Електроенергія - основний ресурс для комфортного життя в сучасному світі. Безпаливний генератор є одним з методів страховки від збоїв і передчасного відключення електроприладів. Купівля готової моделі зазвичай обходиться дорого, тому багато хто воліє збирати генератор своїми руками.З його допомогою легко можна замінити човновий, автомобільний або літаковий мотор, це багаторазово підвищить ефективність і знизить вартість поїздок, якщо користувач активно користується автомобілем. Ще один важливий фактор - такі генератори активно використовуються в медичній сфері та при обробці даних в якості резервного джерела живлення. Він може послужити зарядним пристроєм, відновити робочий процес, якщо сервери в результаті відключення електроенергії дають збій або послужити додатковим джерелом потужності в автомобілі.
Цікавий факт! У будь-якому транспортному засобі генератори встановлюються з боків. Якщо використовувати генератор змінного струму і двигун одночасно, то в результаті можна сміливо розраховувати на високі показники по потужності.
Що це таке?
Безпаливний генератор - не найскладніше пристрій для збирання своїми руками. Найпростіше використовувати в конструкції неодимові магніти. Звичайний двигун під час роботи виробляє електричний струм за допомогою мідних або алюмінієвих котушок, але для цього важливо наявність постійного джерела електроенергії ззовні, втрати за показниками на виході виходять занадто великими. Але якщо в генераторі без паливної електроенергії не передбачено використання міді або алюмінію в якості основних матеріалів, енергії в порожнечу йде набагато менше. Цьому сприяє наявність постійного магнітного поля, яке і генерує імпульс для роботи двигуна.
Важливо! Дана конструкція буде працювати тільки за умови використання неодімових магнітів, вони працюють ефективніше інших аналогів і за рахунок загального взаємодії не вимагають підзарядки ззовні. Що стосується нетрадиційних джерел живлення, то альтернативних варіантів існує досить багато. Вигоду електродвигуна вловити просто: істотно знижується вартість поїздок. Головним в конструкції служить двигун, який генерує рівень постійного струму з акумулятором в комплекті, саме він запускає двигун, а той, у свою чергу, дає старт роботі генератора змінного струму. В результаті батарея нічого розряджається.
Традиційними джерелами безпаливної енергії є зовнішні фактори, такі як вітер або вода, але для генератора вони не підійдуть. На сьогоднішній день магнітні генератори за своїми показниками в кілька разів перевершують вже всім звичні сонячні батареї. При цьому сфера застосування такого генератора обмежується тим, наскільки потужний двигун струму використовується в конструкції і іншими компонентами.
Різниця цього джерела енергії не тільки в можливій повсюдності використання, але і в повній незалежності від зовнішніх чинників і несприятливого впливу навколишнього середовища.
Пристрій і принцип роботи
Якщо говорити про те, що входить в комплект, то все може залежати від типу обраної конструкції. Але є деякі ключові особливості, які характерні для безпаливних джерел живлення. Наприклад, статор залишається нерухомим і фіксується зовнішнім корпусом в будь-якої конструкції. Ротор ж, навпаки, постійно переміщається в процесі роботи всередині. При самостійному виготовленні найкраще використовувати матеріали, що не конфліктують з магнітними хвилями. Між собою статор і ротор схожі і прорізами, в першому випадку з внутрішньої, а в другому - з зовнішнього боку.
У пазах розташовуються провідники для вироблення енергії. Також є обмотка, де напруга накопичується, експерти називають її обмоткою якоря. Магніти найкраще використовувати постійні, вони надійні в роботі і підійдуть буквально для будь-якого типу пристроїв. Основна частина складається з декількох металевих кілець, на яких розташовані котушки. Кільця мають широкий діаметр, а у котушок щільна обмотка проводом. Відтворити таку конструкцію своїми руками можна і самостійно, але в більш простому варіанті.
Для складання підійде кілька широких кілець і товстий парний провід. У конструкції дроти з'єднуються між собою і утворюють візерунок у вигляді хреста.
Якими бувають?
Моделей генераторів на ринку представлено досить багато, між собою вони відрізняються за типом конструкції і принципу дії. Аналізуючи цю інформацію, можна вибрати найбільш ефективний і відповідний варіант для будинку. В цілому можна розділити генератори на три основних типи:
- маятниковий;
- магнітний;
- ртутний.
Генератор «Вега» працює на магнітах, він був винайдений двома вченими - Адамсом і Бедина. Магнітний ротор має однойменну полюсну орієнтацію, обертання створює синхронне магнітне поле. На статорі ЕРС передбачено кілька обмоток, а підтримка здійснюється за допомогою коротких магнітних імпульсів.
«Вега» - робоча абревіатура від вертикального генератора Адамса, він підійде для приватних будинків і невеликих будівель, навіть для моторного човна можна зібрати двигун на основі цієї конструкції. Короткочасні імпульси генерують необхідний рівень напруги, що стимулює підзарядку акумулятора під час роботи. Залежно від потужності обраних компонентів, може розширюватися і сфера використання даного генератора.
Тесла - відомий фізик, конструкція його генератора найбільш проста. У неї входять такі компоненти.
- Конденсатор, щоб успішно збирати і зберігати електричний заряд.
- Заземлення для контакту з землею.
- Приймач. Для нього використовуються тільки проводять матеріали, основа обов'язково повинна бути діелектричної. Ізолювання на фінальному етапі обов'язково.
Приймач отримує електроенергію, за рахунок наявності в конструкції конденсатора заряд накопичується на пластинах. З його допомогою можна підключити до генератора будь-який пристрій і зарядити його.
У більш складних варіантах конструкції передбачається наявність автоматики, додаткових перетворювачів для постійного генерування струму.
