Конструируем генератор из двигателя стиральной машины

Электричество – дорогостоящий ресурс, а его экологическая безопасность под сомнением, т.к. для получения электроэнергии используют углеводороды. Это истощает недра и отравляет окружающую среду. Оказывается, можно обеспечить дом энергией ветра. Согласитесь, было бы неплохо иметь запасной источник электроэнергии, особенно в местности, где часто встречаются перебои с электричеством.

Преобразующие установки слишком дороги, но, приложив некоторые усилия, их можно собрать самостоятельно. Давайте попробуем разобраться, как собрать ветрогенератор своими руками из стиральной машины.

Далее мы расскажем вам, какие материалы и инструменты потребуются для работы. В статье вы найдете схемы устройства ветрогенератора из стиральной машины, советы экспертов по сборке и эксплуатации, а также видеоролики, наглядно демонстрирующие сборку устройства.

Конструируем генератор из двигателя стиральной машины

Генератор — электрическое устройство, которое занимается преобразованием тепловой или же механической энергии в электрический ток, то есть выполняет обычную работу электродвигателя в обратном порядке. Целью создания генератора из асинхронного двигателя стиральной машины (любого другого двигателя от бытового прибора подходящей мощности) может быть создание:

• сварочного аппарата инверторного типа;
• источника бесперебойного питания частного дома (квартиры);
• зарядного устройства и так далее.

Как сделать генератор?

Но для того чтобы лучше понять, как из двигателя стиральной машины сделать генератор, давайте разберемся, что собой представляет асинхронный двигатель от ненужной стиральной машины.

Варианты использования

Теперь у вас есть генератор, что дальше?

• Установив генератор к бензопиле, можно получить небольшую электростанцию. Ее энергии хватит на освещение 2-х небольших комнат, работу компьютера и телевизора.
• Подключить к гидротурбине, которую можно установить в домашний водопад или быстрый ручей.

А можно установить ветрогенератор для получения механической энергии, которую можно переработать в электрическую. Можно использовать генератор из асинхронного или коллекторного двигателя. Это безопасный альтернативный источник питания, который запускается при ветре 2-3 м/с. Максимальное КПД можно получить при 9-10 м/с.

Однако для домашнего потребления достаточно будет силы ветра 4 м/с, тогда вы получите:

• При 0,15-0,20 кВт можно осветить комнаты и посмотреть телевизор.
• При 1-5 кВт подключить компьютер, стиралку, холодильник.
• При 20 кВт даже запустить отопление.

Рекомендуется устанавливать ветряк на три лопасти, он считается самым эффективным. Для установки понадобится прочный железный прут – он послужит опорой. На него устанавливается генератор, ротор и лопасти. Также нужно предусмотреть защитный кожух для генератора от непогоды.

Подвижная часть ветряка крепится на шарнирах. Затем крепится мачта – так, чтобы вся конструкция была устойчива. По мачте прокладывается провод к генератору, другой конец крепится к щитку. После чего подключается контроллер, аккумулятор и инвертор.

Подробнее о том, как сделать ветрогенератор из стиральной машины, читайте в следующей статье.

Источник

Как выбрать и переделать двигатель стиральной машины в генератор

Как своими руками сделать генератор из электродвигателя? Непросто. Понадобится терпение, а также возможность изготовить некоторые детали на токарном станке.

Из обычного асинхронного мотора стиральной машинки-автомат мощностью 170-180 Вт возможно создать генератор мощностью 1,5 кВт. Лучше использовать движок от стиральной машины «Вятка» и других моделей советского производства, поскольку они более мощные.

Инструменты и детали

Также для работы понадобятся:

• неодимовые магниты размером по 20, 10 и 5 мм – всего 32 штуки;
• выпрямитель;
• клей;
• токарный станок;
• наждачная бумага;
• холодная сварка;
• ножницы;
• плоскогубцы, отвертки.

Порядок выполнения работ

Магниты можно купить либо в специализированных магазинах, либо в интернете. Если у вас дома нет токарного станка, заказать изготовление деталей можно у знакомого мастера.

