Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками

Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками
Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками
Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками
Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками

Главная » Генератор

Самодельный генератор на неодимовых магнитах

Неодимовые магниты позволяют создавать мощные источники энергии с высоким КПД, которые можно приводить в действие мускульной силой, ветром, водой и другими средствами. В этой статье рассмотрим трехфазный самодельный генератор на неодимовых магнитах. Приобрести их можно в китайском интернет-магазине. Этим устройством можно заряжать АКБ автомобиля, переносные телевизоры, ноутбуки и другие энергетически прожорливые устройства. Если нет желания или времени делать генератор вручную, то можно взять и готовый электрогенератор в интернет-магазине.

Генератор на неодимовых магнитах

Генератор имеет ручной привод, но можно поменять его на другой, например на привод от ветроустановки. Ручной привод имеет повышающую передачу один к восьми. При использовании его нужно жестко крепить с столу, это позволит интенсивно его вращать и извлечь до 100 ватт электроэнергии. По сравнению с генератором на моторе. аппарат имеет значительно более высокий КПД преобразования механической энергии в электрическую и заряжать с его помощью можно не только мобильники, но и ноутбуки. Напряжение, которое он выдает при ручном вращении 12 вольт, ток 2 ампера.
Устройство генератора. Примерно с 16-й минуты на ролике показано устройство генератора на неодимовых магнитах.

Механизм привода использован от настольного точильного аппарата. Для соединения его с генератором сделана переходная втулка. Важно, чтобы при соединении этих частей была соблюдена соосность.
Собственно генератор собран на основе мощных неодимовых магнитов, размером 15 мм в диаметре, 5 мм толщиной. Рабочая часть находится на стойках, которые устанавливаются на основание и крепятся на болты. Для уменьшения трения внутри отверстий стоек встроены маленькие подшипники.

Ротор состоит из оси, на которую установлены 2 диска с магнитами. Магниты стоят на диске поочередно, они крепятся без использования клея, а держатся на железном диске силой магнитного притяжения. На каждом диске стоят по 12 магнитиков.
Для обеспечения точности установки магнитов, сделана пластиковая обойма с высверленными выемками для магнитов.
Статор состоит из 9 катушек, по 3 катушки на каждую фазу. В приведенной модели медный провод 0,4 -0,5 мм. Автор данного устройства (Игорь Белецкий рекомендует оптимальную толщину 0,5 мм). Тонкий провод повысит напряжение, но снизит ток. Толстый провод повысит ток, понизит напряжение.

Количество витков от 100 до 200. От количества витков также зависит напряжение и ток. Чем больше витков, тем больше напряжение, но тем меньше ток. Схема соединения катушек использована стандартная, в интернете ее можно найти. В данной конструкции классическое соединение звезда. На выходе диодный мостик для выпрямления тока.
При сборке генератора очень важно, чтобы магниты попадали строго в центры катушек.

Базовые принципы создания самодельного осевого генератора переменного тока.

Эта статья является вольным переводом книги - Basic Principles Of The Homemade Axial Flux Alternator, скачать книгу .

Книга написана для тех кто впервые решил сделать генератор переменного тока на постоянных магнитах. Моя цель помочь людям узнать о ветровых турбинах DIY которые становятся очень популярны. Основные понятия и принипы описаны здесь, но эта тема достаточно сложная и для полной ясности Вам придется изучить еще много материалов. Для каждой темы Вы можете найти массу дополнительных материалов, а я надеюсь что помогу вам стартовать в нужном направлении.

магниты

Неодимовые магниты стали ключевой технологической разработкой, которая позваляет сгодня создавать простые и эффективные генераторы переменного тока. Хорошая магнитная сила позволяет использовать неодимовые магниты в компактных и мощных двигателях постоянного тока, например в компьютерных жестких дисках.
Магнитное поле. это распрделение силовых магнитных потоков вокруг магнита. Теория магнитных полей также описана в работах Николы Тесла (Nikola Tesla) и Гаусса.(Gauss). Символическое изображение магнитного поля смотрите на рисунке ниже. Символ В использован для интенсивности области (подобно F для усилия, W для веса). Самая высокая интенсивность (B) будет в непосредственной близости к магниту, потому что силовые линии там расположены ближе друг к другу. В магнитном поле всегда есть два полюса, южный и северный. Для нашей цели предпочтительны магниты, полюса которых расположены относительно плоских поверхностей. Нкоторые типы магнитов имеют более длинную поляризованную ось, но для работы осевого генератора достаточно обычных, небольших неодимовых магнитов. Максимальная интнсивность магнитного поля сохраняется в холодном состоянии магнита, с повышнием температуры магнитная сила снижается.
Иллюстпация ниже показывает как измнятся магнитное поле при непосредственной близости магнитов и металлических предметов.
В левой части изображения, когда есть расстояние между магнитом и железной пластиной, магнитное поле распределяется обычным образом. Если соединить магнит с пластиной, то магнитное поле будет распределяться по пластине, за счет этого мы имеем замечательную возможность управлять магнитными потоками и даже усиливать их.
На следующей катринке видно как изменяется магнитное поле двух параллельно расположенных магнитов.

