Как сделать из мини моторчика генератор: Генератор своими руками из моторчика

Генератор из двигателя микроволновой печки » Изобретения и самоделки

Во-первых, если у вас есть ненужная микроволновка и в ней целый двигатель, стоит задуматься о получении из него электричества. Если нет, то купите в китайском магазине по цене от 1 доллара. Генератор имеет смысл в походных условиях, когда нужно зарядить телефон или сделать освещение в палатке и т.д.

В каждой микроволновой печи есть привод для вращения блюда. Это нужно для того, чтобы микро волны равномерно воздействовали на приготавливаемую пищу со всех сторон. Если у вас имеется старая и ненужная микроволновка, то этот привод можно из нее извлечь и он будет иметь примерно такой вид:

Товары для изобретателей Ссылка на магазин.

Это по сути синхронный электродвигатель с редуктором внутри корпуса. Кстати именно из-за это редуктора выходящий вал мотора и смещен относительно центра.
Особенностью этого двигателя является то, что его ротор построен на постоянных магнитах, а следовательно мотор не только может преобразовывать электрическую энергию в механическую, но и наоборот.
Выходное напряжение естественно будет зависит от частоты вращения его вала, но из-за внутреннего редуктора она небольшая. Выходная мощность которую можно получить с помощью такого генератора порядка 3-5 Вт.

Содержание

• Тестируем электромотор от микроволновки в роли генератора
• Подключаем нагрузки
• Заключение
• Смотрите видео

Тестируем электромотор от микроволновки в роли генератора

Давайте это и проверим. Подключим моторчик к тестеру для замера напряжения.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Вращать вал будем обычным шилом, чтобы создать удобный рычаг. В валу есть отверстие для этого.

Даже при незначительном вращении мотор вырабатывает примерно от 150 до 250 Вольт. А если уж ещё немного увеличить частоту вращения, то показания доходят и до 550 В!

Подключаем нагрузки

Теперь попробуем нагрузить наш генератор. Для начала возьмем светодиодную лампу на 220 В и 3 Вт.

Как видите, светит очень даже хорошо.

Далее возьмем люминесцентную лампу и подключим ее напрямую без всяких цепей запуска.

Горит! Электроника для розжига не нужна, так как напряжения предостаточно.

Далее подключаем лампу накаливания на 220 В.

Увы, она не загорелась. Мощности генератора явно не хватает. Оно и понятно.
Подключаем зарядное устройство от мобильника.

Подключаем мобильник к зарядке, вращаем вручную.

Зарядка идет, сотовый заражается!

Заключение

Применение данному генератору найдется много. Туристы, охотники, рыбаки точно оценят идею и скорей всего возьмут ее на вооружение. Плюс такого источника тока является то, что он всегда готов к работе, не боится сырости, холода, чего так боятся все литий-ионные повербанки.

Смотрите видео

схема, порядок сборки в домашних условиях

Электроэнергия не всегда подается бесперебойно, например, из-за удаленного расположения ЛЭП от жилых построек. И когда то и дело отключают свет, наверняка вы задумывались о покупке генератора? Конечно, покупное устройство — недешевое решение, да и затраты не всегда оправданы. Более доступный вариант — изготовить генератор своими руками. Такое решение не требует больших вложений на сборку, может преобразовать энергию не только за счет дорогостоящего бензина, дизельного движка, но и более доступных — газа, пара и т.п.

Поэтому он решает проблему с перебоями электричества и экономит энную сумму в бюджете. Но как сделать действительно качественный генератор, какие еще у самоделки преимущества перед покупными устройствами? Мы поможем вам разобраться во всех нюансах — в этой статье приведем схемы сборки электрогенератора, принцип его работы, преимущества использования самоделки. Также рассмотрим пошаговую инструкцию по изготовлению генератора в домашних условиях.

Содержание статьи:

• Преимущества самодельного генератора
• Разновидности генераторов электроэнергии
  • Вариант #1 — асинхронный генератор
  • Вариант #2 — устройство на магнитах
  • Вариант #3 — паровой генератор
  • Вариант #4 — устройство на дровах
• Принцип работы электрогенератора
• Пошаговая инструкция по сборке
  • Этап 1 — подготовка радиокомпонентов
  • Этап 2 — подготовка инструментов и материалов
  • Этап 3 — подготовительные работы
  • Этап 4 — изучение схемы звезда и треугольник
  • Этап 5 — непосредственно сборка
• Рекомендации по безопасной эксплуатации
• Выводы и полезное видео по теме

Преимущества самодельного генератора

Самодельный генератор выигрывает у покупного более доступной стоимостью. Безусловно финансовая сторона важна, но устройство, сделанное своими руками — это прибор только с необходимыми и заявленными требованиями.

