Многих неудержимо манит желание понять, как устроены окружающие нас вещи. Другие же предпочитают не просто разбираться, а создавать что-то своими руками. Один из таких захватывающих проектов — самодельный электрический генератор. Для инженерных умов нет ничего увлекательнее, чем запустить собственное творение, почти как ученый, совершающий открытие. Конечно, генератор уже изобретен, но разве это повод отказывать себе в удовольствии сделать его самостоятельно — дешевле, интереснее и абсолютно уникально?
В этой статье мы шаг за шагом разберем, как собрать электрический генератор из подручных материалов. Опытным мастерам эти инструкции покажутся простыми. Если же вы никогда не делали ничего подобного, настоятельно рекомендуем проконсультироваться со знакомым инженером или электриком.
Как сделать свой собственный электрический генератор.
Прежде чем начать, учтите: генератор можно собрать на основе разных механизмов — велосипеда, ручной дрели и даже водяного колеса (если вам посчастливилось жить в доме с таким). Начнем с простейшего варианта — генератора с ручным приводом.
Генератор из ручной дрели
Вам понадобится сама ручная дрель, кухонные принадлежности или что-то подобное, прочная нить, алюминиевая фольга, изолента, телефон с зарядным устройством и деревянная дощечка.
Возьмите зарядное устройство и отрежьте коннектор (если это зарядка для смартфона — USB-разъем). Аккуратно снимите внешнюю изоляцию, чтобы обнажить четыре тонких проводка: красный, белый, зеленый и черный. Удалите и их собственную изоляцию. Проделайте то же самое с другим концом кабеля. Теперь у вас готовы оголенные концы проводов разного цвета.
Затем возьмите ручную дрель и плотно затяните патрон — он не должен болтаться. Также снимите защитный колпачок в нижней части рукоятки — именно туда мы позже подключим провода от зарядного устройства.
Теперь возьмите прочную нить и обмотайте ею дрель, охватив патрон и рукоятку. Суть в том, чтобы надежно прикрепить инструмент к деревянной дощечке. Если хотите, нить можно заменить изолентой — так даже надежнее.
Для следующего шага используйте венчик от миксера, вставив его в патрон дрели. Он должен сидеть плотно, без малейшего люфта. Если кажется, что может выпасть, возьмите другой подходящий предмет.
Теперь возьмите алюминиевую фольгу и сверните две длинные полосы. Длина каждой — около 38–50 сантиметров. Выпрямите их и подключите каждый конец к соответствующим электрическим контактам на дрели. Убедитесь, что соединение надежное. Концы, обмотанные изолентой, сверните в подобие цилиндров. Затем прикрепите их к деревянной доске с помощью нити или изоленты. Возьмите отрезанный конец зарядного устройства, подготовьте красный и черный провода и присоедините их к соответствующим полоскам фольги.
Возьмите деревянную кухонную лопатку — достаточно широкую, чтобы пройти через венчик, но при этом надежно зафиксироваться. Это будет ваша рукоятка. Начинайте вращать. Вам потребуется изрядное терпение и сила, чтобы продолжать крутить, пока телефон не зарядится. Если вам нужно всего лишь сделать звонок, возможно, хватит и непродолжительного усилия.
С помощью этой же конструкции можно заряжать аккумуляторы, лампочки, светодиоды и другие маломощные устройства.
Велосипедный генератор
Если у вас есть велосипед — отлично. Если нет — поищите старый, но исправный экземпляр. Можно даже найти бесплатный вариант или восстановить его из запчастей. Главное — чтобы велосипед был в хорошем состоянии. Если он застоялся, может помочь проникающая смазка для цепи и удаление ржавчины.
Следующий необходимый элемент — двигатель постоянного тока от беговой дорожки. Он идеально подходит для нашей цели. Важно знать: двигатель должен вырабатывать напряжение немного выше, чем требуется заряжаемому устройству. Например, для зарядки 12-вольтового аккумулятора нужно около 13–14 вольт. Обычный двигатель от беговой дорожки выдает до 90 вольт, так что вам даже не придется крутить педали с бешеной скоростью.
Далее соберите простую станину, на которой будет закреплено заднее колесо велосипеда. Его нужно приподнять так, чтобы оно не касалось земли. Станину можно сделать из двух вертикальных деревянных брусков, закрепленных на основании из доски.
После этого подготовьте заднее колесо. Снимите его с велосипеда и удалите наружную покрышку. Оставшийся обод будет работать как шкив. Наденьте ремень от двигателя на обод и соедините его с двигателем. Теперь установите колесо на место.