Если между магнитами располагаются одинаковые полюса, то происходит взаимное отталкивание магнитов (левая часть картинки), силовые линии далеко друг от друга. Если полюса разные, то взаимное притяжение, а при сближении таких иагнитов, силовые линии магнитного поля сближаются и магнитная сила увеличивается.
Магнитное поле, как уже сказано выше, управляемое, и это является преимуществом при проектировании осевого генератора на постоянных магнитах. Схематическая конструкция ротора осевого генератора показана на рисунке:

Магнитное поле между плоскостей магнитов (зазор для статора), усиливается за счет двух факторов;
Первый - близкое расположение магнитов (силовые линии проходят близко друг к другу).
Второй — магнитное поле с обратной стороны магнитов переходит через железную пластину к соседним магнитам. Другими словами, если пластины ротора изготовить из не намагничивающегося материала, то общая эффективность генератора снизиться приблизительно вдвое.
Таким образом все магниты в конструкции ротора взаимно дополняют дркг друга. Для того чтобы магитные потоки замыкались, необходимо правильно расположить магниты (как на рисунке N-S-N-S), чтобы получить разнонаправленные магнитные оси, отсюда и название - осевой генератор переменного тока (Axial Flux Alternator).
Наглядный вид ротора;

Теперь поговорим о статоре, продолжение статьи здесь.

Как сделать ветряк на неодимовых магнитах?

Польза ветрогенераторов уже не оспаривается даже скептиками. Во-первых, ветрогенератор позволяет экономить. Пускай незначительно, так как выдаваемое напряжение, мощность и сила тока не позволяют пользоваться бесплатно всеми приборами в доме. Но в то же время, если смотреть в долгосрочную перспективу, то экономия представляется значительной. Во-вторых, ветрогенераторы часто изготавливают своими руками, а это уже творческий подход, креатив если хотите. Проделав такую работу, можно по праву гордиться собой.

Изготовить генератор для ветряка можно самому

Купить или сделать самому

Этот вопрос решается самостоятельно, в сети представлено достаточно описаний, так что сделать всю работу своими руками не так и сложно. Приведены подробные отчеты, остается только повторить все операции. А если детально изучить схемы, ошибки и трудности, то можно построить ветровой генератор относительно быстро, который будет более надежным и прочным. Конечно, можно купить готовую конструкцию: так даже будет лучше в какой-то степени. Однако, если есть возможности, то почему бы не попробовать свои силы?

С чего начать

Основа самодельных ветрогенераторов – это автомобильная ступица вместе с тормозными дисками. Во-первых, она не требует переработок и сложных дополнений. Во-вторых – ее несложно достать. Обычно ступицу берут уже б/у, поэтому ее обязательно следует разобрать и почистить.

Чистка производится тщательная: стальная щетка или насадка на МШУ или дрель поможет выполнить чистку самым лучшим образом. Окрашивание ступицы является необходимостью. Краску надо подобрать качественную, чтобы максимально продлить срок эксплуатации.

Неодимовые магниты в конструкции

Эта деталь является самой дорогостоящей во всей конструкции – это, несомненно, является недостатком. Но, с другой стороны, человечество еще не придумало более мощный и доступный при этом магнит. Сейчас их несложно достать: размеры, сила, масса – было бы только желание и деньги.

Неодимовые магниты имеют разные размеры и мощность

В нашем ветрогенераторе применяются неодимовые магниты диаметром 25 миллиметров и высотой 8 миллиметров. Количество: по 20 магнитов на дисках. Монтаж магнитов – самый ответственный после соблюдения точности процесс. Лучше всего использовать сильный клей, который желательно предварительно испытать на прочность удерживания. Магниты должны располагаться по кругу с обязательным чередованием полюсов.

