Как сделать генератор для ветряка к примеру из асинхронного дв
Как сделать генератор для ветрогенератора, к примеру из асинхронника или авто-генератора.Сделать низко оборотный ветрогенератор на самом деле не так сложно как кажется, но везде есть свои нюансы. Да без изучения основ и имения некоторого опыта сразу сделать хороший генератор не у всех получается, но я постараюсь выделить все нюансы чтобы в дальнейшем было меньше ошибок.
Как обычно это бывает, сначала мы озадачиваемся поиском донора для будущего генератора. Если надо построить мощный генератор на 500ватт или 1-3 Кватт, то в качестве донора хорошо подходят асинхронные низко оборотистые двигатели, а если ветрячек небольшой мощности, то к примеру авто-генератор. Идеальный вариант это 12-ти полюсной асинхронник, так-как его можно не перематывать, а всего лишь ротор проточить и вклеить неодимовые магниты.
Допустим вы решили делать генератор из асинхронника, то перво на перво надо искать много-полюсной двигатель, если же такой не отыщется, то придется перематывать статор двух или четырех-полюсного двигателя — чаще всего такие встречаются.
Полюса и магниты
Как это сделать, сначала надо посчитать количество зубов на статоре где обмотки медные, если зубов например 36 то нужно делать 24 магнитных полюса на роторе при условии что вы будете мотать трехфазную обмотку с катушками на каждый зуб. А если 24 зуба, то 18 магнитных полюсов. В общем соотношение должно быть 2/3 где каждые два магнитных полюса на 3 катушки, так-же можно делать соотношение 4/3, но это зависит от размеров зубов статора и диаметра.Делаем шубу под магниты
> > Для начала опишу технологию вживления круглых магнитов, а потом про прямоугольные, и как посчитать количество и расположение магнитов на роторе. Сначала ротор у токаря протачивается на толщину магнитов, а лучше чтобы ротор проточили и надели металлическую гильзу, на которую наклеивать магниты, так-как гильза замыкает магнитное поле магнитов и они подпитывают друг друга усиливая магнитные поля. Гильзу обычно делают толщиной равной толщине магнитов, или чуть тоньше. После того как ротор проточен и гильза надета и прочно приварена или вклеена, можно готовить шубу под магниты.Магнитные полюса
Теперь про магниты, итак нужно ротор поделить на количество полюсов и получить площадь полюса, и в эту площадь нужно уместить как можно больше имеющихся магнитов. Например у вас получилась ширина полюса 15мм, а длинна по длине статора обычно. 15 мм это если вплотную то три ряда круглых магнитов 5*5мм , но в шубе не получится так плотно на-сверлить отверстия, значить два сверлить надо ряда магнитов. Если длинна ротора 100 мм. то получится каждый полюс по два ряда магнитов по 8 шт. в каждом, и того 16 шт. на полюс.Залипание и скос
Как известно минус генераторов на постоянных магнитах это залипание, притяжение магнитов к зубам статора, которое затрудняет стартовый момент и в последствии мешает винту стартовать на малом ветру, а это не есть хорошо. Чтобы снизить залипание обычно делают скос на мнимый магнит ( полюс ), например если ширина полюса 10 мм, то скос делается на эту величину. Но на скосе теряется часть мощности генератора, это связано с потерей эффективности магнитов из-за скоса, и чем больше скос, тем больше потери, поэтому лучше делать вообще без скоса. Лучше сначала сделать шубу без скоса, поставить магниты и проверить стартовый момент, если он выше 0,4Нм, то лучше делать скос и снижать этим момент страгивания, так-как винт, особенно оборотистый винт будет стоять и не сможет стартовать на молом ветру.Переделываем ротор под прямоугольные магниты
Второй способ переделки ротора под магниты несколько проще и эффективнее в плане заполнения магнитами площади ротора. Так-же как в описании выше рассчитывается количество полюсов и по ширине полюса подбираются магниты. Лучше всего если они будут цельные, например если ширина полюса 15мм, а длинна 100мм, то можно применить магниты размерами 25*12*5мм, как раз получится 4 магнита пр длинне и ширина подходит максимально, так-как 15 мм все равно не влезет. Магниты в этом случае клеятся на ротор без всякой шубы просто на супер-клей. Потом обклеенный магнитами ротор обматывается скотчем и заливается эпоксидной смолой. Такими способами переделывают все генераторы под постоянные магниты. >Обмотка и фазы
Теперь про обмотку генератора. У асинхронных двигателей обычно именно трехфазная обмотка статора, которая и без перемотки годится для выработки энергии, но в оборотистых двух четырех-полюсных двигателях обмотка слишком тонкая и имеет большое сопротивление, а это значит что она будет давать мало тока. К примеру если переделать четырех-полюсной двигатель под постоянные магниты, то он будет давать напряжение выше 12 вольт уже на 60-100об/м, но сопротивление обмоток съест всю силу тока и на выходе будет всего 1-2Ампера. Это обычно считается так, если сопротивление обмоток генератора 8 Ом, то к примеру если на холостых оборотах он дает 50 вольт, то под нагрузкой на аккумулятор 12 вольт пойдет 50v-12v=38v:8 Ом = 4,75А, это всего 60 ватт/ч.Тестовая катушка перед намоткой статора
Перед тем как мотать новую обмотку генератора нужно намотать тестовую катушку и покрутить генератор чтобы выяснить каким проводом и сколько витков мотать. К примеру вы намотали катушку проводом 2мм, покрутили на 300об/м и получили 1 вольт, то с генератора вы получите при соединении обмоток в звезду около 18 вольт, а при соединении в треугольник 12 вольт.Если же планируется заряжать аккумуляторы общим напряжением на 24, или 48 вольт, то в большинстве случаев можно оставить и родную обмотку асинхронника, но надо искать как минимум шести-полюсной двигатель.
Намотка генератора
После всех расчетов можно приступать к перемотке, для этого удаляется старая обмотка статора, и перематывается статор одним из двух мне известных способов, это намотка прямо на зубы, и всыпная обмотка. Всыпная обмотка делается так, сначала на самодельном намоточном станочке наматываются катушки, и по одной заправляются в пазы статора. В качестве изоляции обычно используют пленкоэлектрокартон, но если его нет, то подойдет и обычный плотный картон. Второй способ намотки, это мотать каждую катушку непосредственно на зуб. Для меня этот способ проще чем заправка готовых катушек, но он кропотливее, так-как желательно мотать надо виток к витку и как можно плотнее. Так-же намотка прямо на зубы имеет ряд преимуществ, при такой намотке значительно меньше лобовые части обмоток, а значит ниже сопротивление, и при этом в пазы входит больше меди из-за плотной укладки провода. А чем больше меди в пазах, тем больше мощности в итоге можно получить. Даже лишние 5 витков на катушку в итоге дадут хороший прирост мощности.Вот в общих чертах так переделывают асинхронники и другие двигатели под генераторы для ветряков. Я переделывал точно так-же свои автогенераторы для ветряков, об этом вы можете почитать в разделе «Мои самоделки». Более подробно в об этом всем деле в других статьях «Ветрогенераторы для начинающих.
порядок сборки Самодельные генераторы для дома
Основная масса людей убеждена, что энергию для существования можно получать только из газа, угля или нефти. Атом достаточно опасен, строительство гидроэлектростанций — очень трудоемкий и затратный процесс. Ученые всего мира утверждают, что запасы природного топлива могут скоро закончиться. Что же делать, где же выход? Неужели дни человечества сочтены?
Все из ничего
Исследования видов «зеленой энергии» в последнее время ведутся все интенсивней, так как это является путем в будущее. На нашей планете изначально есть все для жизни человечества. Нужно только уметь это взять и использовать на благо. Многие ученые и просто любители создают такие устройства? как генератор свободной энергии. Своими руками, следуя законам физики и собственной логике, они делают то, что принесет пользу всему человечеству.
Так о каких явлениях идет речь? Вот несколько из них:
- статическое или радиантное природное электричество;
- использование постоянных и неодимовых магнитов;
- получение тепла от механических нагревателей;
- преобразование энергии земли и ;
- имплозионные вихревые двигатели;
- тепловые солнечные насосы.
В каждой из этих технологий для высвобождения большего объема энергии используется минимальный начальный импульс.
Свободной энергии своими руками? Для этого нужно иметь сильное желание изменить свою жизнь, много терпения, старание, немного знаний и, конечно, необходимые инструменты и комплектующие.
Вода вместо бензина? Что за глупости!
Двигатель, работающий на спирте, наверное, найдет больше понимания, чем идея разложения воды на молекулы кислорода и водорода. Ведь еще в школьных учебниках сказано, что это совершенно нерентабельный способ получения энергии. Однако уже существуют установки для выделения водорода способом сверхэффективного электролиза. Причем стоимость полученного газа равна стоимости кубометров воды, использованных при этом процессе. Не менее важно, что затраты электричества тоже минимальны.
Скорее всего, в ближайшем будущем наряду с электромобилями по дорогам мира будут разъезжать машины, двигатели которых будут работать на водородном топливе. Установка сверхэффективного электролиза — это не совсем генератор свободной энергии. Своими руками ее достаточно трудно собрать. Однако способ непрерывного получения водорода по данной технологии можно совместить с методами получения зеленой энергии, что повысит общую эффективность процесса.
Один из незаслуженно забытых
Таким устройствам, как совершенно не требуется обслуживание. Они абсолютно бесшумны и не загрязняют атмосферу. Одна из самых известных разработок в области экотехнологий — принцип получения тока из эфира по теории Н. Теслы. Устройство, состоящее из двух резонансно настроенных трансформаторных катушек, является заземленным колебательным контуром. Изначально генератор свободной энергии своими руками Тесла сделал в целях передачи радиосигнала на дальние расстояния.
Если рассматривать поверхностные слои Земли как огромный конденсатор, то можно представить их в виде одной токопроводящей пластины. В качестве второго элемента в этой системе используется ионосфера (атмосфера) планеты, насыщенная космическими лучами (так называемый эфир). Через обе эти «пластины» постоянно текут разнополюсные электрические заряды. Чтобы «собрать» токи из ближнего космоса, необходимо изготовить генератор свободной энергии своими руками. 2013 год стал одним из продуктивных в этом направлении. Всем хочется пользоваться бесплатным электричеством.
Как сделать генератор свободной энергии своими руками
Схема однофазного резонансного устройства Н. Тесла состоит из следующих блоков:
- Две обычные аккумуляторные батареи по 12 В.
- с электролитическими конденсаторами.
- Генератор, задающий стандартную частоту тока (50 Гц).
- Блок усилителя тока, направленный на выходной трансформатор.
- Преобразователь низковольтного (12 В) напряжения в высоковольтное (до 3000 В).
- Обычный трансформатор с соотношением обмоток 1:100.
- Повышающий напряжение трансформатор с высоковольтной обмоткой и ленточным сердечником, мощностью до 30 Вт.
- Основной трансформатор без сердечника, с двойной обмоткой.
- Понижающий трансформатор.
- Ферритовый стержень для заземления системы.
Все блоки установки соединяются согласно законам физики. Система настраивается опытным путем.
Неужели все это правда?
Может показаться, что это абсурд, ведь еще один год, когда пытались создать генератор свободной энергии своими руками — 2014. Схема, которая описана выше, просто использует заряд аккумулятора, по мнению многих экспериментаторов. На это можно возразить следующее. Энергия поступает в замкнутый контур системы от электрополя выходных катушек, которые получают ее от высоковольтного трансформатора благодаря взаимному расположению. А зарядом аккумулятора создается и поддерживается напряженность электрического поля. Вся остальная энергия поступает из окружающей среды.
Бестопливное устройство для получения бесплатного электричества
Известно, что возникновению магнитного поля в любом двигателе способствуют обычные изготовленные из медного или алюминиевого провода. Чтобы компенсировать неизбежные потери вследствие сопротивления этих материалов, двигатель должен работать непрерывно, используя часть вырабатываемой энергии на поддержание собственного поля. Это значительно снижает КПД устройства.
В трансформаторе, работающем от неодимовых магнитов, нет катушек самоиндукции, соответственно и потери, связанные с сопротивлением, отсутствуют. При использовании постоянного вырабатываются ротором, вращающимся в этом поле.
Как сделать небольшой генератор свободной энергии своими руками
Схема используется такая:
- взять кулер (вентилятор) от компьютера;
- удалить с него 4 трансформаторные катушки;
- заменить небольшими неодимовыми магнитами;
- ориентировать их в исходных направлениях катушек;
- меняя положение магнитов, можно управлять скоростью вращения моторчика, который работает абсолютно без электричества.
Такой почти сохраняет свою работоспособность до извлечения из цепи одного из магнитов. Присоединив к устройству лампочку, можно бесплатно освещать помещение. Если взять более мощный движок и магниты, от системы можно запитать не только лампочку, но и другие домашние электроприборы.
О принципе работы установки Тариэля Капанадзе
Этот знаменитый генератор свободной энергии своими руками (25кВт, 100 кВт) собран по принципу, описанному Николо Тесла еще в прошлом столетии. Данная резонансная система способна выдавать напряжение, в разы превосходящее начальный импульс. Важно понимать, что это не «вечный двигатель», а машина для получения электричества из природных источников, находящихся в свободном доступе.
Для получения тока в 50 Гц используются 2 генератора с прямоугольным импульсом и силовые диоды. Для заземления используется ферритовый стержень, который, собственно, и замыкает поверхность Земли на заряд атмосферы (эфира, по Н. Тесла). Коаксиальный кабель применяется для подачи мощного выходного напряжения на нагрузку.
Говоря простыми словами, генератор свободной энергии своими руками (2014, схема Т. Капанадзе), получает только начальный импульс от 12 В источника. Устройство способно постоянно питать током нормального напряжения стандартные электроприборы, обогреватели, освещение и так далее.
Собранный генератор свободной энергии своими руками с самозапиткой устроен так, чтобы замкнуть цепь. Некоторые умельцы пользуются таким способом для подзарядки аккумулятора, дающего начальный импульс системе. В целях собственной безопасности важно учитывать тот факт, что выходное напряжение системы имеет высокие показатели. Если забыть об осторожности, можно получить сильнейший удар током. Так как генератор свободной энергии своими руками 25кВт может принести как пользу, так и опасность.
Кому все это нужно?
Сделать генератор свободной энергии своими руками может практически любой человек, знакомый с основами законов физики из школьной программы. Электропитание своего собственного жилища можно полностью перевести на экологическую и доступную энергию эфира. С использованием таких технологий снизятся транспортные и производственные расходы. Атмосфера нашей планеты станет чище, остановится процесс «парникового эффекта».
При росте цен на электроэнергию повсюду идёт поиск и разработка её альтернативных источников. В большинстве регионах страны целесообразно применять ветрогенераторы . Чтобы полностью обеспечить электричеством частный дом, требуется достаточно мощная и дорогостоящая установка.
Ветряной генератор для дома
Если сделать небольшой ветрогенератор, с помощью электрического тока можно подогревать воду или использовать для части освещения, например, хозяйственных построек, садовых дорожек и крыльца. Подогрев воды для хозяйственных нужд или отопления – это простейший вариант использования ветровой энергии без её аккумулирования и преобразования. Здесь вопрос больше заключается в том, достаточно ли мощности будет для отопления.
Перед тем как сделать генератор, сначала следует выяснить особенности ветров в регионе.
Большой ветрогенератор, для многих мест российского климата, мало подходит из-за частой смены интенсивности и направления воздушных потоков. При мощности выше 1 кВт он будет инерционным и не сможет в полной мере раскручиваться, когда меняется ветер. Инерция в плоскости вращения приводит к перегрузкам от бокового ветра, приводящим к его выходу из строя.
С появлением маломощных потребителей энергии имеет смысл применять небольшие самодельные ветрогенераторы не более чем на 12 вольт, чтобы освещать дачу светодиодными светильниками или заряжать телефонные аккумуляторы при отсутствии в доме электричества. Когда в этом нет необходимости, электрогенератор можно применять для нагрева воды.
Тип ветрогенератора
Для безветренной области подходит только парусный ветрогенератор. Чтобы электроснабжение было постоянным, понадобится аккумуляторная батарея не менее чем на 12В, зарядное устройство, инвертор, стабилизатор и выпрямитель.
Для слабоветренных районов можно самостоятельно изготовить вертикальный ветрогенератор, мощностью не более 2-3 кВт. Вариантов есть много и они почти не уступают промышленным образцам. Покупать целесообразно ветряки с парусным ротором. Надёжные модели мощностью от 1 до 100 киловатт выпускаются в Таганроге.
В ветреных регионах можно сделать генератор для дома своими руками вертикальный, если требуемая мощность составляет 0,5-1,5 киловатт. Лопасти можно изготовить из подручных средств, например, из бочки. Более производительные устройства целесообразно купить. Самыми дешёвыми являются «парусники». Вертикальный ветряк стоит дороже, но он надёжней работает при сильных ветрах.
Маломощный ветряк своими руками
В домашних условиях небольшой самодельный ветрогенератор изготовить несложно. Для начала работы в области создания альтернативных источников энергии и накопления в этом ценного опыта как собрать генератор, можно изготовить самостоятельно простое устройство, приспособив мотор от компьютера или принтера.
Ветряной генератор на 12 В с горизонтальной осью
Чтобы сделать своими руками маломощный ветряк, необходимо сначала подготовить чертежи или эскизы.
На скорости вращения 200-300 об./мин. напряжение можно поднять до 12 вольт, а вырабатываемая мощность составит около 3 Вт. С его помощью можно зарядить небольшой аккумулятор. Для других генераторов мощность необходимо увеличивать до 1000 об./мин. Лишь в этом случае они будут эффективны. Но здесь понадобится редуктор, создающий значительное сопротивление и к тому же имеющий высокую стоимость.
Электрическая часть
Чтобы собрать электрогенератор, необходимы комплектующие:
- небольшой мотор от старого принтера, дисковода или сканера;
- 8 диодов типа 1N4007 для двух выпрямительных мостов;
- конденсатор ёмкостью 1000 мкф;
- труба ПВХ и пластиковые детали;
- алюминиевые пластины.
На рисунке ниже изображена схема генератора.
Шаговый мотор: схема подключения к выпрямителю и стабилизатору
Диодные мосты подключаются к каждой обмотке двигателя, которых две. После мостов подключается стабилизатор LM7805. В результате на выходе получается напряжение, которое обычно подаётся на 12-вольтную батарею.
Большую популярность получили электрогенераторы на неодимовых магнитах с чрезвычайно высокой силой сцепления. Их следует аккуратно использовать. При сильном ударе или нагреве до температуры 80-250 0 С (в зависимости от вида) у неодимовых магнитов происходит размагничивание.
За основу генератора, изготавливаемого своими руками, можно взять ступицу автомобиля.
Ротор на неодимовых магнитах
На ступицу производится наклейка суперклеем неодимовых магнитов диаметром около 25 мм примерно в количестве 20 шт. Однофазные электрогенераторы делаются с равенством количества полюсов и магнитов.
Магниты, расположенные напротив друг друга, должны притягиваться, т. е. повёрнуты противоположными полюсами. После приклеивания неодимовых магнитов производится их заливка эпоксидной смолой.
Катушки мотают круглыми, а общее количество витков составляет 1000-1200. Мощность генератора на неодимовых магнитах подбирается такой, чтобы его можно было использовать как источник постоянного тока, порядка 6А для зарядки АКБ на 12 В.
Механическая часть
Лопасти делают из пластиковой трубы. На ней рисуют заготовки шириной 10 см и длиной 50 см, а затем вырезают. Изготавливается втулка на вал двигателя с фланцем, к которому винтами крепятся лопасти. Их количество может быть от двух до четырёх. Пластик долго не прослужит, но на первое время его хватит. Сейчас появились достаточно износостойкие материалы, например, карбон и полипропилен. Затем можно изготовить более прочные лопасти из алюминиевого сплава.
Балансировку лопастей производят путём отрезания лишних частей на концах, а угол наклона создают путём их нагрева с изгибом.