Стоит учесть, что выбранная конструкция непосредственно сказывается на КПД. Так в асинхронных генераторах потери КПД не превышают 5%. Лаконичность конструкции его корпуса с защитой мотора от влаги, грязи снижает потребность в частом техническом обслуживании. Асинхронный генератор более устойчив против скачков напряжения за счет выпрямителя на выходе, что предотвращает поломки подключенного оборудования.

Самодельный генератор работает вне зависимости от удаленности ЛЭП, обеспечивая электроэнергией в любых условиях. Он преобразует энергию, используя доступный вид топлива

Такое устройство эффективно питает сварочные аппараты, лампы накаливания, компьютерную и мобильную технику с чувствительностью к перепадам напряжения. Имеет хорошую производительность и моторесурс.

Прибор — хорошая альтернатива обычным источникам электропитания, выручает при аварийном отключении электричества, экономит средства. Мобилен, малогабаритен, с простой конструкцией, легко поддается ремонту — можно своими силами заменить вышедшие из строя детали, узлы.

Кроме прочего, самоделка обладает небольшими размерами, поэтому с легкостью устанавливается даже в небольших помещениях.

Разместить самодельный генератор можно в небольшом помещении, за счет компактной конструкции прибор не требует много места для своей установки

В зависимости от от используемого типа топлива генератор требует лишь соблюдения мер предосторожности в процессе использования.

В процессе эксплуатации самодельного генератора необходимо соблюдать технику безопасности: следить за электрическими кабелями, не допускать их перекручивания, не трогать оголенные провода руками и т.п

Разновидности генераторов электроэнергии

Обычно самодельный генератор в домашних условиях изготавливают на основе асинхронного двигателя, магнитным, паровым, на дровах.

Вариант #1 — асинхронный генератор

Устройство сможет вырабатывать напряжение 220-380 В, исходя из показателей выбранного мотора.

Для сборки такого генератора потребуется лишь запустить асинхронный двигатель, подключив конденсаторы к обмоткам.

Генератор на основе асинхронного двигателя самостоятельно синхронизируется, запускает роторные обмотки с постоянным магнитным полем.

Двигатель оборудован ротором с трехфазной или однофазной обмоткой, вводом кабеля, короткозамыкательными устройством, щетками, регулирующим датчиком

Если ротор короткозамкнутого типа, то обмотки возбуждаются при помощи остаточной силы намагниченности.

Вариант #2 — устройство на магнитах

Для магнитного генератора подходит коллекторный, шаговый (синхронный бесщеточный) двигатель и прочие.

Обмотка с большим количеством полюсов увеличивает показатель КПД. В сравнение с классической схемой (где КПД 0,86) 48-полюсная обмотка позволяет сделать мощность генератора больше

В процессе сборки магниты крепятся на вращающуюся ось и устанавливаются в прямоугольную катушку. Последняя при вращении магнитов вырабатывает электростатическое поле.

Вариант #3 — паровой генератор

Для генератора на пару используют печь с водяным контуром. Работает устройство за счет тепловой энергии пара и турбинных лопастей.

Чтобы самостоятельно сделать генератор на пару, понадобится печь с водяным (охлаждающим) контуром

Это замкнутая система с массивной немобильной установкой, требующей контроля и охлаждающего контура для превращения пара в воду.

Вариант #4 — устройство на дровах

Для генератора на дровах используют печи, включая походные. К стенкам печей закрепляют элементы Пельтье и располагают конструкцию в корпус радиатора.

Принцип работы генератора следующий: при нагревании поверхности проводниковых пластин с одной стороны другая охлаждается.

Чтобы самостоятельно сделать генератор на дровах, можно использовать любые печи. Генератор работает за счет элементов Пельтье, нагревающих и охлаждающих проводниковые пластины

На полюсах пластин появляется электрический ток. Наибольшая разница между температурами пластин обеспечивает генератор максимальной мощностью.

Агрегат более работоспособен при минусовых температурных режимах.

Принцип работы электрогенератора

Работа генераторов реализуется по принципу электромагнитной индукции, когда в замкнутой рамке происходит наводка тока за счет пересечения ее вращающимся магнитным полем. Магнитное поле создают обмотки либо постоянные магниты.

Когда из коллектора электродвижущая сила достигает замкнутого контура и узлов щетки, то ротор начинает вращаться сообща с магнитным потоком. Так создается напряжение в подпружиненных щетках, прижатых к коллекторам пластинчатого вида.

Далее электроток передается к выходным клеммам, проходит в сеть, распространяется по генератору.

