Микро ветрогенератор на основе моторчика от струйного принтера
Обычно дует лёгенький ветерок но мой мини ветрячёк периодически раскручивается до очень больших оборотов, винт вращается с такой скоростью, что его практически не видно, правда при таких оборотах доносится едва слышное рокатание лопастей. Сейчас этот ветрячёк поддерживает в рабочем состоянии старенький, но рабочий аккумулятор, чтобы тот не разряжался. Максимальная мощность ветрячка всего до 100мА, возможно он может выдать и больше, но у нас обычно дует небольшой ветер, и замерял на обычном ветерке.
Конструкцию подобных ветрячков подсмотрел на одном заморском сайте и решил повторить, так и родился этот малыш. В качестве генератора использовал шаговый моторчик от давно нерабочего и пылившегося у меня струйного принтера. Разобрав его выкрутил маторчик. Далее посмотрел, повертел, покрутил руками, померил сколько даёт, давал очень мало, но вольты поднимались выше 12-ти, а значит он теоретически мог заряжать аккумулятор.
Далее из транзистора сделал крепление для лопастей. Транзистор просверлил по диаметру вала на котором стаяла зубчатая насадка, в общем под её размеры. Надел на вал транзистор, капнул клея и покрутил убедившись что всё ровно. Потом окончательно зафиксировал с помощъю эпоксидки. Развёл немного и залил отверстие транзистора, дополнительно защитил моторчик от непогоды замазав дырочки в моторчике. Ниже фотография сего генератора.
Далее из отрезка ПВХ трубы, диаметром 110мм, вырезал лопасти, на трубе нарисовал заготовку, которую вырезал отрезной машинкой. Размеры взял примерные ширина получилась 9см, а размах винта 48см. Просверлил отверстия и прикрутил винт к моторчику-генератору с помощъю маленьких болтиков.
За основу использовал отрезок 55-той ПВХ трубы, далее вырезал хвост из фанерки, и добавил кусочек от 110-той.Моторчик вклеил внутри трубы. После сборки получилась вот такая ветроэлектростанция. Сразу собрал выпрямитель.Так как этот мотор не хотел давать много вольт на малых оборотах, то собрал по схеме удвоения и включил последовательно.
Диоды взял HER307, конденсаторы — 3300мкф
Схему укутал в полиэтилен и вставил в трубу выпрямитель, потом мотор и привязал его проволокой сквозь просверленные дырочки, пространство замазал силиконом. Так-же силиконом потом замазал все дырдочки сверху, а снизу просверлил одно отверстие на всякий случай, чтобы если что вода стекла, и испарялся конденсат.
Хвост закрепил насквозь болтом, полукруглый хвост вставил и привязал проволокой, он и так прочно держится. Нашёл центр тяжести, просверлил (диам. 9мм.) Ещё просверлил диам. 6мм два болта М10, насквозь, под ось. (Болты М10 здесь служат «подшипником» оси) Ввернул сверху и снизу болты М10 в трубу, смазал длинный болт М6 солидолом и всё скрутил, получилось довольно жёстко. Болт-ось (М6) прикрутил к уголку, а его к палке. Сверху на болт М10 одел на силиконе пробку, теперь ось воды не боится. Всё ветрогенератор изготовлен.
Для мачты взял несколько брусочков. которые скрутил саморезами, закрепил ветряк и поднял на ветер. Подключил к аккумулятору, зарядка идёт, но очень слабенькая, поддерживает аккумулятор от естественного разряда.
Так как верячок крутиться, то остался доволен, по крайней мере буду знать откуда ветер дует.Этот вариант — как сказано на том сайте — little weekend project, то-есть маленький проект для выходных, для удовольствия что-нить поковырять, тем более я не потратил ни копейки… клей не в счёт . Так по идее может пару маленьких светодиодов зажечь, или мобильный телефон за пару суток зарядить, но скорее всего такой слабый ток телефон примет за плохой контакт и отключит, написав на дисплее плохое соединение.
В будущем если будет время и желание может сделаю на освещение двора, вот только второй такой-же соберу и аккумулятор небольшой поставлю, или несколько аккумуляторных батареек. Для этого остался ещё один шаговый, только этот выдаёт под 2х20вольт от прокручивания рукой, но ток маленький. А второй — на щётках, сразу постоянка. От руки 10 вольт, КЗ — 0,5 Ампера. А ещё всё-же буду мучить автогенератор, вот только магниты дождусь.
Генератор из моторчика
Изменено в августе 2018 г.
Используя двигатель от оргтехники можно изготовить самодельный генератор из моторчика от принтера и другой оргтехники, который удобно использовать в походе для зарядки фонариков, телефонов и других девайсов соответствующей мощности. Для того, чтобы сделать этот аппарат, не требуется особых знаний или навыков.
