Домашний генератор на 5 и 12 вольт

Самодельный бензогенератор. Основы конструирования.

Во время непогоды у нас довольно часто выключают электричество. Поэтому приходится часами сидеть в темноте. Чтобы ожидать восстановление электричества было веселей я задумался о создании аварийного источника электроэнергии.

Ранее я неоднократно задавался этим вопросом. Наиболее подходящем вариантом выбрал для себя использование светодиодных модулей для обеспечения освещения с автоматическим переключением на аварийный источник. Подробнее я описывал в статье Аварийное освещение дома . Светодиодные модули зарекомендовали себя очень хорошо, из них я сделал освещение во дворе, подробнее в статье Уличное освещение для дома и дачи .

Но это касается только освещения, а хотелось бы и телевизор посмотреть, хотя бы. Поэтому я решил изготовить бензогенератор из подручных материалов. К изготовлению этого чудо аппарата я еще не приступал, но по отдельности некоторые его элементы уже изготавливал, и планирую собрать весь агрегат целиком. А чтобы не застрять на каком нибудь этапе его изготовления – решил собрать информацию о вариантах изготовления бензогенераторов. Именно этой информацией я и поделюсь с вами в этой статье. Это не пошаговая инструкция, а обзор вариантов изготовления элементов самодельного бензогенератора. Статья большая, запаситесь терпением. И так.

Самодельный бензогенератор состоит из: силовой установки, генератора, аккумулятора (но не всегда), стабилизатора (или преобразователя), органов управления.

В качестве силовой установки народные умельцы используют бензопилу или двигатель от мотокосы. Они не требуют значительных переделок и достать их не проблема. Также можно использовать двигатель от мопеда, если он конечно есть вналичии. Но б/ушная бензопила стоит дешевле. Максимальная мощность двигателя не понадобится, главное добиться оборотов при которых будет работать сцепление. Или немного выше если будет большая нагрузка на генератор. При таких условиях эксплуатации средний расход топлива будет составлять примерно 0,5 л/ч.

У меня есть и бензопила и мотокоса, я буду исходить из удобства подключения привода генератора. Но об этом ниже.

В самодельных бензогенераторах в основнов используют автомобильные генераторы на 12 вольт, либо переделанные двигатели от стиральных машинок на 220 вольт. У каждого варианта есть и плюсы и минусы.

Минусы генератора из двигателя от стиралки в том, что его нужно переделывать. А это не каждый сможет. Для безопасной работы электроприборов потребуется стабилизатор напряжения, а это дополнительные расходы. Мощность такого генератора ограничена мощностью самого двигателя.

Минусы автогенератора. При использовании автомобильного генератора потребуется аккумулятор для возбуждения обмотки. Генератор выдает 12 вольт а нам необходимо 220, поэтому потребуется преобразователь. Но из этих минусов можно выделить и плюсы. При наличии аккумулятора достаточной емкости (60 Ач и больше) генератор понадобится только для периодической подзарядки самого аккумулятора, что снизит расход топлива. Аккумулятор позволяет потреблять больше мощности чем выдает генератор, но не очень долго. Преобразователь выполняет и роль стабилизатора, убиваем двух зайцев. Я решил остановиться на этом варианте.

Если суммарная мощность ваших потребителей составляет 1 кВт и более, то генератор от класики не подойдет. Выбирайте генератор с током от 100 Ампер (встречаются у иномарок). Чем мощнее тем лучше, не забывайте про потерю мощности на преобразователе и т.д. Я для расчета необходимой мощности генератора буду принимать значение КПД на выходе (в розетке) 70%. То есть, если у моих приборов потребляемая мощность будет составлять 1,5 кВт, то генератор мне нужен на 2,1 кВт (150 А).

Двигатель мы выбрали, генератор подобрали, осталось придумать как их соединить. Я нашел три наиболее популярных способа соединения: прямой, эластичный вал и шкив. Теперь по порядку.

Генератор 12В на основе нитродвигателя

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
– нитродвигатель ;
– моторчик 795 или подобный постоянного тока;
– карданная передача и латунная муфта;
– ДВП или подобный материал для основы;
– кусочки досок или брусков;
– понижающий преобразователь 5В/3А ;
– металлический хомут из стальной пластины;
– саморезы.

Процесс изготовления генератора:

Шаг первый. Чистка двигателя
Автор использовал старый моторчик, который давно не работал. Как итог, двигатель был разобран и хорошо почищен, автор использовал WD-40. Как только все детали засверкали, мотор можно собирать обратно и делать первый запуск.

Для генератора приклеиваем упоры из брусочков и хорошо притягиваем его к основе винтами или саморезами. Автор сначала использовал горячий клей, в результате чего мотор сразу отлетел. Использование горячего клея в таком случае не является вариантом, потому как генератор под нагрузкой будет вырабатывать немало тепла.

Шаг четвертый. Испытания
В качестве испытаний автор зажег автомобильную лампу накаливания на 12В. Путем увеличения оборотов было достигнуто перегорание лампочки и напряжение более 20В.

Далее автор подключил к выходам контакта понижающий преобразователь, который способен снижать входное напряжение 7-24В до 5В с током 3А. От этого преобразователя автор и заряжает мобильный телефон.

Конечно, обороты нитродвигателя нужно будет отрегулировать так, чтоб генератор выдавал нужный ток при минимальных оборотах. Не забывайте, что генератор выдает постоянный, но пульсирующий ток, который обязательно нужно сглаживать конденсаторами.

На этом проект окончен, надеюсь, вам проект понравился, и вы нашли для себя полезные мысли. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить подобное, не забывайте делиться с нами своими идеями и самоделками!

Пошаговая инструкция сборки ветрогенератора 12В своими руками

Сделать ветряк самостоятельно кажется непосильной задачей, которая отнимает много времени и сил. Но следуя пошаговой инструкции можно легко и быстро достичь желаемого результата за небольшие деньги.

Задавшись целью обзавестись ветрогенератором, многие хотят его сделать самостоятельно. Как показали исследования в интернете — большинство так и делает, но такое решение отняло у них очень много времени и усилий (по крайней мере, самая первая сборка). Чаще всего применяется схема сборки на магнитах постоянного тока. Этот путь является значительно проще, чем самостоятельное создание самого генератора. По этой причине рекомендуется запастись терпением и начинать поиски двигателя, который бы отлично подходил по параметрам, чтобы сделать ветрогенератор своими руками.

Подбор генератора

Как оказалось, большинство использует в виде генератора старый мотор из компьютеров. Такой мотор является раритетом и применялся еще во времена, когда у вычислительных машин использовались большие ленточные катушечные накопители. Среди всех возможных вариантов самым лучшим можно считать двигатель постоянного тока от производителя Ametekна 30 вольт. Это самый подходящий вариант, чтобы сделать ветрогенератор, так как даже легкое вращение его вала может свободно генерировать 12 В. Данный двигатель довольно тяжело найти, но на торговых площадках ebay и Amazon полно его аналогов. Дополнительно в описании знающие люди указывают возможность их использования в качестве генератора для ветряка.

Подбор двигателя нужно делать с учетом следующих параметров:

• постоянный ток;
• низкие обороты;
• высокое напряжение;
• высокая сила тока.

Все дело в том, что двигатель, рассчитанный на 7200 оборотов и напряжением в 24 В, при низких оборотах вряд ли сможет дать требуемые значения. Но если взять 30-вольтовый мотор с номинальным значением в 325 об/мин, то вполне реально ожидать от него напряжение в 12 вольт даже при характерных ветряку низких оборотах.

Примерная стоимость того же Ametek примерно 26 $. Можно найти и немного дешевле двигатель, но это не столь важно. При обычном легком толчке он зажигает без проблем лампу на 12 вольт, что нам и требовалось. Итак, двигатель-генератор мы нашли. Приступаем к следующему шагу — расчету лопастей.

Лопасти

В качестве лопастей, создавая ветрогенератор, можно без проблем использовать обычную сантехническую трубу из ПВХ длиной 60 см и диаметром 15 см. Разрежьте ее на 4 части. Это будут заготовки лопастей. Затем вырежьте квадрат 5х5 у основания для создания крепежа в дальнейшем. Чтобы сохранить точную форму и не срезать лишнего рекомендуется просверлить изначально небольшое отверстие в нужном месте. Далее просто обрезаете лишний пластик вдоль заготовки по диагонали. Все, первая лопасть готова.

Используйте вырезанный элемент как шаблон для создания остальных трех лопастей. Также он будет играть роль запасной детали, если что-то пойдет не так. Двигатель на наш ветрогенератор мы выбрали и изготовили лопасти. Теперь нужно их сделать одним единым.

Сборка генератора с лопастями

Для объединения лопастей с генератором можно применять обычный шкив как основу и алюминиевый диск диаметром 13 см. Скрепив их вместе с использованием болтового соединения, вы получите отличную легкую и практичную основу, которая будет являться промежуточным звеном, передающим силу ветра с лопастей, вращая ветрогенератор. Сами лопасти крепятся также при помощи болтов. В магазине сантехники можно приобрести колпак, чтобы скрыть все металлические детали и придать ветряку большей обтекаемости. Практика показала, что все эти параметры позволяют даже легкому ветерку создавать вращения и при этом ветрогенератор вырабатывает положенные ему 12 В.

Установка турбины

Для установки турбины своими руками можно использовать обычную деревянную подставку из бруска длиной 84 см. Также желательно использовать кусок пластиковой трубы диаметром 10 см для защиты двигателя от разного рода осадков. В качестве хвоста для ветряка на 12 вольт рекомендуется применять алюминиевую пластину размером 21х35 см и толщиной 20-30 мм. Она идеально подойдет как противовес и как элемент для поворота установки по ветру. Все размеры не критичны и могут быть немного изменены под особенности конструкции.

Также рекомендуется провести шлифовку всех элементов и закругление углов для более привлекательного вида и лучших аэродинамических показателей. Затем покройте все деревянные части несколькими слоями краски. Цвет можете выбрать любой, так как от этого ничего не зависит.

Для большего удобства на краю, где будет располагаться сам генератор, можно прикрутить несколько планочек, чтобы он плотно сидел на своем месте. Крепиться мотор при помощи хомутов. Ветрогенератор готов. Теперь нужно установить его на мачте.

Элементы мачты

Конечный результат при создании ветряка своими руками полностью зависит от возможности поворачиваться в зависимости от направления ветра и основной высоты.

Обычная железная труба диаметром 2,5 сантиметра легко скользит внутри электрического трубопровода сечением 3 сантиметра. На бруске установите железный фланец с посадочным местом под трубу 2,5 см. Центр ее должен находиться примерно в 19 см от края. Далее просто вверните кусок трубы в фланец. Также нужно просверлить отверстие в бруске под провода, которые будут проходить через него.

Основание можно сделать в следующей последовательности:

1. Из фанеры вырезается круг диаметром 60 см;
2. К нему крепятся два металлических сантехнических колена диаметром 2,5 см при помощи фланцев;
3. Посредине устанавливается тройник диаметром 3,5 см, на который накручивается основная труба;
4. В деревянном диске нужно просверлить несколько отверстий для закрепления его на земле.

Труба, которая будет служить мачтой, может использоваться как разборная, так и цельная. Длина ее должна быть не менее 3 метра, а диаметр 3,5 см. Для закрепления трубы можно использовать обычные веревки с хомутами.

Мы создали мачту и теперь можем смело устанавливать наш 12-вольтовый ветрогенератор в рабочее положение. При этом не нужно забывать о подсоединении к нему проводов и протягивании их через трубу. У основания требуется проделать отверстие, чтобы их вывести и подсоединить к контроллеру, который мы сейчас и рассмотрим.

Схема контроллера

Контроллер позволяет регулировать заряд в батареях и при этом не дает им излишка энергии. Если АКБ полные, то это устройство перенаправляет ток напрямую к потребителю. Контроллер на 12 вольт можно легко найти в любом магазине электроники. Но его можно сделать и своими руками, что в положительно отразится на цене.

На рисунке приведена схема сборки контроллера. Она немного изменена в силу того, что большое количество стандартных деталей очень тяжело найти. Любой радиолюбитель сможет ее собрать в кучу.

Установив ветряк и присоединив контроллер мы видим, что наша конструкция работает и даже мультиметр демонстрирует практически точное значение в 12 вольт при слабом ветре. Сборка ветрогенератора своими руками выполнена.

Затраты

Наверное, самой важной частью являются затраты. Проведя небольшое исследование рынка можно прийти к выводу, что на закупку всех элементов с учетом инвертора и батарей, наш ветряк, собранный своими руками, обойдется не более 250 $. Заводские ветрогенераторы имеют практически такие же характеристики, как и тот, что вы соберете своими руками. Вот только придется за них выложить больше 1000 $.

Самодельный малогабаритный электрогенератор. Как сделать походный электрогенератор.

Схема простейшего выпрямителя с фильтром.

С появлением и широким распространением портативных и достаточно экономичных электронных приборов типа мобильный телефон, GPS-навигатор, рации и радиостанции, карманный или портативный компьютер, цифровой фотоаппарат и т.п., возникла и обострилась проблема обеспечения их электропитанием. Если вы отлучаетесь от электросети на 1-2 дня или рядом с вами автомобиль, такого вопроса не возникает – всегда можно взять с собой 1-2 комплекта запасных аккумуляторов или батарей, а так же подзарядиться от бортовой сети автомобиля.

А как быть тем, кто например уходит в поход на неделю или постоянно живет на даче, не имеющей централизованного электроснабжения?

Ну тем, кто находится на одном месте несколько проще – они могут установить либо солнечную батарею либо простейший ветроэлектрогенератор, даже самодельный. А вот тем, кто находится в движении (идет пешком, плывет на байдарке, едет на велосипеде – такой вариант не подойдет.

В этом случае им поможет зарядить аккумуляторы своих телефонов. раций, навигаторов и компьютеров простейший самодельный электрогенератор. Такой генератор может вырабатывать напряжение практически в любых условиях. Разумеется, мощность его невелика (хотя зависит от размеров и конструкции), но он может вполне обеспечить практически постоянную подзарядку аккумуляторов.

Немного теории: Вам наверняка известно из школьных уроков физики, что если перемещать проводник в магнитном поле (поперек его магнитных линий), то в проводнике наводится ЭДС – элекродвижущая сила. Она вызывает разность потенциалов на концах проводника, что и порождает движение электронов, т.е. электрический ток.

Настоящие электрогенераторы по такому принципу и построены. Они имеют постоянные магниты или специальные электрические катушки, которые создают магнитное поле. В этом поле движутся (обычно вращаются) другие катушки, в которых и возникает ЭДС.

В нашем случае электрогенератор должен быть максимально компактным, легким, удароустойчивым. Поэтому он состоит собственно из катушки, на которую намотан медный провод. Внутри катушки свободно перемещается постоянный магнит.

Торцы внутренней трубки катушки заглушены, что бы магнит не выпал. Если мы будем трясти такой «электрогенератор», магнит внутри катушки будет перемещаться, а в проводе будет наводиться ЭДС. Т.е. катушка будет вырабатывать электроток.

И напряжение и полярность его будет меняться достаточно хаотично, поэтому что бы с его помощью заряжать аккумулятор потребуется сделать простой выпрямитель – диодный мост. Тогда при любом колебании магнита в катушке на выходе выпрямителя будет вырабатываться импульс тока нужной для зарядки полярности.

Теперь о том, как заставить магнит колебаться в катушке.

Разумеется – самый простой способ – это просто махать катушкой, как шейкером. Как это делает бармен при приготовлении коктейлей. Но такой способ и трудоемок (хотя и самый эффективный) и руки занимает. Нам же интересно, что зарядка происходила автоматически, почти без нашего участия.

Те, кто постарше, возможно помнят интермедию Аркадия Райкина, в которой он говорит:

– Вот балерина крутится! Привяжи к ноге динаму. Пусть она ток вырабатывает и дает в недоразвитые районы!

Вот в нашем случае это оказывается самым действенным приводом!

Допустим, вы сделали такой генератор размером со спичечный коробок. (Кстати, его мощности вполне хватит, что бы за день зарядить ваш, и не только ваш, сотовый телефон). Тогда, приделав к нему ремешок от часов и разместив на руке вы и станете такой «балериной с динамой». Пока вы идете и размахиваете рукой, магнит колышется внутри катушки и катушка вырабатывает ток!

Генератор помощнее можно разместить на ноге и даже на обеих. Тогда электроэнергии хватит и на светодиодный фонарик!

Если вы плывете на байдарке, можно прикрепить его к веслу – оно как раз совершает колебательные движения. И т.д.

Можно разработать всевозможные конструкции. Например – с дебалансом, используя криволинейную форму катушки, с маятником, где магнит пролетает вдоль катушки. Можно сделать кривошипно-шатунный механизм, который будет приводиться в движение ветром или водой, и т.д.

Если вам не удалось достать магнит линейной формы, воспользуйтесь кольцевым, от динамика. Только в этом случае катушка будет перемещаться внутри магнита или придется сделать диаметр генератора побольше.

В одной из статей был описан привод с помощью другого магнита, укрепленного на велосипедном колесе. Когда этот магнит приближался к магниту генератора (а они были повернуты друг к другу одноименными полюсами), то магнит генератора отталкивался от другого и совершал колебательное движение.

Конструкция генератора, как видите, чрезвычайно проста и вы может изготовить его для себя за пару часов. Но несмотря на это, КПД такого генератора очень высок, так как все проводники пересекают практически все магнитные линии.

Генератор не боится влаги, не требует смазки, имеет минимум движущихся частей и при тщательном изготовлении может работать хоть под водой будучи залитым ею. Он не боится грязи (достаточно обернуть его полиэтиленом), дождя, пыли, работает при любых температурах.

Для обеспечения лучших условий для колебания магнита в катушке, можно использовать уже описанный выше принцип – установить 2 магнита одноименными полюсами друг к другу. Можно использовать очень мягкую пружину. Вобщем, все зависит от конструкции генератора и его назначения. А остальное – в ваших руках.