Используют генераторы переменного и постоянного тока. Электрогенератор переменного тока малогабаритен, не образовывает вихревые токи, при этом имеет возможность функционировать в экстремальных температурах. Аппарат с постоянным током не требует тщательного контроля, обладает значительным числом ресурсов.

Конструкционно генератор включает в себя: щетки со щеткодержателями, коллектор, якорную обмотку, якорь, стартер, кольца контактные, обмотку стартера, ротор, корпус, вентилятор, привод и станину

Генератор переменного тока может быть как синхронным, так и асинхронным. Первый — с постоянным электрическим магнитом и количеством вращений статора равных роторным, формирующим магнитное поле. Преимуществами такого генератора называют стабильно высокое напряжение, к недостаткам относят перегрузку по токам из-за завышенной нагрузки на регулятор, повышающий ток обмотки ротора.

Конструкция асинхронного генератора: короткозамкнутый ротор, статор. Когда вращается ротор генератор индуцирует ток, а магнитное поле выдает напряжение синусоидального типа.

Пошаговая инструкция по сборке

Собирать генератор в домашних условиях необходимо после того, как подготовлен комплект из необходимых радиокомпонентов, электроинструментов и материалов.

Этап 1 — подготовка радиокомпонентов

Для сборки модуля механического генератора с электромагнитами потребуется двигатель. Для изготовления маломощного генератора можно использовать электродвигатель от стиралки типа «Ока», «Волга», насоса «Агидель» и прочие.

Ток, вырабатываемый мотором, определяет выбор деталей и узлов. Для преобразования тока из переменного в постоянный необходимы выпрямительные диоды, например, диодный мост высокой мощности в десятки ампер с напряжением не более 50 В. Для полярных конденсаторов постоянного тока важны сглаживающие фильтры со способностью выравнивать пульсацию напряжения постоянного характера.

Для того, чтобы сделать самодельный ветрогенератор, не потребуется большой точности исполнения и узкоспециализированных материалов. Построенный образец работает при скорости ветра от 9 до 10 м/с, обеспечивает мощностью в 800 Вт.

В качестве дополнительной платы с USB-портом для подключения гаджетов выбирается устройство для преобразования напряжения в 1,5-20 В. Такой список радиокомпонентов достаточен для маломощного генератора напряжением до двух десятков вольт. В случае с асинхронным двигателем подключить мобильные устройства получится напрямую.

Этап 2 — подготовка инструментов и материалов

Из электроинструментов понадобится болгарка, в наборе которой есть отрезные диски по металлу, дереву и шлифовальный диск (твердый или круг-наждачка).

Рекомендуем ознакомиться с .

Также необходима электрическая дрель со сверлами по металлу. Может понадобиться перфоратор с ударными сверлами, коронками по бетону. Иногда перфоратор комплектуется переходником с простыми, коническими сверлами, коронками по дереву. Также пригодится шуруповерт с головками под переходник-гайковерт, головкой под гайки.

Для сборки каркаса генератора потребуются материалы. Их выбирают по своему усмотрению. Это может быть трубный прокат разного диаметра, металлическая арматура, профиль и т.п.

Во время сборки конструкции генератора у мастера под рукой должны находиться отвертки разного диаметра, плоскозубцы, молоток, гаечные ключи и прочее

Для соединения запасаются крепежами — гайками, шайбами, саморезами, болтами. Это универсальный набор инвентаря, собрав который, можно приступать к изготовлению генераторной установки своими руками.

Этап 3 — подготовительные работы

После подготовки инструментов и материалов приступают к подготовительным работам. Они необходимы перед сборкой генератора потому, что включают первоначальный расчет мощности устройства.

Рассчитывают мощность, подключая двигатель в сеть. Количество выдаваемых вращений определят мощность мотора. Иногда для измерений используют тахометр, а к полученным данным прибавляют 10% для компенсации нагрузки (предотвращение перегрева мотора при использовании).

После того, как мощность точно подсчитана, подбирают конденсатор соответственно ранее полученным данным мощности двигателя.

После проведенного подсчета мощности необходимо выбрать конденсатор. Устройство предотвращает перегрева мотора во время работы генератора

В завершение подготовительных работ продумывают заземление будущего генератора. Этот процесс помогает избежать травматических ситуаций, продлить эксплуатационные сроки генератора.

Этап 4 — изучение схемы звезда и треугольник

Чтобы собрать генератор в 220, требуется схемы-аналоги производственной модели — звезда или треугольник.

В сложных устройствах иногда используют комбинированную схему звезда-треугольник. В соединение типа звезда концы крепятся в единой точке. Графический вид представляет собой расхождение фаз из центра в разные стороны, как-будто лучи образуют звезду. По схеме типа треугольник концы одной обмотки крепятся с началом последующей

По схеме звезды электросоединение выполняют для каждого из концов обмоток одной точки,  для треугольника — соединение последовательного типа.