Россі для безпаливних генератора використовує холодний синтез. Хоча в конструкції і відсутні турбіни, заміна палива тут здійснюється за рахунок ряду хімічних реакцій нікелю і водню. У камері в міру протікання реакції виділяється теплова енергія.
Обов'язкове використання каталізатора і невеликого електроакумуляторів. Всі витрати, згідно з проведеними лабораторними дослідженнями, окупаються більш ніж в 5 разів. Найбільше така модель підійде для вироблення енергії на житлових ділянках. Але іноді експерти сперечаються, чи можна називати її повністю безпаливної, так як в конструкції передбачається використання нікелю і водню - активних хімічних реагентів.
Для генератора Хендершот потрібно:
- резонансні електричні котушки від 2 до 4 штук;
- сердечник з металу;
- кілька трансформаторів, що генерують постійний струм;
- кілька конденсаторів;
- набір магнітів.
При складанні обов'язково дотримуватися просторову орієнтацію котушок. Правильний напрямок на північ-південь буде надійно генерувати магнітне поле в обмотці. За допомогою котушки Тесла, двох або більше конденсаторів, акумулятора і інвертора можна зробити більш потужну конструкцію.
Збирати такий генератор слід строго за схемою. Іноді можна проводити додаткові модифікації, але чим складніше конструкція, тим більш тривалою буде її збірка в домашніх умовах.
Генератор Хмелевського активно використовується геологами в експедиціях, де немає постійного джерела електроенергії. У конструкцію входить трансформатор з кількома обмотками, резистори, конденсатори і тиристор. Обмотки використовуються строго розщеплені. Зустрічна вироблення трансформатором енергії завжди має позитивну величину, що і гарантує якісний результат за допомогою резонансу і частоти напруги з дотриманням амплітуди для роботи.
Безпаливний генератор на основі взаємодії магнітного поля між роликами і металевим сердечником винайшов Джон Серла. Ролики переміщаються в процесі роботи на рівну відстань і обертаються навколо сердечника, по діаметру встановлюються котушки для генерування енергії. Запуск роботи здійснюється за допомогою подають електромагнітних імпульсів. Змінне магнітне поле поступово збільшує швидкість роликів, чим вище рівень обертання, тим більше виробляється електроенергії. По досягненню певного рівня можна досягти навіть антигравітації: пристрій злегка піднімається над поверхнею столу.
Пристрій Шаубергера - механічна модель, енергія виробляється за рахунок обертання турбіни і переміщення води чи іншої рідини по трубах. Простий і дієвий закон, завдяки якому механічна енергія легко перетворюється за допомогою наскрізного переміщення рідини від низу до верху. Це можливо завдяки порожнинах в рідини і стану, який дуже близько до вакууму.
Як зробити своїми руками?
Створити робочий електрогенератор з двох електродвигунів можна і в домашніх умовах. Можливостей для реалізації існує безліч, але найпростішою конструкцією буде генератор Тесла. Для цього буде потрібно наступне.
- З фанери і фольги створити досить широкий по діапазону приймач.
- У центрі приймача закріпити провідник.
- Встановити його на даху будинку або в найбільш високій точці.
- Приймач з'єднується з накопичувачем енергії і пластиною конденсатора за допомогою дроту. При цій схемі підійде модель з можливістю харчування від 220 В.
- Висновок і другу пластину конденсатора обов'язково потрібно заземлити.
При підключенні обов'язково потрібно перевіряти місця електроз'єднань заряд конденсатора. На самому початку роботи він завжди нульовий. Після години роботи можна виміряти напругу на конденсаторі за допомогою мультиметра. Можна ускладнити конструкцію і використовувати кілька конденсаторів замість одного, це може дати додаткові 20 кВт потужності. Електроніка підбирається гармонійно, всі матеріали повинні один одному відповідати.
Більш потужний акумулятор, наприклад, на 50 Гц, широка площа приймача, ємний конденсатор або кілька котушок допоможе виробити більше електрики, але сама конструкція стане складніше. Генератор Тесла не підійде для зарядки потужних електронних пристроїв і забезпечення енергією житлового ділянки.
Пристрій вийде занадто габаритними для домашнього використання, але генератор Тесла ідеально підійде для набуття досвіду збірки безпаливної конструкції будинку.
Масляний спосіб збору
Для даного методу буде потрібно:
- акумуляторна батарея;
- підсилювач потужності;
- трансформатор, що генерує змінний струм.
Акумуляторна батарея потрібна як постійний накопичувач, трансформатор постійно буде генерувати сигнал струму, а в парі з підсилювачем гарантується необхідна для роботи потужність, щоб компенсувати ємність акумуляторної батареї (зазвичай вона складає від 12 до 24 В). Трансформатор підключається першим або до джерела струму або до батареї відразу, слідом все це поєднується проводами з підсилювачем, а далі датчик приєднується безпосередньо до зарядного пристрою, яке і буде забезпечувати безперебійний рівень роботи. Ще одним проводом датчик підключається до батареї.
сухий спосіб
Секрет цього методу полягає у використанні конденсатора, але навіть в цьому випадку в комплект буде потрібно:
- трансформатор струму;
- генератор або його прототип.
Для збірки трансформатор і генератор з'єднуються між собою незатухающими проводами, для міцності все закріплюється ще й зварюванням. Конденсатор підключається останнім і слугує основою для роботи пристрою. Саме цей спосіб збирання краще в домашніх умовах. Щоб не помилитися, досить слідувати обраної схемою і відтворити конструкцію, середній термін роботи такого генератора становить кілька років.
Безпаливний генератор на постійних магнітах представлений далі.