Gerador DIY: instruções passo a passo para fazer em casa

A eletricidade nem sempre é fornecida de forma ininterrupta, por exemplo, devido à localização remota das linhas de energia dos edifícios residenciais.E quando falta energia de vez em quando, você provavelmente já pensou em comprar um gerador? É claro que um dispositivo adquirido não é uma solução barata e os custos nem sempre são justificados. Uma opção mais acessível é fazer você mesmo um gerador. Esta solução não requer grandes investimentos em montagem, pode converter energia não só com gasolina cara ou motor diesel, mas também com motores mais acessíveis - gás, vapor, etc.

Portanto, resolve o problema das quedas de energia e economiza uma certa quantia no orçamento. Mas como fazer um gerador realmente de alta qualidade, que outras vantagens os produtos caseiros têm em relação aos aparelhos adquiridos? Ajudaremos você a entender todas as nuances - neste artigo apresentaremos diagramas de montagem de um gerador elétrico, o princípio de seu funcionamento e as vantagens de utilizar um gerador caseiro. Também consideraremos instruções passo a passo para fazer um gerador em casa.

Vantagens de um gerador caseiro

Um gerador caseiro supera o comprado devido ao preço mais acessível. Claro, o lado financeiro é importante, mas um dispositivo faça você mesmo é um dispositivo que atende apenas aos requisitos necessários e declarados.

Vale considerar que o design escolhido afeta diretamente a eficiência.Assim, em geradores assíncronos, as perdas de eficiência não ultrapassam 5%. O design lacônico de sua carcaça, que protege o motor contra umidade e sujeira, reduz a necessidade de manutenções frequentes. Um gerador assíncrono é mais resistente a picos de tensão devido ao retificador na saída, o que evita danos aos equipamentos conectados.

Um gerador caseiro funciona independente da distância das linhas de energia, fornecendo energia elétrica em quaisquer condições. Ele converte energia usando o combustível disponível

Tal dispositivo alimenta efetivamente máquinas de solda, lâmpadas incandescentes, computadores e equipamentos móveis que são sensíveis a mudanças de tensão. Tem bom desempenho e vida útil.

O aparelho é uma boa alternativa às fontes de energia convencionais, auxilia em caso de queda de energia e economiza dinheiro. Móvel, de tamanho pequeno, com design simples, fácil de reparar - você pode substituir peças e componentes com defeito por conta própria.

Entre outras coisas, o produto caseiro é pequeno, podendo ser facilmente instalado mesmo em espaços pequenos.

Você pode colocar um gerador caseiro em uma sala pequena, devido ao seu design compacto, o aparelho não requer muito espaço para sua instalação.

Dependendo do tipo de combustível utilizado, o gerador exige apenas o cumprimento de precauções durante o uso.

Ao operar um gerador caseiro, deve-se seguir os cuidados de segurança: observar os cabos elétricos, evitar torcê-los, não tocar nos fios desencapados com as mãos, etc.

Tipos de geradores de eletricidade

Normalmente, um gerador caseiro em casa é feito com base em um motor assíncrono, magnético, a vapor ou a lenha.

Opção nº 1 – gerador assíncrono

O dispositivo será capaz de gerar uma tensão de 220-380 V, dependendo do desempenho do motor selecionado.

Para montar tal gerador, você só precisa dar partida em um motor assíncrono conectando capacitores aos enrolamentos.

Um gerador baseado em um motor assíncrono se autossincroniza e aciona os enrolamentos do rotor com um campo magnético constante.

O motor é equipado com rotor com enrolamento trifásico ou monofásico, entrada de cabo, dispositivos de curto-circuito, escovas e sensor de controle

Se o rotor for do tipo gaiola de esquilo, os enrolamentos serão excitados usando a força de magnetização residual.

Opção nº 2 – dispositivo magnético

Um comutador, motor de passo (síncrono sem escova) e outros são adequados para um gerador magnético.

Um enrolamento com mais pólos aumenta a eficiência. Em comparação com o circuito clássico (onde a eficiência é de 0,86), o enrolamento de 48 pólos permite aumentar a potência do gerador

Durante o processo de montagem, os ímãs são fixados em um eixo rotativo e instalados em uma bobina retangular. Este último gera um campo eletrostático quando os ímãs giram.

Opção #3 – gerador de vapor

Para um gerador de vapor, é utilizado um forno com circuito de água. O dispositivo opera utilizando a energia térmica do vapor e das pás da turbina.

Para fazer seu próprio gerador de vapor, você precisará de uma fornalha com circuito de água (resfriamento).

Este é um sistema fechado com uma planta enorme e imóvel que requer controle e um circuito de resfriamento para converter vapor em água.

