Urządzenie zwane „generatorem prądu elektrycznego” jest znane większości konsumentów zgodnie z informacjami uzyskanymi z popularnych źródeł. Dotyczą one głównie potężnych maszyn elektrycznych, które wytwarzają energię w elektrowniach wodnych. Jednak oprócz dużych agregatów stacji przemysł produkuje kompaktowe generatory elektromechaniczne stosowane jako samodzielne urządzenia we wszystkich sferach działalności człowieka.
Zasada działania
Pierwsze próbki generatorów elektrycznych zaprojektowano do pracy w terenie oraz w obiektach oddalonych od centrów przemysłowych. Z ich pomocą możliwe było zasilanie elektrycznych spawarek lub wymaganej liczby urządzeń oświetleniowych. Z czasem te samodzielne urządzenia zaczęły być używane w domach i innych podmiejskich budynkach z powodu tak powszechnego zjawiska, jak niestabilne zasilanie. Generatory elektryczne są szczególnie powszechne na obszarach oddalonych od miasta, gdzie przerwa w dostawie prądu jest uważana za zwykłe zjawisko.
Generator elektryczny to urządzenie zdolne do przekształcania energii cieplnej w energię elektryczną. Inną nazwą są elektromechaniczne generatory indukcyjne. Jako źródło stosowane są nośniki energii, które mają znaczną pojemność cieplną wystarczającą do uwolnienia pożądanej ilości ciepła. To może być:
- olej napędowy;
- tradycyjna benzyna;
- gaz ziemny lub tylko drewno opałowe.
Generatory działające na alternatywnych źródłach (bez paliwa) są szeroko stosowane. Należą do nich konwertery powietrza (wiatru), wody, energii słonecznej i cieplnej.
Zasada działania generatorów energii elektrycznej polega na przekształceniu ciepła wytwarzanego w wyniku spalania paliwa w mechaniczny obrót napędu. Z tego powodu powstaje w nich pole elektromagnetyczne, co prowadzi do pojawienia się pola elektromagnetycznego w cewkach stojana. Obwód elektryczny urządzenia dobiera się w taki sposób, aby na wyjściu wytwarzane było napięcie przemienne o pożądanym typie, wielkości i jakości.
Rodzaje generatorów
Zgodnie z klasą nośnika energii (paliwa) stosowanego podczas pracy, wszystkie znane urządzenia wytwarzające są podzielone na następujące typy:
- benzyna;
- diesel;
- gaz;
- na przykład kruszywa drewniane lub zasilane wodorem.
Pierwsze dwa typy generatorów elektrycznych przyciągają użytkownika tym, że używają gotowego silnika, który działa na odpowiednim paliwie i wymaga jedynie sfinalizowania części napędowej. Próbki drewna, wodoru i gazu są bardziej złożonymi urządzeniami i charakteryzują się niską wydajnością.
Ze względu na stopień autonomii wszystkie urządzenia wytwarzane przez przemysł są podzielone na modele stacjonarne i mobilne, a zgodnie z rodzajem prądu przemiennego otrzymywanego na ich wyjściu, są one podzielone na urządzenia jednofazowe i trójfazowe. Zgodnie z bezpośrednim przeznaczeniem jednostek, znane typy urządzeń wytwarzających energię są podzielone na główne i zapasowe, a zgodnie z obszarem zastosowania - na produkty gospodarstwa domowego i przemysłowe.
Wnioski i zasady wyboru
Zakres generatorów elektrycznych rozciąga się na wiele obszarów działalności człowieka, zmuszonych do wykorzystywania ich jako źródeł pierwotnych lub wtórnych. Typowy generator prądu stosuje się w następujących obszarach:
- podczas budowy mostów, zapór, przejść i innych obiektów budowlanych oddalonych od głównej linii energetycznej;
- podczas prac polowych związanych z wykorzystaniem energii elektrycznej oraz w domkach letniskowych (przy braku scentralizowanego zaopatrzenia w energię);
- w obozach zimowania, stacjach polarnych, na terenach łowieckich, a także w odległych jednostkach wojskowych.
Generatory są poszukiwane w domach prywatnych i budynkach użyteczności publicznej zlokalizowanych na obszarach wiejskich, gdzie przerwy w dostawie prądu występują z godną pozazdroszczenia regularnością.
Wybierając markowe generatory, należy wziąć pod uwagę następujące cechy:
- rodzaj nośnika energii (materiał palny);
- moc wyjściowa;
- metody chłodzenia;
- obecność dodatkowych funkcji.
Pierwszy z tych wskaźników jest wybierany na podstawie warunków pracy - łatwości użytkowania i przechowywania paliwa w budynku mieszkalnym. W przypadku mieszkań miejskich najbardziej odpowiednią opcją jest generator gazu, do podłączenia którego wystarczy narysować odpowiedni eyeliner. Moc wyjściową dobiera się z uwzględnieniem konkretnych potrzeb: które urządzenia mają być podłączone do źródła. W ten sam sposób wybierana jest metoda chłodzenia optymalnie dostosowana do urządzenia o deklarowanej mocy. Wśród dodatkowych funkcji urządzeń wyróżniono następujące funkcje:
- regulacja napięcia wyjściowego;
- uzyskiwanie stałego (rektyfikowanego) prądu;
- dostępność redundantnych zacisków wyjściowych i regulatora przekaźnika.
Przed pójściem do sklepu ważne jest również określenie obecności poszczególnych urządzeń wyświetlających w modelu, który lubisz, dzięki czemu można kontrolować poziom napięcia. Należy również wziąć pod uwagę koszt zakupionego produktu, który powinien być uzasadniony korzyściami uzyskanymi podczas jego działania.
DIY generatory bez paliwa
Generatory działające na zasadzie korzystania z darmowej energii od dawna przyciągają uwagę wielu przyrodników. Tesla i inni znani naukowcy byli również zaangażowani w rozwój urządzeń bez paliwa. Do chwili obecnej wynaleziono wiele schematów, które działają na różnych zasadach energetycznych. Lista tych urządzeń:
- Aparaty Hendershot;
- generatory Romanowa, Tariela Kanapadze i Adamsa;
- Urządzenia Smitha i Bediniego.
Samodzielny montaż takiego generatora jest najwygodniej rozpatrywany na przykładzie układu Adamsa.
Operacje przygotowawcze
Aby złożyć urządzenie własnymi rękami, musisz przygotować wiele początkowych części:
- magnesy
- przewodniki miedziane;
- dwie cewki;
- blacha stalowa (jako środek do produkcji obudowy urządzenia);
- śruby, podkładki i śruby.
Magnesy są wybierane jednakowo pod względem wielkości i tak duże, jak to możliwe. W tym przypadku pole indukcyjne jest silniejsze i zostanie wygenerowana znacznie większa energia.
Biegun dodatni jednego magnesu podczas montażu generatora jest ustawiony dokładnie przeciwnie do drugiego plusa.
Przewodniki miedziane dobiera się tak, aby ich przekrój był rzędu 1,25 mm. Na ich podstawie uzwojone są dwie cewki, które czasami są pobierane ze starych silników o odpowiedniej wielkości. Dzięki samozwijaniu dokładnie monitorują, czy zwoje leżą dokładnie w rzędzie blisko siebie. Do zamocowania poszczególnych elementów urządzenia montażowego potrzebne będą części pomocnicze.
montaż
Kolejność montażu domowego generatora:
- Otwory do montażu na cewkach wiercone są w magnesach.
- Są one naprzemiennie mocowane do ram za pomocą śrub.
- Cewki z magnesami są zamontowane na wstępnie spawanej metalowej ramie, tak aby między ich płaszczyznami była niewielka szczelina.
Obecność szczeliny pozwoli magnesom swobodnie się obracać.
Na tym etapie montażu urządzenie jest gotowe do kontroli. Aby to zrobić, wystarczy kilkakrotnie ręcznie obrócić magnesy wokół jego osi. Pod warunkiem, że konstrukcja jest prawidłowo zmontowana, napięcie pojawi się na końcach zwojów przymocowanych do ramy.
Rozważane domowe urządzenie jest najprostszym modelem generatora darmowej energii, przeznaczonym do celów demonstracyjnych. Na jego podstawie, po odpowiedniej rewizji, montowane jest pełnoprawne urządzenie, zdolne do wytwarzania energii elektrycznej do oświetlenia wiejskiego domu lub domku. Ci, którzy nie chcą angażować się w montaż domowego projektu, lepiej kupić gotowy produkt od zaufanych producentów.