Этап 5 — непосредственно сборка

Рассмотрим несколько вариантов сборки электрогенератора.

Сборка асинхронного генератора

Изготовление асинхронного генератора не требует переточки ротора под неодимовые магниты, поэтому схему устройства называют переделкой готового асинхронного мотора. В таком варианте нет необходимости в питании роторной обмотки, она снимается с двигателя, а ось ротора протачивается для плоских магнитов.

По схеме сборки асинхронного генератора мощность устройства достигает от 2 до 5 киловатт при емкости конденсаторов от 28 до 138 микрофарад. Для того, чтобы напряжение было статичным, необходима емкость, в зависимости от планируемой нагрузки на генератор.

Сборка агрегата происходит в три этапа. Первый предполагает собрать одну несущую конструкцию, установив в нее двигатель с приводом передаточного типа.

Соединение выполняется так: конец 1-ой обмотки соединяется с концами начала 2-ой обмотки. Далее конец 2-ой обмотки крепят к началу 3-ей обмотки. Конец  3-ей обмотки соединяется с началом 1-ой обмотки

На втором этапе подключают переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам. Последние включаются по схеме звезда, когда часть концов соединяют к центру корпуса, а остальные выводятся отдельно.

В заключении к вершинам конденсатора присоединяют свободные обмоточные концы согласно схемы треугольник.

Подключаем переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам, часть концов у которых соединяем к центру корпуса, другие выводим отдельно

Перед первым запуском новое устройство тестируется, например, обычной лампочкой накаливания в два-три десятка ватт. Это необходимо для проверки генератора на способность обеспечивать бесперебойной выдачей напряжения, 3000 оборотов в одну минуту.

Собираем генератор на дровах

Сборку дровяного генератора рассмотрим на примере буржуйки. Порядок сборки такой: в начале радиатор размещается на стенках буржуйки так, чтобы шипы смотрели внутрь. Далее, в зависимости от размеров радиатора, устанавливаются элементы Пельтье, к одному из которых в последующем крепят еще один радиатор.

Такую установку лучше расположить в тени, возле неутепленной стены небольшой толщины, что обеспечит максимальное охлаждение.

Для запуска генератора на дровах поджигают поленья. Разгораясь они нагревают стенки печки, которые заставляют элемент Пельтье выдавать максимальную мощность. Охлаждается генератор холодным уличным воздухом.

У нас на сайте есть подробная инструкция по своими руками.

Нюансы сборки коллекторного генератора

Коллекторный генератор собирают по следующей схеме: сначала размещают мотор коллекторного типа на несущую раму, иную конструкцию.

Потом присоединяют к выводам мотора сглаживающий конденсатор, плату DC-инверторного преобразователя. Конденсатор должен быть постоянного тока.

Необходимо прикрутить патрон к оси двигателя, при этом мотор закрепить так, чтобы патрон был плотно прижат к устройству. Далее минусовой провод мотора присоединяется к минусу от аккумулятора, а плюсовой к анодам диодов, катоды диодов к плюсам аккумуляторов

Следующим шагом, если нет USB-порта, будет его подсоединение к выходу от DC-платы. К такому генератору можно подключать мобильные устройства.

Располагается конструкция генератора на велосипедной раме или ветряке.

Устанавливаем генератор на велосипеде или ветряке из вентиляторных запчастей. Для удобства использования можно прикрепить флюгер-хвостовик

Вместо коллекторного можно поставить шаговый мотор с более высоким КПД и сроком службы от 10 лет. Предпочтительно выбирать модели с напряжением в 12 В и током от 1,8 до 4,2 ампера. В таких моторах обмоток от 2 до 4, их подключают последовательно для напряжения в 24, 36, 48 В. Если мотор подключают параллельное, то на выходе получается ампераж в большом значении. В связи с этим до нужного напряжения генератор будет разгоняться сложнее.

Помимо этих вариантов у нас на сайте есть подробные инструкции по сборке и генератора.

Рекомендации по безопасной эксплуатации

Для генераторов, которые будут использоваться в уличной среде, например, ветряная электростанция, велогенератор, следует создать защиту от осадков, пыли, грязи. Устройство размещают в специальном отдельном корпусе.

Если генератор будет работать на улице в многочасовом режиме, испытывая каждодневные нагрузки, ему необходима регулярная смазка подшипников. Манипуляции проводят один-два раза в пол года.

Не допустимо короткое замыкание: проводов двигателя, вспомогательной радиоэлектроники, полупроводников. Это может привести к тому, что сгорят замкнутые обмотки.

