La electricidad no siempre se suministra de forma ininterrumpida, por ejemplo, debido a la ubicación remota de las líneas eléctricas de los edificios residenciales. Y cuando de vez en cuando apagas la luz, ¿seguro que pensaste en comprar un generador? Por supuesto, un dispositivo comprado no es una solución barata y los costos no siempre están justificados. Una opción más económica es hacer un generador con sus propias manos. Tal solución no requiere grandes inversiones en ensamblaje, puede convertir energía no solo debido a la costosa gasolina, motor diesel, sino también a otros más asequibles: gas, vapor, etc.p.
Así resuelve el problema de los cortes de energía y ahorra una cierta cantidad en el presupuesto. Pero, ¿cómo hacer un generador realmente de alta calidad? ¿Qué otras ventajas tiene un producto casero sobre los dispositivos comprados? Lo ayudaremos a comprender todos los matices: en este artículo presentaremos los diagramas de ensamblaje del generador eléctrico, el principio de su funcionamiento, las ventajas de usar productos caseros. También consideraremos instrucciones paso a paso para hacer un generador en casa.
Los beneficios de un generador casero
Un generador casero supera a uno comprado con un costo más asequible. Por supuesto, el aspecto financiero es importante, pero un dispositivo de bricolaje es un dispositivo que solo tiene los requisitos necesarios y establecidos.
Vale la pena considerar que el diseño elegido afecta directamente la eficiencia. Por lo que en generadores asíncronos, las pérdidas de eficiencia no superan el 5%. El diseño lacónico de su cuerpo con protección del motor contra la humedad y la suciedad reduce la necesidad de un mantenimiento frecuente.Un generador asíncrono es más resistente a las sobretensiones debido al rectificador en la salida, lo que evita daños a los equipos conectados.
Un generador casero funciona independientemente de la distancia de la línea eléctrica, proporcionando electricidad en cualquier condición. Convierte la energía utilizando un tipo de combustible disponible.
Tal dispositivo alimenta efectivamente máquinas de soldar, lámparas incandescentes, computadoras y equipos móviles con sensibilidad a las caídas de voltaje. Tiene buen rendimiento y vida útil.
El dispositivo es una buena alternativa a las fuentes de alimentación convencionales, ayuda en caso de un corte de energía de emergencia y ahorra dinero. Móvil, de tamaño pequeño, con un diseño simple, fácil de reparar: puede reemplazar piezas y ensamblajes defectuosos por su cuenta.
Además, el producto casero es de tamaño pequeño, por lo que se puede instalar fácilmente incluso en habitaciones pequeñas.
Puede colocar un generador casero en una habitación pequeña, debido al diseño compacto, el dispositivo no requiere mucho espacio para su instalación.
Dependiendo del tipo de combustible utilizado, el generador solo requiere precauciones durante su uso.
Durante el funcionamiento de un generador casero, es necesario observar precauciones de seguridad: controlar los cables eléctricos, evitar que se tuerzan, no tocar los cables pelados con las manos, etc.
Variedades de generadores de electricidad
Por lo general, un generador casero en el hogar se hace sobre la base de un motor asíncrono, magnético, de vapor, de leña.
Opción 1 - generador asíncrono
El dispositivo podrá generar 220-380 V, según el rendimiento del motor seleccionado.
Para ensamblar dicho generador, solo necesita arrancar un motor asíncrono conectando capacitores a los devanados.
Generador basado en motor asíncrono que se autosincroniza y acciona los devanados del rotor con un campo magnético constante.
El motor está equipado con un rotor con devanado trifásico o monofásico, entrada de cable, dispositivo de cortocircuito, escobillas, sensor de control
Si el rotor es del tipo jaula de ardilla, los devanados se excitan por la fuerza de magnetización residual.
Opción n.º 2: dispositivo magnético
Colector, motor paso a paso (sin escobillas síncrono) y otros son adecuados para un generador magnético.
El bobinado con un gran número de polos aumenta la eficiencia. En comparación con el circuito clásico (donde la eficiencia es de 0,86), el devanado de 48 polos le permite hacer que la potencia del generador sea más
Durante el proceso de montaje, los imanes se montan en un eje giratorio y se instalan en una bobina rectangular. Este último, cuando los imanes giran, genera un campo electrostático.
Opción 3 - generador de vapor
Para un generador de vapor, se utiliza un horno con un circuito de agua. El dispositivo funciona gracias a la energía térmica del vapor y los álabes de la turbina.