Генератор крепится болтами к куску пластиковой трубы с приваренной к нему вертикальной осью. На трубу также соосно устанавливается флюгер из алюминиевого сплава. Ось вставляется в вертикальную трубу мачты. Между ними устанавливается упорный подшипник. Вся конструкция может свободно вращаться в горизонтальной плоскости.
Электрическую плату можно разместить на вращающейся части, а напряжение потребителю передавать через два токосъёмных кольца со щётками. Если плату с выпрямителем установить отдельно, тогда количество колец будет равно шести, сколько выводов имеет шаговый мотор.
Ветряк крепят на высоте 5-8 м.
Если устройство будет эффективно вырабатывать энергию, его можно усовершенствовать, сделав вертикально-осевым, например, из бочки. Конструкция меньше подвержена боковым перегрузкам, чем горизонтальная. На рисунке ниже изображён ротор с лопастями из фрагментов бочки, установлен на оси внутри рамы и на него не действует опрокидывающее усилие.
Ветряк с вертикальной осью и ротором из бочки
Профилированная поверхность бочки создаёт дополнительную жёсткость, за счёт чего можно применять жесть меньшей толщины.
Ветрогенератор мощностью более 1 киловатта
Устройство должно приносить ощутимую пользу и выдавать напряжение 220 В, чтобы можно было включить некоторые электроприборы. Для этого оно должно самостоятельно запускаться и вырабатывать электроэнергию в широком диапазоне.
Чтобы сделать ветрогенератор своими руками , прежде следует определить конструкцию. Она зависит от того, какая сила ветра. Если она слабая, то единственным вариантом может быть парусный вариант ротора. Больше 2-3 киловатт энергии здесь не получить. Кроме того, для него понадобятся редуктор и мощный аккумулятор с зарядным устройством.
Цена всего оборудования высокая, поэтому следует выяснить, будет ли это выгодно для дома.
В районах с сильными ветрами, самодельным ветрогенератором можно получить 1,5-5 киловатт мощности. Тогда его можно подключать в домашнюю сеть на 220В. Аппарат с большей мощностью самостоятельно сделать сложно.
Электрогенератор из двигателя постоянного тока
В качестве генератора можно использовать малооборотный мотор, генерирующий электрический ток при 400-500 об/мин: PIK8-6/2,5 36V 0,3Nm 1600min-1. Длина корпуса 143 мм, диаметр – 80 мм, диаметр вала – 12 мм.
Как выглядит двигатель постоянного тока
Для него нужен мультипликатор с передаточным отношением 1:12. При одном обороте лопастей ветряка электрогенератор сделает 12 оборотов. На рисунке ниже изображена схема устройства.
Схема устройства ветряка
Редуктор создаёт дополнительную нагрузку, но всё же это меньше, чем для автомобильного генератора или стартера, где требуется передаточное отношение как минимум 1:25.
Лопасти целесообразно изготавливать из алюминиевого листа размером 60х12х2. Если на мотор их установить 6 штук, устройство будет не таким быстрым и не пойдёт вразнос при больших порывах ветра. Следует предусмотреть возможность балансировки. Для этого лопасти припаиваются к втулкам с возможностью накручивания на ротор, чтобы можно было их смещать дальше или ближе от его центра.
Мощность генератора на постоянных магнитах из феррита или стали не превышает 0,5-0,7 киловатт. Увеличить её можно только на специальных неодимовых магнитах.
Генератор с не намагниченным статором для работы не годится. При небольшом ветре он останавливается, а после не сможет самостоятельно запуститься.
Для постоянного отопления в холодное время года требуется много энергии, и протопить большой дом — это проблема. Для дачи в этом плане он может пригодиться, когда туда приходится ездить не чаще 1 раза в неделю. Если всё правильно взвесить, система отопления на даче работает всего несколько часов. Остальное время хозяева находятся на природе. Используя ветряк как источник постоянного тока для зарядки АКБ, за 1-2 недели можно накопить электроэнергии для отопления помещений на такой промежуток времени, и таким образом, создать себе достаточный комфорт.
Чтобы сделать генератор из двигателя переменного тока или автомобильного стартера, требуется их переделка. Мотор можно модернизировать под генератор, если ротор изготовить на неодимовых магнитах, проточив на их толщину. Его делают с количеством полюсов, как и у статора, чередуя друг с другом. Ротор на неодимовых магнитах, приклеенных к его поверхности, при вращении не должен залипать.
Типы роторов
Конструкции роторов отличаются разнообразием. Распространённые варианты изображены на рисунке ниже, где указаны значения коэффициента использования энергии ветра (КИЭВ).
Виды и конструкции роторов ветряков
Для вращения ветряки делают с вертикальной или горизонтальной осью. Вертикальный вариант обладает преимуществом в удобстве обслуживания, когда основные узлы расположены внизу. Опорный подшипник выполнен самоустанавливающимся и долго служит.
Две лопасти ротора «Савониуса» создают рывки, что не очень удобно. По этой причине его делают из двух пар лопастей, разнесённых на 2 уровня с поворотом одной относительно другой на 90 0 . В качестве заготовок можно использовать бочки, вёдра, кастрюли.
Ротор «Дарье», лопасти которого делают из упругой ленты, отличается простотой изготовления. Для облегчения раскрутки их количество должно быть нечётным. Движение происходит рывками, из-за чего механическая часть быстро разбивается. Кроме того, лента при вращении вибрирует, издавая рёв. Для постоянного применения подобная конструкция не очень подходит, хотя лопасти иногда делают из звукопоглощающих материалов.
В ортогональном роторе крылья выполняются профилированными. Оптимальное количество лопастей равно трём. Устройство быстроходное, но его необходимо раскручивать при пуске.
Геликоидный ротор имеет высокий КПД за счёт сложной кривизны лопастей, снижающей потери. Его применяют реже других ветряков из-за высокой стоимости.
Горизонтальный лопастный ротор исполнения является наиболее эффективным. Но он требует наличия стабильного среднего ветра, а также для него необходима ураганная защита. Лопасти можно изготовить из пропилена, когда их диаметр меньше 1 м.
Если вырезать лопасти из толстостенной пластиковой трубы или бочки, достичь мощности выше 200 Вт не удастся. Профиль в виде сегмента для сжимаемой газообразной среды не подходит. Здесь нужен сложный профиль.
Диаметр ротора зависит от того, какую мощность требуется получить, а также от количества лопастей. Двухлопастнику на 10 Вт нужен ротор диаметром 1,16 м, а на 100 Вт – 6,34 м. Для четырёх-, и шестилопастника диаметр составит соответственно 4,5 м и 3,68 м.
Если насадить ротор непосредственно на вал генератора, его подшипник долго не протянет, поскольку нагрузка на все лопасти неравномерная. Опорный подшипник для вала ветряка должен быть самоустанавливающимся, с двумя или тремя ярусами. Тогда для вала ротора будут не страшны изгибы и смещения в процессе вращения.
Большую роль в работе ветряка играет токосъёмник, который требуется регулярно обслуживать: смазывать, чистить, регулировать. Возможность его профилактики должна быть предусмотрена, хотя это сложно сделать.
Безопасность
Ветряки, мощность которых превышает 100 Вт, являются шумными устройствами. Во дворе частного дома можно установить промышленный ветродвигатель, если он сертифицирован. Его высота должна быть выше ближайших домов. На крыше нельзя устанавливать даже маломощный ветряк. Механические колебания от его работы могут создать резонанс и привести к разрушению строения.
Высокие скорости вращения ветрогенератора требуют качественного изготовления. Иначе, при разрушении устройства существует опасность, что его детали могут отлететь на большие расстояния и нанести травму человеку или домашним животным. Особенно это следует учитывать при изготовлении ветряка своими руками из подручных материалов.
Видео. Ветрогенератор своими руками.
Применение ветрогенераторов целесообразно не во всех регионах, поскольку зависит от климатических особенностей. Кроме того, изготавливать их своими руками не имеет смысла без определённого опыта и знаний. Для начала можно взяться за создание простой конструкции мощностью несколько ватт и напряжением до 12 вольт с помощью, которой можно зарядить телефон или зажечь энергосберегающую лампу. Применение неодимовых магнитов в генераторе позволяет значительно увеличить его мощность.
Мощные ветровые установки, берущие на себя значительную часть электроснабжения дома, лучше приобретать промышленные, на создание напряжения 220В, тщательно взвесив при этом все за и против. Если совместить их с другими видами альтернативных источников энергии, электричества может хватить на все хозяйственные нужды, включая систему отопления дома.
Содержание:Уют и комфорт в современном жилье во многом зависит от стабильного обеспечения электрической энергией. Бесперебойное электроснабжение достигается различными способами, среди которых считается достаточно эффективным самодельный генератор асинхронного типа, изготавливаемый в домашних условиях. Качественно изготовленное устройство позволяет решить множество бытовых проблем, начиная от выработки переменного тока и заканчивая обеспечением питания инверторных сварочных аппаратов.
Принцип действия электрогенератора
Генераторы асинхронного типа являются устройствами переменного тока, способными вырабатывать электрическую энергию. Принцип действия этих аппаратов аналогичен работе асинхронных двигателей, поэтому они имеют другое название — индукционные электрогенераторы. По сравнению с в этих агрегатах намного быстрее поворачивается ротор, соответственно, скорость вращения становится более высокой. В качестве генератора можно использовать обыкновенный асинхронный двигатель переменного тока, которому не требуются какие-либо преобразования схемы или дополнительные настройки.
Включение однофазного асинхронного генератора осуществляется под действием входящего напряжения, для чего требуется подключение устройства к источнику питания. В некоторых моделях используются конденсаторы, подключаемые последовательно, обеспечивающие им самостоятельную работу за счет самовозбуждения.
В большинстве случаев генераторам требуется какое-то внешнее движущее устройство, вырабатывающее механическую энергию, которая, затем, преобразуется в электрический ток. Чаще всего используются бензиновые или дизельные двигатели, а также ветровые и гидроустановки. Независимо от источника движущей силы, все электрогенераторы состоят из двух основных элементов — статора и ротора. Статор находится в неподвижном положении, обеспечивая движение ротора. Его металлические блоки позволяют регулировать уровень электромагнитного поля. Это поле создается ротором за счет действия магнитов, находящихся на равноудаленном расстоянии от сердечника.
Однако, как уже отмечалось, стоимость даже самых маломощных устройств остается высокой и недоступной для многих потребителей. Поэтому единственным выходом остается собрать генератор тока своими руками, и заранее заложить в него все необходимые параметры. Но, это вовсе не простая задача, особенно для тех, кто слабо разбирается в схемах и не имеет навыков работы с инструментами. Домашний мастер должен обладать специфическим опытом по изготовлению таких устройств. Кроме того, необходимо подобрать все необходимые элементы, детали и запасные части с нужными параметрами и техническими характеристиками. Самодельные устройства успешно используются в быту, несмотря на то, что по многим показателям они значительно уступают заводским изделиям.
Преимущества асинхронных генераторов
В соответствии с вращением ротора все генераторы разделяются на устройства синхронного и асинхронного типа. Синхронные модели обладают более сложной конструкцией, повышенной чувствительностью к перепадам сетевого напряжения, из-за чего снижается их эффективность. У асинхронных агрегатов подобные недостатки отсутствуют. Они отличаются упрощенным принципом работы и прекрасными техническими характеристиками.
Синхронный генератор имеет ротор с магнитными катушками, существенно усложняющими процесс движения. У асинхронного устройства эта деталь напоминает обыкновенный маховик. Особенности конструкции оказывают влияние на коэффициент полезного действия. В синхронных генераторах потери КПД составляют до 11%, а в асинхронных — всего 5%. Поэтому наиболее эффективным будет самодельный генератор из асинхронного двигателя, обладающий и другими преимуществами:
- Простая конструкция корпуса обеспечивает защиту двигателя от попадания внутрь влаги. Таким образом, снижается потребность с слишком частом техническом обслуживании.
- Более высокая устойчивость к перепадам напряжения, наличие на выходе выпрямителя, защищающего от поломок подключенные приборы и оборудование.
- Асинхронные генераторы обеспечивают эффективное питание для сварочных аппаратов, ламп накаливания, компьютерной техники, чувствительной к перепадам напряжения.
Благодаря этим преимуществам и высокому сроку эксплуатации, асинхронные генераторы, даже собранные в домашних условиях, бесперебойно и эффективно обеспечивают электроэнергией бытовые приборы, оборудование, освещение и другие важные участки.
Подготовка материалов и сборка генератора своими руками
Перед началом сборки генератора нужно подготовить все необходимые материалы и детали. В первую очередь понадобится электродвигатель, который может быть изготовлен своими силами. Однако это очень трудоемкий процесс, поэтому в целях экономии времени, нужный агрегат рекомендуется снять со старого нерабочего оборудования. Лучше всего подходят и водяных насосов. Статор должен быть в сборе, с готовой обмоткой. Для выравнивания выходного тока может понадобиться выпрямитель или трансформатор. Также, нужно подготовить электрический провод, а также изоленту.
Перед тем как сделать из электродвигателя генератор, необходимо рассчитать мощность будущего устройства. С этой целью двигатель включается в сеть для определения скорости вращения с помощью тахометра. К полученному результату прибавляется 10%. Эта прибавка является компенсаторной величиной, предупреждающей излишний нагрев двигателя во время работы. Конденсаторы выбираются в соответствии с запланированной мощностью генератора с помощью специальной таблицы.
В связи с выработкой агрегатом электрического тока, необходимо обязательно выполнить его заземление. Из-за отсутствия заземления и некачественной изоляции, генератор не только быстро выйдет из строя, но и станет опасным для жизни людей. Сама сборка не представляет особой сложности. К готовому двигателю по очереди подключаются конденсаторы, в соответствии со схемой. В результате получается генератор переменного тока 220В своими руками малой мощности, достаточный для снабжения электричеством болгарки, электродрели, циркулярной пилы и другого аналогичного оборудования.
В процессе эксплуатации готового устройства необходимо учитывать следующие особенности:
- Требуется постоянно контролировать температуру двигателя во избежание перегрева.
- В процессе эксплуатации наблюдается снижение КПД генератора в зависимости от продолжительности его работы. Поэтому периодически агрегату необходимы перерывы, чтобы его температура снизилась до 40-45 градусов.
- При отсутствии автоматического контроля, эту процедуру нужно периодически выполнять самостоятельно с использованием, амперметра, вольтметра и других измерительных приборов.
Большое значение имеет правильный выбор оборудования, расчет его основных показателей и технических характеристик. Желательно наличие чертежей и схем, существенно облегчающих сборку генераторного устройства.
Плюсы и минусы самодельного генератора
Самостоятельная сборка электрогенератора позволяет сэкономить значительные денежные средства. Кроме того, генератор, собранный собственноручно, будет иметь запланированные параметры и отвечать всем техническим требованиям.
Однако, у таких устройств имеется ряд серьезных недостатков:
- Возможные частые поломки агрегата из-за невозможности герметично соединить все основные части.
- Неисправность генератора, значительное снижение его продуктивности в результате неправильного подключения и неточных расчетов мощности.
- В работе с самодельными устройствами требуются определенные навыки и соблюдение осторожности.
Тем не менее, самодельный генератор на 220В вполне подходит как альтернативный вариант бесперебойного электроснабжения. Даже маломощные устройства способны обеспечить работу основных приборов и оборудования, поддерживая должный уровень комфорта в частном доме или в квартире.
Вам хотелось бы получать дешевую электроэнергию, используя силу ветра? Уверен, что да. Тогда встает вопрос, как сделать электрогенератор своими руками. Чтобы выполнить поставленную задачу, следует составить план его разработки, а именно:
- заготовить материалы, из которых будут изготавливаться детали генератора;
- составить чертеж, по которому можно сделать электрогенератор;
- пролистать учебники физики для закрепления некоторых знаний об электрике в целом.
Таким целям соответствует установка ветряной «мельницы» — системы подачи электроэнергии посредством ветра. Этого маломощного механизма достаточно, чтобы, к примеру, осветить комнату небольшого здания или полить огород. Экономия в килловат-часах налицо.
Составляющие электрогенератора на энергии ветра
Механизм этой «мельницы» состоит из четырех половинок полого цилиндра, смещенных в сторону от общей оси. С одной стороны заметен аэродинамический перекос. Воздушный поток, циркулирующий поперек оси, стремится как бы соскользнуть вниз. Это происходит в выпуклой части одного из полуцилиндров. Другой же обращен вогнутым зазором к ветру и оказывает определенное сопротивление воздуху. При движении ветра обе половинки раскачиваются, меняясь местами. Это создает ускорение механизма, и упомянутый цилиндрический барабан крутится довольно быстро.
Чем эта схема отличается от вертушки-пропеллера
Электрогенератор, своими руками выполненный в форме пропеллера, должен изготавливаться очень точно. Приведенная же выше схема очень удобна в конструировании и монтаже. При этом мощность такой системы такая же, как и у пропеллера с тремя лопастями до 2,5 м в диаметре. Цилиндры обеспечивают достаточный крутящийся момент. Еще одно преимущество мельницы — отсутствие токосъемного механизма.
Электрогенератор своими руками. Детализация устройства
Устройство представляет четырехлопастный барабан, о котором говорилось выше. Для изготовления половинок барабана подойдет фанера, листовой пластик или Толщина стенок ротора не должна быть большой, следует обратить на это внимание, делая заготовки. Чем стенки легче, тем меньше будут тереться подшипники, то есть сопротивление воздуху при раскрутке будет незначительное.
Перед использованием материалов…
Для кровельного железа вертикаль лопастей нужно усилить. В бортики барабана для этого подкладывается армированный прутик толщиной в палец.
Если части ветрогенератора изготовлены из фанеры, то важно сделать их пропитку горячей олифой. Выпуклые стороны лопастей можно выполнить из легкого пластика или металла. В последнем случае все стыки необходимо тщательно прокрасить плотной масляной краской. Также для конструирования подойдет и древесина.
Из чего делать крестовины, соединяющие лопасти
Чтобы объединить лопасти в ротор, нужна крестовина. Ее лучше сделать из железных полосок сечением 5х60 мм или из деревянных заготовок толщиной около 25 мм и 80 мм по ширине. У краев лопастей с небольшим отступом следует высверлить крепежные отверстия для их закрепления. Всю конструкцию нужно насадить на ось.
Из чего сделать ось
Электрогенератор, своими руками сделанный, нужно закрепить на какой-то основе. Эта основа — стальная ось, имеющая 30 мм в диаметре. Перед сборкой оси нужно найти подходящие под диаметр оси шариковые подшипники. Затем в нее вваривается стальная крестовина, а если крепеж лопастей сделан из древесины, он клеится к оси и одновременно зажимается стальными болтами М12 в рассверленные на крестовине и трубе отверстия. Следите за расстоянием всех лопастей от оси, его примерная величина — 150 мм. Расстояние везде должно быть одним и тем же.
Последняя деталь устройства — станина. Как сделать
Подойдет сварка нескольких металлических уголков или дерево. Когда станина сделана, можно устанавливать подшипники. Главное, чтобы они стояли ровно, без перекоса. В нижнюю часть оси на ее конец проденьте соединительные ремни разного диаметра, зацепив их за шкив. Осталось соединить ременные концы с каким-нибудь токогенератором, к примеру, от автомобиля. Конструкция готова.
В наше неспокойное время иногда возникают перебои с электричеством. Солнечные батареи хороший вариант, но не в преддверии облачной и снежной зимы — тут требуется кое-что получше и мощнее. Дизельный генератор тоже неплохой вариант, только шумный и требующий расходы на обслуживание. Тогда почему бы не изобрести… велосипед? С помощью легко доступных деталей, можно построить достаточно мощный генератор тока, который будет заряжать телефон, ноутбук, или мощный аккумулятор для аварийного освещения дома. Сам велосипед без колёс будет стоять на деревянном основании, а вращение педалей передастся на электромотор генератора.
Велогенератор
Установка велосипеда выполняется следующим образом: заднее колесо велосипеда обеспечит вращение двигателя постоянного тока через ремень вентилятора, этот двигатель подключен к контроллеру заряда, контроллер заряда заряжает свинцово-кислотные батареи, а батарея подключается к инвертору. И затем вы можете подключить любое устройство на 220 В к выходу инвертора.
Основные материалы генератора
- Плоская доска основание
- Велосипедная рама с задним колесом
- 12 В свинцово-кислотный аккумулятор
- DC-AC инвертор
- DC-DC зарядное устройство
- 24 В DC электромотор
- Ремень вентилятора
- Провода, винты, и металлический стержень
Сначала прикрепим велосипед на кусок толстой фанеры. Убедитесь, что у вас достаточно места и прикрепите мотор за заднее колесо через шкив.
После установки подставки для велосипеда, переднее колесо должно сидеть плотно на блоках. Далее снять шину с заднего колеса. Прикрепить шкив для двигателя. Закрепить ремень на колесо и шкив. Убедитесь, что двигатель обеспечивает максимальное натяжение ремня вентилятора.
Двигатель здесь применён 2800 об/мин, в то время как езда на скорости 30 километров в час даст всего 250 об/мин на заднем колесе. Таким образом, мы выбираем шкив с диаметром примерно в десять раз меньше, чем колесо, поэтому даже неспешное вращение педалей может дать нам нужные обороты (10х увеличение). Для практичности целей мы выбрали самые толстые ремни, которые могли бы вписаться в обод колеса. В зависимости от того, какую длину вы используете, мотор может устанавливаться на различных расстояниях от заднего колеса.
Зарядное устройство
Контроллер заряда регулирует ток поступающий в батарею и предотвращает избыточный заряд и разряд АКБ. Схему приводить не будем — во-первых на сайте их полно, во-вторых всё зависит от ваших возможностей и предпочтений.
Добавление стабилитрона
Важно не превысить уровень входного напряжения зарядки более предела (в нашем случае 24 В). Вы можете добавить мощный стабилитрон с напряжением пробоя 24V, так что если напряжение станет выше — стабилитрон не позволит избыточному напряжению пойти на зарядное устройство.
Аккумулятор
Если аккумулятор мы используем на 12 В, то и контроллер заряда для напряжения 12 В. Аккумулятор на фото ёмкостью 18 А/ч прекрасно работает в этой схеме генератора и имеет максимальный зарядный ток 5 А.
Инвертор
Ток, который выходит из розетки — переменного тока (AC). Инвертор преобразует низкое постоянное напряжение аккумулятора в повышенное 220 В переменного тока, поэтому вы можете подключать обычные электроприборы. При выборе инвертора убедитесь, что он способен дать выходной ток и напряжение на нужную мощность. Инвертор, рекомендуемые в этом проекте, имеет мощность 500 Вт.
Таким образом становится возможным без малейших дополнительных расходов получить достаточно мощный, экологически чистый источник электроэнергии хоть 12, хоть 220 вольт, который поможет в случае аварий на линиях электропередач во время бури или других стихийных бедствий. А по совместительству генератор работает как обычный велотренажёр!
Ручная электростанция, мощный генератор на основе мотор-колеса, военные ручные генераторы
В вопросах автономного электроснабжения при отсутствии электричества или перебоях в подаче, можно использовать так называемые альтернативные источники электроэнергии. Такие как ветроэлектростанции, гидро, и бензо-дизельные генераторы. Но все эти источники электроэнергии имеют свои недостатки. Так как требуют энергию из вне для преобразования её в электричество.
Ветрогенератору нужен ветер, который дует не постоянно, а солнечным панелям солнце, которого не бывает неделями, особенно в зимнее время и в пасмурную погоду. Генераторам на двигателях внутреннего сгорания требуется топливо, которое становится только дороже, что делает их невыгодными, а так-же техническое обслуживание и др., делает их дорогой игрушкой, или аварийным источником на короткое время.
Я хочу рассмотреть такой вариант. Например ручной генератор, который работает от мускульной силы человека. Кроме того, что его приходится крутить самому, у него есть ряд преимуществ. Он не зависит от погодных условий (ветер, солнце), так-же он мобилен, прост в обращении, и может использоваться где угодно. Самые маленькие представители и самые известные, это китайские ручные динамо зарядники для мелкой электроники. Но такие маленькие «динамки» годятся лишь для экстренной подзарядки, а использовать их для постоянной выработки энергии крайне неудобно.
Во-первых они дают слишком мало энергии, и чтобы зарядить простой телефон, или небольшой фонарик их надо крутить часами. А если электричество нужно каждый день, то такие устройства во-первых не выдержат и быстро выйдут из строя от постоянных нагрузок, так как сделаны из пластмассы и не рассчитаны на большой ресурс. Да и человеку крутить эту штуковину по несколько часов в день ради зарядки мобильника и др. электроники просто долго и не целесообразно, да и после 15-ти минут кручения банально устают руки от монотонных движений.
Выходом из положения может быть более большой ручной генератор, чтобы вырабатывал гораздо больший ток, которым заряжать большой аккумулятор. А от этого аккумулятора уже питать и заряжать портативную электронику. То-есть большим генератором можно зарядить или подзарядить ёмкий аккумулятор, который например будет оснащён гнездом прикуривателя автомобиля. А после некоторое время использовать эту энергию подключая через гнездо прикуривателя различную электронику.
А когда аккумулятор «сядет» снова его зарядить. Такое решение позволит постоянно пользоваться энергией и при этом крутить генератор только тогда, когда в буферном аккумуляторе кончится заряд, а большого аккумулятора может хватать на недель или больше. Смотря как расходавать электроэнергию. Я думаю понятно, что такой источник рассматривается только для обеспечения минимальных потребностей человека в электроэнергии, такой как зарядка портативной электроники, и как максимум использование ноутбука.
Для этих целей может подойти например вот такой готовый вариант. Военные ручные генераторы, они как раз и созданы для выработки электроэнергии в любых условиях и в любом месте. Мощности таких генераторов от 3-х ватт и до 70 ватт. Есть множество моделей с различными характеристиками, так-же более современные аналоги имеют множество выходов адаптированных не только для зарядки больших аккумуляторов, но и для зарядки портативной техники( выходы USB, 12V, 19V)
Так-же их можно оснастить любыми нужными дополнительными входами и выходами. Преимущество таких больших генераторов в сравнении с китайскими «динамками » очевидно. Такой генератор достаточно мощный и за пару часов вырабатывает до 100 ватт энергии, а маленькие генераторы всего 2-3 ватта. Значит им можно зарядить большой аккумулятор например как на компьютерных ИПБ, и далее пользоваться энергией.
Но свинцово-кислотные аккумуляторы не любят быстрый заряд и быстро выходят из строя. Оптимальный режим заряда составляет около 10% от ёмкости аккумулятора. Это я к тому, что не стоит заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы повышенным током, но как сократить время зарядки, если аккумулятор надо заряжать 10 часов, ведь столько не покрутишь.
Тут есть два выхода, это использовать литий-ионные аккумуляторы, которые можно заряжать большими токами, но сейчас ёмких литий-ионных аккумуляторов почти нет в свободной продаже. Или NI-HM аккумуляторы нового поколения, которые можно заряжать большими токами силой до половины ёмкости самих аккумуляторов. Единственное это следить за температурой аккумуляторов, так как они сильно греются при высоких зарядных токах. И надо следить чтобы температура не поднималась выше 70грС. Или использовать большие свинцово-кислотные аккумуляторы с расчетом на 10% заряд.
Например если взять военный генератор, что на рисунке выше и крутить его как написано в инструкции, то-есть 60об/м, то он будет в зависимости от модели давать номинальное напряжение, например 50 ватт. Это получается генератор будет давать около 4А тока, значит если использовать для зарядки свинцово-кислотный аккумулятор, то надо ёмкость около 40А. Подойдёт автомобильный, но можно и меньше.Если использовать меленький аккумулятор, то надо следить чтобы ток не выходил за расчетные параметры. Например для 10-ти амперного аккумулятора зарядный ток 1А, но кратковременно можно до 2А.
Если же рассматривать что-то действительно мощное, как домашнюю или походную электростанцию большой мощности. То можно использовать тоже практически готовый вариант, такой как велосипед и велосипедное мотор-колесо. Сейчас с развитием электро транспорта в продаже появился большой выбор наборов для переделки велосипедов на электротягу.
В качестве мотора используется готовое мотор-колесо. Это мотор-колесо так-же отличный низко оборотный генератор большой мощности. И может выдавать, например мотор-колесо мощностью 350ватт, в режиме генератора при тех-е оборотах может выдавать до 300ватт энергии. Ниже на фото пример готовой электростанции на базе велосипеда с мотор-колесом.
За основу такой электростанции можно использовать как готовый велосипед, так и просто раму с педалями, которую можно установить стационарно. Так-же мотор-колесо нужно без всяких дополнительный вело «причендал». А сам генератор стоит намного дешевле чем комплект для переделки велосипеда. Цены на мотор-колёса начинаются от 3500руб, но можно найти и дешевле, тем более с рук. Вся адаптация под генератор заключается в подключении мотора как генератор.
Мотор-колесо это трёх фазный низкооборотный двигатель на постоянных магнитах, в режиме генератора вырабатывающий переменное напряжение. Для выпрямления, преобразования тока из переменного в постоянный нужно сделать простейший выпрямитель на диодах. А так-же для контроля заряда аккумулятора нужно подключить амперметр и вольтметр. Ниже примерная схема подключения аккумулятора для зарядки.
При использовании контрольных приборов при зарядке хорошо ориентироваться. Например при зарядке авто аккумулятора нужно ток держать не выше 6-ти ампер, хотя кратковременно можно и до 10-ти. А сам генератор может выдать и до 20А. По вольтметру можно смотреть уровень заряда аккумулятора. Если напряжения на клеймах во время зарядки поднялось выше 14,5 вольт, значит аккумулятор подзарядился, так-же не стоит опускать разряд аккумулятора ниже 11вольт, это тоже влияет на ресурс.
Чтобы не заряжать «севший» аккумулятор по 10 часов, можно делать так. Когда аккумулятор немного сядет просто его дозаряжать, это хоть надо делать чаще, но по времени это будет значительно меньше,1-2часа. При использовании такой электростанции можно при отсутствии электроэнергии через гнездо прикуривателя заряжать портативную электронику, подключать светодиодное освещение. А при экономном использовании достаточно 1 раз в неделю крутить такой валогенератор, так как -а 1 час можно выработать до 100ватт энергии.
Мощный генератор высокой частоты своими руками. Генератор высокой частоты – враг электросчетчиков
Высокочастотные генераторы предназначены для получения электрических колебаний в диапазоне частот от десятков кГц до десятков и даже сотен МГц. Такие генераторы, как правило, выполняют с использованием LC-колебательных контуров или кварцевых резонаторов, являющихся частотозадающими элементами. Принципиально схемы от этого существенно не изменяются, поэтому ниже будут рассмотрены LC-генераторы высокой частоты. Отметим, что в случае необходимости колебательные контуры в некоторых схемах генераторов (см., например, рис. 12.4, 12.5) могут быть без проблем заменены кварцевыми резонаторами.
(рис. 12.1, 12.2) выполнены по традиционной и хорошо зарекомендовавшей себя на практике схеме «индуктивной трехточки». Они различаются наличием эмиттерной RC-цепочки, задающей режим работы транзистора (рис. 12.2) по постоянному току. Для создания обратной связи в генераторе от катушки индуктивности (рис. 12.1, 12.2) делают отвод (обычно от ее 1/3…1/5 части, считая от заземленного вывода). Нестабильность работы генераторов высокой частоты на биполярных транзисторах обусловлена заметным шунтирующим влиянием самого транзистора на колебательный контур. При изменении температуры и/или напряжения питания свойства транзистора заметно изменяются, поэтому частота генерации «плавает». Для ослабления влияния транзистора на рабочую частоту генерации следует максимально ослабить связь колебательного контура с транзистором, до минимума уменьшив переходные емкости. Кроме того, на частоту генерации заметно нпияет и изменение сопротивления нагрузки. Поэтому крайне необходимо между генератором и сопротивлением нагрузки иключить эмиттерный (истоковый) повторитель.
Для питания генераторов следует использовать стабильные источники питания с малыми пульсациями напряжения.
Генераторы, выполненные на полевых транзисторах (рис. 12.3), обладают лучшими характеристиками.
Собранные по схеме «емкостной трехточки» на биполярном и полевом транзисторах, показаны на рис. 12.4 и 12.5. Принципиально по своим характеристикам схемы «индуктивной» и «емкостной» трехточек не отличаются, однако в схеме «емкостной трехточки» не нужно делать лишний вывод у катушки индуктивности.
Во многих схемах генераторов (рис. 12.1 — 12.5 и другие схемы) выходной сигнал может сниматься непосредственно с колебательного контура через конденсатор небольшой емкости или через согласующую катушку индуктивной связи, а также с неза- земленных по переменному току электродов активного элемента (транзистора). При этом следует учитывать, что дополнительная нагрузка колебательного контура меняет его характеристики и рабочую частоту. Иногда это свойство используют «во благо» — для целей измерения различных физико-химических величин, контроля технологических параметров.
На рис. 12.6 показана схема несколько видоизмененного варианта ВЧ генератора — «емкостной трехточки». Глубину положительной обратной связи и оптимальные условия для возбуждения генератора подбирают с помощью емкостных элементов схемы.
Схема генератора, показанная на рис. 12.7, работоспособна в широком диапазоне значений индуктивности катушки колебательного контура (от 200 мкГч до 2 Гн) [Р 7/90-68]. Такой генератор можно использовать в качестве широкодиапазонного высокочастотного генератора сигналов или в качестве измерительного преобразователя электрических и неэлектрических величин в частоту, а также в схеме измерения индуктивностей.
Генераторы на активных элементах с N-образной ВАХ (туннельные диоды, лямбда-диоды и их аналоги) содержат обычно
источник тока, активный элемент и частотозадающий элемент (LC-контур) с параллельным или последовательным включением. На рис. 12.8 показана схема ВЧ генератора на элементе с лям- бдаобразной вольт-амперной характеристикой. Управление его частотой осуществляется за счет изменения динамической емкости транзисторов при изменении протекающего через них тока.
Светодиод HL1 стабилизирует рабочую точку и индицирует включенное состояние генератора.
Генератор на аналоге лямбда-диода, выполненный на полевых транзисторах, и со стабилизацией рабочей точки аналогом стабилитрона — светодиодом, показан на рис. 12.9. Устройство работает до частоты 1 МГц и выше при использовании указанных на схеме транзисторов.
Ма рис. 12.10 в порядке сопоставления схем по степени их сложности приведена практическая схема ВЧ генератора на туннельном диоде. В качестве полупроводникового низковольтного стабилизатора напряжения использован прямосме- щенный переход высокочастотного германиевого диода. Этот генератор потенциально способен работать в области наиболее высоких частот — до нескольких ГГц.
Высокочастотный генератор, по схеме очень напоминающий рис. 12.7, но выполненный с использованием полевого транзистора, показан на рис. 12.11 [Рл 7/97-34].
Прототипом RC-генератора, показанного на рис. 11.18 является схема генератора на рис. 12.12 .
нот генератор отличает высокая стабильность частоты, способность работать в широком диапазоне изменения параметров частотозадающих элементов. Для снижения влияния нагрузки на рабочую частоту генератора в схему введен дополнительный каскад — эмиттерный повторитель, выполненный на биполярном транзисторе VT3. Генератор способен работать до частот свыше 150 МГц.
Из числа всевозможных схем генераторов особо следует выделить генераторы с ударным возбуждением. Их работа основана на периодическом возбуждении колебательного контура (либо иного резонирующего элемента) мощным коротким импульсом тока. В результате «электронного удара» в возбужденном таким образом колебательном контуре возникают постепенно затухающие по амплитуде периодические колебания синусоидальной формы. Затухание колебаний по амплитуде обусловлено необратимыми потерями энергии в колебательном контуре. Скорость затухания колебаний определяется добротностью (качеством) колебательного контура. Выходной высокочастотный сигнал будет стабилен по амплитуде, если импульсы возбуждения следуют с высокой частотой. Этот тип генераторов является наиболее древним в ряду рассматриваемых и известен с XIX века.
Практическая схема генератора высокочастотных колебаний ударного возбуждения показана на рис. 12.13 [Р 9/76-52; 3/77-53]. Импульсы ударного возбуждения подаются на колебательный контур L1C1 через диод VD1 от низкочастотного генератора, например, мультивибратора, или иного генератора прямоугольных импульсов (ГПИ), рассмотренных ранее в главах 7 и 8. Большим преимуществом генераторов ударного возбуждения является то, что они работают с использованием колебательных контуров практически любого вида и любой резонансной частоты.
Еще один вид генераторов — генераторы шума, схемы которых показаны на рис. 12.14 и 12.15.
Такие генераторы широко используют для настройки различных радиоэлектронных схем. Генерируемые такими устройствами сигналы занимают исключительно широкую полосу частот — от единиц Гц до сотен МГц. Для генерации шума используют обратносмещенные переходы полупроводниковых приборов, работающих в граничных условиях лавинного пробоя. Дня этого могут быть использованы переходы транзисторов (рис. 12.14) [Рл 2/98-37] или стабилитроны (рис. 12.15) [Р 1/69-37]. Чтобы настроить режим, при котором напряжение генерируемых шумов максимально, регулируют рабочий ток через активный нтемент (рис. 12.15).
Отметим, что для генерации шума можно использовать и резисторы, совмещенные с многокаскадными усилителями низкой частоты, сверхрегенеративные приемники и др. элементы. Для получения максимальной амплитуды шумового напряжения необходим, как правило, индивидуальный подбор наиболее шумящего элемента.
Для того чтобы создать узкополосные генераторы шума, на выходе схемы генератора может быть включен LC- или RC-фильтр.
Предлагаемый высокочастотный генератор сигналов привлекает простотой конструкции и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения в широкой полосе частот.
Общеизвестны требования, предъявляемые к широкополосному генератору сигналов. В первую очередь, это достаточно малая величина выходного сопротивления, позволяющая согласовать его выход с волновым сопротивлением коаксиального кабеля (обычно 50 Ом), и наличие автоматической регулировки амплитуды выходного напряжения, поддерживающей его уровень практически постоянным независимо от изменения частоты выходного сигнала. Для диапазона СВЧ (выше 30 МГц) большое значение имеют простая и надежная коммутация диапазонов, а также рациональная конструкция генератора.
Высокочастотный сигнал с генератора через конденсатор С4 поступает на затвор полевого транзистора VT3. Этим обеспечивается почти идеальная развязка нагрузки и генератора. Для установки напряжения смещения транзисторов VT3 и VT4 служат резисторы R7, R8, а токовый режим каскада определяют резисторы R12 — R 14. Для увеличения степени развязки выходное высокочастотное напряжение снимается с коллекторной цепи VT4.
Для стабилизации уровня сигнал ВЧ через конденсатор С9 подводится к выпрямителю с удвоением напряжения, выполненного на элементах VD1, VD2, С10, С11, R15. Пропорциональное амплитуде выходного сигнала выпрямленное напряжение дополнительно усиливается в цепи управления на VT5 и VT6. При отсутствии сигнала ВЧ транзистор VT6 полностью открыт; при этом к задающему генератору поступает максимальное напряжение питания. В результате облегчаются условия самовозбуждения генератора и в начальный момент устанавливается большая амплитуда его колебаний. Но это напряжение ВЧ через выпрямитель открывает VT5, при этом напряжение на базе VT6 увеличивается, что приводит к уменьшению напряжения питания генератора и в конечном счете к стабилизации амплитуды его колебаний. Равновесное состояние устанавливается при амплитуде сигнала ВЧ на коллекторе VT4 несколько выше 400 мВ.
Переменный резистор R17 (показан как потенциометр) в действительности представляет собой ВЧ аттенюатор и при отсутствии нагрузки на его выходе максимальное напряжение достигает четверти входного, т.е. 100 мВ. При нагрузке коаксиального кабеля на сопротивление 50 Ом (что является необходимым для его согласования в частотном диапазоне от 50 до 160 МГц и выше) на выходе генератора устанавливается напряжение ВЧ около 50 мВ, которое регулировкой аттенюатора может быть уменьшено до необходимого уровня.
В качестве регулятора R17 в схеме генератора был использован 50-омный аттенюатор фирмы Prech. Если для некоторых конкретных применений не требуется регулировки уровня выходного напряжения, аттенюатор R17 может быть заменен фиксированным резистором с сопротивлением 50 Ом.
Однако и в этом случае сохраняется возможность регулировки уровня напряжения ВЧ в некоторых пределах: с этой целью конденсатор С9 присоединяют не к коллектору VT4, а к его эмиттеру, при этом приходится учитывать небольшое изменение (уменьшение) уровня сигнала на высших частотах рабочего диапазона. Тогда нагрузку для VT4 образуют аттенюатор R17 и резисторы R11, R12. Увеличение амплитуды выходного высокочастотного напряжения может быть достигнуто замыканием резистора R11 проволочной перемычкой, если же требуется уменьшить амплитуду выходного напряжения, то резистор R11 оставляют в устройстве, а конденсаторы С7, С8 выпаивают. Еще большее уменьшение уровня выходного сигнала может быть получено снижением величины сопротивления R17, но в этом случае уже не будет согласования с кабелем, а на частотах выше 50 МГц это недопустимо!
Все детали генератора расположены на печатной плате небольших размеров. Катушки индуктивности генератора L1 — L3 намотаны на каркасах диаметром 7,5 мм. Их индуктивности подстраивают ферритовыми сердечниками с малыми потерями, предназначенными для работы в диапазоне УКВ. Катушка L3 имеет 62 витка, L2 — 15 и L1 — 5 витков провода ПЭЛ 0,2 (намотка всех катушек в один слой). Индуктивность WL1 выполнена в виде шлейфа, который одной своей стороной прикреплен к переключателю диапазонов, а другой — к конденсатору С1 переменной емкости. Размеры шлейфа приведены на рис. 2. Он выполнен из медного посеребренного провода диаметром 1,5 мм; для фиксации расстояний между его проводниками применяются три пластины из изоляционного материала с малыми потерями (например фторопласта), в которых просверлены по два отверстия диаметром 1,5 мм, находящиеся соответственно на расстоянии 10 и 2,5 мм (рис. 2).
Весь прибор размещают в металлическом корпусе размерами 45х120х75 мм. Если аттенюатор и ВЧ разъем установлены в корпусе на стороне, противоположной той, на которой находится печатная плата, то внутри корпуса прибора еще остается достаточно места для узлов блока питания: трансформатора питания мощностью 1 Вт с понижением напряжения сети до 15 В, выпрямительного моста и микросхемы 7812 (отечественный аналог- КР142ЕН8Б). В корпусе может быть размещен также миниатюрный частотомер с предварительным делителем частоты. При этом вход делителя следует подключить к коллектору VT4, а не к выходному разъему, что позволит производить отсчет частоты при любом напряжении ВЧ, снимаемом с аттенюатора R17.
Возможно изменение частотного диапазона прибора путем изменения индуктивности катушки контура или емкости конденсатора С1. При расширении частотного диапазона в сторону более высоких частот следует уменьшать потери контура настройки (применение в качестве С1 конденсатора с воздушным диэлектриком и керамической изоляцией, катушек индуктивности с малыми потерями). Кроме того, диоды VD1 и VD2 должны соответствовать этому расширенному диапазону частот, в противном случае с увеличением частоты выходное напряжение генератора будет увеличиваться, что объясняется уменьшением эффективности цепи стабилизации.
Для облегчения настройки параллельно С 1 подключают дополнительный переменный конденсатор малой емкости (электрический верньер) или же применяют механический верньер к конденсатору настройки с передаточным отношением 1:3 — 1:10.
От редакции. В этой конструкции транзисторы BF199 могут быть заменены отечественными — КТ339 с любым буквенным индексом, а при расширении диапазона генератора в сторону более высоких частот — КТ640, КТ642, КТ643. Вместо полевого транзистора BFW11 допустимо установить КП307Г или КП312, а вместо транзистора ВС252С подойдет КТ3107 с индексами Ж, И, К или Л. В качестве диодов можно применить детекторные диоды СВЧ, например, 2А201, 2А202А. Если же генератор работает на частотах, не превышающих 100 МГц, то могут быть использованы и диоды типа ГД507А (с коррекцией сопротивления резистора R11). Переключатель SA1 — ПГК. Мощность резисторов — 0,125 или 0,25 Вт.
Конденсатор С1 должен быть с воздушным диэлектриком и иметь керамическую или кварцевую изоляцию как статорных пластин от корпуса, так и роторных от оси; его максимальную емкость лучше ограничить 50 пф. Аттенюаторы типа, который применен в генераторе, нашей промышленностью не выпускаются. Вместо него допускается использовать плавный регулятор в цепи авторегулирования и обычный ступенчатый аттенюатор с П или Т-образными звеньями на выходе.
Итак, самый главный блок любого передатчика – это генератор. От того, насколько стабильно и точно работает генератор, зависит, сможет ли кто-то поймать переданный сигнал и нормально его принимать. В интернете валяется просто уйма различных схем жучков, в которых используются различные генераторы. Сейчас мы немного классифицируем все это.
Номиналы деталей всех приведенных схем рассчитаны с учетом того, что рабочая частота схемы составляет 60…110 МГц (то есть, перекрывает наш любимый УКВ-диапазон).
«Классика жанра».
Транзистор включен по схеме с общей базой. Резисторный делитель напряжения R1- R2 создает на базе смещение рабочей точки. Конденсатор C3 шунтирует R2 по высокой частоте.
R3 включен в эмиттерную цепь для ограничения тока протекающего через транзистор.
Конденсатор C1 и катушка L1 образуют частотозадающий колебательный контур.
Кондер C2 обеспечивает положительную обратную связь (ПОС), необходимую для генерации.
Механизм генерации
Упрощенно схему можно представить так:
Вместо транзистора мы ставим некий «элемент с отрицательным сопротивлением». По сути – усилительный элемент. То есть, ток на его выходе больше, чем ток на входе (так вот хитро).
К входу этого элемента подключен колебательный контур. С выхода элемента на этот же колебательный контур подана обратная связь (через кондер C2). Таким образом, когда на входе элемента ток увеличивается (происходит перезарядка контурного конденсатора), увеличивается ток и на выходе. Через обратную связь, он подается обратно на колебательный контур – происходит «подпитка». В результате, в контуре устаканиваются незатухающие колебания.
Все оказалось проще пареной репы (как всегда).
Разновидности
В безбрежном инете можно еще встретить такую реализацию этого же генератора:
Схема называется «емкостная трехточка». Принцип работы – тот же.
Во всех этих схемах сгенерированный сигнал можно снимать либо непосредственно с коллектора VT 1, либо использовать для этого катушку связи, связанную с контурной катушкой.
Эту схему выбираю я, и советую вам.
R1 – ограничивает ток генератора
R2 – задает смещение базы
C1, L1 – колебательный контур
C2 – конденсатор ПОС
Катушка L1 имеет отвод, к которому подключен эмиттер транзистора. Этот отвод должен быть расположен не ровно посередине, а ближе к «холодному» концу катушки (то есть тому, который соединен с проводом питания). Кроме того, можно вообще не делать отвод, а намотать дополнительную катушку, то есть – сделать трансформатор:
Эти схемы идентичны.
Механизм генерации:
Для понимания того, как работает такой генератор, давайте рассмотрим именно вторую схему. При этом, левая (по схеме) обмотка будет вторичной, правая – первичной.
Когда на верхней обкладке C1 увеличивается напряжение (то есть, ток во вторичной обмотке течет «вверх»), то на базу транзистора через конденсатор обратной связи C2 подается открывающий импульс. Это приводит к тому, что транзистор подает на первичную обмотку ток, этот ток вызывает увеличение тока во вторичной обмотке. Происходит подпитка энергией. В-общем – то, все тоже довольно просто.
Разновидности.
Мое небольшое ноу-хау: можно поставить между общим и базой диод:
Сигнал во всех этих схемах снимаем с эмиттера транзистора либо через дополнительную катушку связи непосредственно с контура.
Двухтактный генератор для ленивых
Самая простая схема генератора, какую только мне приходилось когда-либо видеть:
В этой схеме легко улавливается схожесть с мультивибратором. Я вам скажу больше – это и есть мультивибратор. Только вместо цепочек задержки на конденсаторе и резисторе (RC-цепи), здесь используются катушки индуктивности. Резистор R1 устанавливает ток через транзисторы. Кроме того, без него генерация просто-напросто, не пойдет.
Механизм генерации:
Допустим, VT1 открывается, через L1 течет коллекторный ток VT1. Соответственно, VT2 закрыт, через L2 течет открывающий базовый ток VT1. Но поскольку сопротивление катушек раз в 100…1000 меньше сопротивления резистора R1, то к моменту полного открытия транзистора, напряжение на них падает до очень маленького значения, и транзистор закрывается. Но! Поскольку до закрытия транзистора, через L1 тек большой коллекторный ток, то в момент закрытия происходит выброс напряжения (ЭДС самоиндукции), который подается на базу VT2 открывает его. Все начинается по новой, только с другим плечом генератора. И так далее…
Этот генератор имеет только один плюс – простота изготовления. Остальные – минусы.
Поскольку в нем отсутствует четкое времязадающее звено (колебательный контур или RC-цепь), то частоту такого генератора рассчитать весьма сложно. Она будет зависеть от свойств применяемых транзисторов, от напряжения питания, от температуры и т.д. Во-общем, в серьезных вещах этот генератор лучше не использовать. Однако, в диапазоне СВЧ его применяют довольно часто.
Двухтактный генератор для трудолюбивых
Другой генератор, который мы рассмотрим – тоже двухтактный. Однако, он содержит колебательный контур, что делает его параметры более стабильными и прогнозируемыми. Хотя, по сути, он тоже довольно прост.
Что мы здесь видим?
Опытный глаз (да и не сильно опытный), обнаружит и в этой схеме схожесть с мультивибратором. Ну что же – оно так и есть!
Чем примечательна данная схема? Да тем, что ввиду использования двухтактного включения, она позволяет развивать двойную мощность, по сравнению со схемами 1-тактных генераторов, при том же напряжении питания и при условии применения тех же транзисторов. Во как! Ну, в общем, у нее почти нет недостатков:)
Механизм генерации
При перезаряде конденсатора в одну или другую сторону, через один из конденсаторов обратной связи поступает ток на соответствующий транзистор. Транзистор открывается, и добавляет энергию в «нужном» направлении. Вот и вся премудрость.
Особо изощренных вариантов исполнения этой схемы я не встречал…
Теперь немного креатива.
Генератор на логических элементах
Если использование транзисторов в генераторе кажется вам несовременным или громоздким или недопустимым по религиозным соображениям – выход есть! Можно использовать вместо транзисторов микросхемы. Обычно используется логика: элементы НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, реже – Исключающее ИЛИ. Вообще говоря, нужны только элементы НЕ, остальное – излишества, только лишь ухудшающие скоростные параметры генератора.
Видим страшную схему.
Квадратики с дырочкой в правом боку – это инвертеры. Ну или – «элементы НЕ». Дырочка как раз указывает на то, что сигнал инвертируется.
Что такое элемент НЕ с точки зрения банальной эрудиции? Ну, то есть, с точки зрения аналоговой техники? Правильно, это усилитель с обратным выходом. То есть, при увеличении напряжения на входе усилителя, напряжение на выходе пропорционально уменьшается . Схему инвертера можно изобразить примерно так (упрощенно):
Это конечно, слишком просто. Но доля правды в этом есть.
Впрочем, нам пока что это не столь важно.
Итак, смотрим схему генератора. Имеем:
Два инвертера (DD1.1, DD1.2)
Резистор R1
Колебательный контур L1 C1
Заметьте, что колебательный контур в этой схеме – последовательный. То есть, конденсатор и катушка стоят друг за другом. Но это – все равно колебательный контур, он рассчитывается по тем же формулам, и ничуть ни хуже (и не лучше) своего параллельного собрата.
Начнем сначала. Зачем нам нужен резистор?
Резистор создает отрицательную обратную связь (ООС) между выходом и входом элемента DD1.1. Это надо для того, чтобы держать под контролем коэффициент усиления – это раз, а также – чтоб создать на входе элемента начальное смещение – это два. Как это работает, подробно мы рассмотрим где-нибудь в обучалке по аналоговой технике. Пока что уясним, что благодаря этому резистору, на выходе и входе элемента, в отсутствие входного сигнала, устаканивается напряжение, равное половине напряжения питания. Точнее – среднему арифметическому напряжений логических «нуля» и «единицы». Не будем пока на этом заморачиваться, у нас еще много дел…
Итак, на одном элементе мы получили инвертирующий усилитель. То есть, усилитель, который «переворачивает» сигнал вверх ногами: если на входе много – на выходе мало, и наоборот. Второй элемент служит для того, чтобы сделать этот усилитель неинвертирующим. То есть, он переворачивает сигнал еще раз. И в таком виде, усиленный сигнал подается на выход, на колебательный контур.
А ну-ка, смотрим внимательно на колебательный контур? Как он включен? Правильно! Он включен между выходом и входом усилителя. То есть, он создает положительную обратную связь (ПОС). Как мы уже знаем из рассмотрения предыдущих генераторов, ПОС нужна для генератора, как валерьянка для кота. Без ПОС ни один генератор не сможет что? Правильно – возбудиться. И начать генерацию…
Все наверно знают такую вещь: если к входу усилителя подключить микрофон, к выходу – динамик, то при поднесении микрофона к динамику, начинается противный «свист». Это – ни что иное как генерация. Мы же подаем сигнал с выхода усилителя на вход. Возникает ПОС. Как следствие, усилитель начинает генерить.
Ну, короче, посредством LC -цепочки в нашем генераторе создается ПОС, приводящая к возбуждению генератора на резонансной частоте колебательного контура.
Ну что, сложно?
Если (сложно)
{
чешем (репу) ;
читаем еще раз;
}
Теперь поговорим о разновидностях подобных генераторов.
Во-первых, вместо колебательного контура, можно включить кварц. Получится стабилизированный генератор, работающий на частоте кварца:
Если в цепь ОС элемента DD1.1 включить вместо резистора колебательный контур – можно завести генератор на гармониках кварца. Для получения какой-либо гармоники, нужно, чтобы резонансная частота контура была близка к частоте этой гармоники:
Если генератор делается из элементов И-НЕ или ИЛИ-НЕ, то входы этих элементов нужно запараллелить, и включать как обычный инвертор. Если используем Исключающее ИЛИ, то один из входов каждого элемента сажается на + питания.
Пара слов о микросхемах.
Предпочтительнее использовать логику ТТЛШ или быстродействующий КМОП.
Серии ТТЛШ: К555, К531, КР1533
Например, микросхема К1533ЛН1 – 6 инверторов.
Серии КМОП: КР1554, КР1564 (74 AC , 74 HC), например – КР1554ЛН1
На крайний случай – старая добрая серия К155 (ТТЛ). Но ее частотные параметры оставляют желать лучшего, так что – я бы не стал использовать эту логику.
Рассмотренные здесь генераторы – далеко не все, что могут повстречаться вам в этой нелегкой жизни. Но зная основные принципы работы этих генераторов, будет уже намного проще понять работу других, укротить их и заставить работать на себя:)
Высокочастотные генераторы служат для образования колебаний электрического тока в интервале частот от нескольких десятков килогерц до сотен мегагерц. Такие устройства создают с применением контуров колебаний LС или резонаторов на кварцах, которые являются элементами задания частоты. Схемы работы остаются такими же. В некоторых цепях контуры гармонических колебаний заменяются .
Генератор ВЧ
Устройство для остановки электросчетчика энергии служит для питания электроприборов бытового назначения. Его выходное напряжение 220 вольт, потребляемая мощность 1 киловатт. Если в приборе применить составляющие элементы с характеристиками мощнее, то от него можно запитывать более мощные устройства.
Такой прибор включается в розетку бытовой сети, от него идет питание на нагрузку потребителей. Схема электрических проводов не подвергается каким-либо изменениям. Систему заземления подключать нет необходимости. Счетчик при этом работает, но учитывает примерно 25% энергии сети.
Действие устройства остановки в подключении нагрузки не к питанию сети, а к конденсатору. Заряд этого конденсатора совпадает с синусоидой напряжения сети. Заряд происходит высокочастотными импульсами. Ток, который расходуется потребителями из сети, состоит из высокочастотных импульсов.
Счетчики (электронные) имеют преобразователь, который не чувствителен к высоким частотам. Поэтому, расход энергии импульсного вида счетчик учитывает с отрицательной погрешностью.
Схема прибора
Главные составляющие элементы прибора: выпрямитель, емкость, транзистор. Конденсатор подключен по последовательной цепи с выпрямителем, когда выпрямитель производит работу на транзистор, заряжается в данный момент времени до размера напряжения линии питания.
Зарядка осуществляется частотными импульсами 2 кГц. На нагрузке и емкости напряжение близко к синусу на 220 вольт. Для ограничения тока транзистор в период заряда емкости, предназначен резистор, подключенный с каскадом ключа по последовательной схеме.
Генератор выполнен на логических элементах. Он образует импульсы 2 кГц с амплитудой на 5 вольт. Сигнальная частота генератора определена свойствами элементов С2-R7. Такие свойства могут использоваться для настройки максимальной погрешности учета расхода энергии. Создатель импульсов выполнен на транзисторах Т2 и Т3. Он предназначен для управления ключом Т1. Создатель импульсов рассчитан так, что транзистор Т1 начинает насыщаться в открытом виде. Поэтому на нем расходуется небольшая мощность. Транзистор Т1 тоже закрывается.
Выпрямитель, трансформатор и остальные элементы создают блок питания низкой стороны схемы. Такой блок питания работает на 36 В для микросхемы генератора.
Сначала делают проверку блока питания отдельно от схемы с низким напряжением. Блок должен создавать ток выше 2-х ампер и напряжение 36 вольт, 5 вольт для генератора с малой мощностью. Далее делают наладку генератора. Для этого отключают силовую часть. От генератора должны идти импульсы размером 5 вольт, частотой 2 килогерца. Для настройки выбирают конденсаторы С2 и С3.
Создатель импульсов при проверке должен выдавать импульсный ток на транзисторе около 2 ампер, иначе транзистор выйдет из строя. Для проверки такого состояния включают шунт, при выключенной силовой схеме. Напряжение импульсов на шунте измеряют осциллографом на работающем генераторе. Основываясь на расчете, вычисляют значение тока.
Далее, проверяют силовую часть. Восстанавливают все цепи по схеме. Конденсатор отключают, вместо нагрузки применяют лампу. При подключении прибора напряжение при нормальной работоспособности прибора должно равняться 120 вольт. На осциллографе видно напряжение нагрузки импульсами с частотой, определенной генератором. Импульсы модулируются синусом напряжения сети. На сопротивлении R6 – импульсами выпрямленного напряжения.
При исправности устройства включают емкость С1, в результате напряжение повышается. При дальнейшем повышении размера емкости С1 доходит до 220 вольт. Во время этого процесса нужно контролировать температуру транзистора Т1. При сильном нагревании на небольшой нагрузке возникает опасность, что он не вошел в режим насыщения или не осуществилось полное закрытие. Тогда нужно сделать настройку создания импульсов. На практике такого нагрева не наблюдается.
В итоге, подключается нагрузка по номиналу, определяется емкость С1 такого значения, чтобы создать для нагрузки напряжение 220 вольт. Емкость С1 выбирают осторожно, с небольших значений, потому что повышение емкости резко повышает ток транзистора Т1. Амплитуду токовых импульсов определяют, если подключить осциллограф к резистору R6 по параллельной схеме. Импульсный ток не поднимется выше допускаемого для определенного транзистора. Если нужно, то ток ограничивают путем повышения значения сопротивления резистора R6. Оптимальным решением будет выбрать наименьший размер емкости конденсатора С1.
При данных радиодеталях прибор рассчитан на потребление 1 киловатта. Чтобы повысить мощность потребления, нужно применить более мощные силовые элементы ключа на транзисторе и выпрямителя.
При выключенных потребителях устройство расходует немалую мощность, учитываемую счетчиком. Поэтому лучше выключать этот прибор при отключенной нагрузки.