Можно расчертить ступицу, можно заранее все выполнить на бумаге – в любом случае ошибку допустить нельзя. Полюс можно отметить маркером на поверхности магнита, тогда вероятность ошибки сводится к нулю. После приклеивания поверхность диска заливается эпоксидной смолой. По краям диска наматывается борт. Это может быть тонкая полоса шпона или грубый картон, можно также использовать гибкую пластмассу. Некоторые обклеивают края пластилином.

Количество фаз

При конструировании генераторов почти всегда отдают предпочтение трехфазной конструкции – она сложна, но дает постоянную отдачу тока, не дает ощутимых вибраций, мощность тока также стабильна из-за компенсации фаз. Но все же главным преимуществом трехфазной конструкции – практически полное отсутствие вибрации.

Ветрогенератор любого типа всегда подвержен высокой нагрузке и любая вибрация для него является потенциальной угрозой. В дополнение ко всему следует отметить, что вибрация создает дополнительный шум, так что предпочтение лучше отдать трехфазному генератору.

Катушки для статора

Практический опыт показывает, что намотку катушек для статора выполняют «на глаз». Лучше совершить приблизительные расчеты. К примеру, чтобы зарядка 12-вольтовой аккумуляторной батареи начиналась при 120-150 об/мин винта, то общее количество витков должно составлять 1200-1500. Далее количество общее делится на количество катушек. Полученное число – количество витков в одной катушке. Применять лучше толстый медный провод по принципу «меньшее сопротивление – больший ток». Намотка совершается либо на самодельных приспособлениях, либо на уже готовых предметах. Особенно, если подобный опыт уже применялся когда-либо.

Самодельная катушка для статора ветрогенератора

Круглая или прямоугольная форма – зависит от формы магнитов. Прямоугольные неодимовые магниты более качественней себя поведут, так как магнитное поле у них идет вдоль большей стороны. Толщина статора должна равняться толщине магнитов – это самая оптимальная величина, при которой не будет снижена эффективность магнитного потока.

Мачта и винт

Высота мачты зависит от многих факторов. Во-первых, нужно добиться того, чтобы воздушный поток был свободным и ему не мешали постройки либо деревья. Если ветрогенератор будет установлен на свободном участке, то «гнаться» за высотой не обязательно.

Мачту желательно делать с таким расчетом, чтобы не было осложнений при снятии и установке генератора. К примеру, можно забетонировать обрезок трубы большого диаметра, на верх которого перпендикулярно срезу наваривается платформа. Вторая часть мачты снизу имеет аналогичную конструкцию две платформы между собой скрепляются шпилькой и фиксируются после установки болтами. Вес мачты будет солидным, поэтому лучше использовать ручную лебедку. Значит, потребуется установить с одной стороны от мачты упор для нее.

Винты для подобных конструкций изготавливают из ПВХ труб, алюминия или стали – в любом случае важна форма, чем материал. Количество лопастей варьируется от 3 до 6.

Вместо заключения

Никто не сможет гарантировать того, что ветрогенератор с первого разу зарекомендует себя успешно. Это довольно сомнительно, так как установка довольно серьезная и соблюдение всех расчетов обязательно. Возможно первое испытание не покажет существенных показателей, но не стоит опускать руки. Ведь основная работа выполнена и остается лишь довести ее до совершенства.

Материалы по теме

  • Ветрогенератор своими руками
  • Как сделать ветрогенератор из двигателя стиральной машины своими руками?
  • Как самому сделать ветрогенератор из автомобильного генератора

Источники: http://izobreteniya.net/samodelnyiy-generator-na-neodimovyih-magnitah/, http://www.wetroenergetika.ru/statya_1.php, http://energomir.net/alternativnaya-energetika/vetrogenerator-na-neodimovyx-magnitax.html

Комментариев пока нет! Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками Сделать генератор на неодимовых магнитах своими руками

Читать далее:




Котел на отопление на дровах длительного горения своими руками




Сундуки своими руками из дерева фото чертежи и ход работы




Джинсовые юбки для девочек своими руками из старых джинсов




Как сделать короткоходную кулису на ваз 2109 своими руками




Поздравление дочери на 22 лет с днем рождения от родителей