Если случилось короткое замыкание, ремонт двигателя может осложняться сложностью доступа к внутренним деталям генератора

Ремонт двигателя может осложняться трудностью доступа к внутренним узлам из-за силы ротора, тормозящей вращение пропорционально нагрузке. Для предотвращения таких ситуаций следует постоянно контролировать  температуру двигателя, не давая ему перегреваться.

Также следует постараться не использовать устройство продолжительное время: чем дольше генератор в работе, тем его мощность меньше. Значение оптимальной температуры двигателя от 40 до 45 градусов.

Для самодельного генератора без автоматических приборов управления требуется постоянный пользовательский контроль, в том числе для снятия данных.

Если сборка и использование самодельного электрогенератора вам кажется сложным, рекомендуем присмотреться к покупным аналогам — в следующей статье приведен газовых генераторов электроэнергии.

Выводы и полезное видео по теме

Тем не менее, генератор, изготовленный в домашних условиях — это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом и экономической выгодой. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы сделать самодельный генератор,  потребуется всего лишь определиться с его конструкцией, видом устройства и подобрать необходимые детали.

А может быть у вас есть свои способы изготовления генератора своими руками или даже хитрости? Поделитесь, пожалуйста, секретами. Это можно сделать в комментариях к данной статье, в блоке, расположенном ниже.

Видео об изготовлении ручного электрогенератора:

Собираем ветрогенератор своими руками:

Генератор, изготовленный в домашних условиях — это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы собрать самодельный генератор, потребуется определиться с его конструкцией, видом и подобрать необходимые детали.

У вас есть опыт изготовления генератора своими руками? Поделитесь своими рекомендациями с другими посетителями нашего сайта. Это можно сделать в комментариях к данной статье — блок расположен ниже. Также здесь вы можете добавить уникальные фото самодельного электрогенератора.

Генератор своими руками

. Простой и маленький

спросил
3 года 5 месяцев назад

Изменено
3 года, 4 месяца назад

Просмотрено
807 раз

\$\начало группы\$

Я прочитал много сообщений на этом сайте, и все кажутся очень компетентными, так что вот я… совсем новичок в этом. Я пытаюсь научиться превращать двигатель в генератор. Я просто немного перегружен деталями и спецификациями. Извините, я всего лишь плотник, который любит возиться с вещами…

Я пытаюсь построить самодельный генератор, ничего особенного, в основном концептуальный. Я не буду тратить ваше время на мои неудачные попытки и исследования. Может ли кто-нибудь просто дать мне краткое изложение типа двигателя (втулка без индукционного магнита). Где обычно можно найти (вентиляторы, дрели, микроволновки) и как регулировать мощность, если это необходимо.

Если бы я мог запустить простой светодиод или, может быть, постоянное напряжение 5 В для зарядки USB-устройства, это было бы весело.

Я знаю, что это было опубликовано раньше, но опять же, я просто запутался. И советы или практические правила или советы или ссылки очень ценятся. Спасибо за вашу помощь.

Обновление: я только что нашел двигатель стиральной машины, если он работает. Исследуя, как преобразовать это. Глупый вопрос, как я могу определить, нужен ли мне переменный или постоянный ток, извините, я работаю с деревом. .. Спасибо за ответ, я изучаю ваш совет

• генератор
• самодельный

\$\конечная группа\$

9

\$\начало группы\$

Как превратить двигатель в генератор?

Easy Motors

Если это двигатель с постоянными магнитами, это просто. Вращай мотор, используй мощность, получай прибыль.

Коллекторные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. Часто встречается в игрушках, а также в беспроводных дрелях и шуруповертах старого образца. Они будут производить DC. Редуктор часто разумен, чтобы просто вращать электрическую отвертку через патрон с вашей турбиной.

Если вы покупаете BLDC (бесщеточный двигатель постоянного тока), он вырабатывает переменный ток, который вы можете просто 3-фазно выпрямить на выходе. Они производят (для меня) колоссальное количество энергии на объем, так как используют очень сильные магниты. Это то, что я бы использовал для самодельной ветряной мельницы или турбины.

Синхронные электродвигатели, такие как микроволновые проигрыватели, производят однофазный переменный ток, но на уровне блошиной мощности, возможно, стоит поиграть.

Жесткие двигатели

Если в нем нет магнитов, он жесткий. Вращайте двигатель, обеспечивайте напряжение возбуждения или особые условия запуска и работы — пустая трата времени, если вы еще не инженер-электронщик.

