Um dispositivo chamado "gerador de corrente elétrica" é conhecido pela maioria dos consumidores por meio de fontes populares. Eles se relacionam principalmente com poderosas máquinas elétricas que geram energia em usinas hidrelétricas. No entanto, além de unidades de estação de grande porte, a indústria produz geradores eletromecânicos compactos que são usados como dispositivos autônomos em todas as esferas da atividade humana.
Princípio de operação
As primeiras amostras de geradores elétricos destinavam-se à operação em campo e em instalações distantes de centros industriais. Com a ajuda deles, foi possível ligar máquinas de solda elétrica ou o número necessário de dispositivos de iluminação. Com o tempo, esses dispositivos autônomos começaram a ser usados em casas e outros prédios suburbanos, o que era explicado por um fenômeno tão comum como uma fonte de alimentação instável. Os geradores elétricos são especialmente difundidos em áreas remotas da cidade, onde interrupções de energia são consideradas comuns.
Um gerador elétrico é um dispositivo capaz de converter energia térmica em eletricidade. Outro nome é geradores de indução eletromecânicos. Como fonte, são utilizados portadores de energia que possuem uma capacidade de calor significativa, suficiente para liberar a quantidade necessária de calor. Pode ser:
- combustível diesel;
- gasolina tradicional;
- gás natural ou apenas lenha.
Geradores operando em fontes alternativas (sem combustível) se espalharam. Estes incluem ar (vento), água, conversores de energia solar e térmica.
O princípio de funcionamento dos geradores de eletricidade baseia-se na transformação do calor gerado pela combustão do combustível em rotação mecânica do acionamento. Com isso, neles se forma um campo eletromagnético, levando ao aparecimento de um EMF nas bobinas do estator. O circuito elétrico da unidade é selecionado de forma que na saída seja obtida uma tensão alternada do tipo, valor e qualidade exigidos.
Tipos de geradores
De acordo com a classe do portador de energia (combustível) usado durante a operação, todos os dispositivos geradores conhecidos são divididos nos seguintes tipos:
- Gasolina;
- diesel;
- gás;
- unidades a lenha ou movidas a hidrogênio, por exemplo.
Os dois primeiros tipos de geradores elétricos atraem o usuário pelo fato de utilizarem um motor pronto que funciona com o combustível adequado e só precisa ser completado com a parte motriz. Amostras de madeira, hidrogênio e gás são dispositivos mais complexos e caracterizados por sua baixa eficiência.
De acordo com o grau de autonomia, todos os dispositivos fabricados pela indústria são divididos em modelos estacionários e móveis e, de acordo com o tipo de corrente alternada recebida em sua saída, em monofásicos e trifásicos. De acordo com a finalidade pretendida das unidades, os tipos conhecidos de geradores de energia são divididos em principais e de reserva e, de acordo com o campo de aplicação - em produtos domésticos e industriais.
Regras de candidatura e seleção
O campo de aplicação dos geradores elétricos estende-se a muitas áreas da atividade humana, obrigando-se a utilizá-los como fontes principais ou auxiliares.Um gerador de energia típico é usado nas seguintes áreas:
- durante a construção de pontes, barragens, cruzamentos e outros projetos de construção distantes da linha de força principal;
- na realização de trabalhos de campo relacionados com a utilização de energia elétrica e em chalés de verão (na ausência de alimentação centralizada);
- em quartéis de inverno, estações polares, em áreas de caça, bem como em unidades militares remotas.
Os geradores são procurados em residências privadas e edifícios públicos localizados em áreas rurais, onde as falhas de energia ocorrem com uma regularidade invejável.
Ao escolher geradores de marca, é importante considerar as seguintes características:
- tipo de portador de energia (material combustível);
- potência de saída;
- métodos de resfriamento;
- disponibilidade de funções adicionais.
O primeiro desses indicadores é selecionado com base nas condições de operação - facilidade de uso e armazenamento de suprimentos de combustível em um edifício residencial. Para os apartamentos citadinos, a opção mais adequada é um gerador a gás, para cuja ligação basta emitir a ligação adequada. A potência de saída é selecionada levando-se em consideração as necessidades específicas: quais unidades devem ser conectadas à fonte. Da mesma forma, é selecionado o método de resfriamento do equipamento, que é ótimo para a unidade com a capacidade declarada. Dentre as funções adicionais dos aparelhos, destacam-se os seguintes recursos:
- ajuste da tensão de saída;
- obter uma corrente constante (retificada);
- disponibilidade de terminais de saída redundantes e regulador de relé.
Antes de ir à loja, também é importante decidir sobre a presença de dispositivos de indicação individuais no modelo de sua preferência, pelos quais é possível controlar o nível de tensão. Deve-se também levar em consideração o custo do produto adquirido, que deve ser justificado pelos benefícios obtidos durante sua operação.
Geradores DIY sem combustível
Geradores operando com o princípio de usar energia livre atraíram a atenção de muitos naturalistas por um longo tempo. Tesla e outros cientistas famosos também estiveram envolvidos no desenvolvimento de dispositivos sem combustível. Até o momento, muitos esquemas foram inventados que funcionam em vários princípios de energia. Lista desses dispositivos:
- Aparelhos Hendershot;
- geradores de Romanov, Tariel Kanapadze e Adams;
- dispositivos de Smith e Bedini.
A automontagem de tal gerador é mais convenientemente considerada usando o exemplo do modelo de Adams.
Operações preparatórias
Para montar o dispositivo com suas próprias mãos, você precisará preparar muitas peças iniciais:
- ímãs;
- condutores de cobre;
- duas bobinas;
- chapa de aço (como meio para fazer um corpo de dispositivo);
- parafusos, arruelas e parafusos.
Os imãs são escolhidos do mesmo tamanho e tão grandes quanto possível. Nesse caso, o campo de indução acaba sendo mais poderoso e muito mais energia será gerada.
Na montagem do gerador, o pólo positivo de um ímã é instalado estritamente oposto ao outro, também positivo.
Os condutores de cobre são selecionados de forma que sua seção transversal seja de cerca de 1,25 mm. Com base nisso, são enroladas duas bobinas, que às vezes são retiradas de motores antigos de tamanho adequado. Quando se enrolam automaticamente, eles garantem cuidadosamente que as curvas fiquem exatamente em uma linha, muito próximas uma da outra. As peças auxiliares serão necessárias para prender os elementos individuais do dispositivo de montagem.
conjunto
O procedimento para montar um gerador caseiro:
- Os furos são feitos nos ímãs para montagem nas bobinas.
- Eles são fixados alternadamente nas estruturas com parafusos.
- As bobinas com ímanes são montadas sobre uma estrutura metálica pré-soldada de forma a que fique um pequeno vão entre os seus planos.
A lacuna permitirá que os ímãs girem livremente.
Nesta fase de montagem, a unidade já está pronta para testes. Para tal, basta rodar várias vezes manualmente os ímanes em torno do seu eixo. Desde que a estrutura esteja corretamente montada, surgirá tensão nas extremidades dos enrolamentos fixados na carcaça.
O dispositivo considerado self-made é o exemplo mais simples de um gerador de energia livre, destinado a fins de demonstração. Em sua base, após o refinamento adequado, é montado um dispositivo completo que pode gerar eletricidade para iluminar uma casa de campo ou casa de verão. Para quem não deseja se envolver na montagem de uma estrutura caseira, é melhor adquirir um produto acabado de fabricantes de confiança.
