небольших ветряных турбин, поскольку они надежны, могут работать на низких скоростях вращения и обеспечивать хороший КПД, особенно в условиях слабого ветра, поскольку их точка включения довольно низкая.

Существует множество готовых генераторов постоянного тока с постоянными магнитами с широким диапазоном выходной мощности от нескольких ватт до многих тысяч ватт.Напряжение постоянного тока, создаваемое машиной постоянного тока с постоянным магнитом, определяется следующими тремя факторами:

  • Магнитное поле, создаваемое статором. Это зависит от физических размеров генератора, силы и типа используемых постоянных магнитов.
  • Число витков или витков провода на якоре. Это значение определяется физическим размером генератора и якоря, а также размером проводника. Чем больше витков используется, тем выше выходное напряжение. Точно так же, чем больше диаметр или площадь поперечного сечения провода, тем выше ток.
  • Скорость вращения якоря, которая определяется скоростью лопастей ротора относительно скорости ветра. Для генераторов и двигателей PMDC выходное напряжение пропорционально скорости и, как правило, линейно.

Наиболее распространенным типом генераторов постоянного тока для ветряных турбин и небольших ветряных турбин, используемых для зарядки аккумуляторов, является генератор постоянного тока с постоянными магнитами, также известный как Dynamo . Динамо-машины - хороший выбор для новичков в ветроэнергетике, поскольку они большие, тяжелые и, как правило, имеют очень хорошие подшипники, поэтому вы можете установить довольно большие лопасти ротора прямо на вал их шкива.

Дизельные динамо-машины для грузовиков или автобусов старого образца - лучший выбор для ветряных турбин, поскольку они разработаны для выработки необходимого напряжения и тока на более низких скоростях с упором на эффективность, а не на максимальную мощность. Кроме того, большинство динамо-машин для автобусов и грузовиков могут генерировать мощность до 500 Вт при напряжении 24 В, что более чем достаточно для зарядки аккумуляторов и питания фонарей для небольшой низковольтной системы.

Другие типы двигателей с постоянным постоянным током, подходящие для ветряных генераторов постоянного тока, включают тяговые двигатели, используемые в гольф-карах, вилочных погрузчиках и электромобилях.Обычно это двигатели на 24, 36 или 48 В с высоким КПД и номинальной мощностью.

Одним из основных недостатков генератора постоянного тока с постоянными магнитами является то, что эти машины имеют коммутирующие щетки, которые пропускают полный выходной ток генератора, поэтому машины постоянного тока, используемые в качестве динамо-машин и генераторов, требуют регулярного обслуживания, так как угольные щетки, используемые для извлечения генерируемых ток быстро изнашивается и производит большое количество электропроводящей углеродной пыли внутри машины. Поэтому иногда используются генераторы переменного тока.

Автомобильные генераторы переменного тока - еще один очень популярный выбор в качестве простого генератора постоянного тока для использования в качестве генератора ветровой турбины, особенно среди новичков и энтузиастов DIY, поскольку низковольтный постоянный ток также может генерироваться генераторами переменного тока. Большинство автомобильных генераторов переменного тока содержат выпрямители переменного тока в постоянный, которые подают постоянное напряжение и ток. В генераторе переменного тока магнитное поле вращается, и переменный трехфазный переменный ток, который генерируется неподвижными обмотками статора, преобразуется в 12 вольт постоянного тока внутренней схемой выпрямителя.У автомобильных генераторов переменного тока есть явное преимущество, заключающееся в том, что они специально разработаны для зарядки 12 или 24-вольтовых батарей.

Закрытые генераторы PMDC предпочтительнее использовать в системах ветряных турбин для защиты их от элементов, но стандартные автомобильные генераторы обычно открыты и охлаждаются окружающим воздухом, вентилируемым через генератор, поэтому требуется некоторая дополнительная форма защиты от атмосферных воздействий. Они также бывают разных размеров и номинальной мощности, предназначенные для небольших автомобилей и больших грузовиков, и, хотя они могут быть дешевыми и легкодоступными, они не очень эффективны по сравнению с более крупными генераторами постоянного тока с постоянными магнитами.

