Самоделки из неодимовых магнитов
Бесплатной электроэнергии не бывает, однако существует масса способов сделать её более дешёвой. Например, с помощью альтернативных источников энергии. Они, возможно, не покроют все потребности конкретного дома или офиса, но спокойно смогут своей работой компенсировать львиную долю потребляемого электричества. Неодимовые магниты — одна из популярных основ для подобных генераторов. Такой источник доступен для сборки собственными руками. В этой статье вы узнаете, как это сделать, с помощью опробованных схем, рекомендаций мастеров и видео.
Генератор на неодимовых магнитах: принцип и схема работы
Неодимовые магниты – элементы, которые позволяют конструировать альтернативные источники энергии. Неважно, какими они будут: ветряными, водными или механическими. Речь идёт не о мифологических вечных двигателях, а о целиком реальных устройствах с высоким КПД. В быту они, как минимум, помогут вам зарядить гаджеты или автомобильный аккумулятор.
В таких устройствах за основу взят обычный маятник, а давать низкопотенциальную энергию будет сила тяжести. Схема работы такова:
- В верхней части маятник вольно качается на паре подшипников.
- Внизу на конце рычага маятника находится дугообразный отрезок с парой мощных неодимовых магнитов.
- На неподвижной опоре в верхних точках колебания маятника установлены два электромагнита, сопоставимые по мощности с неодимовыми. По мере приближения маятника они будут кратковременно включаться и отталкивать его.
- По качающейся дуге располагаются менее мощные неодимовые магниты. На них возложена функция ротора.
Магниты
Принцип работы устройства
Теоретически, в полной мере, этим критериям как раз и отвечает электромагнитный генератор, возбуждение которого производится постоянными магнитами. Принцип работы основывается на законе Ампера, в котором участвует проводник и электроток в магнитном поле. Этот закон выражается формулой F=BLI, то есть сила находится в прямой пропорциональной зависимости с индукцией F, длиной проводника L и силой тока в этом проводнике I. Таким образом, мощность электромагнитного генератора может возрастать вместе с мощностью постоянных магнитов.
Можно сделать вывод, что использование постоянных магнитов, как неисчерпаемый источник энергии, позволит создать установку, с коэффициентом полезного действия более 100%. Однако, здесь не все так просто и этому есть целый ряд причин.
Плюсы и минусы конструкции
Специалисты считают, что для обеспечения электричеством загородного дома достаточно маятника с осью длиною 6 м. В таком случае электромагниты будут толкать неодимовые магниты на маятнике с силой более 100 кг. Плюсы такого устройства в том, что оно не зависит от ветра или солнца. Кроме того, такой генератор не нуждается в дорогих аккумуляторах, как другие альтернативные генераторы энергии.
Однако при использовании не исключены проблемы:
- В момент движения маятника в обратную сторону может смениться полярность магнитов. Решается с помощью включения в цепь тиристоров и диодов.
- В момент зависания маятника в верхней точке может возникнуть эффект пульсации в сети. Решается так:
- устанавливается конденсатор, который краткосрочно собирает энергию, препятствуя скачкам;
- монтируется аккумулятор, который будет собирать энергию долгосрочно;
Генератор на неодимовых магнитах
- конструируется ещё один генерирующий маятник, который будет работать асинхронно с первым (когда один – в верхней точке окружности, второй – в нижней).
Внимание! С ферритовыми магнитами этот проект реализовать не удастся из-за их технических характеристик.
Преимущества
Универсальный линейный генератор на постоянных магнитах выгодно отличается от всех современных аналогов многочисленными положительными характеристиками:
- Небольшой вес и компактность. Такой эффект достигается за счет отсутствия кривошипно-шатунного механизма.
- Доступная цена.
- Качественная наработка на отказ из-за отсутствия системы сжигания.
- Технологичность. Для производства долговечных деталей используются исключительно нетрудоемкие операции.
- Регулировка объема камеры сгорания топлива без остановки двигателя.
- Базовый ток нагрузки генератора не влияет на магнитное поле, что не влечет за собой снижение характеристик оборудования.
- Отсутствует система зажигания.
