Генератор из двигателя стиральной машины своими руками: пошаговая инструкция с фото

Лет пять назад я впервые разобрал старую стиральную машину просто из любопытства и тогда понял, что внутри лежит почти готовый генератор. С тех пор собрал таких штук несколько. Сегодня расскажу, как сделать генератор из двигателя стиральной машины, на чём он может работать и где я сам спотыкался.

Сразу скажу честно: это не источник бесплатной энергии из ниоткуда. Генератор только превращает вращение в электричество. Чтобы он работал, нужен ручей, ветер или хотя бы падающая вода из трубы. Зато при хорошем напоре такая самоделка спокойно заряжает аккумуляторы на даче и тянет свет, зарядку телефонов и небольшой насос.

Почему именно мотор от стиральной машины

Многие современные стиральные машины, особенно с прямым приводом, оснащены бесщёточным мотором с большим количеством полюсов. Статор у него с десятками катушек, ротор с постоянными магнитами. Такой мотор отлично работает и как генератор, причём на низких оборотах, а это именно то, что нужно для воды и ветряка.

Что мне в этом варианте нравится:

• Почти бесплатная основа. Старые машины отдают за символическую цену или даже даром.
• Готовый статор с аккуратно намотанными катушками.
• Мощные магниты, которые самому не сделать.
• Прочный корпус, рассчитанный на нагрузку и вибрацию.
• Не нужно ничего точить на станке.

Что понадобится

Перед началом соберите всё необходимое, чтобы потом не бегать по гаражу посреди работы.

Пошаговая инструкция

Шаг 1. Разбираем машину

Снимаем верхнюю крышку. Обычно хватает пары винтов и отвёртки. Дальше достаём бак и добираемся до мотора. Не торопитесь и сразу откладывайте крепёж в отдельную банку, он ещё пригодится.

Шаг 2. Достаём статор

Статор сидит в нижней части бака. В моей машине он держался на нескольких болтах. Снимаем его аккуратно, не повредив обмотки: эмаль на проводе тонкая, и любая царапина потом обернётся межвитковым замыканием.

Шаг 3. Снимаем ротор

Ротор с магнитами снимается сверху. Магниты сильные, поэтому держите его двумя руками и подальше от железных предметов, телефона и банковских карт. Один раз я прищемил палец между ротором и стальной планкой. Больно и обидно, больше так не делаю.

Шаг 4. Изучаем схему обмоток

Теперь самый важный этап. Родная схема подключения катушек рассчитана на работу мотора, а не генератора. Чтобы получить нужное напряжение на небольших оборотах, обмотки обычно перепаивают. На схеме ниже показан пример соединения для статора на 42 полюса с тремя фазами.

Схема соединения катушек статора на 42 полюса

Каждая фаза собирается из катушек, расположенных через определённый шаг. На схеме их цвета чередуются, что сильно помогает не запутаться. Я распечатываю такую схему и отмечаю катушки маркером прямо на статоре.

Шаг 5. Перепаиваем катушки

Зачищаем выводы катушек от эмали, лудим и соединяем по схеме. Паяльник нужен мощный, иначе провод не прогреется, и получится холодная пайка, которая потом отвалится от вибрации.

Соединения я делаю толстым проводом, чтобы не терять мощность на нагреве. Каждое соединение потом изолирую термоусадкой.

Шаг 6. Собираем привод

В моём случае генератор крутит турбина Пельтона, колесо с ковшиками, на которое подаётся струя воды. Диаметр колеса и положение форсунки подгоняем под конкретный напор. Замеры я делаю обычной линейкой и маркером.

Колесо надеваем на вал ротора, сажаем на шпонку или крепим болтами, проверяем биение. Если колесо бьёт, вибрация убьёт подшипники за пару месяцев.

Шаг 7. Подключаем нагрузку

С выхода статора переменный ток идёт на диодный мост, оттуда на контроллер заряда и дальше на аккумулятор. Без контроллера батарею можно просто перекипятить. Напрямую от генератора лампы подключать не стоит, напряжение будет прыгать вместе с оборотами.

Готовая установка работает от струи воды

Шаг 8. Запускаем

Открываем воду, смотрим на напряжение мультиметром, поправляем положение форсунки. У меня установка, которая показана на фото, работает от ручья через трубу с перепадом высот. Вода бьёт в колесо, генератор вращается, аккумуляторы стоят рядом.

Разбор ошибок, которые делал я (и не только)

Неверная схема соединения. Если перепутать полюса, фазы будут гасить друг друга, а напряжение окажется смехотворным. Всегда сверяйтесь со схемой и проверяйте мультиметром каждую фазу.

Слишком тонкий провод. Ток греет проводник, изоляция плавится, и вся работа насмарку. Лучше взять с запасом.

Холодная пайка. Блестящая капля на выводе ещё не значит, что контакт хороший. Дёрните соединение пинцетом, и сразу видно, держится оно или нет.

Нет контроллера. Батарея перезаряжается, закипает и может выйти из строя. Контроллер стоит копейки по сравнению с аккумулятором.

Плохая защита от воды. Статор нужно закрывать от брызг. Я сначала не придал этому значения и получил коррозию на выводах.

Колесо без балансировки. Вибрация разбивает опоры. Крутите колесо вручную и смотрите, нет ли биения.

Практические рекомендации специалиста

Разговаривал со знакомым электриком, который занимается автономными системами, и он сформулировал так:

Хороший самодельный генератор определяется не мощностью магнитов, а аккуратностью сборки и грамотной защитой. Всё остальное решается напором воды и временем.

Его советы, которые я взял на вооружение:

• Устанавливайте предохранитель между генератором и аккумулятором.
• Закладывайте запас по току в 30 процентов к расчётному.
• Раз в сезон проверяйте затяжку болтов и состояние подшипников.
• Не крепите генератор жёстко к тонкой раме, нужна массивная опора.
• Заземляйте корпус, если работаете с напряжением выше безопасного.

Мой личный совет

Начните с маленького и простого. Не пытайтесь с первого раза строить установку для всего дома. Соберите вариант на 12 или 24 вольта, зарядите пару аккумуляторов, поймите, как всё ведёт себя на практике. Когда почувствуете систему, можно наращивать мощность. Я так и делал, и это сэкономило мне кучу денег и нервов.

Сколько энергии можно получить

Мощность зависит от напора и расхода воды. Ориентировочно, чем выше перепад высот и больше поток, тем больше энергии. На небольших ручьях такая установка даёт от нескольких десятков до пары сотен ватт, чего вполне хватает для освещения, зарядки гаджетов и небольшого насоса. Для отопления дома её, конечно, не хватит.

От чего зависит напряжение

• Обороты. Напряжение растёт пропорционально скорости вращения. Если на 300 об/мин у вас 20 В, то на 600 об/мин будет около 40 В.
• Схема обмоток. Соединение «звездой» даёт примерно в 1,7 раза больше линейного напряжения, чем «треугольник». Последовательное соединение катушек в фазе увеличивает напряжение, параллельное уменьшает его и увеличивает ток.
• Нагрузка. Напряжение холостого хода всегда выше, чем под нагрузкой. Когда генератор заряжает аккумулятор, напряжение просаживается до уровня батареи плюс потери.

Как узнать точно для вашего статора

Раскрутите ротор дрелью на известных оборотах и измерьте мультиметром напряжение между фазами. Потом пропорционально пересчитайте на рабочие обороты. Так вы заранее увидите, что получится на воде или ветре.

Что с этим делать

Под зарядку аккумуляторов обычно подгоняют схему так, чтобы после диодного моста выходило 14 to 16 В для системы на 12 В или для 24 В.

Ответы на частые вопросы

Можно ли сделать такой генератор для ветряка?
Да, статор подходит и для ветрогенератора. Нужны лопасти и мачта, а конструкция ротора позволяет работать на малых оборотах без редуктора.

Какой мотор лучше брать?
Лучше всего подходят моторы прямого привода, у которых много полюсов и ротор с магнитами. Коллекторные моторы с щётками для этого подходят хуже.

Сколько это стоит?
Основная часть почти бесплатная. Деньги уходят на контроллер, диодный мост, провод, аккумуляторы и трубы.

Нужно ли разрешение, чтобы использовать воду из ручья?
Зависит от региона. Для забора воды из водоёма могут действовать местные правила, поэтому лучше уточнить заранее.

Можно ли подключить такой генератор к домашней сети?
Напрямую нельзя. Параллельная работа с сетью требует специального оборудования. Для автономной системы используйте аккумуляторы и инвертор.

Сколько прослужит такая самоделка?
При нормальной защите от влаги и регулярном осмотре много лет. Слабое место обычно подшипники, их придётся менять.

Итоги

Генератор из двигателя стиральной машины делается руками за пару выходных, если есть напор воды и хотя бы базовые навыки пайки. Это недорогой способ получить автономное электричество на даче или в загородном доме. Главное, не спешить, аккуратно перепаять обмотки, поставить контроллер и защитить конструкцию от воды. Остальное придёт с опытом.

Если будете собирать, пишите в комментариях, какой мотор достался и что получилось. Постараюсь подсказать.

Авторские права: Сам Себе Строитель  ©  sam-stroitel.com

Источник: sam-stroitel.com