В этом генераторе использован механизм вращения с повышающей передачей 1 к 12. При вращении рукоятки без нагрузки он вращается легко, но при подключении лампочек нагрузка увеличивается. При быстром вращении генератор на движке от оргтехники (принтер) выдает мощность 5 ватт. Такой мощности даже при медленном вращении хватит, чтобы заряжать аккумулятор телефона, как показано на видео.
Товары для изобретателей Ссылка на магазин.
Если вам нужно изготовить демонстративную установку для выработки электричества, то есть хороший материал про это.
А если прикольно сделать приборчик для кухни, то — эта статья для вас.
Комментарии
Chakat Netstalker
Сюда бы двигатель Стирлинга добавить! Посмотрел ваши видео и вспомнил историю из жизни. Дело было в далеких 90-х.
Как-то мой друг позвал меня в деревню к своему дедушке. Мои родители такому сообщению были рады так как намечался ремонт и чтоб я не мешался они согласились. Дедушка у друга был рукастый и как-то давно до появления внука так сказать соорудил странный агрегат, кушающий дрова.
Электроника для самоделок вкитайском магазине.
Так вот, в 90-е многие любили передачу «денди новая реальность» и я тоже.
И вот в один прекрасный день мы пошли с другом на речку порыбачить, да не подумали что будет дождь с грозой:(наловили не много да еще прибежав мокрыми домой, поняли что у нас в деревне после грозы куда-то пропало электричество и любимой теле передачи нам не видать. Но дедушка друга нас обрадовал. Если почистите картошку и наловленную рыбу я вам включу маленький телевизор.
Мы шустро почистили картофан и мелочь речную. Пока мы чистили рыбу и картошку дед растопил чудо печку которая пыхтела как паровоз 0.0.
Потом дед выкинул через форточку провод, один конец подключил к печке, а другой к телевизору Шилялис. В тот вечер нам было наплевать на маленький экран и черно-белую картинку. Мы были и этому рады, ведь там показывали новинки игр для денди.
Пока смотрели телик, этот кулибин на ней же приготовил обалденную уху и классный деревенский чай.
И только с появлением интернета я узнал, что это был двигатель Стирлинга, работающий на дровах.
Здорово! Молодец автор! Для походных условий — вещь незаменимая и в то же время компактная. А как насчёт домашних условий? Прошу, оцените идею: берём старенький велосипед и делаем из него вело-тренажёр. На заднее колесо крепим генератор и… Поехали! Встаём с утра и делаем 10-минутную заядку на вело-тренажёре, тем самым заряжая не только себя, но и свой ноутбук. После чего садимся и работаем на ноутбуке час, а потом снова зарядочку… Как известно, можно немало мощности выжать своими ногами, катаясь на велике! Вопрос: насколько это реально, если потребление ноутбука составляет 65 Вт (может, на самом деле меньше — не знаю)? Получится ли сделать отношение работа-полезность: 1/6 (10 мин крутить педали — 60 мин работать на ноутбуке)?
Джон Жеон
Игорь, если вас интересует каким образом ток меняет направление, когда рукоятку начинаешь вращать в том же направлении, что и двигатель, то это легко объясняется.
При вращении ротора двигателя в нём образуется противо ЭДС, и она будет возрастать до тех пор пока не будет приблизительна равна напряжению подаваемого на двигатель(именно поэтому обороты зависят от напряжения).Когда вы начинаете вращать рукоятку быстрее, чем двигатель то противо ЭДС увеличивается и становится больше напряжения подаваемого на двигатель и в этот момент двигатель переходит в режим генератора.
Получение электричества из ветра и оставшихся деталей 3D-принтера — — Kansas City Kit Company —
На этой неделе мы добавим генератор к моей двухлетней напечатанной на 3D-принтере ветряной турбине. Какой метод будет работать лучше? Самодельный генератор переменного тока или перепрофилированный шаговый двигатель из 3D-принтера?
Существует множество различных способов преобразования энергии вращения в электрическую, но все они сводятся к одной и той же концепции. Переместите магнитное поле вперед и назад над куском меди, чтобы заставить его электроны течь, а затем направьте поток электронов на что-то полезное.
Звучит просто, верно… Да, я тоже так думал.
Будучи преуспевающим мастером-конструктором, естественно, моей первой мыслью было заняться созданием собственного трехфазного генератора переменного тока, распечатанного на 3D-принтере. С информацией, почерпнутой на веб-сайтах, посвященных ветряным турбинам, я отправился на поиски электромеханических открытий.
Генератор переменного тока состоит из 9 витков медной проволоки 22 калибра, намотанной на напечатанные на 3D-принтере сердечники и запрессованной в опорный диск. Катушки соединены в чередующемся наборе из трех, чтобы создать фазу.
Три фазы генератора соединены звездой, а три выхода подключены к паре мостовых выпрямителей.
Диск, удерживающий 10 чередующихся редкоземельных магнитов, прикреплен к вращающимся лопастям турбины, а катушки генератора неподвижно закреплены на опорной стойке.
Теоретически, когда ветер раскручивает лопасти турбины, магнит будет вращаться над катушками. Переменные магниты будут пропускать через катушки переменные отрицательные и положительные магнитные поля, возбуждая электроны.
Движение электрона преобразуется в мощность постоянного тока двумя мостовыми выпрямителями.
Когда все собрано и дует ветер, давайте посмотрим, сколько энергии вырабатывается.
Это микровольты… 196,9 микровольта… Да, мой генератор не очень хорошо работает.
Я уже много лет увлекаюсь 3D-печатью, а это значит, что у меня есть много NEMA 17, связанных с ремонтом и обслуживанием моих принтеров. Я слышал, что из шаговых двигателей можно делать отличные маленькие генераторы.
Мы устроили быстрый стендовый тест. Adafruit NEMA 17, 2 мостовых выпрямителя, мультиметр, конденсатор, лампочка и дрель. Теоретически мы будем крутить NEMA 17 с помощью дрели, которая создаст переменное напряжение в каждой из двух катушек. Выпрямители преобразуют напряжение в постоянное, заряжая конденсатор и зажигая лампочку. Конденсатор сглаживает поступающее напряжение, поэтому мультиметр может получать более стабильные показания производимого напряжения.
Когда мы вращаем шаговый двигатель с помощью дрели, мы должны увидеть, как он производит некоторую мощность.
Ничего себе… Вращение этого маленького шагового двигателя на полном ходу дает 60 вольт постоянного тока…
Даже при более низких оборотах, которые мы можем ожидать от ветряной турбины, этот маленький NEMA 17 должен вырабатывать полезное напряжение.
Чтобы заставить ветряную турбину вращать шаговый двигатель, потребуется немного инженерной мысли. Нам нужно будет соединить турбину с двигателем, не мешая неподвижной центральной опорной трубе.
Я остановился на решении Рубе-Голдберга. Вращающийся колпак от дождя / внутренняя шестерня, которая вращается турбиной на кольце подшипника из дельриновых сфер диаметром ½ дюйма. Внутри дождевика внутренняя зубчатая шестерня входит в зацепление с ведущей шестерней, прижатой к шаговому двигателю. Когда турбина вращает дождевик, зубчатая передача будет вращать шаговый двигатель с преимуществом в скорости примерно 4:1. Делриновые подшипники обеспечивают свободное вращение всего, сохраняя при этом зубья шестерен в зацеплении друг с другом.
В кольце есть места для установки еще двух других шаговых двигателей, которые теоретически позволят нам производить большее напряжение или ток в зависимости от того, как они подключены. Сейчас мы установим только один шаговый двигатель.
Выйти к забору посмотреть, как он ведет себя на ветру. Сегодня был только легкий ветерок, поэтому я не ожидал многого…
Ух ты… 9 вольт при очень легком ветерке. Теперь это напряжение холостого хода, но его более чем достаточно, чтобы сделать что-то интересное.
напряжение — Понимание шагового двигателя как генератора по сравнению с двигателем постоянного тока (среднеквадратичное значение к эквивалентному постоянному току)
\$\начало группы\$
Я использую шаговый двигатель в качестве генератора в эксперименте по проверке концепции чего-то. Мотор был взят от старого принтера, поэтому спецификаций на него нет, но я думаю, что он однополярный. Он имеет 5 проводов, один из которых является общим с остальными 4.
То есть 80 Ом от этого общего к остальным 4 и 160 Ом между любыми другими 2 проводами. Я прогнал его с двигателем постоянного тока, чтобы просмотреть выходы всех каналов, показанные ниже. Форма волны немного неровная, я думаю, из-за небольшой вибрации муфты
Ранее я использовал коллекторный двигатель постоянного тока и хочу сравнить выходные параметры постоянного и переменного тока. Мой первый вопрос: верны ли следующие расчеты/выводы?
Итак, вот результат фактического эксперимента:
У меня есть каждая из 4 катушек, управляющая нагрузкой 80 Ом (резистор), и я получаю этот выход (только показаны 2 канала), давая 10 В от пика до пика. синусоидальная волна. Чтобы преобразовать это в эквивалентный постоянный ток, я вычисляю среднеквадратичное значение, которое для синусоиды равно Vpeak * 0,707 (или 1 на квадратный корень 2), что работает при 3,5 В и мощности = (3,5 В * 3,5 В) / 80R = 0,15 Вт
Итак, моя синусоида 10 В от пика к пику генерирует ту же мощность, что и источник постоянного тока 3,5 В, например, будет ли он нагревать резистор в той же степени?
Второй вопрос: поскольку у меня 4 катушки, могу ли я сказать, что двигатель вырабатывает 0,6 Вт? Не вдаваясь в подробности, я предполагаю, что можно объединить 4 несовпадающих по фазе выхода в один?
- напряжение
- шаговый двигатель
- генератор
- среднеквадратичное значение
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Отвечая на ваш первый вопрос: Да, будет.