Смотреть галерею
Ветрогенератор на неодимовых магнитах своими руками: монтаж основы
В качестве основы для таких установок выступают автомобильная ступица плюс тормозные диски. Преимущество в том, что её просто достать (в т.ч. купить б/у) и не нужно основательно переделывать или дополнять:
- разберите;
- почистите от ржавчины (например, стальной щёткой, насаженной на дрель);
- смажьте детали;
- соберите;
- покрасьте корпус и пользуйтесь.
Неодимовые магниты будут крепиться прямо на ступицу. Их потребуется около 20 штук: примерная высота 8 мм, диаметр 25 мм. Очень важно правильно, равномерно и точно расположить магниты – по кругу, с чередованием полюсов. Крепить их лучше на клей, который стоит предварительно испытать на прочность.
Совет. Народные конструкторы рекомендуют сначала расчертить ступицу или разложить магниты на бумажном макете, чтобы разместить их на равном расстоянии друг от друга.
После того как все магниты будут приклеены, залейте поверхность диска эпоксидной смолой. По контуру намотайте борт. Материал и способ может быть разным:
- грубый картон;
- гибкая пластмасса;
- пластилин;
- тонкая полоска шпона.
Ветрогенератор
Для этого генератора лучше всего подходит трёхфазная модель. Она сложна в сборке, но имеет ощутимые преимущества:
- не производит вибрацию, которая является бичом ветрогенераторов;
- бесшумна;
- осуществляет постоянную подачу тока;
- генерирует стабильную мощность (фазы компенсируют друг друга).
Cамодельный генератор для ветряка
Как сделать низкооборотный генератор для ветряка из неодимовых магнитов. Самодельный генератор для ветряка, схемы, фото, видео.
Для изготовления самодельного ветряка в первую очередь требуется генератор, при чём, предпочтительней низкооборотный. В этом и заключается основная проблема, найти такой генератор достаточно сложно. Первое что приходит в голову, взять стандартный автомобильный генератор, но все автомобильные генераторы рассчитаны на высокие обороты, зарядка аккумулятора начинается от 1000 об/мин. Если установить автогенератор на ветряк, то достичь таких оборотов будет сложно, понадобится делать дополнительный шкив с ременной или цепной передачей, всё это усложняет и утяжеляет конструкцию.
Для ветряка нужен низкооборотный генератор, оптимальный вариант генератор аксиального типа на неодимовых магнитах. Поскольку таких генераторов по доступной цене в продаже практически нет, аксиальный генератор можно изготовить самостоятельно.
Самодельный генератор для ветряка из неодимовых магнитов.
Для изготовления генератора аксиального типа понадобятся:
- Ступица от авто, тормозные диски.
- Неодимовые магниты.
- Медная проволока (0,7мм).
- Эпоксидная смола.
- Крепёжные элементы.
Генератор аксиального типа для ветряка представлен на схеме.
В данном случае в роли статора будет диск с катушками, ротором будут два диска с постоянными магнитами. При вращении ротора в катушках статора будет генерироваться ток, который нужен нам для зарядки аккумуляторов.
Самодельный генератор: изготовление статора.
Статор – неподвижная часть генератора состоит из катушек, которые размещаются напротив магнитов ротора. Внутренний размер катушек обычно равен внешнему размеру магнитов, которые используются в роторе.
Для намотки катушек можно изготовить простое приспособление.
Толщина медной проволоки для катушек примерно 0,7 мм, количество витков в катушках нужно подсчитывать индивидуально, общее количество витков во всех катушках должно быть не менее 1200.
Катушки размещаются на статоре, выводы катушек можно подключить двумя способами, в зависимости от того на сколько фаз будет генератор.
Трёхфазный генератор будет более эффективным для ветрогенератора, поэтому рекомендуется соединить катушки по типу звезда.
Чтобы катушки зафиксировать на статоре их заливают эпоксидной смолой. Для этого нужно сделать форму для заливки из куска фанеры, чтобы жидкая смола не растеклась, нужно сделать борта из пластилина или аналогичного материала. На этом этапе нужно предусмотреть проушины для крепления статора.