1. Нужно переделать ротор асинхронного двигателя, чтобы можно было установить магниты. Для этого снимаются сердечники, их часть срезается на токарном станке на глубину 2 мм.
2. Для установки магнитов нужно проделать в сердечнике пазы на глубину 5 мм.

Подготовка сердечников завершена. Теперь нужно посадить на места магниты. Для этого из куска жести изготовьте покрытие для сердечника. Этот шаблон должен точно соответствовать расположенным отверстиям. Поэтому вырезайте кусок в точности по диаметру сердечника, с отверстиями в нужных местах.

Обратите внимание! Магниты должны устанавливаться на равном расстоянии друг от друга. Иначе в процессе работы они начнут слипаться, из-за чего электрогенератор потеряет мощность.

Установка магнитов и пошаговая сборка генератора

Рассмотрим, как переделать двигатель в самодельный генератор.

1. Расположите магниты на полоске приклеенной жести – на равном расстоянии. Магниты также крепятся на суперклей. Важно, чтобы все они располагались ровно, без наклона. Поскольку магниты достаточно сильные и могут соскакивать во время работы, надевайте защитные очки.
2. После того, как шаблон с магнитами расположен на роторе, заполните все пробелы между ними холодной сваркой. Для этого хорошо разомните состав и замажьте все пространство. Можно также заполнить расстояние между магнитами эпоксидной смолой.
3. Используя наждачную бумагу, зачистите поверхность ротора до полной гладкости. Для удобства можно зажать его в тиски.
4. Проверьте болты корпуса и подшипник, возможно, их нужно поменять на новые.

Работа по переделке закончена. Вы изготовили генератор из двигателя прямого привода. Можно приступать к проверке самодельного прибора.

Сравниваем плюсы и минусы установки

Ветрогенераторы используют уже многие годы, их конструкции постоянно совершенствуются, а ветер – легкодоступный источник энергии.

Устройства, работающие от него, абсолютно безопасны для экологии и удобны, т.к. располагаются на мачтах и не занимают полезную площадь. Их просто обслуживать и ремонтировать.

Ветряки шумят при работе. Звук может быть громче или тише, но есть он всегда. Иногда это мешает владельцам домов и даже соседям.

Можно отметить и другие неудобства. Ветер – непредсказуемая стихия, поэтому работа генераторов нестабильна и приходится аккумулировать энергию, чтобы не остаться без электричества в периоды штиля.

Преимущества самодельного ветрогенератора

Основным преимуществом, определяющим выбор большинства пользователей, является разница в стоимости заводского комплекта и самодельного ветряка. Для равноценных по мощности и производительности комплектов она может составить 10- и даже 20-кратное значение. Если относительно недорогой китайский ветрогенератор обойдется в 75000 рублей, то самодельный ветряк потребует около 3500, или немного больше. Разница настолько значительна, что долго раздумывать над выбором не приходится.

Кроме того, самодельные устройства обладают рядом значительных преимуществ, незаметных на первый взгляд, но значительно облегчающих эксплуатацию и увеличивающих срок службы установки:

• высокая ремонтопригодность. Для человека, своими руками изготовившего сложное устройство, никаких проблем с ремонтом, настройкой или какими-либо конструктивными изменениями быть не может
• возможность изменения рабочих параметров. Созданное устройство не удовлетворяет потребности пользователей? Причины этого вполне понятны изготовителю, который всегда может изменить характеристики установки, добавив нужные элементы или детали
• срок службы самодельных установок практически неограничен. Любой узел, выработавший свой ресурс, заменяется на более свежий или мощный по необходимости. Установка, подвергающаяся постоянной модернизации и обновлению, в любом случае будет служить столько, сколько понадобится ее владельцу.

Часто звучат доводы о больших затратах времени и непредсказуемых результатах изготовления ветряка своими руками. Время уходит, это бесспорно. Результат полностью предсказать тоже невозможно, так как в расчет надо принимать совершенно неизвестные величины, а поведение воздушных потоков предсказать пока никто не в состоянии. Но большинство этих вопросов открыты и для купленного ветрогенератора, и, если его мощность окажется подобрана с ошибками, то деньги будут потрачены напрасно, чего не случается с самодельными комплектами.

