Máy phát điện DIY: hướng dẫn từng bước để tự làm tại nhà
Ví dụ, điện không phải lúc nào cũng được cung cấp liên tục do vị trí đường dây điện ở xa các tòa nhà dân cư.Và thỉnh thoảng mất điện, chắc hẳn bạn đã từng nghĩ đến việc mua một chiếc máy phát điện phải không? Tất nhiên, một thiết bị được mua không phải là một giải pháp rẻ tiền và chi phí không phải lúc nào cũng hợp lý. Một lựa chọn hợp lý hơn là tự làm một máy phát điện. Giải pháp này không đòi hỏi đầu tư lớn vào lắp ráp, nó có thể chuyển đổi năng lượng không chỉ bằng động cơ xăng hoặc động cơ diesel đắt tiền mà còn cả những động cơ giá cả phải chăng hơn - khí đốt, hơi nước, v.v.
Vì vậy, nó giải quyết được vấn đề mất điện và tiết kiệm một khoản nhất định trong ngân sách. Nhưng làm thế nào để tạo ra một chiếc máy phát điện thực sự chất lượng cao, sản phẩm tự chế có ưu điểm gì so với thiết bị mua sẵn? Chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu tất cả các sắc thái - trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp sơ đồ lắp ráp máy phát điện, nguyên lý hoạt động và những ưu điểm của việc sử dụng máy phát điện tự chế. Chúng tôi cũng sẽ xem xét hướng dẫn từng bước để chế tạo máy phát điện tại nhà.
Nội dung của bài viết:
Ưu điểm của máy phát điện tự chế
Máy phát điện tự chế hoạt động tốt hơn máy mua do giá cả phải chăng hơn. Tất nhiên, mặt tài chính là quan trọng, nhưng thiết bị tự làm là thiết bị chỉ đáp ứng những yêu cầu cần thiết và đã nêu.
Điều đáng lưu ý là thiết kế được chọn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả.Như vậy, ở các máy phát điện không đồng bộ, tổn thất hiệu suất không vượt quá 5%. Thiết kế vỏ bọc bóng bẩy giúp bảo vệ động cơ khỏi độ ẩm và bụi bẩn, giúp giảm nhu cầu bảo trì thường xuyên. Máy phát không đồng bộ có khả năng chống tăng điện áp cao hơn nhờ bộ chỉnh lưu ở đầu ra, giúp ngăn ngừa hư hỏng cho thiết bị được kết nối.
Thiết bị như vậy cung cấp năng lượng hiệu quả cho máy hàn, đèn sợi đốt, máy tính và thiết bị di động nhạy cảm với sự thay đổi điện áp. Có hiệu suất tốt và tuổi thọ sử dụng.
Thiết bị này là giải pháp thay thế tốt cho các nguồn điện thông thường, giúp ích trong trường hợp mất điện và tiết kiệm chi phí. Di động, kích thước nhỏ, thiết kế đơn giản, dễ sửa chữa - bạn có thể tự mình thay thế các bộ phận, linh kiện bị hỏng.
Trong số những thứ khác, sản phẩm tự chế có kích thước nhỏ nên có thể dễ dàng lắp đặt ngay cả trong không gian nhỏ.
Tùy thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng, máy phát điện chỉ yêu cầu tuân thủ các biện pháp phòng ngừa trong quá trình sử dụng.
Các loại máy phát điện
Thông thường, một máy phát điện tự chế tại nhà được chế tạo trên cơ sở động cơ không đồng bộ, từ tính, hơi nước hoặc gỗ.
Tùy chọn số 1 - trình tạo không đồng bộ
Thiết bị sẽ có thể tạo ra điện áp 220-380 V, dựa trên hiệu suất của động cơ đã chọn.
Để lắp ráp một máy phát điện như vậy, bạn chỉ cần khởi động một động cơ không đồng bộ bằng cách nối các tụ điện với cuộn dây.
