Генератор из двигателя стиральной машины своими руками
Каждый рачительный хозяин в глубине души немного старьёвщик. Год от года в его хозяйстве что-то приходит в негодность, что-то меняется на новое. Но очень редко возникшие излишки б/у предметов, особенно техники, оказываются на свалке.
Всё ненужное складывается целиком или в разобранном виде в потаённых местах хозяйства.
Это может быть гараж, кладовая или подвал. В личную мастерскую попадают самые интересные и дорогие, для умелых рук, вещи. В их числе часто оказываются различные автомобильные запчасти, моторы от старой бытовой техники. Нередко это асинхронные двигатели от стиральных машин.
Обычная идея и немного теории
Одно появление в домашнем арсенале рачительного хозяина такой прекрасной вещи как б/у мотор, генерирует в его голове многочисленные планы:
использовать в режиме наждака – тут и расчёта не надо;
приспособить под дробилку для фруктов – как на многочисленных видеосюжетах;
изготовит циркулярку для мелких поделок;
переделать этот двигатель в генератор – тут уж придется заняться и расчётами. По устройству он даже проще автомобильного.
Хотя сам принцип обратимости давно известен, но когда стоит вопрос - как сделать генератор из асинхронного двигателя, восстановить его в памяти стоит:
в режиме электродвигателя;
под действием поданного на обмотку статора тока в ней возникает вращающееся магнитное поле. В короткозамкнутом роторе мотора, находящегося в зоне этого поля, наводится ЭДС. Возникает магнитное поле ротора, взаимодействие которого с вращающимся полем статора, вынуждает ротор вращаться. Его скорость вращения меньше скорости вращения магнитного поля статора на величину скольжения;
в режиме электрогенератора;
те же самые поля должны взаимодействовать друг с другом, но уже под действием внешней вращающей силы – автомобильного мотора, ветра, водяного колеса или мускульной силы – использование велогенератора. Поле статора наводится с помощью внешних конденсаторов. Поле ротора – установленными дополнительными неодимовыми магнитами. Напряжение снимается с рабочей обмотки статора. Первый аксиальный генератор на подобных магнитах был образцом гаражного творчества.
появившийся ток в статоре ещё больше усиливает ЭДС и магнитное поле. Оно, в свою очередь, пересекая короткозамкнутые витки ротора, формирует в них ещё большую ЭДС с возрастающим магнитным полем. Так происходит до тех пор, пока магнитные потоки статора и ротора, в своей интенсивности не сравняются.
Для сравнения - схема сборки трёхфазного прибора, которая несколько отличается от предыдущей.
С увеличением нагрузки будет падать генерируемое напряжение, в связи с чем необходимо увеличивать ёмкость С2 . Иными словами – напряжение зависит от технических показателей машины и конденсаторной ёмкости.
Самодельный генератор – реальность
Вот так однажды, став обладателем раритетного мотора от стиральной машины и приняв решение о его дальнейшей судьбе, можно приступить к делу.
Работа будет интересной и кропотливой, но ощущение возможности сделать генератор своими руками на 220 вольт добавит энтузиазма. План предстоящих работ по реконструкции однофазного асинхронного мотора следующий:
дефектовка раритетного двигателя;
проверка его работоспособности – прежде всего;
замена отбракованных деталей на новые;
пристальное внимание необходимо обратить на подшипниковые узлы. Их надо заменить, не задумываясь или, в целях экономии, тщательно очистить и смазать;
стяжные шпильки (удлинённые болты) вероятно, при демонтаже, будут повреждены и их придётся заменить;
ротор потребует серьёзных переделок; на ротор будут клеиться неодимовые магниты. Аксиальный генератор – первый механизм, где стали применяться подобные магниты. Их количество зависит от длины окружности проточенного ротора. Глубина проточки в свою очередь зависит от толщины самих магнитов;
для точного размещения магнитов по боковой поверхности ротора потребуется изготовить его развёртку. И уже по ней наметить расположение магнитов. Расстояние между ними необходимо выдержать в пределах от 1 до 3 мм.
Надо иметь в виду, что чем больше площадь магнитов, тем мощнее оборудование;
вклеить их по намеченным местам расположения. Это самая сложная и кропотливая часть работы. Магниты очень сильные и их трудно удержать на месте. В качестве клея можно использовать циакрин, аэросил, БФ-2, бакелитовый лак или 2-х компонентный UHU Plus Schnellfest.
Необходимо применять средства индивидуальной защиты – очки и перчатки;
убедившись в качестве выполненной работы, всю склеенную конструкцию требуется обмотать скотчем. В заключение, необходимо изготовить пластилиновую воронку над отверстием в скотче под заливку эпоксидной смолы.
После заливки, для улучшения её качества, обмотать конструкцию резиновым бинтом, поверх скотча.
Заключительная часть доработки этого узла заключается в его шлифовке под внутренний размер статора. Если предварительные расчёты были сделаны верно, то шлифовать необходимо до касания магнитов. В домашних условиях можно это сделать и на сверлильном станке.
Лучше это сделать в центрах на токарном оборудовании;
осталось собрать самодельный генератор из двигателя от стиральной машины, с проведением контрольных испытаний;
качественно проведённая дефектовка старого мотора и безупречно выполненные предварительные работы, позволят провести этот этап без лишних проблем.
В итоге проведённой работы, собранный генератор своими руками на 220 вольт, выдавал 0,273 кв при максимальных оборотах шуруповёрта.
Залипание у вновь созданной машины из асинхронного двигателя может быть значительным. Хотя есть несколько эффективных способов борьбы с ним, которые в данном случае не применялись.
Некоторые рекомендации по оптимизации параметров
Самым распространённым недостатком подобного оборудования является эффект залипания. Это случай, когда мощные неодимовые магниты притягиваются к зубам статора.
Сила, с которой ротор будет удерживается в этом положении положение, учитывая усилие на каждом магнитном элементе равным 100 гр, может достигать 3,5 кг. Это является причиной чувствительной вибрации. Методы по её уменьшению:
использование в качестве генераторов 3-х фазных машин. Залипание у подобного оборудования в 3-и раза меньше.
установку магнитов осуществлять со скосом равным сумме ширины зуба статора и ширины паза между зубами;
Организация скоса приводит к потере мощности. Особенно на короткороторных машинах, где потеря мощности может достигать 50%. На асинхронных – до 15%;
применение сдвига магнитов при их установке до 2 мм. относительно прямой разметки. Потери мощности будут и в этом случае;
комбинированный метод – скос + сдвиг. И то же с потерями;
способы не домашнего применения;
применение многофазных машин позволяет снизить залипание по сравнению с 3-х фазным оборудованием в 10 раз, а по сравнению с однофазным – в 30 раз;
нестандартная обмотка 3-х фазного генератора.
скорость вращения подобной машины обязана быть выше асинхронной на коэффициент скольжения или, примерно, на 10%. В противном случае будет меняться частота генерируемого напряжения. Аксиальный генератор – решение подобного недостатка.
Подобное творчество - дело занимательное и полезное. Вот только не следует забывать, что создаваемое оборудование несёт в себе повышенную опасность.
Генератор своими руками на 220 вольт. DIY Bike Generator
Баня без печи существовать просто не может! Сегодня любителям парного дела на рынке предлагаются готовые и симпатичные источники банного тепла практически любых конструкций и от различных изготовителей.
Флюгарки это дымники либо колпаки, устанавливаемые на трубы, газоходы, вентиляционные выводы, одним словом, практически на любые воздушные выводы, которые выходят из домов через крыши.