Электродвигатель из автомобильного генератора своими руками: Как переделать автомобильный генератор в электродвигатель

alexxlab

Содержание

6 шагов Игорь Щукин, блог Малоэтажная Страна

Для человека с «золотыми руками» не существует ничего невозможного. Такие люди способны создать самостоятельно что угодно. Техника, сделанная собственноручно в гараже, в этом плане не является исключением. Насколько это сложно и по силам ли это каждому желающему – попробуем разобраться в данной статье. 

Как переделать автомобильный генератор в электродвигатель

Обычно генератор не способен работать как двигатель, если подать на него напряжение. Однако у него есть одно важное достоинство – он практически не создает никакого сопротивления вращению, если на него не подавать никакого тока.

Для превращения его в малогабаритный, но довольно мощный мотор, его придется доработать. Последовательность действий:

1. С задней стороны генератора аккуратно снимается пластиковый внешний кожух.

Под ним размещается 3-х фазный мост выпрямительных диодов, он закрепляется на радиатор. Там же есть щеточный узел, оснащенный контроллером, регулирующим напряжение на выходе.

 

2. Откручивается радиатор вместе с диодами.

У модели генератора, рассчитанного на 95 Ампер, контролер и щетки имеют один общий корпус, сделанный из пластика. Здесь могут понадобиться кусачки для ускорения процесса удаления.

3. Надо отпилить от контроллера щетки.

Генератор сделан по типу коллекторного мотора. Оснащен 6 выводами от 3-х обмоток на статоре.

4. Для включения обмотки «треугольником» надо соединить их все последовательно друг с другом.

Из генератора удаляется диодный мост, а также схема регулятора напряжения. 

5. После этого все элементы устанавливаются на свои места.

Все аккуратно собирается в обратной последовательности. Генератор стал иметь вид как на 5 рисунке.

Скрепка, которая торчит из его задней крышки, является фиксатором подпружиненных щеток, находящихся в заглублении. Благодаря этому легче устанавливается задняя крышка. Ничего при этом не ломается. 

6. В конце процедуры сборки скрепка просто вытягивается.

Щетки прочно фиксируются в нужном положении и упираются в коллектор.

В результате манипуляций мы получили самый обычный коллекторный, 3-х фазный электродвигатель на 12 В, мощностью около 1,5 кВт.

Управление

Для управления данным устройством используется контроллер, который обычно ставят на велосипеды. Его предназначение – управление мотор-колесом. Такой контроллер лучше заказать на Али Экспресс.

Напряжение данного элемента можно выбрать любое. Все эти устройства идут с параметром потенциала не меньше 12 В. Важно правильно подобрать мощность контроллера: она не должна быть меньше 1,5 кВт.

Чтобы запустить генератор как электродвигатель, нужно его коллектор обеспечить постоянным напряжением. Для его подачи щеточный узел устанавливается на место, затем на него подается 12 Вольт.

Ток для этого элемента достаточно большой, однако его можно уменьшить. Все будет зависеть от необходимой мощности. После подключения контроллера к мотору и к аккумуляторной батарее 12 В при помощи ручки управления регулируются обороты коленчатого вала двигателя.

Потом этот мотор устанавливается на велосипед или на что-то подобное. 1,5 кВт мощности достаточно для данного вида транспортного средства. 

Сборка схемы управления мотором

При необходимости можно продолжить эксперимент и собрать схему для управления 3-х фазным двигателем, имеющим прямой привод на колесо.

Для этого:

  • Из существующего блока усилителя руля автомобиля, работающего на 3-х фазный двигатель, надо изъять блок с силовыми транзисторами.

Применить его как полноценный модуль управления мотором (BLDC) уже не получится.

  • Далее подключается блок силовых транзисторов к элементу 2CAN через самодельную плату, оснащенную драйверами управления транзисторами. 

Ее можно сделать простым и быстрым способом – с помощью лазерной печати и утюга. Общая схема соединений показана на 8 рисунке. 

Поскольку на плате 2CAN сделана разводка не всех выводов данного элемента и микроконтроллера, нужно добавить еще соединений при помощи навесного монтажа. В результате получается конструкция, показанная на рисунке.

