Il costante aumento del costo dell'elettricità fa riflettere molte persone sulla necessità di organizzare un sistema autonomo di approvvigionamento energetico. Inoltre, a volte questo è l'unico modo per fornire elettricità di qualità adeguata. La ricerca di soluzioni al problema dell'autoalimentazione di tensione porta alla necessità di capire come è fatto il generatore.
Anche se ora ci sono alcune soluzioni rivoluzionarie che consentono di ottenere elettricità quasi dal nulla, non trovano applicazione pratica, non essendo sempre efficienti, lasciando il posto alla collaudata opzione con un motore elettrico.
Prerequisiti per la creazione di un dispositivo di generazione
Imparare a costruire un generatore di elettricità deriva dal ricordare le basi della scienza elettrica. Nella sezione sui motori, si afferma chiaramente che ognuno di essi può funzionare non solo come consumatore, convertendo il lavoro della carica nell'energia meccanica della rotazione dell'albero, ma anche nella modalità opposta, convertendo il momento meccanico nel potenziale ai terminali. Questa caratteristica è chiamata leggereversibilità delle macchine elettriche. In re altà, questa è la base di come è fatto il generatore.
Motori
Quando scegli un motore elettrico, dovresti sapere che possono essere a corrente continua o alternata. Dal momento che quando si considera come è fatto il generatore, molto spesso significano esattamente il "cambiamento", quindi non parleremo di "permanente". Le macchine AC esistono in varianti con una fase e un rotore a gabbia di scoiattolo. Nel primo caso, le estremità degli avvolgimenti sono portate ad un apposito dispositivo con una serie di piazzole di contatto, che sono alimentate da "spazzole" di grafite. L'utilizzo di tali soluzioni come generatore è più difficile.
Principio di funzionamento
Per capire come è fatto il generatore, è necessario immaginare i processi che si verificano nel motore durante il funzionamento. Consideriamo un modello trifase. Quando l'alimentazione viene applicata ai terminali dell'avvolgimento dello statore (parte fissa), si genera un campo magnetico, le cui linee di intensità attraversano l'avvolgimento del rotore chiuso (un "tamburo" rotante). A causa di ciò, in quest'ultimo viene indotta una corrente, che genera il proprio campo magnetico. L'interazione di questi due campi crea una coppia. È così semplice.
Di conseguenza, in base alla legge di reversibilità, è necessario far girare il rotore per influenza esterna e rimuovere la tensione dagli avvolgimenti dello statore. Nei generatori venduti nelle catene di vendita al dettaglio, la coppia è creata da un motore a benzina. Sebbene l'efficienza di un tale sistema sia bassa, funziona.
Diversisfumature
Le persone che hanno già studiato come viene realizzato un generatore sanno che ci sono una serie di caratteristiche dei circuiti collegati. Svolgendo l'albero e collegando il carico ai terminali, non sarà possibile sbloccare completamente il potenziale del dispositivo. La ragione di ciò risiede nel fatto che non si verifica corrente nelle spire dell'avvolgimento del rotore (la magnetizzazione è piccola e svanisce). Per risolvere questo problema si ricorre ad una soluzione efficace: un blocco di condensatori collegati a triangolo è posto tra i tre terminali del motore trifase in esame. Cioè, un filo è collegato a ciascun angolo dal terminale dell'avvolgimento dello statore e da qui partono anche tre uscite per il carico. Devono essere utilizzati condensatori di tipo non elettrolitico, come MBGT, MBGO, ecc.. La loro tensione deve essere di almeno 600 V. La capacità dipende dal carico (più è potente, maggiore è la classe dei condensatori) e caratteristiche del motore. Ad esempio, per un generatore da 2 kVA, la capacità della batteria è di almeno 28 microfarad.
Non è consigliabile utilizzare il generatore senza carico a causa del riscaldamento che ne deriva. È inoltre necessario tenere conto del fatto che per un motore elettrico trifase, da cui vengono rimossi 220 V in modalità generatore, la potenza sarà un terzo della targa.
La velocità di rotazione dell'albero deve essere almeno sincrona. In caso contrario, si osserva una riduzione della frequenza e/o della tensione.
Molto spesso le persone hanno una domanda: "Come si costruisce un generatore eolico?" Tutto è logico: il vento è una risorsa gratuita e sempre disponibile. Questa soluzione include: motore; lame sull'albero, sintonizzate su una certa angolazione; blocco di condensatori. Se inizialmente previsto di produrrebassa tensione, sono necessari un inverter e una batteria aggiuntivi.