Двигатели асинхронные — вентиляторы, стиральные машины
Двигатели с обмоткой — сетевые электродрели, миксеры для пищевых продуктов, автомобильные стартеры

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Самые простые генераторы изготавливаются из двигателей с постоянными магнитами. Эти двигатели, как правило, жесткие и зубчатые, когда они обесточены. Они также являются магнитными, в отличие от асинхронных двигателей и универсальных двигателей, которые вращаются свободно.

В основном существует 3 типа двигателей с постоянными магнитами.

1. синхронные двигатели — для работы этих двигателей требуется переменный ток, а при использовании в качестве генераторов они вырабатывают переменный ток при вращении вала, имеют только 2 клеммы питания

2. щеточные двигатели — эти двигатели требуют постоянного тока для работы и при использовании в качестве генераторов производят постоянный ток при вращении вала.

3. электродвигатели с электронной коммутацией — эти двигатели имеют электронную схему, которая ими управляет, цепь необходимо будет зашунтировать, чтобы использовать их в качестве генераторов. при использовании в качестве генераторов они производят переменный ток.

Для легкого первого успеха двигатель пластины в большинстве микроволновых печей представляет собой синхронный двигатель с редуктором. При вращении вала вручную возникает переменное напряжение. Его можно напрямую подключить к светодиодным лампам переменного тока подходящего напряжения, чтобы при вращении вала вручную производился свет.

Для второго проекта, возможно, шкив или дрель, вращающая щеточный двигатель постоянного тока (используется в струйных принтерах, магнитофонах, многих игрушках), приводящий в действие отдельные светодиоды.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Чтобы зажечь светодиод, ищите «ультра простой генератор» из картона и проволоки. И магниты.

Все маленькие двигатели постоянного тока также являются генераторами постоянного тока. Но чтобы создать несколько вольт, вам нужно понять, как быстро их раскрутить. Или просто купите небольшой двигатель постоянного тока, у которого уже есть редуктор. Медленно поворачивайте вал пассатижами, и двигатель крутится быстро, как генератор. Поиск: мотор-редукторы постоянного тока на сайтах для хобби, таких как allelectronics.com, sciplus.com, излишки продаж.com

Также ищите: игрушечный генератор

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Как говорят, почти любой электродвигатель также является генератором. Тип тока, который он производит, обычно такой же, как и тип, используемый для его привода (кроме «бесщеточных» двигателей постоянного тока, которые на самом деле являются двигателями переменного тока).

Остаются две проблемы. Как вы крутите двигатель и как вы что-то делаете с током, который он производит.

Учитывая, что вы хотите сделать «генератор», это, вероятно, означает либо вращение его вручную, либо использование какого-либо вида горения. Провернуть его вручную проще всего, либо с помощью коробки передач, либо, возможно, с помощью маховика, и просто заставить его вращаться очень быстро.

Теперь ваша механическая энергия преобразуется в электрическую. Однако это не очень удобно для прямого использования, поскольку выходная мощность, вероятно, немного колеблется, если вы поворачиваете ее вручную. Вам нужно что-то, чтобы регулировать напряжение. Регулировка и преобразование напряжения выполняются постоянно, поэтому существует множество вариантов. Сначала вам нужно измерить, какое напряжение вы производите, а также выяснить, является ли оно переменным или постоянным.

Обладая этими знаниями, вы сможете выбрать подходящую электронику, чтобы преобразовать выходную мощность во что-то, что вы сможете использовать. Понижающий / повышающий регулятор, вероятно, будет вашим лучшим выбором, и их можно полностью собрать в 3-контактном корпусе. Это делает их такими же простыми в использовании, как линейный регулятор, только дороже (но они лучше). Если он производит переменный ток, вам, конечно, придется сначала преобразовать его в постоянный, но это может быть так же просто, как поставить диод на выходы.

Летом:

• Возьмите любой мотор и придумайте способ его раскрутить.
• Измерьте выходную мощность двигателя во время его вращения.
• Используйте измерения, чтобы получить понижающий/повышающий регулятор с этими значениями и желаемым выходом (5 В в случае USB)
• Получите прибыль от своей «бесплатной» силы!

С этого момента вы можете начать рассматривать возможность добавления накопителей в виде конденсаторов или даже зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. И, конечно же, вы можете многое сделать на входе. Добавьте модель автомобиля/самолета с бензиновым двигателем, чтобы вращать его и т. д.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Чтобы все было как можно проще, проверьте

• скорость вашего механического источника питания
• какой источник питания имеет ваш механический источник питания
• какое напряжение должен выдавать ваш генератор

Выберите коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами с соответствующими характеристиками в режиме двигателя. Если скорость от вашего механического источника энергии далеко, вам нужна коробка передач.