Ключ к простоте и повышению эффективности заключается в создании ветряной турбины с прямым приводом с лопастями, установленными непосредственно на валу главного шкива генератора. Как только вы вводите шестерни, ремни, шкивы или любые другие способы увеличения или уменьшения их скорости, вы вносите потери энергии, дополнительные затраты и сложность.

Хотя хороший трехлопастной ротор диаметром от пяти до семи футов (от 1,5 до 2 метров) будет развивать скорость, превышающую 1000 об / мин, это все еще слишком медленно, чтобы быть подходящим для большинства обычных автомобильных генераторов переменного тока, которые вращаются со скоростью между 2 000 и 10 000 об / мин, поскольку они прикреплены к двигателю автомобиля, поэтому потребуется коробка передач или система шкивов для увеличения скорости вращения генератора и увеличения выходной мощности генератора.

Кроме того, автомобильным генераторам требуется дополнительный внешний источник питания для подачи небольшого тока смещения (обычно через индикаторную лампу приборной панели) на их катушки возбуждения, чтобы начать возбуждение и, следовательно, процесс генерации до того, как генератор переменного тока достигнет скорости включения .

Этот внешний ток возбуждения мог бы обеспечиваться подключенным аккумуляторным блоком, но проблема заключается в том, что аккумуляторы будут постоянно подавать ток на обмотку возбуждения, возможно, разряжая батареи, даже когда лопасти турбины неподвижны в периоды нулевого или слабого ветра. .Другая проблема современных автомобильных генераторов заключается в том, что они построены из соображений дешевизны и легкости, поэтому обычно используются только валы ротора небольшого диаметра 5/8 дюйма или 17 мм для установки шкива, который может быть немного маловат, чтобы выдерживать вес и напряжения вращающихся лопастей.

Одной из самых сложных частей проектирования небольшой ветряной турбины низкого напряжения для производства электроэнергии является поиск подходящего генератора постоянного тока.

Генераторы постоянного тока с постоянным магнитом - это низкоскоростной генератор, который довольно надежен и эффективен при слабом ветре для использования в автономных автономных системах для зарядки аккумуляторов или для питания низковольтного освещения и приборов.Как правило, они имеют линейные кривые мощности с низкой скоростью включения около 10 миль в час. К сожалению, старые генераторы постоянного тока на постоянных магнитах, которые больше, тяжелее и надежнее, становится все труднее найти.

Помимо генераторов постоянного тока с постоянными магнитами, автомобильный генератор переменного тока также является еще одним популярным выбором среди многих мастеров для использования в качестве генераторов постоянного тока низкого напряжения для ветряных турбин. Однако, будучи автомобильным генератором переменного тока, прикрученным сбоку, или двигателем внутреннего сгорания, они требуют высоких оборотов для выработки энергии и не всегда очень эффективны.Автомобильные генераторы также требуют внешнего источника питания для питания электромагнитов, которые создают внутреннее магнитное поле.

Автомобильные генераторы переменного тока ограничивают собственный ток с помощью встроенной цепи регулятора, которая также предотвращает перезарядку подключенных аккумуляторов генератором. Однако автомобильный генератор переменного тока никогда не должен подключаться к батарее задним ходом или запускать генератор на высоких оборотах без подключенной батареи, так как выходное напряжение поднимется до высоких уровней (намного больше 12 вольт) и разрушит внутренний выпрямитель.

Низковольтные автономные ветряные системы постоянного тока отлично подходят для зарядки батарей и т. низкое напряжение постоянного тока, генерируемое генератором постоянного тока с постоянными магнитами, в более высокое напряжение (120 или 240 вольт) переменного тока, или установка другого типа ветряного генератора.

В следующем руководстве по ветровой энергии мы рассмотрим работу и конструкцию другого типа электрической машины, называемой синхронным генератором.Синхронный генератор сильно отличается от генератора постоянного тока с постоянными магнитами, потому что он может использоваться для выработки электроэнергии переменного или переменного тока, подключенной к трехфазной сети.