Принцип работы и конструкция полупроводникового генератора ВЧ
Генераторы высокой частоты выполнены на широко применяемой схеме. Различия генераторов заключаются в цепочке RС эмиттера, которая задает транзистору режим по току. Для образования обратной связи в цепи генератора от индуктивной катушки создают вывод клеммы. Генераторы ВЧ работают нестабильно на из-за влияния транзистора на колебания. Свойства транзистора могут измениться при колебаниях температуры и разности потенциалов. Поэтому образующаяся частота не остается постоянной величиной, а «плавает».
Чтобы транзистор не влиял на частоту, нужно уменьшить связь контура колебаний с транзистором до минимальной. Для этого нужно снизить размеры емкостей. На частоту оказывает влияние изменение нагрузочного сопротивления. Поэтому нужно между нагрузкой и генератором включить повторитель. Для подключения напряжения к генератору применяют постоянные блоки питания с небольшими импульсами напряжения.
Генераторы, сделанные по схеме, изображенной выше, имеют максимальные характеристики, собраны на . Во многих схемах генераторов ВЧ сигнал выхода снимается с контура колебаний через небольшой конденсатор, а также с электродов транзистора. Здесь нужно учесть, что вспомогательная нагрузка контура колебаний изменяет его свойства и частоту работы. Часто это свойство применяют для замера разных физических величин, для проверки технологических параметров.
На этой схеме показан измененный генератор высокой частоты. Значение обратной связи и лучшие условия возбуждения выбирают при помощи элементов емкости.
Из всего количества схем генераторов выделяются варианты с ударным возбуждением. Они действуют за счет возбуждения контура колебаний сильным импульсом. В итоге электронного удара в контуре образуются затухающие колебания по синусоидальной амплитуде. Такое затухание происходит из-за потерь в контуре гармонических колебаний. Скорость таких колебаний вычисляется по добротности контура.
Сигнал ВЧ на выходе будет стабильным в том случае, если импульсы будут иметь высокую частоту. Такой вид генераторов самый старый из всех рассматриваемых.
Ламповый генератор ВЧ
Чтобы получить плазму с определенными параметрами, необходимо подвести необходимую величину к разряду мощности. Для эмиттеров на плазме, работа которых основана на разряде высокой частоты, применяется схема подведения мощности. Схема изображена на рисунке.
На лампах преобразовывает энергию электрического постоянного тока в переменный ток. Главным элементом работы генератора стала электронная лампа. В нашей схеме это тетроды ГУ-92А. Это устройство представляет собой электронную лампу на четырех электродах: анод, экранирующая сетка, управляющая сетка, катод.
Сетка управления, на которую поступает сигнал высокой частоты малой амплитуды, закрывает часть электронов, когда сигнал характеризуется отрицательной амплитудой, и повышает ток на аноде, при положительном сигнале. Экранирующая сетка создает фокус электронного потока, увеличивает усиление лампы, снижает емкость прохода между сеткой управления и анодом в сравнении с 3-электродной системой в сотни раз. Это уменьшает выходные искажения частот на лампе при действии на высоких частотах.
Генератор состоит из цепей:
- Цепь накала с питанием низкого напряжения.
- Цепь возбуждения и питания сетки управления.
- Цепь питания сетки экрана.
- Анодная цепь.
Между антенной и выходом генератора находится ВЧ трансформатор. Он предназначен для отдачи мощности на эмиттер от генератора. Нагрузка контура антенны не равна величине отбираемой наибольшей мощности от генератора. Эффективность передачи мощности от каскада выхода усилителя к антенне может быть достигнута при согласовании. Элементом согласования выступает емкостный делитель в цепи контура анода.
Элементом согласования может работать трансформатор. Его наличие необходимо в разных согласующих схемах, потому что без трансформатора не осуществится высоковольтная развязка.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное.
Генераторы ВЧ
Итак, самый главный блок любого передатчика – это генератор. От того, насколько стабильно и точно работает генератор, зависит, сможет ли кто-то поймать переданный сигнал и нормально его принимать.
В нашем ненаглядном Интернете валяется просто уйма различных схем жучков, в которых используются различные генераторы. Сейчас мы немного классифицируем эту уйму.
Номиналы деталей всех приведенных схем рассчитаны с учетом того, что рабочая частота схемы составляет 60…110 МГц (то есть, перекрывает наш любимый УКВ-диапазон).
«Классика жанра».
Транзистор включен по схеме с общей базой. Резисторный делитель напряжения R1- R2 создает на базе смещение рабочей точки. Конденсатор C3 шунтирует R2 по высокой частоте.
R3 включен в эмиттерную цепь для ограничения тока протекающего через транзистор.
Конденсатор C1 и катушка L1 образуют частотозадающий колебательный контур.
Кондер C2 обеспечивает положительную обратную связь (ПОС), необходимую для генерации.
Механизм генерации
Упрощенно схему можно представить так:
Вместо транзистора мы ставим некий «элемент с отрицательным сопротивлением». По сути – усилительный элемент. То есть, ток на его выходе больше, чем ток на входе (так вот хитро).
К входу этого элемента подключен колебательный контур. С выхода элемента на этот же колебательный контур подана обратная связь (через кондер C2). Таким образом, когда на входе элемента ток увеличивается (происходит перезарядка контурного конденсатора), увеличивается ток и на выходе. Через обратную связь, он подается обратно на колебательный контур – происходит «подпитка». В результате, в контуре устаканиваются незатухающие колебания.
Все оказалось проще пареной репы (как всегда).
Разновидности
В безбрежном инете можно еще встретить такую реализацию этого же генератора:
Схема называется «емкостная трехточка». Принцип работы – тот же.
Во всех этих схемах сгенерированный сигнал можно снимать либо непосредственно с коллектора VT 1, либо использовать для этого катушку связи, связанную с контурной катушкой.
Эту схему выбираю я, и советую вам.
R1 – ограничивает ток генератора,
R2 – задает смещение базы,
C1, L1 – колебательный контур,
C2 – кондер ПОС
Катушка L1 имеет отвод, к которому подключен эмиттер транзистора. Этот отвод должен быть расположен не ровно посередине, а ближе к «холодному» концу катушки (то есть тому, который соединен с проводом питания). Кроме того, можно вообще не делать отвод, а намотать дополнительную катушку, то есть – сделать трансформатор:
Эти схемы идентичны.
Механизм генерации:
Для понимания того, как работает такой генератор, давайте рассмотрим именно вторую схему. При этом, левая (по схеме) обмотка будет вторичной, правая – первичной.
Когда на верхней обкладке C1 увеличивается напряжение (то есть, ток во вторичной обмотке течет «вверх»), то на базу транзистора через конденсатор обратной связи C2 подается открывающий импульс. Это приводит к тому, что транзистор подает на первичную обмотку ток, этот ток вызывает увеличение тока во вторичной обмотке. Происходит подпитка энергией. В-общем – то, все тоже довольно просто.
Разновидности.
Мое небольшое ноу-хау: можно поставить между общим и базой диод:
Сигнал во всех этих схемах снимаем с эмиттера транзистора либо через дополнительную катушку связи непосредственно с контура.
Двухтактный генератор для ленивых
Самая простая схема генератора, какую только мне приходилось когда-либо видеть:
В этой схеме легко улавливается схожесть с мультивибратором. Я вам скажу больше – это и есть мультивибратор. Только вместо цепочек задержки на конденсаторе и резисторе (RC-цепи), здесь используются катушки индуктивности. Резистор R1 устанавливает ток через транзисторы. Кроме того, без него генерация просто-напросто, не пойдет.
Механизм генерации:
Допустим, VT1 открывается, через L1 течет коллекторный ток VT1. Соответственно, VT2 закрыт, через L2 течет открывающий базовай ток VT1. Но поскольку сопротивление катушек раз в 100…1000 меньше сопротивления резистора R1, то к моменту полного открытия транзистора, напряжение на них падает до очень маленького значения, и транзистор закрывается. Но! Поскольку до закрытия транзистора, через L1 тек большой коллекторный ток, то в момент закрытия происходит выброс напряжения (ЭДС самоиндукции), который подается на базу VT2 открывает его. Все начинается по новой, только с другим плечом генератора. И так далее…
Этот генератор имеет только один плюс – простота изготовления. Остальные – минусы.
Поскольку в нем отсутствует четкое времязадающее звено (колебательный контур или RC-цепь), то частоту такого генератора рассчитать весьма сложно. Она будет зависеть от свойств применяемых транзисторов, от напряжения питания, от температуры и т.д. Во-общем, в серьезных вещах этот генератор лучше не использовать. Однако, в диапазоне СВЧ его применяют довольно часто.
Двухтактный генератор для трудолюбивых
Другой генератор, который мы рассмотрим – тоже двухтактный. Однако, он содержит колебательный контур, что делает его параметры более стабильными и прогнозируемыми. Хотя, по сути, он тоже довольно прост.
Что мы здесь видим?
Видим колебательный контур L1 C1,
А дальше видим каждой твари по паре:
Два транзистора: VT1, VT2
Два конденсатора обратной связи: С2, С3
Два резистора смещения: R1, R2
Опытный глаз (да и не сильно опытный), обнаружит и в этой схеме схожесть с мультивибратором. Ну что же – оно так и есть!
Чем примечательна данная схема? Да тем, что ввиду использования двухтактного включения, она позволяет развивать двойную мощность, по сравнению со схемами 1-тактных генераторов, при том же напряжении питания и при условии применения тех же транзисторов. Во как! Ну, в общем, у нее почти нет недостатков:)
Механизм генерации
При перезаряде конденсатора в одну или другую сторону, через один из конденсаторов обратной связи поступает ток на соответствующий транзистор. Транзистор открывается, и добавляет энергию в «нужном» направлении. Вот и вся премудрость.
Особо изощренных вариантов исполнения этой схемы я не встречал…
Теперь немного креатива.
Генератор на логических элементах
Если использование транзисторов в генераторе кажется вам несовременным или громоздким или недопустимым по религиозным соображениям – выход есть! Можно использовать вместо транзисторов микросхемы. Обычно используется логика: элементы НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, реже – Исключающее ИЛИ. Вообще говоря, нужны только элементы НЕ, остальное – излишества, только лишь ухудшающие скоростные параметры генератора.
Видим страшную схему.
Квадратики с дырочкой в правом боку – это инвертеры. Ну или – «элементы НЕ». Дырочка как раз указывает на то, что сигнал инвертируется.
Что такое элемент НЕ с точки зрения банальной эрудиции? Ну, то есть, с точки зрения аналоговой техники? Правильно, это усилитель с обратным выходом. То есть, при увеличении напряжения на входе усилителя, напряжение на выходе пропорционально уменьшается . Схему инвертера можно изобразить примерно так (упрощенно):
Это конечно, слишком просто. Но доля правды в этом есть.
Впрочем, нам пока что это не столь важно.
Итак, смотрим схему генератора. Имеем:
Два инвертера (DD1.1, DD1.2)
Резистор R1
Колебательный контур L1 C1
Заметьте, что колебательный контур в этой схеме – последовательный. То есть, конденсатор и катушка стоят друг за другом. Но это – все равно колебательный контур, он рассчитывается по тем же формулам, и ничуть ни хуже (и не лучше) своего параллельного собрата.
Начнем сначала. Зачем нам нужен резистор?
Резистор создает отрицательную обратную связь (ООС) между выходом и входом элемента DD1.1. Это надо для того, чтобы держать под контролем коэффициент усиления – это раз, а также – чтоб создать на входе элемента начальное смещение – это два. Как это работает, подробно мы рассмотрим где-нибудь в обучалке по аналоговой технике. Пока что уясним, что благодаря этому резистору, на выходе и входе элемента, в отсутствие входного сигнала, устаканивается напряжение, равное половине напряжения питания. Точнее – среднему арифметическому напряжений логических «нуля» и «единицы». Не будем пока на этом заморачиваться, у нас еще много дел…
Итак, на одном элементе мы получили инвертирующий усилитель. То есть, усилитель, который «переворачивает» сигнал вверх ногами: если на входе много – на выходе мало, и наоборот. Второй элемент служит для того, чтобы сделать этот усилитель неинвертирующим. То есть, он переворачивает сигнал еще раз. И в таком виде, усиленный сигнал подается на выход, на колебательный контур.
А ну-ка, смотрим внимательно на колебательный контур? Как он включен? Правильно! Он включен между выходом и входом усилителя. То есть, он создает положительную обратную связь (ПОС). Как мы уже знаем из рассмотрения предыдущих генераторов, ПОС нужна для генератора, как валерьянка для кота. Без ПОС ни один генератор не сможет что? Правильно – возбудиться. И начать генерацию…
Все наверно знают такую вещь: если к входу усилителя подключить микрофон, к выходу – динамик, то при поднесении микрофона к динамику, начинается противный «свист». Это – ни что иное как генерация. Мы же подаем сигнал с выхода усилителя на вход. Возникает ПОС. Как следствие, усилитель начинает генерить.
Ну, короче, посредством LC -цепочки в нашем генераторе создается ПОС, приводящая к возбуждению генератора на резонансной частоте колебательного контура.
Ну что, сложно?
Если (сложно)
{
чешем (репу) ;
читаем еще раз;
}
Теперь поговорим о разновидностях подобных генераторов.
Во-первых, вместо колебательного контура, можно включить кварц. Получится стабилизированный генератор, работающий на частоте кварца:
Если в цепь ОС элемента DD1.1 включить вместо резистора колебательный контур – можно завести генератор на гармониках кварца. Для получения какой-либо гармоники, нужно, чтобы резонансная частота контура была близка к частоте этой гармоники:
Ветряные генераторы для дачного участка своими руками
Электроснабжение дома, удаленного от цивилизации, задача актуальная. Нередко решить ее можно только за счет установки локальной электростанции. Отсутствие возможности подключения загородного дома к центральной электросети требует от владельцев приусадебных участков обратить внимание на альтернативные источники энергии.
Эффективность ветряных геренаторов
Предлагаемые варианты конструкций локальных электростанций на жидком топливе не обладают высокой эффективностью. Связано это с тем, что расход дизельного топлива очень велик, в результате затраты на электроэнергию ощутимо бьют по кошельку.
Существует весьма привлекательная альтернатива: установка на приусадебном участке ветряного генератора, который можно собрать собственными руками. Таким образом, электроэнергия, в буквальном смысле слова, получается из воздуха. Ветрогенераторы преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую. Данный тип конструкций получил широкое распространение в развитых странах. Несложные модели ветрогенераторов для частного пользования с высоким коэффициентом полезного действия, позволяют создать эффективную систему электроснабжения загородного участка.
Изготовить ветрогенератор самостоятельно можно в одном из двух вариантов: роторном или винтовом. Наибольшее распространение получили ветрогенераторы роторного типа. Они подразделяются на такие виды: карусельное ветряное колесо, двухъярусное роторное колесо, ротор Савониуса и четырехлопастное колесо.
Для того, чтобы сконструировать, к примеру, четырехлопастное колесо, потребуется хорошо сохранившаяся металлическая бочка. Ее нужно разрезать болгаркой или шлифовальной машинкой и укрепить края арматурой, сделав ребра жесткости. Полученные лопасти закрепляются на крестовине, а после этого на роторе.
Что учесть при установке генераторов?
Чтобы сделанный ветряк функционировал нормально, нужно предусмотреть ряд факторов. Хороший эффект можно получить при силе ветра 3- 5 метров в секунду и более. В основу такой конструкции кроме роторного колеса, должны также войти мощный генератор, реле-генератор, преобразователь напряжения и аккумулятор.
Отталкиваясь от существующих климатических условий в районе приусадебного участка, ветрогенераторы снабжаются тем или иным дополнительным оборудованием, благодаря которому конструкция будет иметь максимальную производительность, а также обладать хорошими характеристиками экономичности. Таким образом, на основании общего подхода к конструкции роторных ветряков, проводится адаптация к конкретным природным условиям.
Установка ветрянного генератора на приусадебном участке
Существует весьма привлекательная альтернатива: установка на приусадебном участке ветряного генератора, который можно собрать собственными руками. Таким образом, электроэнергия, в буквальном смысле слова, получается из воздуха. Ветрогенераторы преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую. Данный тип конструкций получил широкое распространение в развитых странах. Несложные модели ветрогенераторов для частного пользования с высоким коэффициентом полезного действия, позволяют создать эффективную систему электроснабжения загородного участка.
Изготовить ветрогенератор самостоятельно можно в одном из двух вариантов: роторном или винтовом. Наибольшее распространение получили ветрогенераторы роторного типа. Они подразделяются на такие виды: карусельное ветряное колесо, двухъярусное роторное колесо, ротор Савониуса и четырехлопастное колесо.
Для того, чтобы сконструировать, к примеру, четырехлопастное колесо, потребуется хорошо сохранившаяся металлическая бочка. Ее нужно разрезать болгаркой или шлифовальной машинкой и укрепить края арматурой, сделав ребра жесткости. Полученные лопасти закрепляются на крестовине, а после этого на роторе.
Чтобы сделанный ветряк функционировал нормально, нужно предусмотреть ряд факторов. Хороший эффект можно получить при силе ветра 3- 5 метров в секунду и более. В основу такой конструкции кроме роторного колеса, должны также войти мощный генератор, реле-генератор, преобразователь напряжения и аккумулятор.
Отталкиваясь от существующих климатических условий в районе приусадебного участка, ветрогенераторы снабжаются тем или иным дополнительным оборудованием, благодаря которому конструкция будет иметь максимальную производительность, а также обладать хорошими характеристиками экономичности. Таким образом, на основании общего подхода к конструкции роторных ветряков, проводится адаптация к конкретным природным условиям.
Ветряные генераторы для дачного участка видео
Читаем дальше — узнаём больше!
Оценка: 2.5 из 5
Голосов: 156
Мощный генератор ВЧ на MOSFET-транзисторе — Gnativ.ru
Юным радиолюбителям посвящается…
Предисловие
Радиосигнал, однажды сгенерированный, уносится в глубь Вселенной со скоростью света… Эта фраза, прочитанная в журнале «Юный техник» в далеком детстве произвела на меня очень сильное впечатление и уже тогда я твердо решил, что обязательно пошлю свой сигнал нашим «братьям по разуму», чего бы мне это не стоило. Но путь, от желания до воплощения мечты долог и непредсказуем…
Когда я только начинал заниматься радиоделом, мне очень хотелось построить портативную радиостанцию. В то время я думал, что она состоит из динамика, антенны и батарейки. Стоит только соединить их в правильном порядке и можно будет разговаривать с друзьями где-бы они не находились… Я изрисовал не одну тетрадку возможными схемами, добавлял всевозможные лампочки, катушки и проводки. Сегодня эти воспоминания вызывают у меня лишь улыбку, но тогда мне казалось, что еще чуть-чуть и чудо-устройство будет у меня в руках…
Я помню свой первый радиопередатчик. В 7 классе я ходил в кружок спортивной радиопеленгации (т.н. охоты на лис). В один из прекрасных весенних дней наша последняя «лиса» — приказала долго жить. Руководитель кружка, недолго думая, вручил мне её со словами — «… ну, ты там её почини…». Я наверное был страшно горд и счастлив, что мне доверили столь почетную миссию, но мои знания электроники на тот момент не дотягивали до «кандидатского минимума». Я умел отличать транзистор от диода и приблизительно представлял как они работают по отдельности, но как они работают вместе — для меня это было загадкой. Придя домой, я с благоговейным трепетом вскрыл небольшую металлическую коробочку. Внутри неё оказалась плата, состоящая из мультивибратора и генератора РЧ на транзисторе П416. Для меня это была вершина схемотехники. Самой загадочной деталью в данном устройстве была катушка задающего генератора (3,5МГц.), намотанная на броневом сердечнике. Детское любопытство пересилило здравый смысл и острая металлическая отвертка впилась в броневой кожух катушки. «Хрясь» — раздался хруст и кусок броневого корпуса катушки, со стуком упал на пол. Пока он падал, мое воображение уже нарисовало картину моего расстрела руководителем нашего кружка…
У этой истории был счастливый конец, правда случился он через месяц. «Лису» я все-таки починил, хотя точнее сказать — сделал её заново. Плата радиомаяка, сделанная из фольгированного гетинакса, не выдержала пыток моим 100 ваттным паяльником, дорожки отслоились от постоянной перепайки деталей… Пришлось плату делать заново. Спасибо моему папе, что принес (достал где-то с большим трудом) фольгированный гетинакс, а маме — за дорогой французский красный лак для ногтей, который я использовал для рисования платы. Новый броневой сердечник мне достать не удалось, но зато удалось аккуратно склеить старый клеем БФ… Отремонтированный радиомаяк радостно послал в эфир свое слабое «ПИ-ПИ-ПИ», но для меня это было сравни запуску первого искусственного спутника Земли, возвестившего человечеству о начале космической эры таким-же прерывистым сигналом на частоте 20 и 40 МГц. Вот такая история…
Схема устройства
В мире существует огромное количество схем генераторов, способных генерировать колебания различной частоты и мощности. Обычно, это достаточно сложные устройства на диодах, лампах, транзисторах или других активных элементах. Их сборка и настройка требует некоторого опыта и наличия дорогих приборов. И чем выше частота и мощность генератора, тем сложнее и дороже нужны приборы, тем опытнее должен быть радиолюбитель в данной теме.
Но сегодня, мне бы хотелось рассказать о достаточно мощном генераторе ВЧ, построенном всего на одном транзисторе. Причем работать этот генератор может на частотах до 2ГГц и выше и генерировать достаточно большую мощность — от единиц до десятков ватт, в зависимости от типа применяемого транзистора. Отличительной особенностью данного генератора, является использование симметричного дипольного резонатора, своеобразного открытого колебательного контура с индуктивной и емкостной связью. Не стоит пугаться такого названия — резонатор представляет собой две параллельные металлические полоски, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга.
Свои первые опыты с генераторами подобного вида я проводил ещё в начале 2000-х годов, когда для меня стали доступны мощные ВЧ-транзисторы. С тех пор я периодически возвращался к этой теме, пока в середине лета на сайте VRTP.ru не возникла тема по использованию мощного однотранзисторного генератора в качестве источника ВЧ-излучения для глушения бытовой техники (музыкальных центров, магнитол, телевизоров) за счет наведения модулированных ВЧ-токов в электронных схемах этих устройств. Накопленный материал и лег в основу данной статьи.
Схема мощного генератора ВЧ, достаточно проста и состоит из двух основных блоков:
- Непосредственно сам автогенератор ВЧ на транзисторе;
- Модулятор — устройство для периодической манипуляции (запуска) генератора ВЧ сигналом звуковой (любой другой) частоты.
Детали и конструкция
«Сердцем» нашего генератора является высокочастотный MOSFET-транзистор. Это достаточно дорогостоящий и мало распространенный элемент. Его можно купить за приемлемую цену в китайских интернет-магазинах или найти в высокочастотном радиооборудовании — усилителях/генераторах высокой частоты, а именно, в платах базовых станций сотовой связи различных стандартов. В своем большинстве эти транзисторы разрабатывались именно под данные устройства.
Такие транзисторы, визуально и конструктивно отличаются от привычных с детства многим радиолюбителям КТ315 или МП38 и представляют собой «кирпичики» с плоскими выводами на мощной металлической подложке. Они бывают маленькие и большие в зависимости от выходной мощности. Иногда, в одном корпусе располагаются два транзистора на одной подложке (истоке). Вот как они выглядят:
Линейка внизу, поможет вам оценить их размеры. Для создания генератора могут быть использованы любые MOSFET-транзисторы. Я пробовал в генераторе следующие транзисторы: MRF284, MRF19125, MRF6522-70, MRF9085, BLF1820E, PTFA211801E — все они работают. Вот как данные транзисторы выглядят внутри:
Внутренняя структура мощного MOSFET транзистора PTFA211801E
Вторым, необходимым материалом для изготовления данного устройства является медь. Необходимы две полоски данного металла шириной 1-1,5см. и длинной 15-20см (для частоты 400-500 МГц). Можно сделать резонаторы любой длинны, в зависимости от желаемой частоты генератора. Ориентировочно, она равна 1/4 длинны волны.
Я использовал медь, толщиной 0,4 и 1 мм. Менее тонкие полоски — будут плохо держать форму, но в принципе и они работоспособны. Вместо меди, можно использовать и латунь. Резонаторы из альпака (вид латуни) тоже успешно работают. В самом простом варианте, резонаторы можно сделать из двух кусочков проволоки, диаметром 0,8-1,5 мм.
Помимо ВЧ-транзистора и меди, для изготовления генератора понадобится микросхема 4093 — это 4 элемента 2И-НЕ с триггерами Шмитта на входе. Её можно заменить на микросхему 4011 (4 элемента 2И-НЕ) или её российский аналог — К561ЛА7. Также можно использовать другой генератор для модуляции, например, собранный на таймере 555. А можно вообще исключить из схемы модулирующую часть и получить просто ВЧ-генератор.
В качестве ключевого элемента применен составной p-n-p транзистор TIP126 (можно использовать TIP125 или TIP127, они отличаются только максимально допустимым напряжением). По паспорту он выдерживает 5А, но очень сильно греется. Поэтому необходим радиатор для его охлаждения. В дальнейшем, я использовал P-канальные полевые транзисторы типа IRF4095 или P80PF55.
Сборка устройства
Устройство может быть собрано как на печатной плате, так и навесным монтажом с соблюдением правил для ВЧ-монтажа. Топология и вид моей платы приведены ниже:
Эта плата рассчитана на транзистор типа MRF19125 или PTFA211801E. Для него прорезается отверстие в плате, соответствующее размеру истока (теплоотводящей пластины).
Одним из важных моментов сборки устройства является обеспечение теплоотвода от истока транзистора. Я применил различные радиаторы, подходящие по размеру. Для кратковременных экспериментов — таких радиаторов достаточно. Для долговременной работы — необходим радиатор достаточно большой площади или применение схемы обдува вентилятором.
Включение устройства без радиатора, чревато быстрым перегревом транзистора и выходом из строя этого дорогостоящего радиоэлемента.
Для экспериментов, мною были изготовлены несколько генераторов по разные транзисторы. Также я сделал фланцевые крепления полосковых резонаторов, чтобы можно было их менять без постоянного нагрева транзистора. Представленные ниже фотографии помогут вам разобраться в деталях монтажа.
Запуск устройства
Перед запуском генератора, необходимо еще раз проверить правильность его соединений, чтобы у вас не образовалась весьма не дешёвая кучка транзисторов с надписью «Сгорел».
Первый запуск, желательно производить с контролем потребляемого тока. Этот ток, можно ограничить до безопасного уровня использовав резистор на 2-10 Ом в цепи питания генератора (коллектор или сток модулирующего транзистора).
Работу генератора можно проверить различными приборами: поисковым приемником, сканером, частотомером или просто энергосберегающей лампой. ВЧ-излучение, мощностью более 3-5 Вт, заставляет её светиться.
ВЧ-токи легко нагревают некоторые материалы вступающие с ними в контакт в т. ч. и биологические ткани. Так, что будьте осторожны, можно получить термический ожог прикоснувшись к оголенным резонаторам (особенно при работе генераторов на мощных транзисторах). Даже небольшой генератор на транзисторе MRF284, при мощности всего около 2-х ватт — легко сжигает кожу рук, в чем вы можете убедиться на этом видео:
При некотором опыте и достаточной мощности генератора, на конце резонатора, можно зажечь т.н. «факел» — небольшой плазменный шарик, который будет подпитываться ВЧ-энергией генератора. Для этого достаточно просто поднести зажженную спичку к острию резонатора.
Т.н. «факел» на конце резонатора.
Помимо этого, можно зажечь ВЧ-разряд между резонаторами. В некоторых случаях, разряд напоминает крошечную шаровую молнию хаотично перемещающуюся по всей длине резонатора. Как это выглядит вы можете увидеть ниже. Несколько увеличивается потребляемый ток и во всем доме «гаснут» многие каналы эфирного телевидения))).
Плазменная дуга между резонаторами ВЧ-генератора на транзисторе MRF284
Применение устройства
Конечно, данный ВЧ-генератор — не отличается особой стабильностью частоты. Разница частот может достигать 100-200 МГц при использовании модулятора или без него. Но при желании, потратив время на настройку и подбор расстояния между резонаторами, можно добиться стабильности частоты +/- 2-10 МГц. Главная ценность данного генератора — получение достаточно высокой мощности ВЧ, при использовании минимума деталей. В зависимости от типа применяемого транзистора, устройство может генерировать достаточно значительную мощность. В команде TeslaCoilRu, подобное устройство применено для ионизации различных смесей газов в плазменных шарах. Это смотрится фантастично, посмотрите фотографии и видео на их сайте.
Помимо этого, наш генератор может быть применен для изучения воздействия ВЧ-излучения на различные устройства, бытовую аудио и радиоаппаратуру с целью изучения их помехоустойчивости. Ну и конечно, с помощью данного генератора можно послать сигнал в космос, но это уже другая история…
Все материалы по автогенератору ВЧ (схема, плата) вы можете взять здесь в формате Visio. Настоятельно рекомендую начинать эксперименты с небольшими транзисторами (типа MRF284 или MRF6522). Они легко возбуждаются на частотах до 1600-1800 МГц и не очень критичны к форме резонаторов. Большие транзисторы требуют значительной мощности на затворе для поддержания автогенерации, то есть резонатор должен быть достаточно крупным. Помните, что нельзя допускать КЗ резонаторов, это приведет к выходу транзистора из строя. В большей части случаев, подстроечный конденсатор можно не использовать — хватает паразитных емкостей на плате. Но при навесном монтаже этот конденсатор может понадобиться. Экспериментируйте и у вас все получится!
P.S. Не следует путать этот ВЧ-автогенератор с различными EMP-jammers. Там генерируются импульсы высокого напряжения, а наше устройство генерирует излучение высокой частоты.
P.P.S. Для тех экспериментаторов, у кого возникло желание создать подобное устройство и провести с ним опыты, но нет необходимых MOSFET транзисторов — обращайтесь на почту: [email protected]. У меня есть значительный запас, думаю по цене договоримся.
Часть 2. Небольшое дополнение, другие генераторы >>>
Экспериментальный качер Бровина >>>
Делаем генератор из CD привода. Мощный генератор из магнитов Ветряк из жесткого диска
В этой статье рассмотрим модель мощного генератора из магнитов, который способен вырабатывать электричество мощностью 300 ватт. Каркас собран из дюралевых плит толщиной 10 мм. Генератор состоит из 3 основных частей: корпус, ротор, статор. Основное назначение корпуса – фиксация ротора и статора в строго определенном положении. Вращающийся ротор не должен задевать магнитами катушки статора. Дюралевый корпус собран из 4 частей. Угловая компоновка обеспечивает простую и жесткую конструкцию. Корпус сделан на станке с ЧПУ. В этом и плюс и недостаток разработки, так как для качественного повтора модели нужно найти специалистов и станок с ЧПУ. Диаметр дисков составляет 100 мм.
Можно взять и готовый электрогенератор в интернет-магазине.
Ротор электрогенератора И. Белицкого
Ротор представляет из себя железную ось. На ней закреплены 2 железных диска с расположенными на них неодимовыми магнитами. Между дисками на оси напрессована железная втулка. Ее длина зависит от толщины статора. Ее назначение – обеспечить минимальный зазор между вращающимися магнитами и катушками статора. В каждом диске по 12 неодимовых магнитов диаметром 15 и толщиной 5 мм. Для них сделаны на диске посадочные места.
Их нужно приклеить эпоксидной смолой или другим клеем. При этом необходимо строго соблюсти полярность. В собранном состоянии магниты должны располагаться так, чтобы напротив каждого находился другой с противоположного диска. При этом полюса должны быть разные навстречу друг другу. Как пишет сам автор разработки (Игорь Белецкий): “Правильно будет именно разными полюсами, что бы силовые линии выходили из одного входили в другой, однозначно S = N.” Приобрести неодимовые магниты можно в китайском интернет-магазине.
Устройство статора
В качестве основы использован листовой текстолит толщиной 12 м. В листе проделаны отверстия для катушек и втулки ротора. Внешний диаметр железных катушек, которые устанавливаются в эти отверстия – 25 мм. Внутренний диаметр равен диаметру магнитов (15 мм). Катушки выполняют 2 задачи: функцию магнитопроводящего сердечника и задачу снижения залипания при переходе от одной катушки к другой.
Катушки делаются из изолированного провода толщиной 0,5 мм. Наматываются 130 витков на каждую катушку. Направление намотки у всех одинаковое.
При создании мощного генератора из нужно знать, что чем выше обороты, которые можно обеспечить, тем выше будет выходное напряжение и ток устройства для бесплатной энергии.
Есть способ получать электроэнергию абсолютно бесплатно. Достаточно сделать и установить на своем участке ветрогенератор. Традиционные источники электричества на сегодняшний день такой заменить не сможет, однако несколько приятных процентов гордой независимости домохозяйству добавит. Самое главное — «состряпать» полноценный генератор можно буквально из любого старого хлама и мусора.
Нам понадобится
В первую очередь нужно раздобыть помпу от автоматической стиральной машины. Она используется для откачки воды из барабана в канализацию и стоит в самом низу. Также понадобится четыре неисправных жестких диска, длинный шест для установки конструкции, многочисленные болты, гайки, шайбы. Наконец, нужны провода.
Для чего нужна помпа
Помпа будет использоваться в качестве того самого генератора, который станет вырабатывать электроэнергию. Состоит помпа из подвижного ротора на постоянных магнитах и подвижного статора с П-образным магнитопроводом, а также катушки, которая крепится к этой конструкции. Ротор можно легко вытащить. Благодаря упомянутым постоянным магнитам, из такого насоса и получается отличный генератор, способный дать напряжение до 250 В.
Процесс изготовления генератора
Крепить помпу лучше всего при помощи хомута, который проще всего сделать из стальных уголков. Скорее всего, их придется обрезать соответствующим образом. В магнитопроводе насоса можно смело делать дополнительное отверстие для более надежной фиксации. Вот в целом и все, что нужно сделать на этом этапе.
Процесс изготовления лопастей и их крепление
Лопасти для ветрогенератора можно сделать из трубы ПВХ. Для этого следует разрезать ее на три одинаковые части вдоль. Из таких заготовок потом можно сделать более «изящные» элементы. В местах крепления лопастей не забываем проделать подходящие отверстия для последующего крепления. Также необходимо изготовить из подобного материала хвостовую лопасть, которая будет направлять генератор.
Фиксировать лопасти будем на двух дисках от HDD. Вся сложность этого этапа работ заключается в том, чтобы сделать отверстия в дисках в подходящих местах, а потом прикрутить к ним лопасти при помощи заготовленных болтов и шайб.
Поворотный узел
Маленькая, но очень важная деталь. Для изготовления поворотного угла можно использовать двигатель от жесткого диска. В нем очень хорошие подшипники, а потому данный элемент идеально справится с поставленной задачей. Именно на этот элемент будет одеваться диск с генератором.
Общая сборка
Теперь остается только собрать ветряной генератор, прикрепить провода к нашему шесту, установить на него поворотный элемент, а также поднять и поставить «мельницу» в подходящем месте. После завершения работ будет правильно провести небольшие испытания. Максимальные 250 В ветрогенератор конечно не даст, но итог работы все равно будет приятным! Подробный процесс сборки можно увидеть в видеоматериале ниже.
Хочется еще больше интересных и полезных советов для дачного участка на будущий сезон? Как насчет того, чтобы выяснить еще и превратить ее в полезную для хозяйства штуку.
Обязательно понравится этот материал, так как в нем мы рассмотрим способ получения несложного генератора из старого CD/DVD привода компьютера.
Первым делом предлагаем ознакомится с авторским видеороликом
Рассмотрим, что нам понадобится:
— старый CD/DVD привод;
— кусачки;
— паяльник;
— любой пластмассовый корпус;
— провода;
— шестигранник;
— шайба.
По словам автора самодельного генератора, идея вполне эффективная, поскольку соотношение передаточного числа оборотов на моторчик, который приводит в движение шестеренку, выдвигающую лоток для диска довольно большое. Тем самым возможно, что при небольших оборотах той же шестеренки получатся неплохие обороты на электродвигателе, и мы сможем получить генератор. Получится задуманное или нет, мы узнаем в конце обзора, а теперь приступим к работе.
Вначале нужно отпаять плату, на которой крепится моторчик.
Далее отрезаем часть пластмассового корпуса привода, на которой держится моторчик, а также нужная нам шестеренка. Позже от этой шестеренки мы выведем рукоятку, чтобы можно было ее крутить и генерировать электричество.
Берем первый провод и припаиваем его к одному из контактов моторчика.
Второй провод припаиваем ко второму контакту.
Для тестирования генератора автор идеи использует UBS входы, которые установлены в пластмассовом корпусе. Поэтому он приклеивает кусок привода с моторчиком и шестеренкой в этот корпус, используя клеевой пистолет.
Для изготовления ручки понадобится шестигранник и шайба. Эти части нужно прикрепить между собой. Автор делает это путем пайки.
Припаиваем провода к контактам USB разъемов.
На второй половине пластмассового корпуса нужно проделать отверстие под выступ шестеренки.
Наконец приклеиваем самодельную ручку к выступу шестеренки. Наш генератор готов.
Продолжаем утилизировать пластиковые бутылки. Предлагаю рассмотреть изготовление вертикального роторного ветряка из четырех бутылок. Используемый узел вращения может стать генератором слабых токов или прекрасным датчиком скорости ветра для самодельного анемометра. Показаны фото и видео ветряка. Схема сборки подробно изложена ниже.
Как сделать ветряк из ПЭТ бутылок своими руками
1. Необходимый инструмент: термопистолет, ножницы, дрель, нож и отвертка. Примененные материалы: четыре одинаковых ПЭТ бутылки с крышками объемом от 0,2 до 2 литров каждая, двигатель жесткого диска, пластмассовая банка из под витаминов, старый сифон от раковины и деревянный шест необходимой длины.
2. Разборка компьютерного винчестера рассмотрена . Для работы потребуется двигатель и накладная планка фиксации блина диска с крепежом. Крепеж может быть под крестовую отвертку, но чаще под звездочку.
3. Работы начинаем с самого трудоемкого и ответственного узла — установки в крышку банки из под витаминов узла вращения. Для этого под торец двигателя строго симметрично своими руками вырезается ножом отверстие в пластмассовой крышке банки.
Электродвигатель Крышка банки Отверстие
4. По накладной планке намечаем крепежные отверстия и просверливаем их.
5. Устанавливаем узел вращения в крышку.
Намечаются отверстия Узел вращения закреплен
6. Размечаем банку на четыре сектора и хорошо прогретым термопистолетом симметрично приклеиваем четыре крышки. Клей обильно нанасится на крышку и крышка приклеивается в нужном месте. На банке не должно быть этикеток, а места приклейки желательно зачистить наждачной шкуркой.
7. Вкручиваем ПЭТ бутылки в пробки и перманентным фломастером намечаем вырезы в банке. Положение вырезов определяет направление вращение ветряка. Вырезы должны быть с той стороны как показано на фотографии, то есть при вращении ветряк пытается закрутить крышку.
8. Вырезаем по очереди бутылки и сразу вкручиваем их на свое место. Вкручиваем банку в крышку — самодельный ветряк готов. Полезно проверить и при необходимости кусочком пластилина уравновесить колесо.
Крышки приклеены9. Вопрос установки ветряка первоначально вызвал затруднение, но был неожиданно просто решен. Дюймовые стандарты винчестера и сифона от раковины оказались одинаковы, и двигатель замечательно фиксировался накидной гайкой на сифоне, при необходимости можно добавить резиновую шайбу. Перед установкой двигатель был отсоединен от крышки, вставлена накидная гайка и крышка банки обратно была закреплена. Для оценки генерирующих способностей двигателя к обмоткам двигателя припаяны провода.