Чтобы колесо вращалось устойчиво, можно использовать удлиненные оси для его фиксации. Оно должно свободно вращаться, но не болтаться.
Двигатель постоянного тока лучше всего закрепить на той же деревянной основе, что и велосипед. Так конструкция будет надежнее.
Наконец, используйте контроллер заряда, подключив его к аккумуляторам, телефону или другим устройствам. Он послужит защитой от перегрузки, если вы случайно выработаете слишком много энергии. Для контроля напряжения можно подключить вольтметр — так вы всегда будете знать, сколько энергии производите.
Ветрогенератор
Начнем с подбора материалов. Вам понадобятся ПВХ-трубы диаметром около 3 сантиметров: 5 угловых соединителей на 90 градусов и 3 тройника. Также подготовьте отрезки трубы: один длиной 25 сантиметров, четыре по 9 сантиметров, два по 20 сантиметров и два по 7,5 сантиметров.
Сначала возьмите угловой соединитель и присоедините к нему отрезок 9 см, затем тройник. Продолжайте сборку, добавив еще один отрезок 9 см, и завершите угловым соединителем. Повторите эту сборку для второй стороны. Возьмите два оставшихся отрезка по 9 см и соедините их тройником.
Эта конструкция станет связующим звеном между двумя ранее собранными частями. Теперь возьмите две длинные трубки по 20 см и соедините ими оставшиеся открытые концы конструкции. Это будет основание. В центре (в тройнике) у вас должно остаться свободное отверстие.
Возьмите последний длинный отрезок (25 см) и наденьте на него последний угловой соединитель. Это будет мачта ветряка. Установите ее в центральное отверстие основания. Сюда мы позже добавим лопасть.
Снимите защитную пленку с труб и просверлите отверстие примерно в 2,5 см от основания. Затем возьмите небольшой мотор с достаточно длинными проводами, чтобы пропустить их через трубку и вывести через только что сделанное отверстие. Важно: мотор должен быть немного меньше диаметра соединителя, чтобы его можно было надежно зафиксировать.
Если мотор болтается, закрепите его изолентой. Закрепите лопасть на валу мотора перед тем, как вставить его в трубу. Затем установите мотор в соединитель и убедитесь, что он сидит максимально плотно.
Подключите провода от мотора к вашему устройству — радио, телефону или, через контроллер заряда, к аккумуляторам.
Гидрогенератор
Это еще один популярный способ добыть электричество практически даром. Его сборка потребует больше времени и внимания к деталям, но это не менее увлекательная задача.
Генератор состоит из двух основных частей: статора и ротора. Статор (как ясно из названия) остается неподвижным. На нем расположены 4 катушки, которые собирают выработанную энергию. Ротор — это вращающаяся часть. На нем закреплены 4 магнита, которые, двигаясь, создают электрический ток в катушках статора.
- Сборка статора — Каждую противоположную пару катушек нужно намотать так, чтобы ток в них тек против часовой стрелки. Две другие пары должны иметь направление тока по часовой стрелке. Все 4 катушки должны быть расположены симметрично. Для каждой катушки потребуется не менее 200 витков провода. Делайте их достаточно крупными, чтобы генерировать приличную мощность.
- Сборка ротора — Это более простая часть. Возьмите 4 магнитных диска (примерно как батарейки для часов) и разместите два магнита северным полюсом вверх по диагонали на диске. Два других должны быть ориентированы южным полюсом вверх. Расположите их также по диагонали. Расстояние между всеми магнитами должно быть одинаковым.
Проделайте отверстия в центре обоих дисков для их последующего соединения. Теперь займемся турбиной. Найдите пробку и закрепите на ней пластиковые ложки, которые будут служить лопастями. Распределите их равномерно. Используйте клей для фиксации (иначе при быстром вращении они могут улететь).
Соедините ротор и статор и наденьте их на деревянный стержень. Теперь возьмите пробку с лопастями (готовая турбина) и пластиковое ведро среднего размера. Проделайте в ведре отверстия там, где будет проходить стержень, и где внутри разместится турбина. Проденьте стержень так, чтобы ротор и статор остались снаружи ведра (это важно!), а турбина оказалась внутри.
Турбину нужно разместить так, чтобы ложки-лопасти были обращены в вашу сторону. Представьте, что на них льется вода. Каждая ложка будет наполняться, и под весом воды турбина начнет вращаться — совсем как старинное водяное колесо.
Приклейте статор к ведру, чтобы он оставался неподвижным. Ротор же должен свободно вращаться. Практически готово! Подключите провода от статора к устройству, которое нужно зарядить.
Существует множество других способов создания генераторов из подручных средств, но описанные выше — самые простые и популярные, с которых можно начать.