Типы ветрогенераторов и принцип их работы

Как промышленные, так и самодельные ветрогенераторы бывают разными.

Их классифицируют по нескольким признакам:

• Особенности вращения ротора с прикрепленными к нему лопастями – вертикального или горизонтального. Первые меньше реагируют на негативные факторы окружающей среды, а вторые отличаются более высоким КПД.
• Количество лопастей. Самыми практичными считаются трехлопастные установки, но лопастей может быть больше или меньше.
• Материал. Для изготовления лопастей используют различные материалы – жесткие или парусные. Первые обычно долговечнее, а вторые дешевле.
• Шаг лопастей. Он может быть фиксированным или изменяемым.

При изготовлении ветрогенератора своими руками приходится самостоятельно определяться с конструкцией. При этом следует рассчитать необходимую мощность и учитывать условия эксплуатации установки. Подробный расчет ветрогенератора по формулам мы рассмотрели в этой статье.

Горизонтальные ветряки удобны тем, что для их создания не нужны высокоточные расчеты, сама конструкция проще в изготовлении и запускается при малейшем ветре. Минусы – сильный шум при работе и громоздкость.

Вертикальный ветрогенератор подойдет людям, готовым тратить время и силы на сборку и обслуживание сложной, зато компактной конструкции. Рекомендуем посмотреть пошаговую инструкцию по изготовлению вертикального ветрогенератора своими руками.

Работает ветрогенератор за счет вращения лопастей, прикрепленных к ротору. Сам ротор зафиксирован на валу генератора, который вырабатывает электроток. Энергия передается в аккумуляторы. Здесь она накапливается и питает бытовые электроприборы.

Ветряную установку оснащают контроллером, который преобразует переменный трехфазный ток в постоянный и управляет зарядкой аккумулятора. В схеме установки обязательно учитывают, что после аккумулятора должен быть подключен инвертор.

Испытания самодельного устройства

Процесс изготовления генератора из двигателя стиральной машины завершен, остается испытать его в деле. Для выполнения проверки понадобятся:

• выпрямитель;
• мультиметр;
• контролер зарядки;
• аккумуляторная батарея от мотоцикла;
• самодельный электрический генератор.

Продумайте, каким образом будет осуществляться вращение. Пальцами это делать не получится, так как не сможете создать нужное количество оборотов. Рекомендуем использовать электрическую дрель либо шуруповерт.

Определяем на подготовленном приборе пару рабочих проводов, остальные отрезаем. Провода подсоединяем через выпрямительное устройство к контроллеру зарядки, и далее – к аккумулятору. Фиксируем крепления мультиметра на аккумуляторные клеммы – генератор к испытаниям подготовлен.

Генераторный шкив заряжаем в патрон электроинструмента, с помощью которого будет выполняться раскрутка, и даем обороты в пределах 800 – 1000 вращений. В результате, при умеренном залипании магнитов, должно получиться 270 Вольт, что окажется вполне приемлемым показателем.

Как проверить генератор

Что понадобится для проверки:

• контроллер;
• тестер;
• выпрямитель;
• аккумулятор.

При помощи мультиметра отыщите два провода, ведущие к рабочей обмотке, они должны показывать одинаковое сопротивление. Остальные провода обрезаем за ненадобностью.

Теперь провода рабочей обмотки подсоедините к выпрямителю. Последний подключается к контроллеру, который в свою очередь соединен с аккумулятором. Чтобы проверить, какую мощность выдает генератор, подсоедините щупы мультиметра (настроенного в режиме вольтметра) к аккумулятору.

С помощью дрели или шуруповерта раскручивайте электрогенератор со скоростью 800-1000 оборотов в минуту. Если на мультиметре показало от 200 до 300 Вольт – это прекрасный результат. Если напряжение небольшое, скорее всего, магниты установлены неравномерно.

Подключение двигателя стиральной машины

Для подключения двигателя к переменному току, выполняем следующие действия:
1
. Для начала нужно приготовить тестер – это специальное устройство, служащее для определения проводов обмотки.
2
. Для определения пары проводов щуп тестера подключаем на любой провод и один за другим проверяем все остальные. Если во время подключения тестером было обозначено соединение, то это и будет парой проводов. Соответственно другие два провода будут также составлять пару.
3
. Измеряем уровень сопротивления двух обмоток. Обмотка с большим показателем – пусковая.
4
. От разных обмоток провода соединяются попарно, затем подключаются к сети 220 В.
5
. Выключатель рекомендуется устанавливать на провод пусковой обмотки.

В некоторых случаях направление, в котором вращается мотор, следует изменить. Здесь мы меняем местами выводы пусковой обмотки.

Применение ветряных электрогенераторов в домашних условиях

Исходя из вышеперечисленных факторов возникает вопрос: по какой причине в каждом доме не установить ветряк? Ответ состоит из двух основных пунктов:

• Цена. Стоимость устройств достаточной мощности очень велика. Например, стоимость агрегата мощностью 2 КВт и напряжением в 24 В составляет от 75000 руб.;
• Средняя сила ветра в большинстве регионах не достигает и 4 м/с.

Карта средней годовой скорости ветра в России

То есть использование ветряков, как основной источник энергии – нерационально. В стандартном доме, при одновременной эксплуатации всех бытовых приборов потребляется до 1 КВт в час, а при работе мощных электроинструментов, эта цифра возрастает, увеличивая требуемое напряжение в сети.

Чтобы обеспечить бесперебойное электрообеспечение, потребуется как минимум: совокупность трех ветряных агрегатов в 3 КВт, или одного с мощностью не менее 10 КВт; несколько аккумуляторов достаточной емкости; надежный контроллер и инвертор.

Монтаж всей системы обойдется минимум в 400000 рублей, и при непостоянной скорости ветра, этот способ электроснабжения теряет актуальность.

Наглядный пример схемы с устройством высокой мощности

Целесообразно применение собранных своими руками 220-вольтных ветряков, как альтернативный источник энергии. В совокупности с солнечными панелями, топливным генератором достаточной мощности или с центральной электросетью.

Важно! При совокупности источников необходимо включить в систему АВР (автоматическое включение резервного питания). Это устройство, контролирует подачу энергии,меняя источник питания

Схема совокупности ветряка и городского электроснабжения

Электрическая система с применением трех источников

Двигатель от старой стиральной машины для токарного станка

Самостоятельно собрать токарный станок – это дело не сложное. Требуется лишь на основе вала мотора от старой стиральной машинки зафиксировать переходник. Переходник не стоит закреплять капитально. Лучше, чтобы он был съемным, поскольку так токарный станок станет многофункциональным, с возможностью вытачивать детали, точить ножи – точильным кругом, заниматься резкой металла и пластиковых труб с помощью отрезного круга, пользоваться другими насадками. На фото представлены возможные насадки.

Не стоит фиксировать данную самоделку на прочной основе. Чтобы работа была более удобной, ее рекомендуется сделать переносной. Основой послужит толстая прочная доска. Для закрепления получившегося токарного станка рекомендуется использовать скобы, которые прикручиваются на основу с помощью болтов от стиральной машины. Может использоваться обычный выключатель, или от стиральной машинки.

Основа домашнего ветрогенератора

Тема изготовления и установки самодельных ветряных генераторов очень широко представлена в сети Интернет. Однако большая часть материала – это банальное описание принципов получения электрической энергии от природных источников.

Теоретическая методика устройства (установки) ветрогенераторов уже давно известна и вполне понятна. А вот как обстоят дела практически в бытовом секторе – вопрос, раскрытый далеко не полностью.

Чаще всего в качестве источника тока для самодельных домашних ветрогенераторов рекомендуют выбирать автомобильные генераторы или асинхронные двигатели переменного тока, дополненные неодимовыми магнитами.

Однако оба варианта требуют существенной доработки, нередко сложной, дорогостоящей, отнимающей много сил и времени.

Куда проще и легче во всех отношениях установить электродвигатели, подобные тем, что выпускались прежде и выпускаются теперь фирмой Ametek (пример) и другими.

Для домашней ветрогенераторной установки подходят моторы постоянного тока напряжением 30 – 100 вольт. В режиме генератора от них можно получить примерно 50% от заявленного рабочего напряжения.

Следует отметить: при работе в режиме генерации электродвигатели постоянного тока требуется раскручивать до скорости выше номинальной.

При этом каждый отдельно взятый мотор из десятка одинаковых экземпляров, может показывать совершенно разные характеристики.

Поэтому оптимальный подбор электродвигателя к домашнему ветрогенератору логичен при следующих показателях:

1. Высокий параметр рабочего напряжения.
2. Низкий параметр RPM (угловая скорость вращения).
3. Высокое значение рабочего тока.

Так, удачным под установку выглядит мотор производства фирмы Ametek с рабочим напряжением 36 вольт и угловой скоростью вращения — 325 об/мин.

Именно такой электродвигатель используется в конструкции ветрогенератора – установки, что описана ниже в качестве примера домашнего ветряка.

Проверить эффективность любого похожего мотора несложно. Достаточно подключить к электрическим выводам обычную автомобильную лампу накаливания на 12 вольт и крутануть вал мотора рукой. При хороших технических показателях электродвигателя лампа обязательно зажжётся.

Зернодробилка из стиральной машины

С этой полезной самоделкой можно существенно сэкономить на заготовке кормов для домашней живности. Если подобрать двигатель достаточной мощности, вполне реально собрать корморезку, зернодробилку и траворезку, которая в работе не будет уступать заводским моделям. В этом случае рекомендуется использовать двигатель от автоматической стиральной машины – они как раз отличаются более высокой мощностью.

Чтобы превратить старую стиральную машинку в корморезку, не нужны длительные работы. Требуется взять двигатель от машины-автомат и корпус от другой старой стиральной машинки – с верхней загрузкой. Такой корпус найти достаточно просто – в пункте приема металлолома такой стоит гроши.

Пошаговое описание создания корморезки своими руками:
1
. Лопасти с ножами должны иметь такой диаметр, при котором они не будут совсем немного доходить до краев корпуса.
2
. Проделываем в нижней части отверстие, чтобы удалять готовый корм.
3
. Устанавливаем одну лопасть с ножами в нижней части корпуса, другую – на 40–50 см от верхнего края; чтобы качество помола было лучше, для ножей нужно применять 2 разных вала, они должны вращаться в разные стороны.
4
. Прикручиваем двигатель на крышку стиральной машинки и присоединяем его к валам.
5
. Вырезаем в крышке отверстие, чтобы засыпать сырье.
6
. Устанавливаем крышку на место и тестируем самоделку в деле.

Монтаж несущей конструкции и лопастей

При возведении вертикального ветряка для дома своими руками, особое внимание уделяется основе всей конструкции, так как сам агрегат следует поднять как можно выше над землей. Это потребует более серьезных финансовых вложений, но сэкономленная энергия, со временем окупит эти затраты

Чем выше конструкция, тем выше скорость ветра, следовательно, для устройства с большими габаритами и весом, требуется подготовка фундамента.

Данная установка требует основательного укрепления и надежного основания

Лопасти у любого вида устройства следует крепить под определенным углом, как у вертикальных, так и у горизонтальных устройств.

Расположение лопастей у горизонтального агрегата

Чертеж направления лопастей вертикального устройства

Лопасти небольшого прибора, выполненные из пластика. Видно, что точно своими руками

Важно! При штормовом ветре, эксплуатация ветряков не рекомендуется, так как лопасти могут не выдержать сильной нагрузки. Предусмотрите в своей конструкции средство аварийной остановки ротора

Наждак из двигателя от стиральной машины

Наждачный станок пригодится практически для любого хозяйства.

Он может быть изготовлен в простой способ – для этого достаточно приготовить двигатель от автоматической стиральной машинки в рабочем состоянии. Когда вы будете крепить точильный камень на двигатель, могут возникнуть некоторые трудности – отверстие камня может не совпадать с диаметром вала электрического мотора.