10. В сифон плотно вставлен конец шеста и вся конструкция установлена для испытаний. Ветряк довольно чувствительный и при тихом ветре сразу начал медленно вращаться.
Узел вращения закрепленИдеи генераторов DIY | Backdoor Survival
Существует множество различных вариантов выработки энергии, о которых вы, возможно, даже не думали или даже не подозревали. Знание того, как собрать генераторы энергии, — это не только ценный навык для торговли и бартера, но и может сделать вашу жизнь намного более приятной в ситуации SHTF.
Когда я начал исследовать эту тему, было удивительно, сколько там лежит старого хлама, который можно было бы использовать для выработки электроэнергии с небольшими ноу-хау и инструментами.
Я хочу, чтобы после прочтения этого вы воодушевились «взять на себя ответственность» за свои будущие потребности в электроэнергии. Для тех, кто пользуется солнечной энергией, это может быть ценным дополнением к возможностям зарядки аккумуляторов при необходимости.
В то же время я понимаю, что не всем удобно складывать некоторые из этих вещей, и некоторые вещи нужно покупать, если только у вас нет больших навыков.
Я, например, не хотел бы пытаться сделать ветряную мельницу, но если вы удобны, то во что бы то ни стало, я призываю вас исследовать.Я включил несколько вариантов генераторов, которые находятся в разных ценовых диапазонах, для тех, кому нужно что-то получить сейчас или у которых ограниченное пространство.
Многие из этих идей довольно сложны, поэтому я включил несколько ссылок на видео на Youtube, где новаторские люди покажут вам, как сделать эти генераторы.
Целые книги могут быть написаны по любой из этих концепций, и, вероятно, так и было для краткости и для начала, я включил эти ссылки и рекомендую вам посмотреть несколько видео, прежде чем начинать свой собственный проект.Нет ничего лучше, чем наблюдать за чем-то руками.
Генератор от двигателя газонокосилки
Использование генератора переменного тока газонокосилки — проверенный способ выработки значительного количества энергии. Хотя для этого вам нужен бензин, газонокосилки сжигают так мало, что это заслуживает рассмотрения. Некоторые сообщают, что двигатель мощностью 2 лошадиных силы проработает около 4 часов на галлоне бензина.
Есть много косилок с приличными двигателями, но нуждающихся в другом ремонте, из-за которого кому-то не стоит их оставлять. Вам также понадобится генератор переменного тока. Генераторы для грузовиков можно найти на свалках, или если у вас есть друг, который всегда работает с грузовиками, вы можете сказать, что вам нужен генератор. Можно использовать генераторы меньшего размера, но для выработки электроэнергии лучше подходят генераторы большего размера.
Имейте в виду, что при этом вырабатывается мощность 12 вольт, поэтому вам нужно будет приобрести инвертор, чтобы повысить мощность до стандартных 120 вольт для работы ваших типичных приборов и т. П. Те, у кого есть солнечная энергия, вероятно, уже имеют один из них под рукой, но в противном случае они не очень дорогие.Конечно, чем больше инвертор, тем дороже.
На видео выше используется инвертор мощностью 500 Вт, который обеспечивает довольно небольшую мощность и значительную способность зарядки аккумулятора. Существует множество версий этого генератора, и просмотр нескольких видеороликов — один из лучших способов понять основы.
Гидравлические турбины
Те, у кого есть проточная вода, имеют преимущество, когда дело доходит до этого типа электрогенератора.Чем быстрее поток, тем выше ваши возможности по выработке электроэнергии.
Если у вас не хватает потока, вы можете что-то с этим поделать. Выкопайте участок ручья, чтобы было больше перепадов. По сути, вам нужна вода, чтобы вращать колесо, и все, что вы можете сделать, чтобы облегчить это, будет большим подспорьем.
Может помочь резервуар с водой. Есть несколько способов сделать это. Во-первых, вы можете попрактиковаться в водосборе. Если вы соберете дождевую или ливневую воду и храните ее в резервуаре, вы можете выпустить эту воду, чтобы быстрее вращать турбину.Это позволяет вам генерировать дополнительную энергию в ключевые моменты времени.
Другой способ взглянуть на это — использовать поршневой насос для использования давления воды для перекачки воды в резервуар из ручья, реки или ручья. Эта вода затем помещается в заглушенное место или резервуар и может быть выпущена или настроена на вытекание по мере необходимости, чтобы у вас был лучший поток через ваше водяное колесо / турбину.
Это может быть особенно полезно, если скорость потока воды в вашем ручье временами бывает нерегулярной или просто для того, чтобы у вас дома была максимальная мощность.Чем большего падения и скорости вы достигнете, тем быстрее вы наберете мощность.
Есть много способов отвести воду или уловить лишнюю воду. Гидравлические турбины — прекрасная вещь, если вам посчастливилось иметь источник воды, но даже если вы это сделаете, в период засухи вам понадобится еще один резервный источник энергии или значительно сократите потребление энергии. Вот несколько полезных ссылок на видео на Youtube.
Ветряные турбины
Маленькие ветряные турбины недороги, и я хотел попробовать их сам, но полагаю, что их ждет та же участь, что и большие здесь.Вы также должны знать о проблеме птиц и ветряных мельниц.
Экологи и любители птиц сетуют и борются с реальностью того, сколько птиц погибает в районах, где используется много ветряных турбин . Даже небольшая ветряная мельница может внести свою долю потерь. Решать, сможете ли вы с этим справиться, зависит от вас.
Вот несколько турбин для подзарядки аккумуляторной батареи или просто для подачи электроэнергии в ваш дом.Большинство людей заряжают аккумуляторы, чтобы при необходимости воспользоваться ветром. Я добавляю большую и меньшую турбину, чтобы вы на нее посмотрели.
Ветряная мельница Комплект ветряной турбины
Одним из основных плюсов этой турбины является то, что она имеет меньшую скорость — 4,5 миль в час.
Это означает, что вы можете начинать выработку энергии на той скорости, которая на самом деле не такая быстрая. Это серьезное улучшение по сравнению со старыми моделями.
Ветрогенератор BestEquip
Эта турбина мощностью 400 Вт является хорошим вариантом для тех, кто хочет испытать энергию ветра, но не вкладывать большие средства.
Если вы просто хотите использовать ветер в качестве дополнения, а не основного источника энергии к существующей системе, то это решение стоит рассмотреть. Хозяйственные постройки и сараи, которым требуется немного энергии или которые обращены в правильном направлении, чтобы ловить ваши обычно преобладающие ветры, могли бы справиться с этой меньшей турбиной. Легко собирается и имеет гарантию.
Самодельные ветряные турбины
Если у вас есть немного под рукой, можно сделать свой собственный ветряк. Вот ссылка на видео по созданию собственной ветряной турбины с некоторыми основными расходными материалами, перечисленными ниже.
- 27 ″ лопаты для снега
- 4 ″ круглый водонепроницаемый бокс.
- Круглый атмосферостойкий кожух 4 ″.
- Ниппель для оцинкованной трубы, 3/4 дюйма X 12 дюймов
- Соединитель с установочным винтом EMT Snap N, 3/4 ″
- JB Weld
- Самонарезающие винты
- Опорные подшипники подушки
Вам также понадобятся стержень из кабелепровода EMT 3/4 ″.
Посетите сайт этого сотрудника. У него есть отличные идеи для создания собственных энергосистем.
Солнечные генераторы
Это еще одна концепция производства электроэнергии, которая предлагает миллион различных вариантов реализации. Чтобы немного сузить круг вопросов, вам нужно подумать о том, что вам нужно в этих терминах.
- Что-то, что сделает ваш генератор портативным . Многие пользуются вагонами или тележками. У вагона много преимуществ. Например, вы можете тянуть его с помощью квадроцикла или газонного трактора, если хотите, или просто тянуть рукой и перемещать генератор, не ломая компоненты и не перемещая их по отдельности, потому что они такие тяжелые,
- Батареи .Герметичные морские батареи доступны в любом крупном автомобильном магазине или Wal-Mart и предлагают более дешевую и столь же эффективную альтернативу тем, которые продаются строго для солнечных батарей. Чем больше ампер-часов хранит батарея, тем больше энергии у вас под рукой, поэтому две батареи позволят хранить больше места, чем одна.
- Инвертор . Он может различаться по размеру. Вы захотите, чтобы размер вашего инвертора соответствовал размеру системы, которую вы хотите создать. Более крупные инверторы стоят дороже, поэтому, если вы просто создаете небольшой генератор, нет смысла тратить на действительно большой, если у вас нет планов расширения в короткий период времени.
- Панели солнечных батарей. Они бывают всех размеров, некоторые из них занимают больше места, чем другие, или даже складываются. Панель на 100 Вт стоит вложенных средств. Конечно, вы можете выбрать меньший размер, но с такой низкой ценой на панели, зачем беспокоиться о меньших панелях, которые потребуют больше времени для зарядки аккумулятора?
- Разные провода и разъемы . Опять же, это будет зависеть от других ваших компонентов. Иногда эти вещи прилагаются, но вам, скорее всего, понадобятся, по крайней мере, кабели для подключения аккумулятора.
Вот несколько ссылок на некоторые солнечные генераторы, созданные другими выживальщиками.
Готовые варианты
Вы можете сократить путь и приобрести небольшой солнечный генератор по разумной цене. Вот несколько легких и недорогих вариантов. Вы можете зарядить их несколькими способами, поэтому, если у вас еще нет солнечных панелей, вы все равно можете купить один из этих генераторов и добавить панели позже, если хотите.
Чистый резервный портативный аккумуляторный генератор с синусоидальной волной
Это впечатляющий блок питания с розетками для всех ваших нужд.При весе чуть более 5 фунтов это достаточно легкий и достаточно маленький, чтобы даже те, кто живет в небольших квартирах в городе, могли иметь под рукой резервную мощность в шкафу!
Goal Zero Yeti 150
Ground Zero производит солнечные генераторы, удовлетворяющие самые разные потребности в энергии. Yeti 150 идеально подходит для тех, кому нужен базовый резервный источник питания.
Ground Zero продает солнечные панели собственной марки, но за эти деньги я бы просто купил другую, менее дорогую марку.Если у вас более высокие потребности в хранении энергии, Ground Zero предлагает генераторы, которые могут обеспечить резервное питание для всего дома.
Время зарядки аккумуляторов зависит от продолжительности солнечного света и размера солнечных панелей. Существует ограничение на количество подключенных панелей.
Почему не бывает нескольких типов?
Ни один генератор не будет идеальным для всех. На самом деле, вы вполне можете сделать несколько типов. Если у вас есть место, вы можете иметь небольшую ветряную турбину, а также солнечный генератор.
Те, кому посчастливилось иметь на своей территории проточную воду, могут добавить водяное колесо. Использование большого количества источников энергии может привести к тому, что вы сможете обеспечить большую часть или даже всю вашу собственную энергию, что сэкономит вам много денег и сделает вас менее зависимым от сети в любой ситуации — от стихийного бедствия до экономического коллапса. .
Не торопитесь, изучая навыки, необходимые для построения этих систем, и делайте это правильно. Хотя это может занять у вас больше времени, чем вы ожидаете, если вы только начинаете работу с проектами такого типа, приобретение навыков того стоит, и вы можете сэкономить много денег, покупая что-то готовое.
Даже если вам придется купить большую часть деталей, есть вероятность, что вы сможете собрать что-то, что будет обеспечивать либо больше энергии по той же цене, что и готовая установка, либо сократить расходы на меньшую установку, которая у вас есть. Ваш глаз.
Вы сделали генератор дома? Что было в нем самым простым и самым сложным? Прокомментируйте, пожалуйста, ниже, чтобы мы могли учиться вместе. Держу пари, что у некоторых из вас есть отличные идеи по созданию устойчивой энергии с тем, что у вас есть под рукой!
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь на нашу страницу в Facebook.
Generac Power Systems — Советы по безопасности портативных генераторов
Перед чтением этих советов всегда читайте руководство пользователя и инструкции для вашего генератора. Внимательно следуйте всем инструкциям и предупреждениям, чтобы безопасно запустить и эксплуатировать генератор. НЕ срезайте углы, когда дело касается безопасности.
Эти советы являются просто дополнительными и не предназначены для замены чтения Руководства пользователя.
Окись углерода и вентиляция
- Использование генератора в помещении МОЖЕТ УБИТЬ ВАС ЗА МИНУТЫ.Выхлопные газы содержат окись углерода — смертельный ядовитый газ, который вы не видите и не чувствуете по запаху.
- НИКОГДА не запускайте генератор в помещении или в частично закрытых помещениях, таких как гаражи.
- использовать ТОЛЬКО на открытом воздухе и вдали от окон, дверей, вентиляционных отверстий, рабочих мест и в местах, где имеется соответствующая вентиляция и где не будет накапливаться смертоносный выхлопной газ.
- Использование вентилятора или открытие дверей и окон не обеспечит достаточной вентиляции.
- Рекомендуется устанавливать сигнализаторы / детекторы угарного газа с батарейным питанием в помещении в соответствии с инструкциями / рекомендациями производителя.
Бензин, заправка топливом и безопасность горения
- Бензин легко воспламеняется и взрывоопасен.
- Если бак переполнен, топливо может вылиться на горячий двигатель и вызвать пожар или взрыв.
- Не переполняйте топливный бак. Всегда оставляйте место для расширения топлива.
- Никогда не добавляйте топливо, пока агрегат работает или горячий. Перед добавлением топлива дайте генератору и двигателю полностью остыть.
- Никогда не храните генератор с топливом в баке, где пары бензина могут достичь открытого пламени, искры или запальной лампы.
- Не курите рядом с топливом или генератором.
- Многие детали генератора достаточно горячие, чтобы обжечься во время работы, а также пока генератор остывает после выключения. Избегайте контакта с горячим генератором.
Опасность поражения электрическим током и поражения электрическим током
- Подключение портативного электрогенератора непосредственно к домашней электропроводке может быть смертельно опасным для вас и окружающих. Генератор, который напрямую подключен к домашней электропроводке, может «подавать обратную связь» на линии электропередач, соединенные с вашим домом, и травмировать соседей или коммунальных работников.
- Не подключайте генератор напрямую к домашней проводке или к обычной бытовой розетке.
- Всегда запускайте или останавливайте генератор только при отключенных электрических нагрузках.
- Перегрузка генератора может серьезно повредить ваши ценные приборы и электронику. Не перегружайте генератор. Не включайте больше приборов и оборудования, чем номинальная выходная мощность генератора. Расставьте приоритеты в своих потребностях. Переносной электрогенератор следует использовать только при необходимости и только для питания основного оборудования.
- Используйте подходящие шнуры питания. Подключайте отдельные электроприборы к генератору с помощью прочных шнуров, предназначенных для использования вне помещений, с калибром проводов, соответствующим нагрузке агрегата. Перегрузка шнуров может вызвать возгорание или повреждение оборудования. Не используйте удлинители с оголенными проводами или изношенным экраном.
- Не используйте генератор во влажных условиях, таких как дождь или снег.
- Генератор должен быть правильно заземлен. Если генератор не заземлен, вы рискуете получить удар электрическим током.Мы настоятельно рекомендуем вам проверить и соблюдать все применимые федеральные, государственные и местные правила, касающиеся заземления.
Размещение и эксплуатация генератора
- Не подпускайте детей к портативным генераторам.
- Оставьте не менее пяти футов свободного пространства со всех сторон от генератора во время работы. Генераторы
- можно использовать при самых разных погодных температурах, но они должны быть защищены от элементов, когда они не используются, чтобы предотвратить короткое замыкание и ржавчину.
- Эксплуатируйте генератор только на ровных поверхностях и там, где он не будет подвергаться чрезмерному воздействию влаги, грязи, пыли или едких паров.
- Регулярно проверяйте генератор и обращайтесь к ближайшему авторизованному дилеру за деталями, требующими ремонта или замены.
- Всегда отсоединяйте провод свечи зажигания и размещайте провод так, чтобы он не касался свечи зажигания, чтобы предотвратить случайный запуск при установке, транспортировке, регулировке или ремонте генератора.
Постройте аварийный генератор энергии — Новости Матери-Земли
1/10
Все компоненты фанеры три четверти дюйма были вырезаны из единого листа размером 4 на 4 фута.
ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
2/10
Готовая электростанция, готовая к питанию домашнего компьютера.
ФОТО / ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ
3/10
Инвертор, аккумулятор и зарядное устройство.
ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
4/10
Корпус и верх электростанции перед шлифовкой и покраской.
ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
5/10
Снимите зажимы аккумуляторной батареи и провода зарядного устройства и установите кольцевые клеммы, соответствующие клеммам аккумуляторной батареи. Обязательно пометьте положительный провод красной лентой перед резкой.
ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
6/10
Электростанцию можно брать с собой в длительные походы, а также можно добавить автономную солнечную панель для подзарядки аккумулятора в течение дня.
ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
7/10
Изменение габаритов электростанции.
ДЖЕФФРИ ЯГО
8/10
Разместите зарядное устройство так, чтобы его органы управления и счетчик были доступны.
ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
9/10
Слева — схема аккумуляторной станции, справа — изображение электрической схемы с пазом для опоры боковой стенки.
ДЖЕФФРИ ЯГО
10/10
Перечень материалов для коробки аварийного электроснабжения.
ДЖЕФФРИ ЯГО
❮ ❯Менее 30 лет назад отключение электричества было для большинства людей не более чем незначительным неудобством. Сегодня, с распространением компьютеров для домашнего бизнеса, а также автоответчиков и факсов, продолжительное отключение электроэнергии может лишить вас средств к существованию. Крупные города обслуживаются более чем одной линией электропередачи, и большинство отключений электроэнергии обычно длятся ровно столько, сколько требуется для обхода вышедшей из строя линии, но сельские жители вполне могут оказаться в затруднительном положении на несколько дней.
Наиболее доступным на рынке решением является система резервного питания, но эти автономные блоки (те, что находятся в ценовом диапазоне от 200 до 500 долларов) будут обеспечивать работу персонального компьютера только на то время, которое позволит вам быстро сохранить информацию и выключиться. Не очень универсальное решение.
Этот проект позволит вам подготовиться к следующему кратковременному отключению электроэнергии и вести почти нормальный образ жизни в ожидании возобновления подачи электроэнергии. Станция не может обеспечить все в вашем доме, но она будет работать с компьютером и факсом, или телевизором и DVD-плеером до шести часов, а также освещать несколько комнат одновременно … и может быть построена с меньшими затратами. чем 400 долларов.
Система спроектирована таким образом, чтобы ее можно было хранить в стороне до тех пор, пока она не понадобится, а затем она станет вашей первой линией защиты в чрезвычайной ситуации. Вы также можете увеличить полезность электростанций; Загрузите его в машину и возьмите с собой в следующий поход или используйте его для приведения в действие небольших инструментов или фонарей на стройплощадке, когда использование генератора нецелесообразно.
Описание системы
Электростанция спроектирована на базе зарядного устройства, батареи глубокого разряда и инвертора постоянного тока в переменный, все они смонтированы в простом в сборке деревянном шкафу.Каждый компонент был тщательно подобран по производительности, чтобы обеспечить очень эффективную систему в очень маленьком корпусе.
Мы выбрали свинцово-кислотную морскую аккумуляторную батарею с глубоким разрядом 12 В, мощностью 850 А при запуске. Хотя две 6-вольтовые батареи для тележек для гольфа, соединенные последовательно, обеспечат гораздо лучшую долгосрочную работу, морская батарея герметична и с ней намного безопаснее обращаться и держать заряженной в ограниченном пространстве. Поскольку это сердце системы, купите качественный аккумулятор, рассчитанный на длительную глубокую разрядку.Стандартный автомобильный аккумулятор не обеспечивает удовлетворительного времени работы и полностью выйдет из строя после нескольких циклов глубокой разрядки.
Инвертор Tripp Lite 500 Вт доступен у большинства поставщиков запчастей для морских судов и грузовиков по разумной цене и имеет большой послужной список. Тем не менее, сейчас доступно множество хороших производителей инверторов, в том числе меньшие и более легкие, а также устройства с сигнализацией низкого заряда батареи. Инверторы доступны во всех размерах, но мощность в 500 Вт достаточно велика, чтобы в течение разумного периода времени обеспечивать питание большей частью приборов и осветительных приборов, необходимых в чрезвычайной ситуации.