Важно чтобы получилась идеально ровная плоскость, поэтому перед заливкой матрицу с катушками нужно установить на ровную поверхность. Катушки перед заливкой нужно тщательно проверить мультиметром и выложить на матрицу по кругу с таким расчётом, чтобы потом магниты ротора находились напротив катушек.
В матрицу заливается жидкая эпоксидная смола по уровень края катушек, перед заливкой форму нужно смазать вазелином.
Когда смола полностью застынет, матрицу разбираем и извлекаем готовый статор с катушками.
Статор фиксируется на корпусе генератора с помощью болтов или шпилек с гайками.
Самодельный генератор: изготовление ротора.
В этой конструкции ротор будет двусторонним, статор с катушками будет посредине между вращающимися дисками с магнитами.
На каждом диске ступицы нужно по кругу расположить магниты, в последовательности поочерёдно меняя полюса.
Когда диски ротора будут установлены, магниты должны быть направлены друг к другу разными полюсами.
Магниты нужно приклеить к дискам суперклеем и залить эпоксидной смолой, верхняя часть магнитов должна остаться непокрытой.
Изготовление ротора для самодельного генератора видео.
Чтобы закрепить статор на ветрогенераторе нужно изготовить металлическое основание, статор крепится к нему с помощью болтов или шпилек.
Собираем всю конструкцию, при этом нужно оставить минимальный зазор между статором ротором, чем меньше зазор, тем эффективней генератор будет вырабатывать энергию. На выход из катушек нужно подключить диодный мост.
В итоге у вас получится аксиальный генератор на неодимовых магнитах. Самодельный генератор может работать на низких оборотах и при этом вырабатывать достаточно энергии для зарядки аккумуляторных батарей, что немаловажно при установке ветогенератора в районах, где преобладают слабые ветра.
Генератор для ветряка видео.
Самодельный генератор для ветряка на 2,5 кВт видео.
Сборка и установка ветрогенератора
После завершения сборки ротора следует подготовить детали для неподвижной части конструкции – статора. Он состоит из катушек из медного провода. Его сечение должно быть большого диаметра, чтобы снизить сопротивление. Как правило, намотку таких катушек осуществляют на глаз. Чтобы зарядить батарею в 12В при 120-150 оборотах в минуту, нужно около полутора тысяч витков (суммарно для всех катушек). Наматывается провод на готовых частях будущей конструкции или самодельных макетах.
Статоры могут быть как круглые, так и прямоугольные. Всё зависит от параметров магнитов. Если форма прямоугольная, лучше, чтобы магнитное поле располагалось вдоль большей стороны. Толщина неподвижных элементов также должна соответствовать высоте магнитов. В таком случае вы получите наибольшую эффективность устройства.
Ветряк
Генератор собран – можно приступать к монтажу мачты и сборке винта. Для вышки главное, чтобы устройство на её вершине имело доступ к свободному потоку воздуха. Если она установлена среди застройки, высота должна минимум на 1 м превышать уровень близлежащих строений или деревьев. Для открытой площадки обычно достаточно 5 м. Также мачта должна соответствовать следующим критериям:
- прочность;
- удобство для монтажа и обслуживания генератора на высоте;
- устойчивость, в т.ч. – к вибрации.
Винты для генератора лучше всего изготавливать крыльчатой формы – для максимального аэродинамического эффекта. Материал – ПВХ трубы диаметром от 4 мм или металл. Лопасти крепятся к двигателю с помощи металлической головки с приваренными пластинками по числу винтов. Оптимальное количество лопастей – от 3 до 6.
Внимание! Винты крепятся на расстоянии не меньше 25 см от генератора. Это мера безопасности. При сильном порыве они могут сломаться о корпус устройства.
Не стоит отчаиваться, если генератор в собранном виде не показал того результата, на который вы рассчитывали. Проверьте расчёты, доработайте и усовершенствуйте модель.
Ограничения
Все большую популярность приобретает доступный и надежный линейный генератор. В качестве источника энергии этот агрегат можно использовать как в бытовой, так и промышленной сфере. Но каждый пользователь должен помнить о некоторых ограничениях. В процессе эксплуатации стираются кулачки приводов клапанов, в результате чего механизм не открывается, из-за чего мощность падает до критических отметок.