Выберите повышающе-понижающий стабилизатор на 5 В пост. тока с входным диапазоном примерно 3–10 В и соответствующей номинальной мощностью.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Использование коллекторного двигателя постоянного тока в качестве генератора

Инженеров-проектировщиков может удивить, что оба коллекторных двигателя
Двигатели постоянного тока и бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) могут работать как
генераторы. Коллекторный двигатель постоянного тока подходит для
генераторные приложения, требующие выходного напряжения постоянного тока,
в то время как бесщеточный двигатель постоянного тока подходит для переменного напряжения
Приложения. При использовании BLDC для вывода напряжения постоянного тока
Нужна схема выпрямления напряжения. Если использовать щетку
Двигатель постоянного тока для выхода переменного тока, необходима электроника постоянного тока в переменный ток.

В этой статье рассматриваются основные отношения между скоростью,
напряжение, крутящий момент и ток при использовании коллекторного постоянного тока
двигатель как генератор.

ВВЕДЕНИЕ

Поскольку ротор двигателя вращается в магнитном поле, электродвигатель
сила индуцирует напряжение на обмотках ротора, называемое
«обратная ЭДС». Константа противо-ЭДС (K _E ), указанная в мВ/
об/мин — это значение, указанное в спецификации двигателя.
Значение противоЭДС (U _i ) прямо пропорционально угловому
скорость (ω) вращения вала двигателя и определяется как:

При работе двигателя в качестве генератора вал
механически связаны и вращаются внешним источником,
заставляя сегменты катушки в роторе вращаться через
синусоидально изменяющийся магнитный поток в воздушном зазоре. Каждый ход
обмотки ротора индуцируется синусоидальным напряжением,
со скоростью вращения и магнитной потокосцеплением
определение величины напряжения. Например, если ротор
катушка состоит из одного витка, ЭДС индукции синусоидальная
с периодом, равным одному электрическому циклу.

По своей конструкции щеточный ротор постоянного тока намотан в нечетной
количество сегментов (3,5,7, … и т. д.) и питание
к катушкам через пару щеток. Когда вал
вращается в режиме генерации, генерируемая противо-ЭДС
напряжение измеряется на выходных клеммах. На основе
свойства конструкции двигателя (в том числе
количество сегментов катушки), пульсации напряжения обычно
присутствует и обычно составляет менее 5%
выходное напряжение.

Поскольку выходное напряжение зависит от скорости вращения вала,
постоянная противо-ЭДС (K _E ) следует выбирать, чтобы удовлетворить
уравнение 1 при выборе двигателя для использования в качестве генератора.
Без учета нагрузки постоянная противоЭДС
обмотка должна быть больше . Если достижимый вал
скорость не достигает достаточной противо-ЭДС, подходящая передача
уменьшение может быть добавлено, чтобы увеличить скорость на двигателе
вала, учитывая, что максимально допустимая скорость двигателя
параметры не превышены.

НАПРЯЖЕНИЕ НА КЛЕММАХ, МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК И НАГРУЗКА
СОПРОТИВЛЕНИЕ

На рис. 1 показано, что напряжение, генерируемое на
терминал (У _i ) двигателя прямо пропорциональна
угловая скорость ротора при нагрузке (R _Load ) не
подключен через клеммы. В этом состоянии ток
через двигатель равен нулю. Когда нагрузка подключена через
клемма двигателя, ток течет, а напряжение уменьшается
в зависимости от полного сопротивления нагрузки. Напряжение на клеммах
(UT) при подключении нагрузки и протекании тока (I _Load )
через цепь задается как:

Для фиксированной угловой скорости вала двигателя, так как нагрузка
ток увеличивается, напряжение на клеммах уменьшается (уравнение 3). Когда
обратная ЭДС равна резистивному падению напряжения на
клеммы, напряжение на клеммах становится равным нулю.

На рис. 2 показана зависимость тока нагрузки от напряжения на клеммах.
график идеального коллекторного двигателя постоянного тока для генератора. Когда
клеммы двигателя не подключены, U _T равно U _i , и
ток не течет по обмоткам ротора. Когда
клеммы закорочены, максимальное количество
ток протекал бы по цепи и U _T становится нулем.

Максимальный ток через цепь можно рассчитать как:

Когда все остальные параметры постоянны, если угловой
скорость на валу двигателя увеличивается, график рис. 2
смещается вправо с одинаковым наклоном, увеличивая как U _{, так и}
а я _Макс . В уравнении 5, собственное сопротивление двигателя
обмотки (R _Ротор ) является ограничивающим фактором для максимального тока
в режиме генератора. Если R _Rotor высокий, чувствительность
система генератора увеличивается, и результирующее напряжение
отклонение от потребляемого тока создает нестабильную систему.
Двигатель с более высокой постоянной противо-ЭДС и более низкой
сопротивление обеспечит стабильную работу.