В таком случае нужно брать дополнительную деталь, которую нужно будет специально выточить. Этот переходник легко делается любым токарем, нужно только сообщить ему диаметр вала.

Помимо переходника, в наличии нужно иметь специальный болт, гайку, шайбу.

Резьба на гайке должна нарезаться зависимо от того, в какую сторону будет вращаться мотор.

Чтобы двигатель вращался по часовой стрелке, должна быть нарезана левосторонняя резьба, для вращения против часовой – резьба должна быть правосторонней.

Если делать наоборот, то в работе камень будет постоянно раскручиваться и слетать.

Может быть так, что у вас есть гайка, но направление резьбы – неподходящее. Тогда мы изменяем направление вращения. В этом случае мы меняем местами провода обмотки.

Подключаем рабочую обмотку к сети 200 В, подключаем пусковую пару к рабочей катушке.

Второй конце на короткое время прикладываем к выводу обмотки. Коллекторный электрический мотор начнет двигаться в одну из сторон.

Когда места выводов пусковой обмотки сменятся, направление движения мотора поменяется на противоположное.

Направление вращения мотора можно изменить без использования конденсатора. Здесь после подключения рабочей обмотки к 220 В камень резко прокручиваем в нужную сторону.

После этого мотор запускается и станок начинает работать.

Тестирование

Вырабатываемый генератором, сделанным из коллекторного двигателя, ток подается на аккумулятор. Он соединен с контроллером заряда и модулем. За счет использования инвертора постоянного напряжения из сети он преобразует его в переменное для питания бытовых приборов. Чтобы узнать, дает ли ваше изделие необходимые 220 вольт и 50 герц, надо провести испытание.

Вам необходимы:

1. аккумулятор;
2. выпрямитель;
3. контроллер;
4. тестер.

Прозвонив ампервольтметром выводы обмотки мотора, найдите два действующих после переделки. Старые отрежьте.

Найденные контакты через выпрямитель соедините с контроллером. А последний — с клеммами аккумулятора.

Подсоедините дрель к ротору переходником и включите ее на 1000 оборотов. На входе аккумулятора замерьте тестером напряжение. Если все сделано и собрано правильно, оно будет искомым — 220 Вольт.

Важно! Проследите залипание обмотки. Если оно велико, мощность генератора будет низкой.

Газонокосилка из мотора стиральной машины

Газонокосилка является другим примером, как можно грамотно использовать мотор от стиральной машины. Этот агрегат будет очень полезным, если у вас есть дачный или приусадебный участок. Чтобы изготовить газонокосилку, не нужно много деталей, все материалы найдутся среди домашних запасов в гараже или мастерской.

Вибростол своими руками

Используя двигатель от стиральной машины, мы можем изготовить вибростол для тротуарной плитки.

Оборудование такого типа конструируется в достаточно простой способ. Самодельный вибростол выполнен в виде плиты, которая является верхней частью приспособления, прикрепленной на металлическое основание с помощью подвижного соединения, с двигателем с эксцентриком от стиральной машины. Во время вибрирования плиты, из бетона, который залит в формы на этой плите, выходят пузырьки воздуха и исчезают пустоты. Благодаря этому готовые изделия отличаются высокой прочностью и качеством.

Что такое асинхронный генератор

Асинхронный генератор (АГ) – это работающая в генераторном режиме асинхронная машина.

Конструкция асинхронного генератора очень схожа с асинхронным двигателем, но преобразование энергии происходит в обратном направлении. АГ преобразует механическую энергию (это может быть ветровая, гидравлическая или др.) в электрическую.

Принцип работы асинхронных генераторов заключается в том, что образованные в результате вращения ротора магнитные силовые линии пересекают обмотки статора. При присоединении нагрузки, образованная в катушках ЭДС приводит к появлению тока в цепи. Ниже представлены фото асинхронных генераторов:

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ

В качестве генератора для ветряка лучше всего использовать асинхронный двигатель, который применяется в стиральных машинках старого типа. Если же вам нужно объяснение непонятных моментов, пишите мне!