Из-за частой эксплуатации быстро прогорают края горячего клапана. В устройстве присутствуют вкладыши – подшипники скольжения, которые расположены на шейке коленвала. Со временем эти изделия тоже стираются. В результате образуется свободное пространство, через которое начинает проходить заправленное масло.
Смотреть галерею
У меня примерно так же получилось
На страничке магазина имеются фото вариантов предполагаемого применения
Дело как понимаете не быстрое. Ждать очередной замены масла (и фильтра) было лениво, решил тысячи 3-4 пробега для понимания и оценки результатов должно хватить — полез под авто (у меня фильтр очень неудобно расположен).
Установил, если так можно сказать…
примерно вот так оно получилось…
Езжу я зимой мало (на работу и обратно — 25км+25км), поэтому испытания немного затянулись, а пока я стал рассуждать о других возможных применениях таких магнитов (исключая остановку всякого рода счетчиков).
Стал прикидывать, как можно в АКПП установить их. Родной магнит на коробке весьма слабый, но на нем действительно присутствовало немного опилок — заметил, когда делал замену масла и фильтра).
Захотелось получить примерно ТАКОЙ результат
но конечно не в смысле КОЛИЧЕСТВА опилок, а по качеству работы магнита. С такими магнитами главное над рельсом не останавливаться! ;)
В отзывах (в магазине) попались отзывы использования магнитов для предотвращения накипи
«Действие магнитного поля имеет два взаимодополняющих механизма. Первый — это так называемая „кристаллизация на поверхности“, которая происходит при коагуляции частиц примесей содержащихся в воде, увеличении концентрации энергетически выгодных центров кристаллизации, вследствие чего в объеме воды образуется взвесь микрокристаллов солей кальция и магния. Эти микрокристаллы имеют низкую адгезионную способность, поэтому не оседают на поверхностях и уносятся с потоком воды.
Второй механизм — это изменение самого процесса кристаллизации. В воде, обработанной магнитным полем, карбонат кальция кристаллизуется не в кальцит, а в арагонит.
думаю ерунда — при чем накипь и магниты? Вернее „умные“ рассуждения на этот счет в инете имеются, но практических положительных отзывов что-то не особо попалось…
Как выше упоминал, у меня ОЧЕНЬ неудобно расположен фильтр. И дело даже не столько в местоположении, сколько в том, что туда не влазит не один ключ для откручивания (в том числе не проходит и вариант с отверткой).
Бывает весьма сложно „сорвать“ фильтр, откручивая только лишь кончиками пальцев! :(
Поэтому, в ожидании необходимого мне пробега, купил специальный торцевой ключ (ранее попадался в обзорах).
Как часто бывает, с первого раза не угадал с размером — уж и мысль посетила, что китайцы ВО ВСЕМ маломерят ;)
Сами фильтры бывают нескольких размеров даже для конкретной модели авто, поэтому заказал еще один — не пропадет! Ccылка — там же и другие размеры имеются
Размер отличается незначительно, буквально пара мм
однако этого достаточно, что бы фильтр как „карандаш в стакане“ болтался — откручивать не вариант
на „родной“ размер входит очень плотно
ключ очень порадовал! Откручивать теперь „просто песня“
Но время шло, уже прикупил фильтр для замены — будем „пилить гирю“. Сейчас приступим!
Вот он „красавчик“… При снятии правда пара магнитов перескочила с фильтра на раму, и еще пара сместилась на другое место, но думаю и оставшихся будет достаточно…
Долго размышлял, как аккуратнее вскрыть фильтр, чтобы „не взболтать“ и не насыпать туда опилок.
Первоначально хотел „вскрыть“ ножницами по металлу
Однако это оказалось не так просто :( Не поверите сколько было потрачено сил. И пробил даже отверстие, но ножницами НИКАК! Уже и масло вытекло, и от тряски магниты сдвинулись… и стал подумывать, что все насмарку и результата уже не увижу.