Para hacer un generador de vapor usted mismo, necesitará un horno con un circuito de agua (refrigeración)
Este es un sistema cerrado con una planta masiva no móvil que requiere control y un circuito de refrigeración para convertir el vapor en agua.
Opción n.º 4: dispositivo para quemar leña
Para un generador de leña, se utilizan estufas, incluidas las de camping. Los elementos Peltier se fijan a las paredes de los hornos y la estructura se coloca en la carcasa del radiador.
El principio de funcionamiento del generador es el siguiente: cuando la superficie de las placas conductoras se calienta por un lado, el otro se enfría.
Para hacer un generador de leña usted mismo, puede usar cualquier estufa. El generador está alimentado por elementos Peltier que calientan y enfrían las placas conductoras.
La corriente eléctrica aparece en los polos de las placas. La mayor diferencia entre las temperaturas de las placas proporciona al generador la máxima potencia.
La unidad es más eficiente a temperaturas bajo cero.
El principio de funcionamiento del generador eléctrico
Los generadores funcionan según el principio de inducción electromagnética, cuando la corriente se genera en un bucle cerrado debido a su intersección con un campo magnético giratorio. El campo magnético es creado por bobinados o imanes permanentes.
Cuando la fuerza electromotriz del colector alcanza el circuito cerrado y los nodos de las escobillas, el rotor comienza a girar junto con el flujo magnético. Esto crea tensión en los cepillos accionados por resorte presionados contra los colectores en forma de placa.
Además, la corriente eléctrica se transmite a los terminales de salida, pasa a la red, se propaga a través del generador.
Utilizar generadores de corriente alterna y continua. El alternador es de tamaño pequeño, no genera corrientes de Foucault y, al mismo tiempo, tiene la capacidad de operar en temperaturas extremas. Un dispositivo con corriente continua no requiere un control cuidadoso, tiene una cantidad significativa de recursos.
Estructuralmente, el generador incluye: escobillas con portaescobillas, un colector, un devanado de armadura, una armadura, un arrancador, anillos de contacto, un devanado de arranque, un rotor, una carcasa, un ventilador, un accionamiento y un marco
El alternador puede ser síncrono o asíncrono. El primero - con un imán eléctrico permanente y el número de rotaciones del estator igual al rotor, formando un campo magnético. Las ventajas de un generador de este tipo se denominan alto voltaje estable, las desventajas incluyen sobrecorriente debido a una carga excesiva en el regulador, lo que aumenta la corriente del devanado del rotor.
Diseño de generador asíncrono: rotor en jaula de ardilla, estator. Cuando el rotor gira, el generador induce una corriente y el campo magnético produce un voltaje sinusoidal.
Instrucciones de montaje paso a paso
Es necesario ensamblar el generador en casa después de haber preparado un conjunto de componentes de radio necesarios, herramientas eléctricas y materiales.
Etapa 1 - preparación de componentes de radio
Para ensamblar un módulo generador mecánico con electroimanes, necesitarás un motor. Para la fabricación de un generador de baja potencia, puede usar un motor eléctrico de una lavadora como Oka, Volga, bomba Agidel y otros.
La corriente generada por el motor determina la elección de piezas y conjuntos. Para convertir la corriente de CA a CC, se requieren diodos rectificadores, por ejemplo, un puente de diodos de alta potencia de decenas de amperios con un voltaje de no más de 50 V. Para capacitores polares de CC, filtros de suavizado con la capacidad de igualar el voltaje de CC ondulación son importantes.
Para hacer un aerogenerador casero no hace f alta gran precisión ni materiales muy especializados. La muestra construida opera a una velocidad del viento de 9 a 10 m/s, proporciona una potencia de 800 watts.
Como placa adicional con un puerto USB para conectar dispositivos, se selecciona un dispositivo para convertir el voltaje a 1.5-20 V. Esta lista de componentes de radio es suficiente para un generador de baja potencia con un voltaje de hasta dos decenas de voltios. En el caso de un motor asíncrono, será posible conectar dispositivos móviles directamente.
Etapa 2 - preparación de herramientas y materiales
De las herramientas eléctricas, necesitará una amoladora, en cuyo conjunto hay discos de corte para metal, madera y un disco abrasivo (duro o papel de lija).
Le recomendamos que se familiarice con las reglas para trabajar con una amoladora angular.
También requiere un taladro eléctrico con taladros de metal.Es posible que necesite un taladro percutor con taladros de impacto, coronas para hormigón. A veces, un perforador está equipado con un adaptador con brocas cónicas simples, coronas de madera. También es útil un destornillador con cabezales para adaptador-llave, cabezal para tuercas.
