كيف تصنع مولدًا بيديك؟ مولد كهربائي بسيط محلي الصنع من محرك كهربائي في المنزل

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-18 12:03

لا يتم دائمًا توفير الكهرباء من أقرب خط نقل طاقة دون انقطاع. في مستوطنات الضواحي ، حيث يكون انقطاع التيار الكهربائي لمدة ساعة أو عدة ساعات أمرًا متكررًا ، تساعد المولدات في القضاء على الانقطاعات في مصدر الطاقة. إذا كانت لديك بعض المهارات ، يمكنك القيام بها بنفسك.

ملامح المولدات محلية الصنع

الميزة الرئيسية ، والتي بسببها يقرر العديد من مستخدمي جميع أنواع الأدوات مثل هذا "المنتج محلي الصنع " - القدرة على توصيل المولد بالطاقة ، وهو ما يكفي ليس فقط لإعادة شحن الهاتف المحمول ، ولكن أيضًا لتزويد جهاز كمبيوتر محمول وتلفزيون وحتى ثلاجة صغيرة محلية الصنع ، ناهيك عن عشرات مصابيح LED. كقاعدة عامة ، يتم اختيار متغير الجهاز ذي أعلى كفاءة إخراج وأقل جهد تطبيقي.

على أي حال ، فإن الأساس هو محرك عكسي لا يعمل فقط على تحويل الكهرباء إلى طاقة حركية (ميكانيكية) ، ولكن أيضًا العكس.

لصنع مثل هذا الجهاز ، يجب أن يكون لدى المستخدم المعرفة التالية

• افهم مخططات الأسلاك ، وكن قادرًا على قراءتها … وفقًا لأحدهم ، يتم تجميع جهاز مماثل.
• فهم كيفية عمل المولد الكهربائي .يعتمد عملها على قانون فاراداي: يجب أن يتغير عدد الخطوط المغناطيسية للمغناطيس الدائم الذي يخترق الدائرة ، وإلا فلن يتم توليد الكهرباء.
• يمتلك مهارات التركيبات الكهربائية وأعمال السباكة ، ويكون قادرًا على التعامل مع الأدوات الكهربائية . في وقت سابق ، في العهد السوفيتي ، لم تكن الفيزياء فحسب ، بل أيضًا قوة المواد (قسم من العلوم حول قوة المواد) جزءًا إلزاميًا من البرنامج التعليمي. الحقيقة هي أن العناصر المختارة بشكل غير صحيح للهياكل الداعمة ، والتي لا ترتبط ببعضها البعض بالطريقة المطلوبة ، تتشوه بسرعة تحت الحمل النشط.

مع كل المعرفة والرغبة المذكورة أعلاه ، يمكن للمستخدم بسهولة تجميع جهاز يوفر (مقارنة بجهاز صناعي) عشرات الآلاف من الروبلات.

تصنيع

ليس من الصعب صنع مولد كهربائي في المنزل بيديك .يتم تجميع مولد مغناطيسي بسيط على أساس أي من المحركات الجاهزة: المجمع ، السائر ، إلخ. يمكنك أيضًا تجميع مثل هذا "محلي الصنع" من نقطة الصفر عن طريق تثبيت المغناطيس على محور دوار ووضعها في ملف مستطيل التي تولد مجالًا إلكتروستاتيكيًا أثناء تدويرها.

المولد الكهربائي الذي يعمل بالحطب هو ، في الواقع ، موقد (بما في ذلك موقد التخييم) ، مثبت على جدرانه عناصر بلتيير ، مغلق بواسطة مشعات .يتمثل جوهر تأثير بلتيير في تسخين الألواح من موصلات مختلفة من جانب واحد وتبريدها على الجانب الآخر. هذا يؤدي إلى ظهور تيار كهربائي في أقطاب مثل هذه اللوحة. والأفضل من ذلك كله ، أن فرن المولد هذا يعمل في الصقيع: يؤدي أكبر فرق في درجة الحرارة على كل جانب من اللوحة إلى تطوير أقصى طاقة.

مولد البخار هو محطة طاقة حرارية كلاسيكية في نسخة مصغرة … يولد فرن حلقة الماء البخار الذي يتم تغذيته إلى ريش التوربينات. تجبر الطاقة الحرارية للبخار التوربين على تشغيل مولد المحرك ، الذي يرتبط عموده بشكل صارم بعمود التوربين نفسه. مثل هذا النظام مغلق: يتطلب مراقبة دورية من الخارج ، فضلاً عن وجود دائرة تبريد يتم فيها إعادة تكثيف البخار إلى الماء.

مثل هذا التثبيت ضخم للغاية ، فلن تأخذه معك في نزهة.

مولد يعتمد على محرك غير متزامن يعمل بجهد 220 فولت عبارة عن جهاز به ثلاث لفات ثابتة متباعدة (جزء ثابت من المحرك).نظرًا لأن المحرك نفسه يعمل من 220 أو 380 (في شبكة ثلاثية الطور) فولت ، فإنه سيولد نفس الجهد ، ولا يتعين على المرء سوى تدوير عمود الدوران حتى 50 دورة على الأقل في الثانية. ليست هناك حاجة لتجميعها: من أجل استخدام الوحدة النهائية ، تحتاج فقط إلى توصيل مكثفات إضافية باللفات.