И топор „подключил“ :)…
Короче понял, что без пилы или „болгарки“ вскрыть не получится. Решил лучше уж так, чем никак!
Ну и результат „неудавшегося“ эксперимента…
Если присмотреться, то „что-то“ в виде потемнения в масле имеется в местах расположения магнитов. Однако, скорее всего, это настолько не принципиально, что этим можно и пренебречь.
Есть конечно, малая вероятность, что вместе с маслом при изменении местоположения магнитов и опилки „уплыли“ — но это ОЧЕНЬ вряд ли :)
Сами магниты, после пребывания в активной среде (влага, грязь, химия зимняя) изрядно пострадали. Покрытие послазило и появилась коррозия. „Магнитят“ правда по прежнему хорошо, и при желании можно использовать повторно :)
Вывод как бы очевиден! Практической пользы при использовании на фильтре нет. Но, скорее всего, внутри поддона АКПП есть смысл подобные разместить (если штатные „не очень“).
UPD
В комментариях неоднократно попадались утверждения, что корпус масляного фильтра будет создавать экранирование магнитного поля, и что такой вариант „неработоспособен“.
По „просьбам трудящихся“ и для опровержения этих утверждений сделал фотографии -подтверждение, что все прекрасно работает!
снаружи прилепил магнит, внутрь поднес первое попавшееся под руку (саморез и гвоздь), примагнитилось замечательно, даже „спрыгнуло“ с руки-я думаю этого достаточно!? :)
Как сделать низкооборотный генератор для ветряка из неодимовых магнитов. Самодельный генератор для ветряка, схемы, фото, видео.
Для изготовления самодельного ветряка в первую очередь требуется генератор, при чём, предпочтительней низкооборотный. В этом и заключается основная проблема, найти такой генератор достаточно сложно.Первое что приходит в голову, взять стандартный автомобильный генератор, но все автомобильные генераторы рассчитаны на высокие обороты, зарядка аккумулятора начинается от 1000 об/мин. Если установить автогенератор на ветряк, то достичь таких оборотов будет сложно, понадобится делать дополнительный шкив с ременной или цепной передачей, всё это усложняет и утяжеляет конструкцию.
Для ветряка нужен низкооборотный генератор, оптимальный вариант генератор аксиального типа на неодимовых магнитах. Поскольку таких генераторов по доступной цене в продаже практически нет, аксиальный генератор можно изготовить самостоятельно.
Самодельный генератор для ветряка из неодимовых магнитов.
Для изготовления генератора аксиального типа понадобятся:
- Ступица от авто, тормозные диски.
- Неодимовые магниты.
- Медная проволока (0,7мм).
- Эпоксидная смола.
- Крепёжные элементы.
Генератор аксиального типа для ветряка представлен на схеме.
В данном случае в роли статора будет диск с катушками, ротором будут два диска с постоянными магнитами. При вращении ротора в катушках статора будет генерироваться ток, который нужен нам для зарядки аккумуляторов.
Самодельный генератор: изготовление статора.
Статор – неподвижная часть генератора состоит из катушек, которые размещаются напротив магнитов ротора. Внутренний размер катушек обычно равен внешнему размеру магнитов, которые используются в роторе.
Для намотки катушек можно изготовить простое приспособление.
Толщина медной проволоки для катушек примерно 0,7 мм, количество витков в катушках нужно подсчитывать индивидуально, общее количество витков во всех катушках должно быть не менее 1200.
Катушки размещаются на статоре, выводы катушек можно подключить двумя способами, в зависимости от того на сколько фаз будет генератор.
Трёхфазный генератор будет более эффективным для ветрогенератора, поэтому рекомендуется соединить катушки по типу звезда.
Чтобы катушки зафиксировать на статоре их заливают эпоксидной смолой. Для этого нужно сделать форму для заливки из куска фанеры, чтобы жидкая смола не растеклась, нужно сделать борта из пластилина или аналогичного материала. На этом этапе нужно предусмотреть проушины для крепления статора.
Важно чтобы получилась идеально ровная плоскость, поэтому перед заливкой матрицу с катушками нужно установить на ровную поверхность. Катушки перед заливкой нужно тщательно проверить мультиметром и выложить на матрицу по кругу с таким расчётом, чтобы потом магниты ротора находились напротив катушек.