Самые продаваемые продукты, связанные с генератором постоянного тока

Генератор переменного тока, простой проект «Сделай сам» с пошаговыми инструкциями

Генератор переменного тока, простой проект DIY с пошаговыми инструкциями

Генератор переменного тока, простой проект DIY с пошаговыми инструкциями

Введение

В генераторе переменного тока

обсуждается преобразование механической энергии (кинетической энергии) в электрическую с помощью магнитной индукции и ЭДС.В нем основное внимание уделяется принципам работы и используемым в нем компонентам. Обмен различными энергиями и выработка электричества в процессе индукции полностью объясняется генератором переменного тока.

Необходимый материал:

Для изготовления электрогенератора вам понадобятся следующие вещи и инструменты.

  1. Клей для ужина (Эльфи) 20 мл
  2. Бумажная лента
  3. Железные полосы 2
  4. Труба из ПВХ 1/5 ′ ”
  5. Железный гвоздь длиной 6 дюймов
  6. светодиоды
  7. Медный провод калибра 30-34
  8. 4 магнита
  9. Деревянная деталь 6 дюймов

инструментов:

  1. Пила по металлу
  2. Солдатское железо
  3. Сверлильный станок
  4. Отвертка
  5. плоскогубцы
  6. Ролик Инструменты

Схемы частей генератора переменного тока

1 Статор

Статор выполнен из 2-х частей.10 железных полос длиной 5 дюймов соединяются бумажной лентой и имеют медную обмотку.

Обмотка медной катушки

Обмотка медной катушки

2 Ротор:

Ротор изготовлен из отрезка трубы из ПВХ, 4-х магнитов и железного гвоздя.

Переменный ток (переменный ток) Вид сбоку ротора генератора

Переменный ток (переменный ток) Вид сбоку ротора генератора

Переменный ток (переменный ток) Вид сбоку ротора генератора

Переменный ток (переменный ток) Вид спереди ротора генератора


Электрогенератор переменного тока (переменного тока)


Электрогенератор переменного тока в действии

Habab Idrees, Пакистанский научный клуб Ведущий

Этапы строительства

Изготовление катушки
  • Отмерьте 2 ½ дюйма железной полосы и вырежьте из нее 10 равных частей.
  • Крепко скрепите и сложите все части вместе бумажной лентой так, чтобы не было промежутков между полосами.
  • Намотайте примерно 300 витков медной проволоки на жгут ленты вертикально. Оберните его бумажной лентой, чтобы он не разматывался.
  • Нам нужны две такие катушки, чтобы сделать генератор переменного тока.
Изготовление ротора
  • Возьмите трубу из ПВХ диаметром полдюйма и отрежьте кусок 2 ½ дюйма
  • Наклейте 4 стержневых магнита на кусок трубы с помощью суперклея
  • Убедитесь, что одинаковые полюса магнитов должны быть альтернативными.Это будет порядок Север-Юг-Север-Юг.
  • Проверьте, правильно ли выровнены полюса магнитов с помощью другого магнита.
Привод осей
  • Сделайте ось, используя длинный железный гвоздь 6 дюймов.
  • Отступите на полдюйма от кончика гвоздя и отметьте длину магнитного ротора.
  • Оберните гвоздь бумажной лентой так, чтобы магнитный ротор закрепился на нем.
Корпус генератора
  • Возьмите кусок дерева 6 × 6 дюймов и два куска труб из ПВХ (один - 2 дюйма, другой - 1 дюйм).
  • Сделайте вертикальную канавку на 1-дюймовой трубе из ПВХ.
  • Совместите его с 2-дюймовым элементом и проделайте в нем отверстие.
  • Закрепите ось через обе трубы из ПВХ и проверьте, идеально ли она выровнена.
  • Наклейте трубы ПВХ на деревянную основу с помощью суперклея.
  • Сделайте еще 2 катушки, как обсуждалось ранее, оставив оба их вывода вне ленты.
  • Отрежьте 2 куска ПВХ-труб размером полдюйма.
  • Соедините детали перпендикулярно оси (по одной с каждой стороны) у основания.
  • Закрепите змеевик на каждой трубе ПВХ.
  • Прожгите покрытие катушек на клеммах зажигалкой.

Тестирование

  • Соедините светодиод с катушкой и поверните гвоздь, светодиод загорится.
  • Если обе катушки соединены последовательно, светодиод будет светиться ярче.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *