Электричество – дорогостоящий ресурс, а его экологическая безопасность под сомнением, т.к. для получения электроэнергии используют углеводороды. Это истощает недра и отравляет окружающую среду. Оказывается, можно обеспечить дом энергией ветра. Согласитесь, было бы неплохо иметь запасной источник электроэнергии, особенно в местности, где часто встречаются перебои с электричеством.
Преобразующие установки слишком дороги, но, приложив некоторые усилия, их можно собрать самостоятельно. Давайте попробуем разобраться, как собрать ветрогенератор своими руками из стиральной машины.
Далее мы расскажем вам, какие материалы и инструменты потребуются для работы. В статье вы найдете схемы устройства ветрогенератора из стиральной машины, советы экспертов по сборке и эксплуатации, а также видеоролики, наглядно демонстрирующие сборку устройства.
Как можно мотор от стиральной машины превратить в генератор 220 В
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Итак, двигатель стиральной машины имеет классическое устройство коллекторного электродвигателя. Работать устройство способно и от постоянного, и от переменного тока. У большинства моторов есть 6 выводов на колодке подключения. Самая нижняя пара – вывод ротора. Средняя пара – обмотка статора. Верхняя пара предусмотрена для датчика тахометра. Чтобы мотор начал работать, на его нужно подать некоторое усилие, небольшое напряжение.
Напряжение на двигателе создаст магнитное поле, а оно в свою очередь создаст на обмотке статора ЭДС. Все это означает, что к ротору можно подсоединить провода, которые в дальнейшем будут передавать энергию с источника питания. В качестве источника энергии для мотора можно использовать аккумулятор на 12 В. При этом, чтобы запустить генератор, если следует крутануть рукой.
В этом-то и заключается главная проблема. Мотор стиральной машины вполне годится для того, чтобы быть использованным в качестве генератора. Однако, (в том числе) из-за отсутствия постоянных магнитов, на нем невозможно стабильно создавать ЭДС. Выработка постоянного тока требует высоких оборотов, которых добиться можно только вручную. Поэтому «пристроить» такую штуковину куда-то будет достаточно сложно.
Сравниваем плюсы и минусы установки
Ветрогенераторы используют уже многие годы, их конструкции постоянно совершенствуются, а ветер – легкодоступный источник энергии.
Устройства, работающие от него, абсолютно безопасны для экологии и удобны, т.к. располагаются на мачтах и не занимают полезную площадь. Их просто обслуживать и ремонтировать.
Из-за нестабильности работы ветрогенераторов приходится изобретать способы обеспечения домов дополнительной энергией. Хороший вариант – сочетание ветряных и солнечных установок
Ветряки шумят при работе. Звук может быть громче или тише, но есть он всегда. Иногда это мешает владельцам домов и даже соседям.
Можно отметить и другие неудобства. Ветер – непредсказуемая стихия, поэтому работа генераторов нестабильна и приходится аккумулировать энергию, чтобы не остаться без электричества в периоды штиля.
Самодельный генератор из двигателя от стиральной машины
Сегодня речь пойдет о переделке асинхронного электродвигателя от стиральной машины в генератор. Вообще, я давно интересовался данным вопросом, но особого желания для переделки электродвигателя не было, поскольку в то время не видел область применения генератора. С начала года шла работа над новой моделью горнолыжного подъемника. Свой подъемник дело хорошее, но кататься с музыкой гораздо веселее, поэтому у меня быстро созрела мысль сделать такой генератор, чтобы зимой на склоне использовать его для зарядки аккумулятора. У меня были припасены три электродвигателя от стиральной машины, причем два из них абсолютно исправные. Вот один из таких асинхронных электродвигателей я и решил переделать в генератор. Немного забегая вперед скажу, что идея не моя и не новая. Я опишу лишь процесс переделки асинхронного электродвигателя в генератор.
За основу был взят электродвигатель стиральной машины мощностью 180 Ватт производства КНР начала 90-х годов прошлого века.
Магниты заказал у ООО «НПК «Магниты и системы», прежде я уже покупал магниты при постройке ветряной электростанции. Магниты неодимовые, размер магнитов 20x10x5. Стоимость 32 штук магнитов с доставкой 1240 рублей.
Переделка ротора заключалась в снятии слоя сердечника (углублении). В образовавшемся углублении будут установлены неодимовые магниты. В начале на токарном станке было снято 2 мм сердечника – выступ над боковыми щечками. Затем было сделано углубление на 5 мм под неодимовые магниты. Итог переделки ротора можно видеть на фотографии.
Измерив длину окружности получившегося ротора, были произведены необходимые расчеты, после которых из жести был изготовлен шаблон-полоска. С применением шаблона ротор был разделен на равные части. Между рисками потом будут вклеены неодимовые магниты.
На один полюс использовалось 8 магнитов. Всего на роторе получилось 4 полюса. С помощью компаса и маркера все магниты были промаркированы для удобства. К ротору магниты приклеивались “Суперклеем”. Скажу, дело это кропотливое. Магниты очень сильные, приходилось их крепко держать при склеивании. Были моменты, когда магниты отрывались, прищемляли пальцы, а клей прилетал в глаза. Поэтому клеить магниты нужно с применением защитных очков.
Полость между магнитами решил заполнить эпоксидной смолой. Для этого ротор с магнитами был обернут несколькими слоями бумаги. Бумага закреплена скотчем. Торцы для дополнительной герметизации замазаны пластилином. В оболочке вырезано отверстие. Вокруг отверстия из пластилина сделано горлышко. В отверстие оболочки заливалась эпоксидная смола.
Ветряк своими руками
Проблемы с электроснабжением относятся не только к отдаленным регионам, никогда не имевшим подключения. Изношенность и перегруженность электросетей вызывает сбои, скачки напряжения или частые отключения даже в пригородных дачных или коттеджных поселках. Проблему каждый решает по-своему, одни из вариантов — использование ветрогенератора. Такой способ решения вопроса может оказаться чрезмерно затратным, поскольку цены на установки высоки, тенденций к снижению стоимости не наблюдается.
Выходом из положения становится изготовление ветряка своими руками. Результат способен превзойти заводские модели по производительности или ремонтопригодности, главным условием станет наличие опыта и навыков владения слесарным инструментом и некоторые познания в электротехнике.
Ветрогенератор — это комплекс оборудования, состоящий из нескольких узлов, выполняющих свои задачи. Основным и наиболее ответственным из них является генератор, устройство, производящее электрический ток. Насколько удачно будет выбрана конструкция генератора, настолько эффективна будет вся установка в целом.
Как выбрать и переделать двигатель стиральной машины в генератор
Как своими руками сделать генератор из электродвигателя? Непросто. Понадобится терпение, а также возможность изготовить некоторые детали на токарном станке.
Из обычного асинхронного мотора стиральной машинки-автомат мощностью 170-180 Вт возможно создать генератор мощностью 1,5 кВт. Лучше использовать движок от стиральной машины «Вятка» и других моделей советского производства, поскольку они более мощные.
Инструменты и детали
Также для работы понадобятся:
- неодимовые магниты размером по 20, 10 и 5 мм – всего 32 штуки;
- выпрямитель;
- клей;
- токарный станок;
- наждачная бумага;
- холодная сварка;
- ножницы;
- плоскогубцы, отвертки.
Порядок выполнения работ
Магниты можно купить либо в специализированных магазинах, либо в интернете. Если у вас дома нет токарного станка, заказать изготовление деталей можно у знакомого мастера.
- Нужно переделать ротор асинхронного двигателя, чтобы можно было установить магниты. Для этого снимаются сердечники, их часть срезается на токарном станке на глубину 2 мм.
- Для установки магнитов нужно проделать в сердечнике пазы на глубину 5 мм.
Подготовка сердечников завершена. Теперь нужно посадить на места магниты. Для этого из куска жести изготовьте покрытие для сердечника. Этот шаблон должен точно соответствовать расположенным отверстиям. Поэтому вырезайте кусок в точности по диаметру сердечника, с отверстиями в нужных местах.
Обратите внимание! Магниты должны устанавливаться на равном расстоянии друг от друга. Иначе в процессе работы они начнут слипаться, из-за чего электрогенератор потеряет мощность.
Установка магнитов и пошаговая сборка генератора
Рассмотрим, как переделать двигатель в самодельный генератор.
- Расположите магниты на полоске приклеенной жести – на равном расстоянии. Магниты также крепятся на суперклей. Важно, чтобы все они располагались ровно, без наклона. Поскольку магниты достаточно сильные и могут соскакивать во время работы, надевайте защитные очки.
- После того, как шаблон с магнитами расположен на роторе, заполните все пробелы между ними холодной сваркой. Для этого хорошо разомните состав и замажьте все пространство. Можно также заполнить расстояние между магнитами эпоксидной смолой.
- Используя наждачную бумагу, зачистите поверхность ротора до полной гладкости. Для удобства можно зажать его в тиски.
- Проверьте болты корпуса и подшипник, возможно, их нужно поменять на новые.
Работа по переделке закончена. Вы изготовили генератор из двигателя прямого привода. Можно приступать к проверке самодельного прибора.
Возможности применения
Итак, создать собственноручно генератор удалось. Экономия при этом, по самым скромным подсчетам, составит более 4 000 рублей. Ведь в торговой сети он стоит от 6 000, а вы потратитесь только на приобретение магнитов (1 200–1 400 рублей). Сфера использования агрегата, дающего до 2 киловатт мощности, зависит от вашей фантазии и желания. Можно освещать дачный домик, подключив к мотору мотоцикла или бензопилы.
Подсоедините к ветряку или гидротурбине, создав самостоятельно на участке водопад или быстрый ручей. Выгода несомненна!
Как проверить генератор
Что понадобится для проверки:
При помощи мультиметра отыщите два провода, ведущие к рабочей обмотке, они должны показывать одинаковое сопротивление. Остальные провода обрезаем за ненадобностью.
Теперь провода рабочей обмотки подсоедините к выпрямителю. Последний подключается к контроллеру, который в свою очередь соединен с аккумулятором. Чтобы проверить, какую мощность выдает генератор, подсоедините щупы мультиметра (настроенного в режиме вольтметра) к аккумулятору.
С помощью дрели или шуруповерта раскручивайте электрогенератор со скоростью 800-1000 оборотов в минуту. Если на мультиметре показало от 200 до 300 Вольт – это прекрасный результат. Если напряжение небольшое, скорее всего, магниты установлены неравномерно.
Тестирование
Вырабатываемый генератором, сделанным из коллекторного двигателя, ток подается на аккумулятор. Он соединен с контроллером заряда и модулем. За счет использования инвертора постоянного напряжения из сети он преобразует его в переменное для питания бытовых приборов. Чтобы узнать, дает ли ваше изделие необходимые 220 вольт и 50 герц, надо провести испытание.
Вам необходимы:
- аккумулятор;
- выпрямитель;
- контроллер;
- тестер.
Прозвонив ампервольтметром выводы обмотки мотора, найдите два действующих после переделки. Старые отрежьте.
Найденные контакты через выпрямитель соедините с контроллером. А последний — с клеммами аккумулятора.
Подсоедините дрель к ротору переходником и включите ее на 1000 оборотов. На входе аккумулятора замерьте тестером напряжение. Если все сделано и собрано правильно, оно будет искомым — 220 Вольт.
Важно! Проследите залипание обмотки. Если оно велико, мощность генератора будет низкой.
Варианты использования
Теперь у вас есть генератор, что дальше?
- Установив генератор к бензопиле, можно получить небольшую электростанцию. Ее энергии хватит на освещение 2-х небольших комнат, работу компьютера и телевизора.
- Подключить к гидротурбине, которую можно установить в домашний водопад или быстрый ручей.
А можно установить ветрогенератор для получения механической энергии, которую можно переработать в электрическую. Можно использовать генератор из асинхронного или коллекторного двигателя. Это безопасный альтернативный источник питания, который запускается при ветре 2-3 м/с. Максимальное КПД можно получить при 9-10 м/с.
Однако для домашнего потребления достаточно будет силы ветра 4 м/с, тогда вы получите:
- При 0,15-0,20 кВт можно осветить комнаты и посмотреть телевизор.
- При 1-5 кВт подключить компьютер, стиралку, холодильник.
- При 20 кВт даже запустить отопление.
Рекомендуется устанавливать ветряк на три лопасти, он считается самым эффективным. Для установки понадобится прочный железный прут – он послужит опорой. На него устанавливается генератор, ротор и лопасти. Также нужно предусмотреть защитный кожух для генератора от непогоды.
Подвижная часть ветряка крепится на шарнирах. Затем крепится мачта – так, чтобы вся конструкция была устойчива. По мачте прокладывается провод к генератору, другой конец крепится к щитку. После чего подключается контроллер, аккумулятор и инвертор.
Подробнее о том, как сделать ветрогенератор из стиральной машины, читайте в следующей статье.
Источник
Типы ветрогенераторов и принцип их работы
Как промышленные, так и самодельные ветрогенераторы бывают разными.
Их классифицируют по нескольким признакам:
- Особенности вращения ротора с прикрепленными к нему лопастями – вертикального или горизонтального. Первые меньше реагируют на негативные факторы окружающей среды, а вторые отличаются более высоким КПД.
- Количество лопастей. Самыми практичными считаются трехлопастные установки, но лопастей может быть больше или меньше.
- Материал. Для изготовления лопастей используют различные материалы – жесткие или парусные. Первые обычно долговечнее, а вторые дешевле.
- Шаг лопастей. Он может быть фиксированным или изменяемым.
При изготовлении ветрогенератора своими руками приходится самостоятельно определяться с конструкцией. При этом следует рассчитать необходимую мощность и учитывать условия эксплуатации установки. Подробный расчет ветрогенератора по формулам мы рассмотрели в этой статье.
Проще всего изготовить горизонтальный ветрогенератор. Люди без особого опыта выбирают именно такую конструкцию, однако некоторые умельцы предпочитают приложить на изготовление малошумной и эффективной вертикальной установки
Горизонтальные ветряки удобны тем, что для их создания не нужны высокоточные расчеты, сама конструкция проще в изготовлении и запускается при малейшем ветре. Минусы – сильный шум при работе и громоздкость.
Вертикальный ветрогенератор подойдет людям, готовым тратить время и силы на сборку и обслуживание сложной, зато компактной конструкции. Рекомендуем посмотреть пошаговую инструкцию по изготовлению вертикального ветрогенератора своими руками.
Преобразующие устройства ветрогенератора трансформируют электрический ток, что приводит к большим потерям энергии. В зависимости от особенностей приборов эти потери могут достигать 15-20%
Работает ветрогенератор за счет вращения лопастей, прикрепленных к ротору. Сам ротор зафиксирован на валу генератора, который вырабатывает электроток. Энергия передается в аккумуляторы. Здесь она накапливается и питает бытовые электроприборы.
Ветряную установку оснащают контроллером, который преобразует переменный трехфазный ток в постоянный и управляет зарядкой аккумулятора. В схеме установки обязательно учитывают, что после аккумулятора должен быть подключен инвертор.
Ветровое колесо
Лопасти, пожалуй, самая важная часть ветрогенератора. От конструкции будет зависеть работа остальных узлов устройства. Изготавливают их из разных материалов. Даже из пластиковой канализационной трубы. Лопасти из трубы просты в изготовлении, стоят дёшево и не подвержены воздействию влаги. Порядок изготовления ветроколеса следующий:
- Необходимо рассчитать длину лопасти. Диаметр трубы должен быть равен 1/5 от общего метража. К примеру, если лопасть будет метровая, то подойдёт труба диаметром 20 см.
- Разрезаем трубу лобзиком вдоль на 4 части.
- Из одной части изготавливаем крыло, которое послужит шаблоном для вырезания последующих лопастников.
- Заусенца на краях сглаживаем абразивом.
- Лопасти фиксируют к алюминиевому диску с приваренными полосами для крепления.
- Далее к этому диску прикручивается генератор.
Лопасти для ветрового колеса
После сборки ветроколесо нуждается в балансировке. Его закрепляют на штативе горизонтально. Операцию проводят в закрытом от ветра помещении. В случае правильно проведённой балансировки колесо не должно двигаться. Если же лопасти вращаются сами, то их требуется подточить до придания равновесия всей конструкции.
Только после успешного завершения данной процедуры следует перейти к проверке точности вращения лопастей, они должны крутиться в одной плоскости без перекоса. Допускается погрешность в 2 мм.
Схема сборки генератора
Подключение
Для подключения двигателя к 220-вольтной сети необходимо иметь под рукой тестер: он поможет нам разбить провода на пары,
а также измерить сопротивление в обмотках.
Перед подключением новых моделей нужно определить при помощи тестера провода, которые выходят из тахогенератора
и не понадобятся нам во время работы. Найти их довольно легко – достаточно измерить их сопротивление: оно должно быть около 70 Ом.
При помощи того же прибора находим пары остальных контактов. Теперь подключаем одну из щеток к одному из проводов,
а вторую щетку и другой провод соединяем к выходам обмотки. После подключения двигателя от стиральной машины к сети прибор начнет вращаться. Для изменения направления вращения достаточно поменять щетки местами.
С старыми моделями дело обстоит немного иначе: после определения парных выходов нужно определить рабочую и возбуждающую обмотки
. Первая обладает большим сопротивлением, чем вторая.
Мы разобрались с тем, как подключить мотор от стиральной машины автомат к сети. Теперь посмотрим, какие машины и устройства можно создать самостоятельно при помощи него.
Особенности сборки своими руками
Кроме генератора для установки потребуются и другие элементы:
- крыльчатка
- мачта
- узел вращения вокруг вертикальной оси для настройки на ветер
Эти узлы изготавливаются из подручных материалов, имеющихся в распоряжении мастера. Для изготовления некоторых из них потребуется некоторая техническая база (например, узел вращения вокруг вертикальной оси лучше всего заказать у токаря). Крыльчатку и хаб обычно собирают самостоятельно, используя оранжевую наружную канализационную трубу на 16. Шаблоны для изготовления лопастей имеются в сети, поэтому отдельно останавливаться на этом вопросе незачем.
Высота мачты должна обеспечивать максимальную эффективность использования потока ветра. Для установки рекомендуется выбирать место на возвышении — холме, пригорке или подходящем сооружении. Предварительно надо уточнить, нет ли ограничений по высоте мачт в данном регионе, чтобы избежать штрафных санкций.
Наматываем катушку
Выбрав не очень скоростной вариант, зарядка 12V батареи начинается при 100-150 об/м. Число витков для этого должно соответствовать 1000-1200. Поделив витки на все катушки, получим их число для одной.
Если используется для витков провод большого сечения, уменьшается сопротивление и возрастает сила тока.
На характеристики ветрогенераторов, собранных своими руками, влияет толщина магнитов, имеющихся на диске и количество их.
Катушки, как правило, делаются круглой формы, но, слегка вытянув их, удастся выпрямить витки. Готовыми, катушки должны быть равными или чуть превышать по размерам магниты. С магнитами соотноситься должна и толщина статора.
Если последний больше из-за большего количества витков, пространство между дисками увеличивается, а поток магнитный уменьшается.
Но большее сопротивление катушек приведет к уменьшению тока. Для формы статора подойдет фанера. Чтобы увеличить прочность изделия поверх катушек (на дно формы) кладут стеклоткань. Перед нанесением смолы эпоксидной, форму обрабатывают вазелином или воском, или используют скотч.
Генератор тестируют, крутя его рукой. Для напряжения в 40V, сила тока достигает 10 А.
