Электрогенератор своими руками

Дата: декабря 04, 2010 в категории Наука и техника

Электрогенератор — это одно из ста наиболее полезных изобретений. Универсальное, гениальное, простое и ... как бы мы сейчас без него жили? Справедливости ради, стоит заметить, что электрогенераторы бывают разные — в зависимости от принципа их работы. Бывают, например такие, которые вырабатывают электричество благодаря самой обыкновенной разнице температур на противоположных концах проводника — их используют например на космических аппаратах в портативных ядерных установках.

Однако сегодня речь пойдет не о них. Наиболее широкое распространение получил тип генераторов электроэнергии, работающий за счет вращения. Все знают, что именно такие генераторы стоят на большинстве современных электростанций, начиная с ТЭС и АЭС и заканчивая ветровыми. Собственно именно о генераторе для ветровой станции речь и пойдет (хотя вообще-то движущая сила может быть любой — хоть собственные ноги и педали велосипеда).

Итак, как же работает это гениальное изобретение?

А работа его основана на следующем принципе: если создать электрический ток, то он непременно будет создавать вокруг себя магнитное поле, ну а магнитное поле притягивает или наоборот отталкивает от себя металлы, подобные железу — это всем известно. Так вот такой принцип был заложен при создании электродвигателя. Подаем ток на обмотку статора, этот ток создает магнитное поле, которое вращает ротор двигателя (где могут использоваться, например обычные постоянные магниты). Вся гениальность состоит в том, что если мы наоборот выключим электричество и начнем вращать ротор двигателя, то в обмотке статора возникнет ток — то есть та же цепочка, только в обратном направлении!

Теперь о том, как самому, в домашних условиях собрать электрогенератор. Я предлогаю, на мой взгляд, наиболее простую и понятную в работе установку. Ротор — состоит из двух круглых железных пластин, соединенных друг с другом наподобие катушки для ниток (перегородкой по середине). По периметру пластин прикрепляем постоянные магниты, с чередованием полюсов (северной — южный — северный — южный). Магниты должны быть направлены внутрь ротора, напротив друг друга один полюс — к противоположному, всего 12 пар магнитов. Должно получиться примерно следующее:

Как видно из иллюстрации, магниты, расположенные друг на против друга усиливают линии магнитной силы, кроме того, их усиливает железный корпус ротора, который соединяет соседние разнополюсные магниты. Таким образом у нас получился довольно умный, не расходующий энергию «куда попало» ротор.

Теперь о статоре — той части генератора, которая сама, непосредственно, вырабатывает электроэнергию. Корпус его можно изготовить из любого диэлектрика, главное, чтобы был плоским, круглым и с отверстием посредине (на вроде пластинки). Затем берем медную проволоку, делаем из нее 12 катушек, соединенных последовательно. Катушки обмотки крепим на основу статора из диэлектрика. Должно получиться примерно это:

В итоге, когда магниты ротора будут проходить через витки обмотки, то они будут менять полярность, а значит и направление создаваемых ими магнитных линий. Это будет создавать переменный электрический ток, который можно снимать с концов обмотки статора. Хочу еще сказать о толщине медной проволоки: чем она толще, тем лучше держит напряжение и не так сильно нагревается, а чем тоньше, тем само напряжение больше, больше витков, но как следствие греется. Кроме того, можно сделать не две фазы, а три, для увеличения переменности тока.