Necesitará materiales para armar el marco del generador. Son elegidos a su propia discreción. Puede ser tubos laminados de diferentes diámetros, herrajes, perfiles, etc.
Durante el montaje de la estructura del generador, el maestro debe tener destornilladores de diferentes diámetros, alicates, un martillo, llaves, etc.
Para la conexión, se abastecen de sujetadores: tuercas, arandelas, tornillos autorroscantes, pernos. Este es un conjunto universal de inventario, después de recopilarlo, puede comenzar a hacer un grupo electrógeno con sus propias manos.
Etapa 3 - trabajo preparatorio
Después de preparar las herramientas y los materiales, comienzan los trabajos preparatorios. Son necesarios antes de montar el generador porque incluyen el cálculo inicial de la potencia del aparato.
Calcula la potencia conectando el motor a la red. El número de rotaciones dadas determinará la potencia del motor. A veces, se usa un tacómetro para las mediciones y se agrega un 10 % a los datos recibidos para compensar la carga (evitando que el motor se sobrecaliente durante el uso).
Después de calcular con precisión la potencia, seleccione el capacitor de acuerdo con los datos de potencia del motor obtenidos previamente.
Después del cálculo de la potencia, es necesario seleccionar un condensador. El dispositivo evita que el motor se sobrecaliente mientras el generador está funcionando.
Al final de los trabajos preparatorios, están considerando la puesta a tierra del futuro generador. Este proceso ayuda a evitar situaciones traumáticas, extender la vida útil del generador.
Paso 4: estudia el patrón de estrella y triángulo
Para ensamblar un generador en 220, necesita circuitos analógicos del modelo de producción: una estrella o un delta.
En dispositivos complejos, a veces se usa un circuito combinado estrella-triángulo. En una conexión en estrella, los extremos se unen en un solo punto. La vista gráfica es una divergencia de fases desde el centro en diferentes direcciones, como si los rayos formaran una estrella. De acuerdo con el esquema de tipo triangular, los extremos de un devanado se unen con el comienzo del siguiente.
Según el esquema de estrella, la conexión eléctrica se realiza para cada extremo de los devanados de un punto, para el triángulo: una conexión en serie.
Etapa 5 - montaje directo
Consideremos varias opciones para ensamblar un generador eléctrico.
Construyendo un generador asíncrono
La fabricación de un generador asíncrono no requiere rectificar el rotor para los imanes de neodimio, por lo que el circuito del dispositivo se llama una nueva versión de un motor asíncrono terminado. En esta versión, no hay necesidad de alimentar el devanado del rotor, se retira del motor y el eje del rotor está mecanizado para imanes planos.
Según el esquema de montaje de un generador asíncrono, la potencia del dispositivo alcanza de 2 a 5 kilovatios con una capacidad de condensadores de 28 a 138 microfaradios. Para que el voltaje sea estático, se requiere una capacitancia, dependiendo de la carga planificada en el generador.
La unidad se ensambla en tres etapas. El primero consiste en ensamblar una estructura de soporte instalando en ella un motor con una transmisión por engranajes.
La conexión se realiza de la siguiente manera: el final del 1.er devanado se conecta a los extremos del comienzo del 2.º devanado. A continuación, el final del segundo devanado se une al comienzo del 3er devanado. El final del 3er devanado está conectado al comienzo del 1er devanado
En la segunda etapa, se conectan condensadores variables y no polares a los devanados. Estos últimos se encienden de acuerdo con el esquema de estrella, cuando algunos de los extremos están conectados al centro de la caja, y el resto sale por separado.
En conclusión, los extremos de devanado libre se unen a la parte superior del capacitor de acuerdo con el esquema triangular.
Conectamos condensadores variables y no polares a los devanados, algunos de cuyos extremos están conectados al centro de la caja, otros salen por separado.
Antes del primer lanzamiento, se prueba un nuevo dispositivo, por ejemplo, con una bombilla incandescente ordinaria de dos a tres decenas de vatios. Esto es necesario para probar la capacidad del generador para proporcionar una salida de voltaje ininterrumpida, 3000 revoluciones por minuto.
Montaje de un generador de leña
Se considerará el montaje de un generador de leña utilizando el ejemplo de una estufa de barriga. El orden de montaje es el siguiente: al principio, el radiador se coloca en las paredes de la estufa de barriga para que las puntas miren hacia adentro. Además, según el tamaño del radiador, se instalan elementos Peltier, a uno de los cuales se une posteriormente otro radiador.
Esta unidad se coloca mejor a la sombra, cerca de una pared sin aislamiento de pequeño espesor, que proporcionará la máxima refrigeración.
Para poner en marcha el generador con madera, se prende fuego a los troncos. A medida que se encienden, calientan las paredes de la estufa, lo que hace que el elemento Peltier produzca la máxima potencia. El generador se enfría con aire frío del exterior.
Tenemos instrucciones detalladas para hacer un generador de gas de madera con nuestras propias manos en nuestro sitio web.
Los matices del montaje de un generador colector
El generador colector se ensambla de acuerdo con el siguiente esquema: primero, se coloca un motor tipo colector sobre un bastidor portador, un diseño diferente.
Luego, un condensador de filtrado, una placa convertidora de inversor de CC, se conecta a los terminales del motor. El condensador debe ser CC.
Es necesario atornillar el cartucho al eje del motor, mientras se fija el motor para que el cartucho quede firmemente presionado contra el dispositivo. A continuación, el cable negativo del motor se conecta al negativo de la batería, y el cable positivo a los ánodos de los diodos, los cátodos de los diodos a los positivos de las baterías.
El siguiente paso, si no hay puerto USB, es conectarlo a la salida de la placa DC. Los dispositivos móviles se pueden conectar a dicho generador.
El diseño del generador se ubica en un cuadro de bicicleta o en un molino de viento.
Instalamos el generador en una bicicleta o un molino de viento a partir de piezas de ventilador. Para facilitar su uso, puede colocar una cola de veleta
En lugar de un colector, puede colocar un motor paso a paso con una mayor eficiencia y una vida útil de 10 años o más. Es preferible elegir modelos con un voltaje de 12 V y una corriente de 1,8 a 4,2 amperios. En tales motores, hay de 2 a 4 devanados, están conectados en serie para un voltaje de 24, 36, 48 V. Si el motor está conectado en paralelo, se obtiene un amperaje de gran valor en la salida. En este sentido, será más difícil que el generador acelere hasta el voltaje deseado.
Además de estas opciones, tenemos instrucciones detalladas para ensamblar una turbina eólica y un generador de hidrógeno en nuestro sitio web.
Recomendaciones para un funcionamiento seguro
Los generadores que se utilizarán en un entorno al aire libre, como un parque eólico, un generador de bicicletas, deben protegerse de las precipitaciones, el polvo y la suciedad. El dispositivo se coloca en un estuche especial separado.
Si el generador funcionará al aire libre durante muchas horas, experimentando cargas diarias, necesita una lubricación regular de los cojinetes. Las manipulaciones se llevan a cabo una o dos veces en medio año.
No se permite el cortocircuito: cables del motor, electrónica auxiliar, semiconductores. Esto puede hacer que los devanados en cortocircuito se quemen.
Si se produce un cortocircuito, la reparación del motor puede complicarse por la dificultad de acceder a las partes internas del generador.
La reparación del motor puede complicarse por la dificultad de acceder a los componentes internos debido a la fuerza del rotor, que ralentiza la rotación en proporción a la carga. Para evitar tales situaciones, debe monitorear constantemente la temperatura del motor, evitando que se sobrecaliente.
También debe intentar no utilizar el dispositivo durante mucho tiempo: cuanto más tiempo esté en funcionamiento el generador, menos potencia tendrá. El valor de la temperatura óptima del motor es de 40 a 45 grados.
Para un generador casero sin controles automáticos, se requiere un control constante del usuario, incluso para la toma de datos.
Si le parece difícil ensamblar y usar un generador eléctrico casero, le recomendamos que observe más de cerca los análogos comprados: el siguiente artículo proporciona una clasificación de los generadores de energía a gas.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Sin embargo, un generador casero es una fuente de energía de respaldo con buen rendimiento, vida útil del motor y beneficios económicos. Incluso los generadores de baja potencia brindan operatividad a los dispositivos y equipos, mantienen la comodidad en el nivel adecuado en una casa privada, apartamento dentro de la ciudad o fuera de ella.Para hacer un generador casero, solo necesita decidir sobre su diseño, tipo de dispositivo y seleccionar las piezas necesarias.
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Video sobre cómo hacer un generador de energía manual:
Montar un aerogenerador con nuestras propias manos:
Un generador casero es una fuente de energía de respaldo con buen rendimiento, recurso motor. Incluso los generadores de baja potencia brindan operatividad a los dispositivos y equipos, mantienen la comodidad en el nivel adecuado en una casa privada, apartamento dentro de la ciudad o fuera de ella. Para ensamblar un generador casero, deberá decidir sobre su diseño, tipo y seleccionar las piezas necesarias.
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