Источник питания и проверка устройства

В качестве источника питания лучше использовать семиамперный аккумулятор на 12 В. Через предохранитель с параметром в 30 А подается ток на схему. Обороты генератора получаются в диапазоне от 0 до 420 оборотов в минуту. Если на шкив генераторного устройства натянуть колесо сечением 20 см, обеспечивается максимальная скорость в 16 км в час.

Далее подключается генератор. Самым элементарным методом можно оценить крутящий момент, который способен он развить. Для этого надо попытаться поднять груз, подвешенный за веревку к генераторному шкиву.

Две 5-литровые бутылки, наполненные водой, если использовать диаметр в 5,5 см, генератор с легкостью поднимает емкости на высоту 50 см примерно на 3 секунды. Ток от аккумулятора показывает при этом 16 Ампер, напряжение падает до 11 В. Получается, что аккумулятор слабоват для данного груза.

Выходит, что гарантируется крутящий момент приблизительно 2,75 ньютона на метр, показывается при этом 3 оборота за 1 секунду.

Заключение

Нет ничего невозможного. Нужно только желание и знания. Последнее можно почерпать в интернете: благо, там много всего интересного и полезного можно найти.  

Генератор из асинхронного двигателя сделать самому своими руками. Как переделать асинхронный двигатель в генератор

Сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками несложно, но придется постараться и потратить некоторые средства на приобретение комплектующих. Но для проведения работ необходимо знать некоторые тонкости. В частности, принципы работы асинхронного двигателя переменного тока, изучить основные элементы его конструкции. Главное в генераторных установках – это движение магнитного поля. Оно может обеспечиваться путем вращения якоря при помощи двигателя внутреннего сгорания либо ветряной установки. Также возможно использование альтернативных источников – силы воды, пара и пр.

Конструкция асинхронного двигателя

Можно выделить всего несколько элементов:

  1. Статор с обмоткой.
  2. Передняя и задняя крышки с установленными подшипниками.
  3. Ротор с короткозамкнутыми витками.
  4. Контакты для подключения к электрической сети.

Если задуматься, то может показаться, что очень просто переделать двигатель в генератор, фото которого вы можете детально рассмотреть. Но если разобраться более тщательно, то окажется, что не все так и просто, подводных камней предостаточно.

Статор состоит из множества металлических пластин, прижатых плотно друг к другу. Также они обработаны лаком, в некоторых конструкциях, для придания прочности, все пластины приварены друг к другу. На статоре намотан провод, он плотно прилегает к сердечнику и изолирован от него при помощи картонных вставок. В крышках расположены подшипники, с их помощью производится не только более легкое прокручивание ротора, но и его центрирование.

Принцип работы двигателя

Суть всего процесса заключается в том, что магнитное поле образуется вокруг статорной обмотки. Оно достаточно мощное, но не хватает главного компонента – движения. Поле статическое, неподвижное, а главное условие в генераторных установках – это вращение, изменение направления силовых линий. В случае с двигателем все достаточно просто – имеется ротор, который изготовлен из металла. Внутри несколько витков очень толстого кабеля. Причем все витки замкнуты, соединены между собой.


Двигатель на 380 подключить на 220 В через конденсаторы и…

В статье вы узнаете о том, каким образом можно двигатель на 380 подключить на 220 В. В бытовой сети…

Получается принцип простого трансформатора. В короткозамкнутых витках индуцируется ЭДС, которое создает в окружающем пространстве переменное магнитное поле. Получается, что теперь все есть для того чтобы появилось движение. Под действием сил происходит вращение ротора электрического двигателя. Такой тип машин обладает хорошими характеристиками, а конструкция проста и надежна, ломаться нечему. По этой причине асинхронные двигатели получили широкое распространение в промышленности. Более 95% всех моторов на заводах и фабриках – это асинхронные. Изготовить генератор своими руками, схема которого не очень сложная, может каждый при наличии минимальных знаний.

Подключение к однофазной сети

Истинной проблемой становится подключение электродвигателя, рассчитанного на три фазы, к одной. Принцип генератора немного отличается, но для его понимания нужно рассмотреть и процесс мотора. Необходимо использование емкости, которая позволит сделать сдвиг фазы в нужную сторону. Причем существует несколько схем, используемых на практике. В одних конденсатор применяется только в момент запуска, в других и при работе. Включается пусковая емкость на короткий промежуток времени, до достижения необходимых оборотов. Контактирует она через выключатель параллельно одной из обмоток, соединенных по схеме треугольник.

У таких вариантов подключения имеется один существенный недостаток – снижение мощности электродвигателя. Можно получить от него как максимум 50-процентную отдачу. Следовательно, при мощности мотора 1,5 кВт, в случае питания от однофазной сети, вы сможете получить лишь половину – 0,75 кВт. Это накладывает определенные неудобства, так как приходится использовать более мощные электродвигатели.

Как получить три фазы из одной

Для более удобного использования электрических асинхронных двигателей необходимо питание от трех фаз. Но провести к себе домой такую сеть сможет не каждый, также возникают трудности с учетом электроэнергии. Поэтому приходится выкручиваться, как получается. Проще всего установить частотный преобразователь. Но его стоимость высокая, не каждый способен выделить такую сумму для собственного гаража или мастерской. Поэтому приходится применять подручные средства. Вам потребуется асинхронный двигатель, конденсатор и автотрансформатор. В качестве последнего можно использовать самодельное устройство, изготовленное из сердечника электродвигателя. Можете даже сделать чертеж генератора, чтобы упростить работу по сборке.

На него требуется намотать около 400 витков провода. Диаметр его около 6 кв. мм. Для точности требуется сделать десять отводов, чтобы совершить подгонку фаз. Можно сказать даже, что это генератор из асинхронного двигателя, своими руками сделанный. Только его основная функция – это преобразование, сдвиг фаз. Одна обмотка соединяется с фазой, между двумя остальными включен конденсатор. Вторая обмотка соединяется с нулем, третья подключается туда же, только через автотрансформатор. Средний его вывод – это одна фаза, две остальных – это выводы розетки.

Что учесть для переделки в генератор

Чтобы сделать ветро генератор из (асинхронный!) двигателя, вам потребуется учесть одну главную особенность. А именно – создать магнитное поле, которое будет совершать движение. Добиться этого можно двумя путями. Первый – это установка постоянных магнитов на роторе. Второй – сделать обмотку возбуждения на якоре. У обоих способов есть как преимущества, так и недостатки.

Решить нужно перед началом проведения работ, генератор тока какого вида вам необходим. Если нужен постоянный, то потребуется применять диоды для выпрямления. Это позволит обеспечить светом небольшой дом, а также запитать практически любую бытовую аппаратуру. Самодельные генераторы тока могут приводиться в движение даже силой ветра. Нужно только провести расчет обмоток, чтобы на выходе не было превышения напряжения. Хотя стабилизацию можно сделать и при помощи использования регуляторов, используемых в автомобильной технике.

Постоянные магниты или обмотка возбуждения?

Как говорилось ранее, можно сделать обмотку возбуждения или провести монтаж постоянных магнитов. Недостаток последнего способа – большая стоимость магнитов. А минус первого – это необходимость применять щеточный узел для обеспечения питанием. Он нуждается в уходе и своевременной замене. Причина – трение, которое постепенно съедает поверхность графитовой щетки. Любой автомобильный генератор, инструкция к которому обязательно прилагается, обладает именно таким недостатком.

Чтобы сделать обмотку возбуждения, достаточно изменить конструкцию якоря. Он должен быть металлическим, на нем обязательно наматывается провод в лаковой изоляции. Также потребуется на одном краю ротора установить контакты, которые служат для питания. Но плюс в том, что имеется возможность стабилизации напряжения на выходе генератора. Проще окажется в якоре сделать пазы для монтажа ниодимовых магнитов. Они создают очень сильное поле, которого достаточно для генерации больших значений напряжения и тока.

Сколько фаз нужно на выходе?

Проще всего оказывается, конечно, сделать генератор, фото которого приведено, если на выходе должна быть всего одна фаза. Но тут есть загвоздка – не каждая конструкция позволяет осуществить это. Самодельный генератор из асинхронного двигателя такого типа можно сделать, если все обмотки выведены и не соединены между собой. Многие модели моторов имеют лишь три вывода, остальные уже внутри соединены, поэтому для реализации задумки нужно полностью его разобрать и вывести необходимые провода наружу.

Затем они соединяются последовательно и на выходе можно получить однофазное напряжение. Но если вам нужно трехфазное, не стоит делать ничего, модернизация обмоток не потребуется. Но учитывать особенности все равно нужно. Необходимо, чтобы генератор из асинхронного двигателя, своими руками сделанный, имел соединение обмоток по схеме звезда. Вот небольшое отличие от варианта, когда машина работает в качестве источника движения. Эффективная генерация электроэнергии возможна только при включении по схеме звезда.

Как провести выпрямление тока

Но если возникает необходимость в получении постоянного тока, вам потребуется знание схемотехники. Нужно 12 или 24 Вольт напряжение? Нет ничего проще, автомобильная электроника придет на помощь. Но только в том случае, если используется обмотка возбуждения в качестве генератора магнитного поля. При использовании постоянных магнитов процедура стабилизации усложняется.

Вариант выпрямителя выбирается, исходя из того, какое количество фаз на выходе генератора. Если одна, то вполне достаточно мостовой схемы, либо вообще на одном диоде (однополупериодный выпрямитель). Если же три фазы на выходе, то возникнет необходимость в использовании шести полупроводников для выпрямления. Также три штуки (по одному на каждую фазу) – для защиты от обратного напряжения.

Как сделать из трех одну фазу

Это действие проводить не нужно, так как оно попросту бессмысленно. Генератор если выдает трехфазное переменное напряжение, то для запитывания потребителей (телевизора, лампы накаливания, холодильника, и пр.), необходимо использовать всего один вывод. Второй – это общий, точка соединения обмоток. Как было сказано ранее, требуется соединять их по схеме звезда.

Поэтому у вас имеется возможность подключения потребителей к одной из фаз. Вопрос в том, есть ли смысл, рационально ли так поступать? Если необходимо обеспечить дом исключительно светом, никаких потребителей не планируете подключать, то вполне разумнее использовать маломощные светодиодные светильники. Они потребляют малое количество электроэнергии, поэтому генератор тока, который выдает стабильно 12 Вольт, способен обеспечить дом не только светом. Можно без труда включать и бытовую технику, которой требуется для работы именно такое напряжение.

Правила намотки провода

Не всегда нужна такая информация, так как, в целях упрощения конструкции, используется та статорная обмотка, которая уже имеется. Но она не всегда удовлетворяет тем условиям, которые стоят перед вами. Например, если вы конструируете ветро генератор из (асинхронный) двигателя, невозможно получить минимальное число оборотов ротора. Следовательно, на выходе напряжение окажется малым и недостаточным для работы бытовой техники. Поэтому возникает необходимость в небольших переделках.

Обмотку проводить нужно более толстым проводом, чтобы получить более высокое значение силы тока на выходе. Для этого избавляетесь от старого провода. Намотка ведется вплотную, на картонный каркас. Когда она проведена, требуется нанести слой лака, обильно ним пропитать провод. Только не забудьте перед началом эксплуатации устройства хорошенько просушить. Для этого лампу накаливания 25 или 40 Вт установите в середине статора и оставьте на 1-2 дня. Не оставляйте только без присмотра.

Экспериментальное определение необходимого количества витков

Чтобы определить, какое число витков вам необходимо для нормальной работы генератора, потребуется воспользоваться множеством формул. Но нужно знать сечение сердечника, материал, из которого он изготовлен. Но это зачастую просто невозможно определить. Поэтому приходится делать эксперименты. В зависимости от того, одна или три фазы вам нужно, изменяется алгоритм проведения эксперимента. Самодельный генератор из асинхронного двигателя может быть изготовлен различными методами.

Если планируется сделать одну фазу на выходе, то намотайте равномерно по всему сердечнику 10-20 витков провода. Соберите всю конструкцию и соедините с приводом, который будете использовать в дальнейшем. Проведите замер напряжения на выходе, разделите на то число витков, которое намотали. И вы получите напряжение, снимаемое с одного витка. Для вычисления длины обмотки, вам нужно применить простое вычисление – напряжение (необходимое) разделить на полученное значение. Аналогично проводится расчет и трехфазного генератора.

Выводы

Сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками несложно. Самое главное – это решить, какой привод планируете использовать. Если это обычный бензиновый двигатель, то проблем никаких не возникнет. Большие трудности возникнут в случае, если в качестве привода вы будете использовать ветряную мельницу. Причина – обороты двигателя, равно как и выходное напряжение, напрямую зависят от силы ветра, его скорости. Поэтому такие генераторы необходимо рассчитывать таким образом, чтобы даже при минимальных оборотах вырабатывалось номинальное напряжение. Но на выходе желательно иметь не более 12 Вольт. Это окажется более простым решением.

Вечный двигатель (генератор на двигателе, работающий от ветра)

Прикрепление генератора к двигателю или колесу

Многие люди считают, что нашли способ решить все проблемы с энергией и транспортом.

Их ответ? Включите электрический генератор с электродвигателем, которые соединены вместе!

Проблема в том, что это просто не работает, даже если ввести аккумуляторную систему, ничего заставит мотор бесконечно крутить генератор.

Почему ты говоришь? Ну это основные законы физики.

Прочтите статью Википедии о вечном двигателе, чтобы узнать больше о физике:
http://en.wikipedia.org/wiki/Perpetual_motion

У вас никогда не будет электрической, механической или тепловой системы, эффективность которой превышает 100%. на самом деле, на сегодняшний день у вас даже не может быть системы, которая была бы на 100% эффективна.

Энергия внутри любой закрытой системы найдет какой-то способ выхода в виде другой формы энергии.

Например, электрическая энергия выходит из замкнутого контура провода (или двигателя, подключенного к генератору), превращаясь либо в магнитную энергию, либо в тепловую энергию от электрического сопротивления.

Это означает, что вам придется найти какой-то способ предотвратить преобразование энергии в другую форму энергии внутри вашего замкнутого контура, чтобы иметь систему со 100% эффективностью.

Даже если вы добьетесь эффективности этой системы на 100%, вы все равно не сможете создать больше энергии из этой системы, энергия должна откуда-то поступать.

Если вы должны полностью изолировать вашу закрытую систему от всего, чтобы достичь 100% эффективности, как больше энергии найдет путь в вашу 100% закрытую систему?

Некоторые считают, что электростанции Fusion — это вечные двигатели, но, к сожалению, это не так.

Чтобы термоядерный генератор работал, вы должны продолжать вводить больше Материи для преобразования в Энергию, а это означает, что вы не получите больше энергии из системы, если сначала не поместите в нее какое-то топливо.

В заключение, бесконечной энергетической системы не существует.

Если какая-то часть этой статьи ошеломляет вас, вы можете отступить на несколько минут назад и прочитать ее позже.

Добавление ветряного генератора к машине

Еще одним высказанным предложением было установить ветряной генератор снаружи автомобиля. Идея заключается в том, что на высоких скоростях ветрогенератор может генерировать электричество для питания автомобиля. Это тоже невозможно. Вот несколько примеров, почему это не сработает…

Допустим, требуется 10 000 ватт, чтобы ваша машина разгонялась до 50 миль в час. И мы стремимся поддерживать скорость.

Первый пример…

Допустим, вы прикрепили ветрогенератор к машине снаружи. Ветряные генераторы работают, создавая сопротивление свободно текущему воздуху, чтобы преобразовать энергию ветра во вращательную, а затем в электрическую. Таким образом, ветрогенератор не может производить больше энергии, чем сопротивление, которое он создает в воздухе. Таким образом, если вы установили на свой автомобиль ветрогенератор мощностью 1000 Вт со 100-процентной эффективностью, то вашему автомобилю потребуется 11 000 Вт мощности для поддержания скорости. Ваш ветряной генератор вырабатывает 1000 ватт, так что вы вернетесь к 10 000 ваттам для поддержания скорости. Следовательно, даже не глядя на потери эффективности, выигрыша нет.

Второй пример, чуть более сложный…
Ваш автомобиль нуждается в 10 000 Вт для поддержания скорости из-за сопротивления кузова и трения колес. Мы просто посмотрим на сопротивление кузова, так как на высоких скоростях оно намного больше, чем трение колеса. Теперь представьте, что вы сняли радиатор под капотом, так как он вам не нужен для вашего электромобиля. Причина в том, что вы могли направить воздух из решетки вашего автомобиля в ветрогенератор, где когда-то был ваш радиатор.

Давайте снова предположим, что все работает на 100%. Автомобиль уже страдает от лобового сопротивления из-за остановки воздуха под капотом, поэтому мы скажем, что лобовое сопротивление такое же, как и у ветрогенератора, 10 000 Вт. Давайте представим, что под капотом можно разместить генератор мощностью 1000 Вт, приводимый в движение только передней частью решетки. Благодаря тому, что все работает идеально эффективно, вы увеличиваете мощность двигателя на 1000 Вт, эффективно снижая потребность в энергии до 9 ватт.,000 Вт.

Звучит неплохо, правда? Ну на самом деле есть неэффективности. 95% потерь от двигателя, 95% потерь от контроллеров, 95% потерь от трансмиссии.

1000 * 0,95 * 0,95 * 0,95 = 857 Вт. Итак, теперь 10 000 — 857 = 9 143 Вт. Все же лучше, чем ничего.

Теперь давайте подойдем к этому по-другому. Вместо того, чтобы пытаться использовать сопротивление, которое мы создаем, давайте попробуем избавиться от него. Купите лист алюминия за 20 долларов и поместите его на гриль. Ваше лобовое сопротивление уменьшилось на 1000 Вт, а значит, вашему автомобилю нужно всего 9000 Вт для поддержания скорости. Гораздо легче, проще и дешевле, чем сложная система воздуховодов/генераторов.

Третий пример…
Мы исходили из отсутствия внешнего ветра. Скажем, ваша машина была припаркована с работающим ветряным генератором. Он будет генерировать энергию от внешнего ветра и хранить ее в батарее. Затем вы включаете генератор, чтобы убрать сопротивление и начать движение. Это вполне выполнимо, и именно поэтому многие люди устанавливают ветряные генераторы в своих домах (было бы мучением возить их на машине).

Четвертый пример…
Учитывая, что машине требуется 10 кВт для движения со скоростью 50 миль в час, насколько большой будет турбина? Что ж, турбина Skystream мощностью 2,4 кВт имеет ширину ротора 12 футов (4 м) и весит 170 фунтов (77 кг). Чтобы получить 10 кВт, вам понадобится 4-5 таких.

Сохранить Делиться

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.

1 — 20 из 115 сообщений

Электра
· Зарегистрировано

Эллрот
· Зарегистрировано

Тонущий
· Зарегистрировано

Эллрот
· Зарегистрировано

Тонущий
· Зарегистрировано

TX_Dj
· СПАМ Полицейский

Джейсон Латтимер
· Зарегистрировано

Потустороннее
· Зарегистрировано

ДжейРок
· Зарегистрировано

Эллрот
· Зарегистрировано

Эллрот
· Зарегистрировано

Джейсон Латтимер
· Зарегистрировано

rmay635703
· Зарегистрировано

Джейсон Латтимер
· Зарегистрировано

ДжейРок
· Зарегистрировано

Потустороннее
· Зарегистрировано

СПАРКИ
· Зарегистрировано

Потустороннее
· Зарегистрировано

СПАРКИ
· Зарегистрировано

1 — 20 из 115 Сообщений

Это старая тема, возможно, вы не получите ответа и возродите старую тему. Пожалуйста, рассмотрите возможность создания новой темы.