Một máy phát điện dựa trên động cơ không đồng bộ sẽ tự đồng bộ hóa và khởi động cuộn dây rôto với từ trường không đổi.
Nếu rôto thuộc loại lồng sóc thì cuộn dây được kích thích bằng lực từ hóa dư.
Tùy chọn số 2 - thiết bị từ tính
Động cơ cổ góp, động cơ bước (không chổi than đồng bộ) và các động cơ khác phù hợp với máy phát điện từ.
Trong quá trình lắp ráp, nam châm được gắn vào một trục quay và lắp vào một cuộn dây hình chữ nhật. Cái sau tạo ra trường tĩnh điện khi nam châm quay.
Tùy chọn số 3 - máy tạo hơi nước
Đối với máy tạo hơi nước, lò nung có mạch nước được sử dụng. Thiết bị hoạt động bằng năng lượng nhiệt của hơi nước và cánh tuabin.
Đây là một hệ thống khép kín với một nhà máy khổng lồ, không di động, cần được điều khiển và mạch làm mát để chuyển hơi thành nước.
Lựa chọn số 4 - thiết bị đốt củi
Đối với máy phát điện đốt củi, bếp lò, bao gồm cả bếp cắm trại, được sử dụng. Các phần tử Peltier được gắn vào thành lò và cấu trúc được đặt trong vỏ bộ tản nhiệt.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện như sau: khi bề mặt các tấm dây dẫn được làm nóng một bên thì mặt kia được làm mát.
Một dòng điện xuất hiện ở hai cực của tấm kim loại. Sự khác biệt lớn nhất giữa nhiệt độ tấm được cung cấp bởi máy phát điện có công suất tối đa.
Thiết bị hoạt động hiệu quả hơn ở nhiệt độ dưới 0.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện
Máy phát điện hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, khi dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một vòng kín do sự giao nhau của nó với từ trường quay. Từ trường được tạo ra bởi cuộn dây hoặc nam châm vĩnh cửu.
Khi suất điện động từ cổ góp truyền tới mạch kín và các nút chổi than, rôto bắt đầu quay cùng với từ thông. Điều này tạo ra sức căng trong các chổi có lò xo ép vào cổ góp kiểu tấm.
Tiếp theo, dòng điện được truyền đến các cực đầu ra, đi vào mạng và lan truyền qua máy phát điện.
Họ sử dụng máy phát điện xoay chiều và một chiều. Máy phát điện xoay chiều có kích thước nhỏ, không tạo ra dòng điện xoáy, đồng thời có khả năng hoạt động ở nhiệt độ khắc nghiệt. Một thiết bị có dòng điện một chiều không cần giám sát cẩn thận và có số lượng tài nguyên đáng kể.
Máy phát điện xoay chiều có thể là đồng bộ hoặc không đồng bộ.Đầu tiên là với một nam châm điện vĩnh cửu và số vòng quay của stato bằng rôto, tạo thành từ trường. Ưu điểm của máy phát điện như vậy là điện áp cao ổn định; nhược điểm bao gồm quá tải dòng điện do bộ điều chỉnh tải quá mức, làm tăng dòng điện cuộn dây rôto.
Thiết kế máy phát điện không đồng bộ: rôto lồng sóc, stato. Khi rôto quay, máy phát điện tạo ra dòng điện và từ trường tạo ra điện áp hình sin.
Hướng dẫn lắp ráp từng bước
Cần phải lắp ráp một máy phát điện tại nhà sau khi đã chuẩn bị sẵn một bộ linh kiện vô tuyến, dụng cụ điện và vật liệu cần thiết.
Giai đoạn 1 - chuẩn bị linh kiện vô tuyến
Để lắp ráp mô-đun máy phát điện cơ bằng nam châm điện, bạn sẽ cần một động cơ. Để tạo ra một máy phát điện công suất thấp, bạn có thể sử dụng động cơ điện từ máy giặt Oka, Volga, máy bơm Agidel, v.v.