В матрицу заливается жидкая эпоксидная смола по уровень края катушек, перед заливкой форму нужно смазать вазелином.
Когда смола полностью застынет, матрицу разбираем и извлекаем готовый статор с катушками.
Статор фиксируется на корпусе генератора с помощью болтов или шпилек с гайками.
Самодельный генератор: изготовление ротора.
В этой конструкции ротор будет двусторонним, статор с катушками будет посредине между вращающимися дисками с магнитами.
На каждом диске ступицы нужно по кругу расположить магниты, в последовательности поочерёдно меняя полюса.
Когда диски ротора будут установлены, магниты должны быть направлены друг к другу разными полюсами.
Магниты нужно приклеить к дискам суперклеем и залить эпоксидной смолой, верхняя часть магнитов должна остаться непокрытой.
Изготовление ротора для самодельного генератора видео.
Чтобы закрепить статор на ветрогенераторе нужно изготовить металлическое основание, статор крепится к нему с помощью болтов или шпилек.
Собираем всю конструкцию, при этом нужно оставить минимальный зазор между статором ротором, чем меньше зазор, тем эффективней генератор будет вырабатывать энергию. На выход из катушек нужно подключить диодный мост.
В итоге у вас получится аксиальный генератор на неодимовых магнитах. Самодельный генератор может работать на низких оборотах и при этом вырабатывать достаточно энергии для зарядки аккумуляторных батарей, что немаловажно при установке ветогенератора в районах, где преобладают слабые ветра.
Генератор для ветряка видео.
Про неодимовые магниты скорее всего каждый уже слышал. Производятся такие магниты из сплава редкоземельного элемента (неодим, бор и железо (Nd2Fe14B)), который обладает отличными магнитными свойствами. Приобрести их сейчас не сложно, поэтому мы расскажем о пользе применения их в хозяйстве.
Основные способы использования неодимовых магнитов:
1) Применяются в различных игрушках и головоломках. При этом используются небольшие по размеру и слабые магниты, обычно в форме шаров или квадратов. Из таких магнитов собираются разные формы и конструкции. Но главное не стоит забывать, что НЕЛЬЗЯ эти магниты давать маленьким детям!
Такой набор неодимовых магнитов можно купить за 9$ по ССЫЛКЕ (Бесплатная доставка по РФ)
2) Неодимовые магниты можно использовать как фиксаторы (тисков). Для этого понадобятся два средних по размеру магнитов. Можно зафиксировать пару проводов при пайке или плату, также можно прижать склеенные плоские детали с обеих сторон и т.п.
3) Автомобилистам можно применять неодимовые магниты в качестве дополнительного маслофильтра. Если прикрепить его на сливную пробку картера двигателя, то он будет задерживать в этом месте все металлические частицы, которые потом просто будет удалить.
Такой неодимовый магнит можно купить за 8$ по ССЫЛКЕ (Бесплатная доставка по РФ)
4) Благодаря своей силе притягивания магниты возможно использовать в поисковых мероприятиях. Например, если нужно найти на ковре упавшую иголку или в речке (в озере) выловить различные металлические изделия (продаются даже специальные поисковые магниты с готовым отверстием для крепления веревки).
Поисковой неодимовый магнит можно купить всего за 4$ по ССЫЛКЕ (Бесплатная доставка по РФ)
5) С помощью неодимового магнита можно намагничивать разные стальные инструменты (биты, отвертки, пинцеты и т.п.). Также вернуть обычному магниту его свойства, который размагнитился.
6) С помощью мощного магнитного поля можно удалить данные с магнитных носителей (жестких дисков, аудио- и видеокассет, кредитных карт и т.п.).
Вывод:
Каждый сам для себя найдет пользу от использования неодимовых магнитов в хозяйстве. Только обязательно помните, что при работе с магнитами (особенно мощными) нужно соблюдать технику безопасности. Если между магнитами в момент соединения попадет палец или другая часть тела, это может привести к плохим последствиям. Берегите себя!
Читайте также: