Ветрогенератор из вентилятора. Ветряк из комнатного вентилятора Изготовление генератора из бытового вентилятора

Всем здравствуйте! В сети множество схем высоковольтных генераторов отличающихся по мощности, по сложности сборки, по цене и доступности компонентов. Данная самоделка собрана из практически бросовых деталей, собрать ее сможет любой желающий. Собирался этот генератор, скажем так, для ознакомительных целей и всевозможных опытов с электричеством высокого напряжения. Примерный максимум этого генератора 20 киловольт. Так как в качестве источника питания для этого генератора не используется сетевое напряжение это дополнительный плюс с точки зрения безопасности.

На фото все необходимые детали, для сборки высоковольтного генератора.

Для сборки потребуется:

Катушка зажигания от ВАЗа
Кулер с датчиком холла
«N» канальный мосфет
Резисторы на 100 Ом и 10 кОм
Соединительные изолированные провода
Паяльник
Клеммная колодка (необязательно)
Радиатор для мосфета
Несколько саморезов
Фанерное основание для крепления деталей

Кому интересно попробую рассказать подробнее. В качестве генератора импульсов используется кулер охлаждения от компьютера или аналогичный на 12 вольт, но с одним условием – в нем должен быть встроенный датчик холла. Именно датчик холла и будет генерировать импульсы для высоковольтного трансформатора, в качестве которого, в данном случае, используется катушка зажигания от автомобиля. Выбрать подходящий вентилятор очень просто, как правило, он имеет три ввода.

На фото видно наличие трех выводов. Стандартная расцветка это красный вывод плюс питания, черный – общий (земля) и желтый – выход с датчика холла. При подаче питания на вентилятор на выходе (желтый провод) получаем импульсы, частота которых зависит от оборотов электромотора данного кулера и чем выше напряжение, тем выше частота импульсов. Повышать напряжение следует в разумных пределах - примерно 12-15 вольт, чтоб не спалить кулер и всю схему. Получаемый импульсный сигнал предстоит подать на катушку зажигания, но его необходимо усилить.

В качестве силового ключа использовал «N» канальный полевой транзистор (мосфет) IRFS640A подойдут и другие с аналогичными параметрами, или примерные на ток 5-10 ампер и напряжение вольт 50 для надежности. Мосфеты присутствуют практически во всех современных электронных схемах, будь то материнская плата компьютера или пусковая схема энергосберегающей лампы, а значит, найти подходящий не возникнет проблем.

Катушка зажигания от автомобилей ВАЗ «классика» Б117-А имеет три вывода. Центральный это высоковольтный выход, «Б+» это плюсовой 12 вольт, и общий «К» - возможно не маркируется.

Изначально схем состояла из трех компонентов: кулер, мосфет и катушка, но через непродолжительное время работы ломалась, так как выходили из строя либо мосфет, либо датчик холла. Выход – установка резисторов на 100 Ом для ограничения пускового тока с датчика холла на затвор, и подтягивающий резистор 10кОм для запирания мосфета при отсутствии импульса.

При сборке схемы транзистор следует устанавливать на радиатор желательно с применением термопасты, так как нагрев при работе существенный.

Разъем от кулера использовал в качестве клеммной колодки для подключения мосфета. В результате необходимость в пайке транзистора отпала, для подключения или замены достаточно соединить колодку с выводами транзистора.

Вентилятор закрепил сверху радиатора при помощи двух саморезов. В результате получилось, что кулер играет двойную роль – как генератор импульсов и как дополнительное охлаждение.

Сфера применения

Изготовить ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, чего проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанут несколько препятствий. Как их преодолеть, для чего может быть применена ветроэлектростанция, изготовленная из вентилятора, и расскажет эта статья.

Сразу стоит оговориться, рассчитывать, что плодом трудов станет агрегат, которым можно заряжать промышленные аккумуляторы или отапливать здания не стоит. Зарядка мобильного телефона, или работа небольшого осветителя на светодиодах — примерно такие задачи сможет решать ветрогенератор, явившийся, если можно так выразиться, продуктом глубокой переработки вентилятора.

Отчего же внешне такие похожие устройства для перевоплощения друг в друга требуют усилий? Этому есть технические объяснения, которые нелишним будет рассмотреть.

Различия

Особенности конструкции электродвигателей и генераторов

Движение электронов, электрический ток, происходит в проводнике под воздействием изменяющегося внешнего магнитного поля. Аналогично устроены и электрические двигатели, только в обратной последовательности — на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле действует сила, которая и заставляет проводник менять свое положение в пространстве, т.е. приводит к движению ротора.

Как в генераторах, так и в двигателях это самое магнитное поле создается в статоре, или в роторе, в зависимости от модели, постоянными магнитами или электромагнитами (обмотками возбуждения). Если мотор притягивает железные предметы — он на постоянных магнитах. Этот вариант с точки зрения использования его в качестве генератора оптимален, так как не требует никакой модернизации.

«Применение же для получения электроэнергии двигателя с обмотками возбуждения окажется сложнее, ведь придется обеспечить питание этих самых обмоток. А это заметно усложнит конструкцию».

Так на самом деле работает автомобильный генератор. На ротор через «таблетку», щетки и контактные кольца подается 12В. Вместе с ротором вращается созданное им магнитное поле. Оно-то и создает электрический ток в обмотке статора (конечно же, вырабатывается тока больше чем тратится, иначе зачем нужен генератор).

Когда АКБ полностью заряжена, а мощные потребители выключены, ток на ротор почти не подается и генератор вращается вхолостую. А используя автогенератор в качестве ветроэлектростанции, этот ток придется подавать и контролировать его параметры.

Иногда предлагают для такого случая удалять обмотки с ротора и вместо проволоки вклеивать ниодимовые постоянные магниты (в этом случае ток не нужен), но это тема для отдельной статьи.

Особенности геометрии лопастей

Так как конструкция вентилятора отвечает цели — толкать массу воздуха, а , наоборот, приводятся в движение течениями воздушных масс, то и геометрия будет незначительно отличаться. Угол атаки кончиков лопастей обоих типов мало различается.


Чем ближе перемещаться к центру — наблюдаются различия.

Винт ветроэлектростанции:

Участок лопасти у центра практически не участвует в выработке энергии, так как движется во много раз медленнее, чем вся лопасть, поэтому его делают с углом атаки равным нулю, чтобы воздушные массы могли спокойно проходить, не создавая заторов в виде завихрений. У неподвижного вентилятора потребности в изменении угла атаки лопасти нет.

Так как в целом геометрия схожа, то пропеллер вентилятора будет работать и как ветрогенератор.

Скорость вращения

Вряд ли хотя бы один вентилятор под воздействием ветра выдаст такие же обороты, как будучи включенным в сеть. Поэтому не стоит надеяться, что ветрогенератор, мощностью 100 Ватт, сделанный из вентилятора 12в, такое же напряжение выдаст и обеспечит работу потребителей в 100 Ватт.

Примеры изготовления

Из детского игрушечного вентилятора на батарейках

Такой ветрогенератор изготовить проще простого. В игрушке используется электромотор чаще всего на 1,5 или 4,5 вольта с независимым возбуждением от постоянных магнитов. Имеется готовый винт. Необходимо достать батарейки, к контактам + и − подсоединить провода, поместить вентилятор в поток воздуха, включить, и можно замерять на контактах характеристики вырабатываемого тока.

Чтобы такой ветрогенератор работал лучше, лопастям винта не помешает добавить мощности, например, накладками, вырезанными из пластиковой трубы в форме лепестков. Ну и придется снабдить агрегат некоторыми другими обязательными для электроветряка элементами.

Вентилятор придется защитить от осадков специальным кожухом и закрепить на подвижной раме. Подвижное крепление рамы к мачте, должно включать в себя контактно-щеточный механизм (без него ток вниз не передашь). Противоположный конец рамы снабжают стабилизатором, его задача — разворачивать ветрогенератор навстречу воздушным потокам.

То, на что можно рассчитывать, если двигатель 4,5В, это 2,5…3В максимум, не хватает даже для зарядки телефона (как правило 5В). Но питание светодиодов, которыми, к примеру, можно обозначить границы въездных ворот, или осветить границы садовой дорожки, такое устройство при достаточном ветре вполне способно обеспечить.

Из вентилятора охладителя процессора (кулера)

Этот вентилятор имеет чаще всего двигатель 12в, как и в предыдущем примере на постоянных магнитах и превращение его в ветрогенератор происходит в таком же порядке.

Отличия состоят в том, что:

• лопасти кулера изначально никуда не годятся — пропеллер нужен новый;
• вырабатываемого тока при определенной скорости ветра вполне хватает для зарядки андроида или планшета 5в (использования контроллера в этом случае не избежать и как нельзя лучше подойдет обычное автомобильное зарядное устройство).

Из вентилятора охлаждения радиатора двигателя автомобиля

Вариант посложнее, но если предыдущие варианты изначально рассматривались как игрушки, то от этой конструкции может быть вполне осязаемая отдача. Рассматриваемый ветрогенератор может служить, к примеру, для зарядки аккумулятора 12в. Запасенную в АКБ электроэнергию, пропустив через преобразователь 12/220, можно использовать в качестве домашней сети.

В конструкции применяется двигатель от вентилятора 24в. Лопасти укорачивают, оставляя лишь фрагменты, необходимые для крепления новых — вырезанных из трубы ПВХ (использовать для этих целей бутылки ПВХ не получится — из-за малой жесткости их будет попросту загибать ветром).

Вырезаются лопасти примерно по такому шаблону, как на фото.


Количество лопастей может быть любым, чаще всего используются варианты 3, 4 или 6.

Компонуется ветрогенератор по классической схеме (Рис. 3). Напряжение, им вырабатываемое при умеренном 4…7 м/с, будет больше 12в, что позволит заряжать АКБ. В электрическую цепь должен быть добавлен диод, чтобы в случае отсутствия ветра электростанция не превратилась в вентилятор на мачте.

Не помешает и контроллер зарядки АКБ, регулирующий зарядный ток и размыкающий цепь по окончании зарядки. Можно обойтись и без него, но тогда придется постоянно следить за процессом зарядки и регулировать его вручную.

Владимир

Ну, про «вечные двигатели на магнитах» есть куча статей в тырьнете и этой темы касаться нет смысла — пока кто-то из этих авторов не соберёт действующую модель, которая хоть что-то бы выдавала на выходе (хоть символические микровольты!).
А пока авторам это сделать всё что-то мешает — то нет специального сплава для магнитов, то нет специального оборудования для их замысловатого намагничивания и т.д. и т.п!
А стоит обсудить то, что можно проанализировать имея элементарные знания и опыт — на уровне пионеров-юных радиолюбителей (из которых например, я и сам вышел — много десятков лет тому назад). К сожалению автор не прошёл даже такой начальной школы, а поэтому для него будет полезно ознакомиться с небольшим количеством элементарных фактов, которые я изложу.
Чтобы выяснить что кулер выдаст (а, точнее — ничего не выдаст) — достаточно его продуть пылесосом (как уже было предложено), а к выводам подсоединить тестер (мультиметр). Как вариант можно скрепить пару одинаковых кулеров одной (выдувающей) стороной друг к другу. «склейте» их небольшими кусочками пластилина или перетяните их парой резинок. На один кулер подайте 12 V, а с выводов второго — снимайте показания подключив тестер.
Понятно что он ничего не покажет — ни переменное ни постоянное, или это будут считанные милливольты (как самый лучший вариант) наведённые на коммутируемых обмотках и которые возможно, пройдут через переходы транзисторов. Как уже было сказано там стоит микросхема-коммутатор которая через транзисторные ключи попеременно подаёт напряжение на несколько обмоток, магнитное поле которых взаимодействует с постоянными магнитами в роторе (вертушке). Понятное дело что даже мизер того что может пройти через переходы транзисторов — не будет постоянным током, поскольку нет фильтрации пульсирующего тока (в виде электролитов).
Вообще чтобы понимать какие мощности можно получить с таких устройств — важно знать что обратимые электрические моторы-генераторы (а любой классический электродвигатель может работать как генератор) не могут по определению дать больше той мощности которую потребляют сами как электродвигатели.
Такие кулера имеют мощность потребления 1,5-2 W. и при работе его в режиме генератора, его мощность будет ещё менее той что он потребляет сам, как электродвигатель.
Понятно, что такие опыты можно проводить с обычными «моторами» без всяких электронных коммутаторов внутри.
Помнится что в Юном технике 70-х годов была описана самоделка из детского моторчика от игрушки, на котором был собран генератор с нагрузкой на лампочку от фонаря. При этом на вал предлагалось установить пропеллер. И как утверждал автор статьи, при установке этого «ветряка» на велик — вырабатывалась мощность достаточная для освещения дороги в ночное время.
Лично я думаю что мощности того генератора вполне хватило бы для питания современного сверхъяркого светодиода (опять же — для этого нужно было поставить выпрямитель и отфильтровать ток), но для питания лампы накаливания на ток 0,25-0,35 А (а именно такие стояли в фонариках) — явно недостаточно.
Итак автор предлагает получить от кулера мощностью в 2 W — мощность для питания трёх ламп по 70 W — т.е. 210 W?
Но как уже понятно — на выходе его не будет никакого напряжения, ни в 1V, ни тем более в 12V, и тем более постоянного!
Далее автор предлагает использовать преобразователь на 220 V. Но по фото видно что это — обычный блок питания с трансформатором! А что из себя представляет классический трансформаторный БП на 10-12 W — а именно такой китайский БП показан на фото (заметьте 10-12 W, а нам нужна мощность в 210 W!)?
Итак в упрощённом виде это — трансформатор (с понижающим коэффициентом трансформации), выпрямитель (диодный мост) и фильтр (электролитические конденсаторы). Стабилизатора в нём скорее всего — нет.
Ну ведь, просто представляя схему этого БП совершенно понятно что подав на его выход постоянное напряжение (которое как наивно полагает автор, должно появиться на выводах кулера), вы не получите — ничего! Неважно — окажутся ли диоды моста включенными в прямом или в обратном направлении… В первом случае на обмотку поступит постоянный ток, а во втором — нет. Но при этом на выходе трансформатора не появиться никакого напряжения — ни постоянного ни переменного! И убрав диоды — вы ничего не получите, поскольку чтобы трансформатор вам сделал из 12 V>220 V, на него нужно подать ПЕРЕМЕННОЕ напряжение!
Опять же не забывайте что БП у нас (по внешнему виду) не более 12W, а значит и его выходная мощность (в инверсном включении) не будет превышать 12W!
Автор как я понял не понимает разницы между обычными трансформаторными БП и преобразователями, но при этом нужно понимать что если преобразователь преобразует переменное напряжение 220 V — в низкое постоянное (например как компьютерных БП), то их нельзя использовать для получения переменного напряжения 220 V из низкого постоянного напряжения — лишь «включив его наоборот», как наивно полагает автор. Для этих целей можно использовать лишь тот преобразователь, который изначально создан для получения из постоянного, низкого в переменное-сетевое (как например ИБП для компьютеров). И это совершенно понятно любому радиотехнику — поскольку схемные решения (способы) для получения требуемых выходных напряжений у них различны!

Бесплатное электричество в мини объемах, поможет быстро понять силу, свободной энергии. Понадобится старый вентилятор (он же кулер) от компьютера и три неодимовых магнита. Этот простой вариант исполнения БТГ бестопливного генератора, миниатюра больших генераторов бесплатного электричества.

Вот как выглядит готовый вечный двигатель, он же генератор электричества:

Вот что понадобится для сборки вечного генератора:

• Три неодимовых магнита
• Вентилятор от системного блока
• Лампочка на 12 вольт
• Диод для закольцовки тока

А также деревянная платформа (или любая на ваш вкус), а также клеевой пистолет.

1. Кулер

2. Магниты неодимовые тонкие:

3. Лампочка на 12 вольт (35 Вт)

вот маркировка

4. Диод

Начинаем сборку.

На лопасть наносим клей и приклеиваем.

второй магнит на противоположную сторону

приклеиваем так же

вот этого делать не надо! — первоначально было желание сделать 4 магнита, но они были больше и тяжелее, так что движок кулера не работал.

вот ошибка

и так в итоге — до отклеивания двух больших.

Шаг №2 (собираем генератор энергии на плато)

приклеиваем к нему кулер

проклеить лучше хорошенько, а то вибрация…

приклеиваем лампу к кулеру

вот что в итоге:

Шаг №3 (припаиваем провода и диод)

первый провод через диод

второй напрямую к лампочке

Начинаем испытания генератора!

Предварительно отклеив два магнита, так что вам будет проще.. приклеить нужно только два

Подносим магнит

начинается движение

обороты растут, лампа горит ярче

Найдя идеальную точку для расположения магнита, приклеиваем его.

Теперь запускать вечный двигатель можно толчком пальца…

Свободной Вам Энергии!

Готовы повторить этот эксперимент?

Верите что это правда?

Как считаете есть ли здесь обман?

• пишите свой комментарий на странице ниже:

Помните!

Что вы можете стать частью сообщества, где есть база знаний, в которой сборник готовых инструкций по сборке БТГ, чертежи, схемы, ОБСУЖДЕНИЯ, и такие же энтузиасты.

В сообществе ФриТеслаЭнерджи — вы всегда можете найти друзей и единомышленников, таких же энтузиастов свободной энергии.

Мы собрали сборник инструкций, моделей, чертежей БТГ, которые сможете собрать и вы. Вступайте в закрытое сообщество энтузиастов FreeTeslaEnergy

Участники сообщества вместе обсуждают модели и сборки авторов, ищут тех кто может собрать бестопливный генератор энергии, для освещения или отопления дома или квартиры…

Напишите ниже на этой странице, о своем опыте, что вы об этом думаете…

Вконтакте

Самое логичное применение компьютерного вентилятора не по назначению – это конечно же ветрогенератор. Простота и доступность компьютерного кулера вдохновили многих самодельщиков. Идея создать портативную зарядку своими руками для мобильных устройств не дает покоя многим. Вот и автор этого замечательного видеоурока давно хотел проверить – на что реально способна это вертушка?

Берем любой корпусной вентилятор, чем больше в диаметре, тем лучше. Многие наивно полагают, что его электродвигатель сразу превратится в генератор, стоит его только покрутить. Однако, максимум, на что он способен в таком исполнении – это зажечь слабенький светодиод. Неужели это предел? Почему так мало? Чтобы понять причину, нужно заглянуть внутрь устройства. Весь фокус в том, что в таких кулерах стоит безколлекторный двигатель. Он конструктивно не приспособлен работать в обратном режиме как генератор, и вот почему: его обмотки намотаны последовательно двойным проводом, да еще и противоположно друг другу, а полюса магнита чередуются. Поэтому при вращении вентилятора в катушках будет возникать противо-эдс и такой генератор будет неэффективен.

Первый способ реконструкции кулера в генератор тока

Первый способ выхода из этой ситуации – это попытаться вылечить родной моторчик, то есть перемотать статор новым проводом. Конечно, процедура эта весьма кропотливая, но для тех кто умеет работать руками – вполне посильная.
А в образовательных целях даже полезно. Главное теперь – чередовать направления намотки провода на каждом сердечнике. Таким образом у нас получится простейший однофазной генератор переменного тока. Между собой катушки соединены последовательно. Чем больше число витков и тоньше провода, тем лучше. Начало первой катушки и конец последней будут соответственно выводами нашего генератора. Теперь можно все собрать и проверить. Но не забываем, что напряжение получится переменное. Поэтому нужно сделать простенький выпрямитель или купить готовый.
После всей этой процедуры лечения показатели конечно улучшились, но не радикально. Причиной тому может быть как слишком большой зазор между статором и ротором, так и слабое кольцевого магнита. Его собственно магнитом-то можно назвать с большой натяжкой. Плюс выпрямитель еще съедает от одного до двух вольт. К сожалению, такая переделка себя не оправдала.

Второй вариант переделки кулера в ветряк

Ну что же, переходим к плану “Б”. Возьмем обычный щеточный моторчик от принтера. Он легко превращается в генератор без всяких переделок. А благодаря механическому коллектору при вращении сразу выдает постоянный ток. И никаких выпрямителей не нужно. Сила страгивания у него минимальная, что немаловажно для маленькой крыльчатки. Однако, надо заметить, для эффективной работы ему требуются высокие обороты, а значит и скорость ветра. Посмотрим что удастся из него выжить, проведя серию испытаний. Можно сделать вывод, что на ветре со скоростью до пяти метров в секунду ловить вообще нечего, а вот в диапазоне от пяти до десяти метров в секунду вполне можно запитать крупный светодиодный фонарь и на практике применить для дежурного освещения небольших помещений, коридоров, уличных дорожек или в качестве маячка. Можно отказаться от батарей в небольшом радиоприемнике, а если в цепь добавить накопитель в виде ионистора, то решится проблема с порывами ветра и конструкция станет более практичной. Если вы проживаете в высотном доме, то идеально разместить такой ветрогенератор на балконе и найти ему свое применение. А вот о зарядке мобильных телефонов таким ветрячком, придется забыть. Просто не хватит мощности. Набрать вольтаж не проблема, на что сработает схема телефона и как бы покажет процесс зарядки, но ток при этом будет не более 50 мА при ветре около десяти метров в секунду. А это мизерная мощность. Для нормальной зарядки нужно раз в десять больше. Увы, такое возможно только при ураганном ветре. Кстати, большой плюс маленького ветрячка в том, что он не боится сильных порывов ветра и ему соответственно не нужна защита, а дешевизна и простота конструкции способны разбудить фантазию гораздо большего числа самодельщиков, которые способны своими руками творить чудеса.
Детально процесс изготовления ветряка из кулера от компа показан на видео.