Зарядное устройство Granger на 10 ампер и 12 вольт автоматически отключается, когда аккумулятор полностью заряжен. Не используйте струйное зарядное устройство, так как это приведет к значительному выделению газа из аккумулятора и большой потере воды, если оставить его подключенным в течение длительного периода времени в режиме ожидания. Выбранное зарядное устройство должно быть спроектировано таким образом, чтобы при необходимости автоматически запускать цикл зарядки и полностью отключаться при перезарядке аккумулятора. Этот тип зарядного устройства можно приобрести у большинства поставщиков автомобильных запчастей по несколько более высокой цене, чем зарядное устройство с постоянным током.
Поскольку в инверторе и судовой аккумуляторной батарее используются винтовые клеммы с барашковыми гайками, обязательно приобретите предварительно собранные тяжелые медные аккумуляторные кабели калибра № 2 длиной от 18 до 24 дюймов с наконечниками на каждом конце. Если положительный и отрицательный кабели не имеют цветовой маркировки, оберните положительный кабель красной изолентой, чтобы не повредить инвертор, изменив полярность. Не изготавливайте собственные кабели из автомобильных перемычек, поскольку большинство из них не предназначены для работы с большими токами батареи, необходимыми для работы инвертора.Помните, что при 12 В постоянного тока на инвертор требуется в десять раз больше силы тока, чем та же нагрузка при 120 В переменного тока.
Строительство аварийного электрогенератора
Начните с покупки аккумулятора, инвертора и зарядного устройства и проверьте их размеры. Выбранная нами модель инвертора имеет размеры 5 дюймов в высоту, 9-1 / 2 дюйма в ширину и 8 с половиной дюймов в длину. Зарядное устройство имеет ширину 9 дюймов, длину 6 дюймов и высоту 5 дюймов, а размер аккумулятора составляет 12 дюймов, ширину 7 дюймов и высоту 9 дюймов.Если используются другие марки или модели, отличные от описанных, соответственно измените размер шкафа.
После проверки всех размеров приступаем к сборке шкафа. Наш генератор был сделан из цельного листа фанеры размером 4 на 4 фута три четверти дюйма. Эта конструкция основана на конструкции скошенных углов и прорезях для поддержки стеллажа. Если у вас нет доступа к настольной пиле, используйте квадратные углы и подкрепите полки блокировкой. Все стыки должны быть гвоздевыми и клеевыми.Завершите отделкой качественной эмалевой краской или пластиковым ламинатом, чтобы он соответствовал декору помещения, где будет находиться станция. Если вы планируете сделать устройство портативным, добавьте металлические прижимные ремни и приклейте деревянные блоки вокруг каждого компонента.
Тестирование и безопасность
Решите, какие приборы и источники света, по вашему мнению, абсолютно необходимы для совместной работы во время отключения электроэнергии, и посмотрите, как долго электростанция сможет поддерживать их работу. Обязательно начинайте с полностью заряженной батареи и не позволяйте тесту продолжаться после того, как свет начнет тускнеть.Полная разрядка аккумулятора сокращает срок его службы.
Всегда помните, даже герметичный свинцово-кислотный аккумулятор может пролить кислоту и вызвать серьезные повреждения кожи при неправильном обращении. Полностью заряженный аккумулятор также может расплавить большую отвертку, если обе клеммы соприкоснутся одновременно.
Когда станция используется для питания аварийных нагрузок, в процессе разряда батареи не образуются летучие газы. Однако, когда батарея заряжается, процесс зарядки вызывает образование газообразного водорода внутри батареи.Если позволить процессу зарядки продолжаться после достижения полной зарядки, образование газообразного водорода будет быстро увеличиваться, и газ начнет выходить через вентиляционные отверстия батареи в комнату. Если помещение маленькое и плохо вентилируется, может образоваться легковоспламеняющийся водород. Качественное зарядное устройство, которое автоматически отключается после перезарядки аккумулятора, значительно снижает вероятность такого опасного выброса газа.
Эксплуатация аварийного генератора
Большинство качественных инверторов безопасно работают с осветительными приборами, небольшими телевизорами, DVD-плеерами и радиоприемниками.Однако, поскольку большинство инверторов генерируют измененную или ступенчатую прямоугольную волну, некоторые устройства, предназначенные для работы с чистой синусоидальной волной переменного тока 60 циклов, могут работать с пониженной мощностью или вообще не работать. Мы не рекомендуем использовать электростанцию для питания любых электрических обогревателей, фенов, микроволновых печей, тостеров или электропил, поскольку эти нагрузки быстро разряжают аккумулятор и могут превысить мощность инвертора в 500 Вт.
Хотя большая часть компьютерного оборудования, факсов на рулонной бумаге и матричных принтеров будет работать вполне удовлетворительно при подключении к инвертору, не подключайте лазерный принтер, копировальный аппарат или заряжайте аккумуляторный фонарик, так как некоторые марки этих устройств пострадают. серьезное повреждение электронных компонентов.Для достижения наилучших результатов заранее решите, какие приборы и освещение будут использоваться в аварийной ситуации, и в случае сомнений проконсультируйтесь с производителем. При покупке новой бытовой техники, которая должна работать во время отключения электроэнергии, прочтите электрические паспортные таблички каждой марки, чтобы найти модель с наименьшими требованиями к мощности.
Поскольку этот инвертор потребляет почти 10 ампер для работы одной 100-ваттной лампочки, мы настоятельно рекомендуем купить несколько компактных люминесцентных ламп мощностью 20-30 ватт и установить их в настольные лампы, которые можно быстро подключить к розетке инвертора в случае отключения электроэнергии. отключение.Два или более светильника с люминесцентными лампами и длинными шнурами пригодятся, если они хранятся в шкафу электростанции, и их можно быстро развернуть и при необходимости разместить в других темных комнатах.
Эта электростанция будет обеспечивать примерно три четверти киловатт-часов рабочей мощности при комнатной температуре 70 градусов по Фаренгейту. Чем больше нагрузка или холоднее в помещении, тем короче ожидаемое время работы. Во время тестирования мы включили цветной портативный компьютер Dell Pentium 100 МГц и осветили две комнаты в течение четырех часов с запасом мощности.Добавив вторую батарею или используя две 6-вольтовые батареи для тележек для гольфа, вы можете удвоить это время работы, но переносную электростанцию с этими двумя батареями глубокого разряда будет чрезвычайно тяжело передвигать.
Купите аккумуляторный фонарик с функцией автоматического включения при отключении питания и оставьте его подключенным к розетке рядом с электростанцией. Также храните дополнительные предохранители для инвертора в шкафу подстанции, так как при первом отключении питания или при перегрузке инвертора может быть совершенно темно.Чтобы уменьшить тепловыделение инвертора, держите откидной верх открытым при включении нагрузки.
Для тех, кто хочет подготовиться к реальным чрезвычайным ситуациям, измените конструкцию шкафа и добавьте верхнюю полку или стеллажи для хранения небольшой походной каменки, аптечки, держателя для перезаряжаемого фонарика и переносного аккумулятора. радио с питанием и функцией часов.
Доступны подробные планы строительства для более крупных резервных систем, предназначенных для питания удаленного дома или хижины.
Опубликовано 1 февраля 1998 г.
СТАТЬИ ПО ТЕМЕ
В приходах на юго-западе Луизианы поколения креолов использовали малоизвестные растения для лечения множества недугов.Сегодня они возрождаются.
Маленькие, выносливые и разноцветные шетландские овцы — естественный выбор как для пастухов, так и для мастеров волокна.
Узнайте, как построить машину для обжарки кофе, и научитесь управлять ею, чтобы добиться идеальной обжарки для вас.
ПроектDIY предлагает удобство генератора для всего дома за небольшую часть стоимости
Генератор для дома своими руками
После того, как ужасная зимняя буря заставила многих полагаться на портативные генераторы, человек из Sugar Land привлекает много внимания из-за его стоимости. эффективный постоянный генератор для дома своими руками.
САХАРНАЯ ЗЕМЛЯ, Техас — После сильного замораживания и до начала сезона ураганов многие люди пересматривают свои планы по включению электричества в чрезвычайной ситуации.
В то время как портативные генераторы очень популярны, человек из Sugar Land привлекает много внимания своим экономичным самодельным решением. Он предлагает преимущества постоянного генератора для всего дома, но позволяет избежать высокой цены, которая идет с ним.
В самый разгар холода, когда в его районе отключили электричество, Кэлвин Горриаран с радостью проверял свой генератор, гудя снаружи.
«Мы получали электроэнергию в течение 48 часов прямо от генератора», — говорит он.
Как подать заявку на помощь FEMA
FEMA официально принимает заявки на помощь в случае стихийных бедствий для домовладельцев и арендаторов, пострадавших от зимнего шторма в 77 округах Техаса.
Он разместил на YouTube проект самодельного генератора, который стартовал весной прошлого года. В то время Горриаран не думал о зиме.
Пандемия дала ему дополнительное время, и он знал, что не хочет, чтобы ураган выбил его из строя, и при этом он не хотел возиться с повсюду проложенными удлинителями. Он говорит, что проблема была ясна: «Как мне поставить мой кондиционер, обогреватель, водонагреватель и бытовую технику в доме без вложений в 15 000 долларов?»
Его решение состояло в том, чтобы преобразовать генератор мощностью 12 000 ватт, купленный в большом магазине товаров для дома, для работы на природном газе с помощью легко доступного комплекта, который он нашел в Интернете.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШУЮ МОРОЗИЛЬНИК
Он разместил его в садовом сарае, приспособленном для того, чтобы выдерживать тепло и выхлоп машины внутри. Чтобы подавать электричество в дом, генератор подключается к монтажной коробке с переключателем, позволяющим выбирать между «сетью» и «местной» мощностью.
Горриаран говорит, что все было довольно легко для любого, кто привык возиться.
Будьте осторожны, такого рода проекты не являются полностью самодельными.Сантехник необходим для подключения газа, а электрик — для правильного подключения к дому.
Но, учитывая вложение около 2500 долларов, Горриаран считает, что это были деньги, потраченные не зря, чтобы купить какое-то мощное душевное спокойствие.
«Очень легко окупилось. Очень легко, ага!» он говорит.
Насколько большой генератор мне нужен для работы всего дома?
Итак, вы устали оставаться в темноте во время отключения электроэнергии. Вы, наверное, изучаете варианты генератора для дома, чтобы больше не застрять без электричества, верно?
Чтобы определить, какой размер генератора вам нужен для питания всего дома:
Определите начальную мощность (т.е.е. «Импульсная» мощность) приборов и приспособлений, которые вы хотите запитать.
Найдите генератор, достаточно мощный, чтобы на больше суммарной мощности всего, что требует электричества.
Мы подробно расскажем вам о процессе ниже. Прежде чем мы это сделаем, давайте посмотрим, каковы размеры генераторов.
Нужен электрик, чтобы рассчитать, какой размер генератора нужен вашему дому? Позвоните нам по телефону (800) 226-2636 или запишитесь на прием онлайн.
Вы также можете проверить нашу страницу установки генератора , чтобы получить представление о том, что мы предлагаем.
Размеры генераторов
Размеры генераторов определяются исходя из их электрической мощности, а не физических размеров. Это , измеряемые в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт), , оба из которых являются единицей измерения электроэнергии (1 кВт = 1000 Вт).
Важно выбрать генератор правильного размера.
Почему, спросите вы? Что ж, если вы получите генератор, который…
Слишком маленький , вы перегрузите генератор или заставите его выдавать больше мощности, чем он может выдержать.Если это произойдет, генератор либо автоматически выключится, либо перегреется, что приведет к сгоранию не только генератора, но и ваших дорогостоящих приборов.
Слишком большой , вы переплатите как за установку, так и за ее эксплуатацию.
При этом давайте посмотрим, как вы можете рассчитать генератор того размера, который нужен вашему дому.
Рассчитайте, какой размер генератора вам нужен, за 3 простых шага.
Чтобы рассчитать, какой размер генератора вам нужен для питания всего дома, выполните следующие 3 шага:
Шаг 1: Перечислите все устройства, которые вы хотите запитать.
Шаг 2: Определите начальную и рабочую мощность всего в вашем списке. Если вы не можете найти эти числа на этикетке устройства, вы можете использовать это руководство по оценке мощности в качестве справки.
Примечание. Пусковая мощность (также известная как «импульсная мощность») — это мощность, необходимая устройству при запуске. Пусковая мощность обычно в 2–3 раза превышает его «рабочую» мощность или количество ватт, необходимое прибору для постоянной работы.
Шаг 3: Сложите мощность в ваттах.Затем используйте это число, чтобы указать, какой размер генератора вам нужен.
Имейте в виду, что оценка мощности DIY — это всего лишь оценка. На всякий случай мы рекомендуем использовать калькулятор мощности или, что еще лучше, попросить профессионального электрика рассчитать точную мощность, которая вам нужна, чтобы помочь вам найти генератор нужного размера.
Если вы хотите попробовать сами, давайте рассмотрим пару примеров.
Электропитание только самого необходимого
Если вы хотите запитать только самое необходимое, ваш список может выглядеть примерно так:
В этом случае вам понадобится как минимум генератор мощностью 25 кВт , поскольку начальная мощность составляет 24,100 Вт.
Электропитание всего вашего дома
Если вы хотите запитать почти все в своем доме, ваш список, вероятно, будет выглядеть примерно так:
В этой ситуации вам, вероятно, понадобится как минимум 35 кВт генератор для дома .
Нужен профессионал, который поможет вам найти генератор подходящего размера?
Мы отправим к вам на дом электрика, чтобы он рассчитал точный размер генератора, который вам нужен.
Узнайте больше о наших услугах и генераторах, которые мы устанавливаем.
Ссылки по теме:
Руководство по покупке портативных генераторов| Бриггс и Страттон
Вы видели, что может случиться во время стихийных бедствий, штормов и отключений электроэнергии.Вы знаете, что вам нужен альтернативный источник питания для своего дома. Чтобы определить, сколько энергии вам нужно, выполните следующие действия:
- Что вам нужно для питания? Составьте список . Спросите себя, что вам понадобится для питания во время отключения электричества: только приборы и свет? Компьютеры и бытовая электроника тоже? У некоторых семей есть домашнее медицинское оборудование, которое является приоритетом, в то время как другим необходимо обеспечить достаточную мощность для хранения продуктов питания на льду. Если вам нужен генератор для отдыха или использования на рабочем месте, перечислите инструменты или устройства, которые вы захотите использовать одновременно.Вам нужно будет включать рабочие фары вместе с инструментами? А как насчет радио? Во время похода или рыбалки, сколько бытовой техники или аксессуаров для приготовления пищи, обогрева или развлечений на открытом воздухе вы и ваша семья или друзья будете использовать одновременно?
- Определите, что нужно для запуска каждого устройства . Убедитесь, что вы сможете запускать (а не просто запускать) свои устройства. «Пусковая мощность» — это мощность, необходимая для запуска прибора с двигателем; и она может в два-три раза превышать мощность, необходимую для работы прибора.Если у вас есть руководства пользователя, проверьте, указана ли пусковая мощность ваших устройств (в сравнении с рабочей мощностью или номинальной мощностью). Если у вас нет руководств по эксплуатации, воспользуйтесь нашим калькулятором мощности, чтобы оценить свои потребности в электроэнергии.
- Рассчитайте общую потребность в электроэнергии . Это уравнение состоит из двух частей. Во-первых, сложите всю «рабочую мощность» для всех элементов, которые вы хотите запитать одновременно. Это равняется общей рабочей мощности, которую ваш генератор должен производить просто для работы вашего оборудования. Затем добавьте к этой сумме наибольшую из «начальных мощностей», которую вы записали на шаге 2 выше.Теперь вы знаете, сколько энергии вам нужно для запуска и работы ваших приборов и оборудования!
Теперь, когда вы знаете о своих потребностях в электроэнергии, вы можете сравнивать товары для генераторов в соответствии с вашими требованиями к мощности. Предупреждение: никогда не подключайте генератор напрямую к домашней электропроводке ! Если вы собираетесь подключить генератор к электрической системе вашего дома, наймите квалифицированного электрика для установки безобрывного переключателя.
Все портативные генераторы Briggs & Stratton оснащены высококачественными газовыми двигателями Briggs & Stratton, которые обеспечивают мощность, на которую вы можете рассчитывать.Переносные генераторы обеспечивают надежное питание во время перебоев в подаче электроэнергии, а также могут использоваться для работы ваших электроинструментов или для более комфортного отдыха в местах, где нет электричества.
Чтобы купить портативный генератор, выполните следующие действия:
- Определите ваши потребности в электроэнергии . Переносные генераторы мощностью от 900 до 10 000 Вт
- Подумайте о простоте транспортировки генератора . Большинство портативных генераторов Briggs & Stratton поставляются с колесами, а некоторые из них достаточно легкие, чтобы их можно было носить с собой.Если вам требуются колеса, вам понравятся наши никогда не плоские, устойчивые к проколам колеса для облегчения транспортировки по пересеченной местности, например на стройплощадках.
- Найдите генератор со временем работы не менее 10 часов . Это позволяет подрядчикам выдерживать полный рабочий день, а домовладельцам — полноценно выспаться без дозаправки.
- Посчитайте, сколько розеток вам понадобится на генераторе . Это зависит от того, сколько приборов вам нужно запитать одновременно.Проверьте свою бытовую технику, чтобы узнать, какие розетки вам понадобятся. См. Схему ниже для типов розеток.
Генератор мощностью 12 000 Вт — Champion Power Equipment
Описание
Переносной генератор 100111 Champion Power Equipment разработан с учетом вашей безопасности и удобства. Наличие этого надежного генератора мощностью 12000 Вт означает, что в следующий раз, когда произойдет отключение питания, в вашем доме останется электричество.Для проектов: массивный 717-кубовый двигатель V-Twin Champion OHV имеет все необходимое для работы с несколькими электроинструментами и большим оборудованием, необходимым для выполнения работы.
УChampion есть все удобства. Вы по достоинству оцените удобный электрический запуск с включенным аккумулятором, а технология холодного запуска обеспечивает быстрый запуск в холодную погоду. Intelligauge контролирует напряжение, частоту и часы работы, а подъемный крюк, складывающаяся U-образная ручка и никогда не спущенные шины позволяют легко загружать, разгружать и перемещать электроэнергию туда, где она вам нужна.
При мощности 15000 пусковых ватт и 12000 погонных ватт этот мощный агрегат имеет прочную стальную раму и может справиться со всем этим в случае отключения электричества — светом, водоотливным насосом, холодильником, модемом / маршрутизатором, системой безопасности, оконным кондиционером, вентилятором печи, вентилятором, телевизором. / DVD, компьютер, скважинный насос, микроволновая печь и будет запускать центральный кондиционер с ручным переключателем (не входит в комплект). Более того, встроенный сетевой фильтр Volt Guard ™ предотвращает перегрузки и защищает ваше оборудование от скачков напряжения.
Все розетки имеют защитные крышки и включают в себя запорные розетки 120 В 30 А (L5-30R) и 120/240 В 30 А (L14-30R), розетку 120/240 В 50 А (14-50R) и четыре розетки 120 В 20 А, защищенные GFCI для дома ( 5-20р).
Залейте бензин в бак объемом 10,9 галлона и наслаждайтесь до 9 часов работы при 50% нагрузке. С расстояния 23 футов уровень шума составляет 78 дБА, аналогично тому, что вы слышите у обочины на оживленной улице.
Этот агрегат оснащен датчиком отключения при низком уровне масла и включает 1,5 литра моторного масла 10W-30, поэтому все, что вам нужно для покупки, — это бензин.
Этот генератор сертифицирован EPA и соответствует требованиям CARB. Покупайте с уверенностью — Champion Support и наша общенациональная сеть сервисных центров поддержат вашу покупку 3-летней ограниченной гарантией и БЕСПЛАТНОЙ пожизненной технической поддержкой.
Что включено
- Масляная воронка
- Комплект колес
- Моторное масло
- Аккумулятор