Opção nº 4 – dispositivo a lenha

Para geradores a lenha, são usados ​​fogões, incluindo fogões de acampamento. Os elementos Peltier são fixados nas paredes dos fornos e a estrutura é colocada na carcaça do radiador.

O princípio de funcionamento do gerador é o seguinte: quando a superfície das placas condutoras é aquecida de um lado, o outro é resfriado.

Para fazer seu próprio gerador a lenha, você pode usar qualquer fogão. O gerador opera usando elementos Peltier que aquecem e resfriam placas condutoras

Uma corrente elétrica aparece nos pólos das placas. A maior diferença entre as temperaturas das placas é fornecida pelo gerador com potência máxima.

A unidade é mais eficiente em temperaturas abaixo de zero.

Princípio de funcionamento de um gerador elétrico

Os geradores operam segundo o princípio da indução eletromagnética, quando a corrente é induzida em circuito fechado devido à sua intersecção com um campo magnético rotativo. O campo magnético é criado por enrolamentos ou ímãs permanentes.

Quando a força eletromotriz do comutador atinge o circuito fechado e os nós das escovas, o rotor começa a girar junto com o fluxo magnético. Isto cria tensão nas escovas com mola pressionadas contra os comutadores tipo placa.

Em seguida, a corrente elétrica é transmitida aos terminais de saída, passa pela rede e se espalha pelo gerador.

Eles usam geradores de corrente alternada e contínua. O gerador elétrico de corrente alternada é pequeno, não gera correntes parasitas e ao mesmo tempo tem capacidade de operar em temperaturas extremas. Um dispositivo com corrente contínua não requer monitoramento cuidadoso e possui um número significativo de recursos.

Estruturalmente, o gerador inclui: escovas com porta-escovas, comutador, enrolamento de armadura, armadura, partida, anéis de contato, enrolamento de partida, rotor, carcaça, ventilador, acionamento e carcaça

O gerador de corrente alternada pode ser síncrono ou assíncrono.O primeiro é com ímã elétrico permanente e o número de rotações do estator é igual ao do rotor, formando um campo magnético. As vantagens de tal gerador são uma tensão consistentemente alta; as desvantagens incluem sobrecarga de corrente devido a uma carga excessiva no regulador, o que aumenta a corrente do enrolamento do rotor.

Projeto de um gerador assíncrono: rotor gaiola de esquilo, estator. Quando o rotor gira, o gerador induz uma corrente e o campo magnético produz uma tensão senoidal.

Instruções de montagem passo a passo

É necessário montar um gerador em casa depois de preparado um conjunto de componentes de rádio, ferramentas elétricas e materiais necessários.

Etapa 1 - preparação de componentes de rádio

Para montar um módulo gerador mecânico com eletroímãs, você precisará de um motor. Para fazer um gerador de baixa potência, você pode usar um motor elétrico de uma máquina de lavar Oka, Volga, uma bomba Agidel e outros.

A corrente gerada pelo motor determina a escolha das peças e componentes. Para converter a corrente de CA em CC, são necessários diodos retificadores, por exemplo, uma ponte de diodos de alta potência de dezenas de amperes com uma tensão não superior a 50 V. Para capacitores polares CC, filtros de suavização com a capacidade de equalizar a tensão CC ondulação são importantes.

Para fazer um gerador eólico caseiro não é necessária grande precisão e materiais altamente especializados. A amostra construída opera com velocidades de vento de 9 a 10 m/s e fornece uma potência de 800 W.

Como placa adicional com porta USB para conexão de gadgets, é selecionado um dispositivo para converter a tensão para 1,5-20 V.Essa lista de componentes de rádio é suficiente para um gerador de baixa potência com tensão de até duas dezenas de volts. No caso de um motor assíncrono, você pode conectar dispositivos móveis diretamente.

Etapa 2 - preparação de ferramentas e materiais

Quanto às ferramentas elétricas, você precisará de uma esmerilhadeira, cujo conjunto inclui discos de corte para metal, madeira e um disco de esmeril (duro ou lixa).

Recomendamos que você leia regras para trabalhar com uma rebarbadora.

Você também precisa de uma furadeira elétrica com brocas de metal. Você pode precisar de um martelo perfurador com brocas de impacto e brocas para concreto. Às vezes, o martelo perfurador é equipado com um adaptador com brocas cônicas simples e brocas para madeira. Uma chave de fenda com cabeça para chave adaptadora e cabeça para porcas também será útil.

Os materiais serão necessários para montar a estrutura do gerador. Eles são escolhidos a seu critério. Podem ser tubos laminados de diferentes diâmetros, acessórios de metal, perfis, etc.

Ao montar a estrutura do gerador, o artesão deve ter em mãos chaves de fenda de diferentes diâmetros, alicates, martelo, chaves inglesas, etc.

Para conexões, eles estocam fixadores - porcas, arruelas, parafusos, porcas. Este é um conjunto universal de equipamentos, após a coleta você poderá começar a fazer um grupo gerador com suas próprias mãos.

Etapa 3 - trabalho preparatório

Depois de preparar as ferramentas e materiais, inicia-se o trabalho preparatório. São necessários antes da montagem do gerador porque incluem um cálculo inicial da potência do dispositivo.

A potência é calculada conectando o motor à rede. O número de rotações emitidas determinará a potência do motor.Às vezes, um tacômetro é usado para medições e 10% são adicionados aos dados obtidos para compensar a carga (evitando o superaquecimento do motor durante o uso).

Após o cálculo preciso da potência, o capacitor é selecionado de acordo com os dados de potência do motor obtidos anteriormente.

Depois de calcular a potência, você precisa selecionar um capacitor. O dispositivo evita o superaquecimento do motor enquanto o gerador está funcionando

Ao final dos trabalhos preparatórios, consideram-se o aterramento do futuro gerador. Este processo ajuda a evitar situações traumáticas e prolongar a vida útil do gerador.

Etapa 4 - estudar o diagrama de estrela e triângulo

Para montar um gerador 220, são necessários circuitos analógicos do modelo de produção - estrela ou triângulo.

Em dispositivos complexos, às vezes é usado um circuito combinado estrela-triângulo. Em uma conexão em estrela, as extremidades são fixadas em um único ponto. A visualização gráfica representa a divergência das fases do centro em diferentes direções, como se os raios formassem uma estrela. De acordo com o esquema do tipo triângulo, as extremidades de um enrolamento são fixadas no início do próximo.

De acordo com o circuito estrela, a conexão elétrica é feita para cada uma das extremidades dos enrolamentos de um ponto, para um triângulo - uma conexão em série.

Etapa 5 - montagem propriamente dita

Consideremos várias opções de montagem de um gerador elétrico.

Montagem de gerador assíncrono

A fabricação de um gerador assíncrono dispensa a retificação do rotor para ímãs de neodímio, portanto o circuito do dispositivo é denominado retrabalho de um motor assíncrono acabado. Nesta opção não há necessidade de alimentar o enrolamento do rotor, ele é retirado do motor e o eixo do rotor é usinado para ímãs planos.

De acordo com o diagrama de montagem de um gerador assíncrono, a potência do dispositivo atinge de 2 a 5 quilowatts com capacidades de capacitores de 28 a 138 microfarads. Para que a tensão seja estática é necessária uma capacitância, dependendo da carga planejada no gerador.

A montagem da unidade ocorre em três etapas. A primeira envolve a montagem de uma estrutura de suporte, instalando nela um motor com acionamento tipo engrenagem.

A ligação é feita da seguinte forma: a extremidade do 1º enrolamento é conectada às extremidades do início do 2º enrolamento. A seguir, o final do 2º enrolamento é anexado ao início do 3º enrolamento. O final do 3º enrolamento está conectado ao início do 1º enrolamento

No segundo estágio, capacitores variáveis ​​e apolares são conectados aos enrolamentos. Estes últimos são conectados em um circuito estrela, quando algumas das extremidades são conectadas ao centro do corpo e as demais são retiradas separadamente.

Finalmente, as extremidades livres do enrolamento são conectadas aos topos do capacitor de acordo com o diagrama triangular.

Conectamos capacitores variáveis ​​​​e apolares aos enrolamentos, algumas das extremidades são conectadas ao centro da caixa, outras são retiradas separadamente

Antes do primeiro lançamento, um novo dispositivo é testado, por exemplo, com uma lâmpada incandescente comum de duas a três dúzias de watts. Isto é necessário para verificar a capacidade do gerador de fornecer uma saída de tensão ininterrupta de 3.000 rpm.

Montando um gerador a lenha

Vejamos a montagem de um gerador a lenha usando como exemplo um fogão tipo barril. O procedimento de montagem é o seguinte: primeiro, o radiador é colocado nas paredes do fogão de forma que as pontas fiquem voltadas para dentro. A seguir, dependendo do tamanho do radiador, são instalados elementos Peltier, a um dos quais é posteriormente acoplado outro radiador.

É melhor colocar tal instalação à sombra, perto de uma parede não isolada de pequena espessura, o que garantirá o máximo resfriamento.

Para ligar o gerador, as toras são incendiadas com madeira. Quando acendem, aquecem as paredes do fogão, o que obriga o elemento Peltier a produzir potência máxima. O gerador é resfriado pelo ar frio da rua.

Temos instruções detalhadas em nosso site produção de gerador de gás de madeira com suas próprias mãos.

Nuances da montagem de um gerador coletor

Um gerador comutador é montado de acordo com o seguinte esquema: primeiro, um motor tipo comutador é colocado em uma estrutura de suporte ou outra estrutura.

Em seguida, um capacitor de suavização e uma placa conversora de inversor CC são conectados aos terminais do motor. O capacitor deve ser de corrente DC.

É necessário aparafusar o cartucho ao eixo do motor e fixar o motor de forma que o cartucho fique bem pressionado ao dispositivo. A seguir, o fio negativo do motor é conectado ao negativo da bateria, e o positivo aos ânodos dos diodos, os cátodos dos diodos aos positivos das baterias

O próximo passo, caso não haja porta USB, é conectá-la à saída da placa DC. Você pode conectar dispositivos móveis a esse gerador.

A estrutura do gerador está localizada no quadro de uma bicicleta ou moinho de vento.

Instalamos um gerador em uma bicicleta ou moinho de vento usando peças de ventilador. Para facilidade de uso, você pode anexar uma haste de cata-vento

Em vez de um motor comutador, você pode instalar um motor de passo com maior eficiência e vida útil de 10 anos. É preferível escolher modelos com tensão de 12 V e corrente de 1,8 a 4,2 amperes. Nesses motores existem de 2 a 4 enrolamentos, eles são conectados em série para tensões de 24, 36, 48 V.Se o motor estiver conectado em paralelo, a corrente de saída será grande. A este respeito, será mais difícil para o gerador acelerar até a tensão necessária.

Além dessas opções, temos instruções detalhadas de montagem em nosso site gerador de energia eólica E hidrogênio gerador

Recomendações para uso seguro

Para geradores que serão usados ​​em ambientes externos, por exemplo, uma usina eólica, um gerador de bicicleta, deve ser fornecida proteção contra precipitação, poeira e sujeira. O dispositivo é colocado em uma caixa especial separada.

Se o gerador operar ao ar livre por muitas horas, enfrentando cargas diárias, ele precisará de lubrificação regular dos mancais. As manipulações são realizadas uma ou duas vezes a cada seis meses.

Curto-circuitos não são permitidos: fios do motor, eletrônica auxiliar de rádio, semicondutores. Isso pode causar a queima dos enrolamentos em curto.

Se ocorrer um curto-circuito, o reparo do motor pode ser complicado pela dificuldade de acesso às partes internas do gerador

O reparo do motor pode ser complicado pela dificuldade de acesso aos componentes internos devido à força do rotor, que retarda a rotação proporcionalmente à carga. Para evitar tais situações, você deve monitorar constantemente a temperatura do motor para evitar superaquecimento.

Você também deve tentar não usar o aparelho por muito tempo: quanto mais tempo o gerador estiver funcionando, menos potência ele terá. A temperatura ideal do motor é de 40 a 45 graus.

Um gerador caseiro sem dispositivos de controle automático requer controle constante do usuário, inclusive para coleta de dados.

Se montar e usar um gerador elétrico caseiro parece difícil para você, recomendamos dar uma olhada mais de perto nos análogos adquiridos - o artigo a seguir mostra avaliação geradores de energia a gás.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Porém, um gerador caseiro é uma fonte de energia reserva com bom desempenho, vida útil e benefícios econômicos. Mesmo os geradores de baixa potência garantem que os dispositivos e equipamentos estejam operacionais e mantenham o conforto no nível adequado em uma casa particular, apartamento na cidade ou fora dela. Para fazer um gerador caseiro, basta decidir seu design, tipo de dispositivo e selecionar as peças necessárias.

Ou talvez você tenha suas próprias maneiras de fazer um gerador com suas próprias mãos ou até mesmo truques? Por favor, compartilhe seus segredos. Isso pode ser feito nos comentários deste artigo, no bloco abaixo.

Vídeo sobre como fazer um gerador elétrico portátil:

Montamos um gerador eólico com nossas próprias mãos:

Um gerador caseiro é uma fonte de energia reserva com bom desempenho e vida útil. Mesmo os geradores de baixa potência garantem que os dispositivos e equipamentos estejam operacionais e mantenham o conforto no nível adequado em uma casa particular, apartamento na cidade ou fora dela. Para montar um gerador caseiro, você precisará decidir seu projeto, tipo e selecionar as peças necessárias.

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