Dòng điện do động cơ tạo ra quyết định việc lựa chọn các bộ phận và linh kiện. Để chuyển đổi dòng điện từ AC sang DC cần có điốt chỉnh lưu, ví dụ cầu diode công suất cao hàng chục ampe có điện áp không quá 50 V. Đối với tụ điện phân cực DC, bộ lọc làm mịn có khả năng cân bằng điện áp DC gợn sóng là quan trọng.
Là một bo mạch bổ sung có cổng USB để kết nối các thiết bị, một thiết bị được chọn để chuyển đổi điện áp thành 1,5-20 V.Danh sách các thành phần vô tuyến như vậy là đủ cho một máy phát điện công suất thấp có điện áp lên đến hai chục volt. Trong trường hợp động cơ không đồng bộ, bạn có thể kết nối trực tiếp các thiết bị di động.
Giai đoạn 2 - chuẩn bị dụng cụ và vật liệu
Đối với dụng cụ điện, bạn sẽ cần một máy mài, bộ này bao gồm đĩa cắt kim loại, gỗ và đĩa mài (cứng hoặc giấy nhám).
Chúng tôi khuyên bạn nên đọc quy tắc làm việc với máy mài góc.
Bạn cũng cần một máy khoan điện có mũi khoan kim loại. Bạn có thể cần một chiếc máy khoan búa với mũi khoan tác động và mũi khoan bê tông. Đôi khi máy khoan búa được trang bị một bộ chuyển đổi với các mũi khoan hình nón và mũi khoan gỗ đơn giản. Một tuốc nơ vít có đầu cho cờ lê chuyển đổi và đầu cho đai ốc cũng sẽ hữu ích.
Vật liệu sẽ được yêu cầu để lắp ráp khung máy phát điện. Họ được lựa chọn theo ý riêng của họ. Đây có thể là ống cuộn có đường kính khác nhau, phụ kiện kim loại, hồ sơ, v.v.
Đối với các kết nối, họ tích trữ các ốc vít - đai ốc, vòng đệm, ốc vít, bu lông. Đây là một bộ thiết bị phổ quát, sau khi thu thập xong, bạn có thể bắt đầu chế tạo một bộ máy phát điện bằng chính đôi tay của mình.
Giai đoạn 3 - công việc chuẩn bị
Sau khi chuẩn bị dụng cụ và vật liệu, công việc chuẩn bị bắt đầu. Chúng cần thiết trước khi lắp ráp máy phát điện vì chúng bao gồm tính toán ban đầu về công suất của thiết bị.
Công suất được tính bằng cách kết nối động cơ với mạng. Số vòng quay phát ra sẽ quyết định công suất của động cơ.Đôi khi, máy đo tốc độ được sử dụng để đo và 10% được thêm vào dữ liệu thu được để bù cho tải (ngăn động cơ quá nóng trong quá trình sử dụng).
Sau khi tính toán chính xác công suất, tụ điện được chọn theo dữ liệu công suất động cơ thu được trước đó.
Khi kết thúc công việc chuẩn bị, họ xem xét việc nối đất cho máy phát điện tương lai. Quá trình này giúp tránh những tình huống chấn thương và kéo dài tuổi thọ hoạt động của máy phát điện.
Giai đoạn 4 - nghiên cứu sơ đồ ngôi sao và hình tam giác
Để lắp ráp máy phát điện 220, bạn cần các mạch tương tự của mô hình sản xuất - hình sao hoặc hình tam giác.
Theo mạch hình sao, kết nối điện được thực hiện cho mỗi đầu của cuộn dây của một điểm, đối với hình tam giác - kết nối nối tiếp.
Giai đoạn 5 - tự lắp ráp
Hãy xem xét một số lựa chọn để lắp ráp một máy phát điện.
Cụm máy phát điện không đồng bộ
Việc chế tạo máy phát điện không đồng bộ không yêu cầu mài lại rôto cho nam châm neodymium, do đó mạch thiết bị được gọi là gia công lại một động cơ không đồng bộ đã hoàn thiện. Trong phương án này, không cần cấp điện cho cuộn dây rôto; nó được tháo ra khỏi động cơ và trục rôto được gia công cho nam châm phẳng.
Theo sơ đồ lắp ráp máy phát điện không đồng bộ, công suất của thiết bị đạt từ 2 đến 5 kilowatt với dung lượng tụ điện từ 28 đến 138 microfarad. Để điện áp ở trạng thái tĩnh, cần có điện dung, tùy thuộc vào tải dự kiến trên máy phát.
Việc lắp ráp thiết bị xảy ra trong ba giai đoạn. Việc đầu tiên liên quan đến việc lắp ráp một cấu trúc hỗ trợ, lắp đặt một động cơ với bộ truyền động kiểu bánh răng trong đó.
Ở giai đoạn thứ hai, các tụ điện biến thiên và không phân cực được nối với cuộn dây. Phần sau được kết nối theo mạch hình sao, khi một số đầu được kết nối với tâm của thân và phần còn lại được đưa ra ngoài riêng biệt.
Cuối cùng, các đầu cuộn dây tự do được nối với đỉnh của tụ điện theo sơ đồ tam giác.
Trước lần ra mắt đầu tiên, một thiết bị mới sẽ được thử nghiệm, chẳng hạn như với một bóng đèn sợi đốt thông thường có công suất từ hai đến ba chục watt. Điều này là cần thiết để kiểm tra khả năng cung cấp điện áp đầu ra liên tục ở 3000 vòng/phút của máy phát điện.
Lắp ráp máy phát điện đốt củi
Chúng ta hãy xem việc lắp ráp một máy phát điện đốt củi sử dụng bếp lò làm ví dụ. Quy trình lắp ráp như sau: đầu tiên, bộ tản nhiệt được đặt trên thành của bếp lò sao cho các gai hướng vào trong. Tiếp theo, tùy thuộc vào kích thước của bộ tản nhiệt, các phần tử Peltier được lắp đặt, sau đó một bộ tản nhiệt khác được gắn vào một trong số đó.
Tốt hơn là nên đặt hệ thống lắp đặt như vậy trong bóng râm, gần bức tường có độ dày nhỏ không cách nhiệt, điều này sẽ đảm bảo làm mát tối đa.
Để khởi động máy phát điện, các khúc gỗ được đốt bằng củi. Khi chúng bùng lên, chúng làm nóng thành bếp, buộc phần tử Peltier tạo ra công suất tối đa. Máy phát điện được làm mát bằng không khí lạnh trên đường phố.
Chúng tôi có hướng dẫn chi tiết trên trang web của chúng tôi sản xuất máy tạo khí đốt gỗ bằng chính đôi tay của bạn.
Các sắc thái của việc lắp ráp một máy phát điện thu gom
Máy phát điện cổ góp được lắp ráp theo sơ đồ sau: đầu tiên, động cơ loại cổ góp được đặt trên khung đỡ hoặc kết cấu khác.
Sau đó, một tụ điện làm mịn và bảng chuyển đổi biến tần DC được kết nối với các cực của động cơ. Tụ điện phải là dòng điện một chiều.
Bước tiếp theo, nếu không có cổng USB, hãy kết nối nó với đầu ra từ bo mạch DC. Bạn có thể kết nối các thiết bị di động với một máy phát điện như vậy.
Thiết kế máy phát điện được đặt trên khung xe đạp hoặc cối xay gió.
Thay vì động cơ cổ góp, bạn có thể lắp động cơ bước có hiệu suất cao hơn và tuổi thọ sử dụng là 10 năm. Tốt nhất nên chọn những mẫu có điện áp 12 V và dòng điện từ 1,8 đến 4,2 ampe. Trong những động cơ như vậy có từ 2 đến 4 cuộn dây, chúng được mắc nối tiếp với điện áp 24, 36, 48 V.Nếu động cơ được mắc song song thì cường độ dòng điện đầu ra lớn. Về vấn đề này, máy phát điện sẽ khó tăng tốc đến điện áp yêu cầu hơn.