الأدوات والمواد

يعتبر المحرك المناسب بمثابة وحدة عمل للمولد الكهرومغناطيسي (الميكانيكي). يتم استخدام محركات من عدة أنواع: جامع (فرشاة) ، بدون فرش ، متدرج (لا يتم استخدام الفرشاة والحلقات) ، متزامن وغير متزامن. اعتمادًا على التيار الذي يتم إنشاؤه ، يتم استخدام الأجزاء والتجمعات التالية.

• الثنائيات المعدل . يحول التيار المتردد إلى تيار مباشر. جسور الصمام الثنائي عالية الطاقة معروضة للبيع ، وهي مصممة لتيارات عشرات الأمبير والجهد حتى 50 فولت.
• المكثفات القطبية … مصممة للتيار المباشر. إنها تلعب دور مرشح التنعيم الذي يسوي تموجات جهد التيار المستمر.
• لوحة إضافية مع منفذ USB - يحول الجهد إلى 1 ، 5-20 فولت في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ومعظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة الضرورية 5. يتم طلبه على AliExpress والمتاجر الأخرى عبر الإنترنت.

كل مكونات الراديو هذه مطلوبة عندما لا ينتج المولد المحرك أكثر من بضع عشرات من الفولتات.

يتطلب استخدام محرك غير متزامن ، على سبيل المثال ، توصيل أدواتك والأجهزة الأخرى كالمعتاد - مثل من منفذ منزلي.

يمكن أن تكون المواد المساعدة موجودة ، لأنها تلعب دور الهيكل الداعم:

• قضبان خشبية
• التركيبات المعدنية؛
• مظهر؛
• السحابات (البراغي مع الصواميل والغسالات ، المشابك ، الأقواس ، المشابك ، الأقواس ، البراغي) ؛
• أنابيب من أي قطر ، إلخ.

يتم استخدام المنتجات التالية كأدوات كهربائية

• البلغارية مع مجموعة من أقراص القطع (للمعادن والخشب) وقرص طحن (يتم توفيره على شكل عجلة صنفرة أو قرص صلب عالمي).
• الحفر الكهربائية مع مجموعة من المثاقب للمعادن. على سبيل المثال ، إذا تم تركيب توربينات الرياح مع دعامة على جدار المنزل ، فقد تكون هناك حاجة إلى مثقاب مطرقة قياسي مع مجموعة من مثاقب المطرقة و / أو التيجان الخرسانية. يمكن أيضًا تجهيز المثقاب المطرقي بمهايئ لإجراء التدريبات البسيطة أو المخروطية والتيجان الخشبية.
• مفك براغي . ستكون مطلوبة عندما يكون الهيكل ضخمًا ، وتحتاج إلى تثبيت مسامير في عدة عشرات. يمكن استكمالها برؤوس لمفتاح ربط أو رأس عام للصواميل ، تذكرنا بمفتاح ربط قابل للتعديل.

بعد إعداد المعدات اللازمة ، دعنا ننتقل إلى عملية إنشاء مجموعة المولدات.

مخطط التجميع

يتميز المولد غير المتزامن بخاصية التزامن الذاتي: تشغيل لف الدوار بدون مصدر طاقة ، حيث يتم إثارة مجال مغناطيسي ثابت. يتم إجراء الإثارة الذاتية لملف الدوار في قفص السنجاب بسبب ظاهرة المغنطة المتبقية. لتجميع مولد غير متزامن ، اتبع التعليمات أدناه.

1. ضع المحرك ومحرك النقل على هيكل داعم واحد.
2. قم بتوصيل المكثفات المتغيرة (غير القطبية) بالملفات … يتم تضمين اللفات نفسها وفقًا لمخطط "النجم": تلتقي بعض نهاياتها في المركز (على الجسم) ، بينما يتم إخراج البعض الآخر بشكل منفصل.
3. يتم توصيل المكثفات وفقًا لمخطط "المثلث": يتم توصيل الأطراف الحرة للملفات بقممها … قوة المحرك - 2-5 كيلووات ، سعة المكثف - 28-138 ميكروفاراد. اختر مثل هذه السعة بحيث لا ينخفض الجهد المتولد - اعتمادًا على الحمل الذي تخطط لاستخدامه.

اختبر المولد قبل بدء تشغيله . يمكن إجراء الاختبار باستخدام لمبة متوهجة تقليدية بعدة عشرات من الواط. وتتمثل المهمة في ضمان عدم انقطاع الإمداد بالجهد المتولد. ستحتاج إلى إعداد قادر على توفير 3000 دورة في الدقيقة. على سبيل المثال ، توربينات رياح قوية مع علبة تروس (أو محرك سلسلة) ، ومحرك وقود من أي وحدة ، وتوربينات مائية على نهر ، وما إلى ذلك.

الحقيقة هي أن الشخص وحده لن يكون قادرًا على تدوير أي مولد محرك بقوة تزيد عن 150 واط ، بغض النظر عن الجهود التي يبذلها. هنا إمكانياته محدودة.

إن صنع مولد غير متزامن هو أبسط تغيير في دارة محرك جاهز من نفس النوع .ليست هناك حاجة لإعادة شحذ الدوار لمغناطيس النيوديميوم ، وهو ما لا يمكن قوله عن مولد السيارة ، حيث يتم تشغيل لف الدوار بواسطة بطارية. بالمناسبة ، تعتمد معظم مولدات السيارات الحديثة على محرك متزامن ، حيث يرتبط عدد الدورات في الدقيقة ارتباطًا صارمًا بتردد التيار المتولد. للتخلص من الحاجة إلى تشغيل لف الدوار ، يمكنك إعادة المحرك عن طريق إزالة هذا الملف وقطع محور الدوار تحت المغناطيسات المسطحة.

لتجميع مولد يعمل بالحطب ، قم بما يلي

1. على جدار موقد وعاء أو فرن الانحلال الحراري ضع المبرد مع المسامير إلى الداخل .
2. تتعدد يحتوي على عنصر بلتيير واحد أو أكثر ، مع التركيز على منطقة المبرد.
3. نعلق على العنصر بلتيير هو المبرد الآخر.
4. ضع الوحدة على الجانب المظلل من المنزل في منطقة مخصصة . يجب ألا يحتوي الجدار على عازل ، وأن يكون سميكًا جدًا في هذه المرحلة ، حيث يلزم الوصول إلى البرد الخارجي. الخيار المثالي هو حجرة غرفة تقنية لمثل هذا الموقد ، حيث توجد قناة تهوية بالشفط لحرق الحطب. يتم وضع المبرد بجانبه على الجانب البارد.

يتم بدء تشغيل هذا المولد عند إشعال الحطب. عندما يحترق الخشب ، سيوفر عنصر بلتيير أقصى قدر من الطاقة. سيتم تبريده بالهواء البارد القادم من الشارع. سيتم توفير عملية التسخين بواسطة جدار الموقد.

يوصى باستخدام الإرشادات التالية لتجميع مولد المجمع

1. ضع المحرك المصقول على إطار قاعدة أو هيكل آخر.
2. قم بتوصيل مكثف تجانس DC ولوحة محول (عاكس تيار مستمر) بأطرافه.
3. قم بتوصيل منفذ USB بإخراج لوحة DC (إذا لم يكن مزودًا بواحد).
4. ضع المولد على هيكل الدراجة أو اصنع له "توربين رياح" (على سبيل المثال ، من أجزاء من مروحة ذات محرك معطل). في الحالة الأخيرة ، من أجل راحة "طاحونة الهواء" ، يتم وضع ريشة ساق ، وتحويل الهيكل في اتجاه هبوب الرياح.

قم بتوصيل هاتفك الذكي أو جهازك اللوحي أو هاتفك الخلوي أو ساعتك الذكية أو أي جهاز آخر . على سبيل المثال ، يولد محرك الطابعة ما يصل إلى عدة واط من الطاقة: على سبيل المثال ، عند 12 فولت التي تم تصميمها من أجلها ، يمكن أن يصل التيار إلى 600 مللي أمبير. عيوب محركات التجميع: كفاءة منخفضة واستبدال متكرر للفرش.

تعمل الفرشاة لعدة ساعات كل يوم ، وتستمر لمدة 2-3 أشهر كحد أقصى.

استخدم محرك متدرج بدلاً من محرك تجميع: كفاءته أعلى بكثير ، ويمكن أن يستمر لأكثر من اثني عشر عامًا. تمتلئ المتاجر عبر الإنترنت بالموديلات التي تعطي جهدًا كهربائيًا يبلغ 12 فولت وتيار 1 ، 8-4 ، 2 أمبير. يمكن أن يحتوي محرك السائر على 2 أو 3 أو 4. لفات.من خلال تشغيلها بالتسلسل ، تحصل على 24 أو 36 أو 48 فولت. التوصيل المتوازي سيعطي تيارًا أعلى نسبيًا. سيكون من الصعب "رفع تردد التشغيل" للمولد إلى معدل الجهد المطلوب.

توصيات للاستخدام

يوصى بمولد يستخدم في الظروف الخارجية (مزرعة رياح لمنزل خاص ، ومولد دراجات) للحماية من المطر وأوساخ الطرق والجزيئات الغريبة الأخرى عن طريق وضعها في مسكن منفصل.

يحتاج الجهاز ، الذي يعمل في ظروف خارجية في وضع الحمل اليومي لساعات عديدة ، إلى تزييت المحامل بشكل منتظم (مرة واحدة على الأقل كل ستة أشهر) . هم ، بدورهم ، في كل مولد محرك.

لا تقصر دائرة الأسلاك والإلكترونيات المساعدة. من الصعب عدة مرات تدوير محرك مغلق بسبب قوة تتناسب مع الحمل الذي يمنع دوران الدوار. قد تحترق اللفات ذات الدائرة القصيرة أثناء دوران العمود. كما تفشل إلكترونيات أشباه الموصلات (الخلايا الشمسية وعناصر بلتيير) بسرعة ، حيث يتم إغلاقها.