ПРИВОДНОЙ МОМЕНТ И БАЛАНС МОЩНОСТИ

Когда двигатель работает в генераторном режиме с открытым
клеммы, ток по цепи не течет и
механическое трение создает потери в приводном узле.
Это состояние похоже на работу двигателя без нагрузки.

Уравнение крутящего момента (M) для двигателя дается как

Генератор должен приводиться в
требуемый ток нагрузки через обмотку при
клеммы замкнуты на нагрузочном резисторе (R _{Загрузить} ). Мотор
выбор ограничен максимальным крутящим моментом,
можно применять на валу в генераторном режиме. Операция
щеточного двигателя постоянного тока ограничивается максимальным непрерывным
крутящий момент (термический и механический) и максимальный непрерывный
доступная скорость (механическая и электрическая). Выбор
двигатель, способный выдерживать крутящий момент генератора на валу и
управлять максимальным током через его цепь аналогично
процесс определения размера двигателя на основе желаемых точек нагрузки.

В установившемся режиме механическая мощность, подводимая к генератору
может быть представлено как:

Выходная электрическая мощность при любом токе нагрузки и клемме
напряжение может быть представлено прямоугольной областью под
наклон, как показано на рис. 2.

Выходная мощность максимальна, когда UT составляет половину Ui.
В этот момент ток нагрузки ILoad составляет половину максимального
ток I _Макс. .

Следовательно,

Двигатель, используемый в качестве генератора, не следует выбирать
исключительно из силовых соображений. В идеале Р _Макс должен всегда
быть выше требуемой электрической выходной мощности от
генератор. В зависимости от значения тока нагрузки нагрузка
точка на графике рис. 2 может перемещаться по оси абсцисс. Таким образом,
фактическая выходная мощность (P _Actual ) может быть меньше, чем P _Max . Пока
при выборе правильного двигателя для использования в качестве генератора следует учитывать P _Actual , а не P _Max . Это может
требуют выбора двигателя с более высоким номиналом.

Эффективность генератора можно определить как:

ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ В КАЧЕСТВЕ ГЕНЕРАТОРА

Пример 1: В этом примере рассматривается выбор Portescap
Коллекторный двигатель постоянного тока серии Athlonix для генератора.
Константа обратной ЭДС процессора Athlonix серии 17 DCT с
Катушка 209P 1,17 мВ/об/мин. Характеристики двигателя
изображены на рис. 3. Если этот двигатель использовать в качестве генератора при
5000 об/мин частоты вращения вала, выходная обратная ЭДС будет
5,85 В. (уравнение 1)

Максимальный ток нагрузки через цепь при коротком замыкании
условие будет

Это значение I _Max . превышает максимальную непрерывную
ток двигателя (0,55 А). Это может быть приемлемо для
повторно-кратковременный режим работы, который определяется термической
постоянная времени двигателя и ожидаемый рабочий цикл. За
при непрерывной работе генератора сопротивление нагрузки (R _Load ) составляет
рекомендуется использовать уравнение:

Где, I _Cont — максимальный длительный ток двигателя.

Итак, если в генераторе можно использовать сопротивление нагрузки >3 Ом,
Катушка 209P хороша для входной скорости до 5000 об/мин. Если загрузить
сопротивление не может быть использовано из-за механических или технических
ограничений или если входная скорость выше 5000 об/мин,
следует выбрать другую катушку. Например: катушка 211П
может быть лучшим выбором для рассмотрения этого требования.

Пример 2: противо-ЭДС двигателя Portescap 16C18
с катушкой 205P составляет 0,70 мВ/об/мин. При 10000 об/мин открытая
выходное напряжение схемы на клемме 7,0 В.

В условиях короткого замыкания максимальный ток,
может протекать через обмотки

, что меньше максимального продолжительного тока (I _Cont )
двигателя. Поэтому использование этого двигателя в качестве генератора
при частоте вращения вала 10 000 об/мин приемлема без
с учетом нагрузки внешнего сопротивления.

Выходные характеристики для 16С18 при различной частоте вращения вала
изображен на рис. 4.

Заштрихованная область – область непрерывной работы. За
периодические операции, различные факторы, такие как максимальное
повышение температуры, максимальная скорость вала, механический ограничитель
следует учитывать срок службы двигателя и генератора.

Рисунки 5 и 6 показывают, что эффективность 16C18 составляет
относительно выше при меньшем токе генератора. Максимум
выходная мощность, выходная эффективность близка к 50%. это
идеально подходит для выбора генератора с рабочей точкой, близкой к
максимальная эффективность.