Ngoài các tùy chọn này, chúng tôi còn có hướng dẫn lắp ráp chi tiết trên trang web của chúng tôi máy phát điện gió Và hydro máy phát điện
Khuyến nghị sử dụng an toàn
Đối với các máy phát điện sẽ được sử dụng trong môi trường ngoài trời, ví dụ như nhà máy điện gió, máy phát điện dành cho xe đạp, cần có biện pháp bảo vệ khỏi mưa, bụi và chất bẩn. Thiết bị được đặt trong một vỏ riêng biệt đặc biệt.
Nếu máy phát điện hoạt động ngoài trời nhiều giờ, chịu tải hàng ngày thì cần bôi trơn vòng bi thường xuyên. Thao tác được thực hiện một hoặc hai lần mỗi sáu tháng.
Không được phép đoản mạch: dây động cơ, thiết bị điện tử vô tuyến phụ trợ, chất bán dẫn. Điều này có thể làm cho cuộn dây bị chập mạch bị cháy.
Việc sửa chữa động cơ có thể phức tạp do khó tiếp cận các bộ phận bên trong do lực của rôto làm chậm quá trình quay tương ứng với tải. Để ngăn chặn những tình huống như vậy, bạn nên liên tục theo dõi nhiệt độ động cơ để tránh tình trạng quá nóng.
Bạn cũng nên cố gắng không sử dụng thiết bị trong thời gian dài: máy phát điện hoạt động càng lâu thì nguồn điện càng ít. Nhiệt độ động cơ tối ưu là từ 40 đến 45 độ.
Một máy phát điện tự chế không có thiết bị điều khiển tự động đòi hỏi người dùng phải kiểm soát liên tục, bao gồm cả việc thu thập dữ liệu.
Nếu việc lắp ráp và sử dụng máy phát điện tự chế có vẻ khó khăn với bạn, chúng tôi khuyên bạn nên xem xét kỹ hơn các thiết bị tương tự đã mua - bài viết sau đây cho thấy Xếp hạng máy phát điện chạy bằng khí đốt.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Tuy nhiên, máy phát điện tự chế là nguồn điện dự phòng có hiệu suất, tuổi thọ sử dụng tốt và mang lại lợi ích kinh tế. Ngay cả máy phát điện công suất thấp cũng đảm bảo rằng các thiết bị và dụng cụ đang hoạt động và duy trì sự thoải mái ở mức thích hợp trong nhà riêng, căn hộ trong thành phố hoặc xa hơn. Để chế tạo một máy phát điện tự chế, bạn chỉ cần quyết định thiết kế, loại thiết bị và chọn các bộ phận cần thiết.
Hoặc có thể bạn có cách riêng để chế tạo máy phát điện bằng chính đôi tay của mình hoặc thậm chí là thủ thuật? Hãy chia sẻ bí mật của bạn. Điều này có thể được thực hiện trong phần bình luận cho bài viết này, trong khối bên dưới.
Video chế tạo máy phát điện cầm tay:
Chúng tôi lắp ráp một máy phát điện gió bằng tay của chính mình:
Máy phát điện tự chế là nguồn điện dự phòng có hiệu suất và tuổi thọ tốt. Ngay cả máy phát điện công suất thấp cũng đảm bảo rằng các thiết bị và dụng cụ đang hoạt động và duy trì sự thoải mái ở mức thích hợp trong nhà riêng, căn hộ trong thành phố hoặc xa hơn. Để lắp ráp một máy phát điện tự chế, bạn sẽ cần quyết định thiết kế, chủng loại và chọn các bộ phận cần thiết.
Bạn có kinh nghiệm tự làm máy phát điện không? Chia sẻ đề xuất của bạn với những khách truy cập khác vào trang web của chúng tôi. Điều này có thể được thực hiện trong phần bình luận cho bài viết này - khối nằm bên dưới. Ngoài ra tại đây bạn có thể thêm những bức ảnh độc đáo về chiếc máy phát điện tự chế.
