Генератор из сварочного трансформатора

Обновлено: 04.05.2024

Универсальное применение электроэнергии во всех сферах человеческой деятельности сопряжено с поисками бесплатного электричества. Из-за чего новой вехой в развитии электротехники стала попытка создать генератор свободной энергии, который позволил бы значительно удешевить или свести к нулю затраты на получение электроэнергии. Наиболее перспективным источником для реализации этой задачи является свободная энергия.

Что представляет собой свободная энергия?

Термин свободной энергии возник во времена широкомасштабного внедрения и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, когда проблема получения электрического тока напрямую зависела от затрачиваемых для этого угля, древесины или нефтепродуктов. Поэтому под свободной энергией понимается такая сила, для добычи которой нет необходимости сжигать топливо и, соответственно, расходовать какие-либо ресурсы.

Первые попытки научного обоснования возможности получения бесплатной энергии были заложены Гельмгольцем, Гиббсом и Теслой. Первый из них разработал теорию создания системы, в которой вырабатываемая электроэнергия должна быть равной или больше затрачиваемой для начального пуска, то есть получения вечного двигателя. Гиббс высказал возможность получения энергии при протекании химической реакции настолько длительной, чтобы этого хватало для полноценного электроснабжения. Тесла наблюдал энергию во всех природных явлениях и высказал теорию о наличии эфира – субстанции, пронизывающей все вокруг нас.

Сегодня вы можете наблюдать реализацию этих принципов для получения свободной энергетики в бестопливных генераторах. Некоторые из них давно встали на службу человечеству и помогают получать альтернативную энергетику из ветра, солнца, рек, приливов и отливов. Это те же солнечные батареи, ветрогенераторы, гидроэлектростанции, которые помогли обуздать силы природы, находящиеся в свободном доступе. Но наряду с уже обоснованными и воплощенными в жизнь генераторами свободной энергии существуют концепции бестопливных двигателей, которые пытаются обойти закон сохранения энергии.

Проблема сохранения энергии

Главный камень преткновения в получении бесплатного электричества – закон сохранения энергии. Из-за наличия электрического сопротивления в самом генераторе, соединительных проводах и в других элементах электрической сети, согласно законов физики, происходит потеря выходной мощности. Энергия расходуется и для ее пополнения требуется постоянная подпитка извне или система генерации должна создавать такой избыток электрической энергии, чтобы ее хватало и для питания нагрузки, и для поддержания работы генератора. С математической точки зрения генератор свободной энергии должен иметь КПД более 1, что не укладывается в рамки стандартных физических явлений.

Схема и конструкция генератора Теслы

Никола Тесла стал открывателем физических явлений и создал на их основе многие электрические приборы, к примеру, трансформаторы Тесла, которые используются человечеством, и по сей день. За всю историю своей деятельности он запатентовал тысячи изобретений, среди которых есть не один генератор свободной энергии.

Рис. 1. Генератор свободной энергии Тесла

Посмотрите на рисунок 1, здесь приведен принцип получения электроэнергии при помощи генератора свободной энергии, собранного из катушек Тесла. Это устройство предполагает получение энергии из эфира, для чего катушки, входящие в его состав настраиваются на резонансную частоту. Для получения энергии из окружающего пространства в данной системе необходимо соблюдать следующие геометрические соотношения:

диаметр намотки;
сечения провода для каждой из обмоток;
расстояние между катушками.

Сегодня известны различные варианты применения катушек Тесла в конструкции других генераторов свободной энергии. Правда, каких-либо значимых результатов их применения добиться, еще не удалось. Хотя некоторые изобретатели утверждают обратное, и держат результат своих разработок в строжайшей тайне, демонстрируя лишь конечный эффект работы генератора. Помимо этой модели известны и другие изобретения Николы Теслы, которые являются генераторами свободной энергии.

Генератор свободной энергии на магнитах

Эффект взаимодействия магнитного поля и катушки широко применяется в магнитных двигателях. А в генераторе свободной энергии этот принцип применяется не для вращения намагниченного вала за счет подачи электрических импульсов на обмотки, а для подачи магнитного поля в электрическую катушку.

Толчком к развитию данного направления стал эффект, полученный при подаче напряжения на электромагнит (катушку намотанную на магнитопровод). При этом находящийся поблизости постоянный магнит притягивается к концам магнитопровода и остается притянутым даже после отключения питания от катушки. Постоянный магнит создает в сердечнике постоянный поток магнитного поля, которое будет удерживать конструкцию до тех пор, пока ее не оторвут физическим воздействием. Этот эффект был применен в создании схемы генератора свободной энергии на постоянных магнитах.

Рис. 2. Генератор свободной энергии на магнитах

Посмотрите на рисунок 2, для создания такого генератора свободной энергии и питания от него нагрузки необходимо сформировать систему электромагнитного взаимодействия, которая состоит из:

пусковой катушки (I);
запирающей катушки (IV);
питающей катушки (II);
поддерживающей катушки (III).

Также в схему входит управляющий транзистор VT1, конденсаторы Cб и Cф, диоды VD1-VD6, ограничительный резистор Rб и нагрузка Z_H.

Данный генератор свободной энергии включается посредством нажатия кнопки «Пуск», после чего управляющий импульс подается через VD6 и R6 на базу транзистора VT1. При поступлении управляющего импульса транзистор открывается и замыкает цепь протекания тока через пусковые катушки I. После чего электрический ток протечет по катушкам I и возбудит магнитопровод, который притянет постоянный магнит. По замкнутому контуру магнитосердечника и постоянного магнита будут протекать силовые линии магнитного поля.

От протекающего магнитного потока в катушках II, III, IV наводится ЭДС. Электрический потенциал от IV катушки подается на базу транзистора VT1, создавая управляющий сигнал. ЭДС в катушке III предназначена для поддержания магнитного потока в магнитопроводах. ЭДС в катушке II обеспечивает электроснабжение нагрузки.

Камнем преткновения в практической реализации такого генератора свободной энергии является создание переменного магнитного потока. Для этого в схеме рекомендуется установить два контура с постоянными магнитами, в которых силовые линии имеют встречное направление.

Кроме вышеприведенного генератора свободной энергии на магнитах сегодня существует ряд схожих устройств конструкции Серла, Адамса и других разработчиков, в основе генерации которых лежит использование постоянного магнитного поля.

Последователи Николы Теслы и их генераторы

Лестер Хендершот

Хендершот развивал теорию о возможности использования магнитного поля Земли для генерации электроэнергии. Первые модели Лестер представил еще в 1930-х годах, но они так и не были востребованы его современниками. Конструктивно генератор Хендершота состоит из двух катушек со встречной намоткой, двух трансформаторов, конденсаторов и подвижного соленоида.

Рис. 3: общий вид генератора Хендершота

Работа такого генератора свободной энергии возможна только при его строгой ориентации с севера на юг, поэтому для настройки работы обязательно используется компас. Намотка катушек выполняется на деревянных основаниях с разнонаправленной намоткой, чтобы снизить эффект взаимной индукции (при наведении в них ЭДС, в обратную сторону ЭДС наводится не будет). Помимо этого катушки должны настраиваться резонансным контуром.

Джон Бедини

Свой генератор свободной энергии Бедини представил в 1984 году. Особенностью запатентованного устройства был энерджайзер – устройство с постоянным вращающимся моментом, которое не теряет оборотов. Такой эффект был достигнут за счет установки на диск нескольких постоянных магнитов, которые при взаимодействии с электромагнитной катушкой создают в ней импульсы и отталкиваются от ферромагнитного основания. Благодаря чему генератор свободной энергии получал эффект самозапитки.

Более поздние генераторы Бедини стали известны за счет одного школьного эксперимента. Модель оказалась значительно проще и не представляла собой чего-то грандиозного, но она смогла выполнять функции генератора свободного электричества порядка 9 дней без помощи извне.

Рис. 4. Принципиальная схема генератора Бедини

Посмотрите на рисунок 4, здесь приведена принципиальная схема генератора свободной энергии того самого школьного проекта. В ней используются следующие элементы:

вращающийся диск с несколькими постоянными магнитами (энерджайзер);
катушка с ферромагнитным основанием и двумя обмотками;
аккумулятор (в данном примере он был заменен на батарейку 9В);
блок управления из транзистора (VT1), резистора (R1) и диода (VD1);
токосъем организован с дополнительной катушки, питающей светодиод, но можно производить питание и от цепи аккумулятора.

С началом вращения постоянные магниты создают магнитное возбуждение в сердечнике катушки, которое наводит ЭДС в обмотках выходных катушек. За счет направления витков в пусковой обмотке ток начинает протекать, как показано на рисунке ниже через пусковую обмотку, резистор и диод.

Рис. 5. Начало работы генератора Бедини

Когда магнит находится непосредственно над соленоидом, сердечник насыщается и запасенной энергии становится достаточно для открытия транзистора VT1. При открытии транзистора, ток начинает протекать и в рабочей обмотке, осуществляющей подзаряд аккумулятора.

Рис. 6. Запуск обмотки подзаряда

Энергии на этом этапе становится достаточно для намагничивания ферромагнитного сердечника от рабочей обмотки, и он получает одноименный полюс с находящимся над ним магнитом. Благодаря магнитному полюсу в сердечнике, магнит на вращающемся колесе отталкивается от этого полюса и ускоряет дальнейшее движение энерджайзера. С ускорением движения импульсы в обмотках возникают все чаще, и светодиод с мигающего режима переходит в режим постоянного свечения.

Увы, такой генератор свободной энергии не является вечным двигателем. На практике он позволил системе работать в десятки раз дольше, чем она смогла бы функционировать на одной батарейке, но со временем все равно останавливается.

Тариель Капанадзе

Капанадзе разрабатывал модель своего генератора свободной энергии в 80 – 90-х годах прошлого века. Механическое устройство основывалось на работе усовершенствованной катушки Тесла. Как утверждал сам автор, компактный генератор мог питать потребителей мощностью в 5 кВт. В 2000-х генератор Капанадзе промышленных масштабов на 100 кВт попытались построить в Турции, по техническим характеристикам ему для пуска и работы требовалось всего 2 кВт.

Рис. 7. Принципиальная схема генератора Капанадзе (вариант схемы от Jean-Louis Naudin)

Оригинальный вариант схемы генератора Капанадзе остается неизвестным. На рисунке выше приведена принципиальная схема генератора свободной энергии от исследователя Jean-Louis Naudin. Он провел серию экспериментов, цель которых была понять принцип работы генератора Капанадзе, который тот представлял в демонстрационном видео ролике. В итоге эта работа привела к созданию собственного варианта генератора, который близок к оригинальному устройству.

Практическая схема генератора свободной энергии

Несмотря на большое количество существующих схем генераторов свободной энергии совсем немногие из них могут похвастаться реальными результатами, которые можно было бы проверить и повторить в домашних условиях.

Рис. 8. Рабочая схема гегератора Тесла

На рисунке 8 выше приведена схема генератора свободной энергии, которую вы можете повторить в домашних условиях. Этот принцип был изложен Николой Тесла. Для его работы используется металлическая пластина, изолированная от земли и расположенная на какой-либо возвышенности. Пластина является приемником электромагнитных колебаний в атмосфере. Сюда входит достаточно широкий спектр излучений (солнечных, радиомагнитных волн, статического электричества от движения воздушных масс и т.д.)

Приемник подключается к одной из обкладок конденсатора, а вторая обкладка заземляется, что и создает требуемую разность потенциалов. Единственным камнем преткновения к его промышленной реализации является необходимость изолировать на возвышенности пластину большой площади для питания хотя бы частного дома.

Современный взгляд и новые разработки

Несмотря на повсеместную заинтересованность созданием генератора свободной энергии, вытеснить с рынка классический способ получения электроэнергии они еще не могут. Разработчикам прошлого, выдвигавшим смелые теории по поводу значительного удешевления электроэнергии, не хватало технического совершенства оборудования или параметры элементов не могли обеспечить надлежащего эффекта. А благодаря научно-техническому прогрессу человечество получает все новые и новые изобретения, которые делают уже осязаемым воплощение генератора свободной энергии. Следует отметить, что сегодня уже получены и активно эксплуатируются генераторы свободной энергии, работающие на силе солнца и ветра.

Но, в то же время, в интернете вы можете встретить предложения о приобретении таких устройств, хотя в большинстве своем это пустышки, созданные с целью обмануть неосведомленного человека. А небольшой процент реально работающих генераторов свободной энергии, будь то на резонансных трансформаторах, катушках или постоянных магнитах, может справляться лишь с питанием маломощных потребителей. Обеспечить электроэнергией, к примеру, частный дом или освещение во дворе они не могут.

Как итог, генераторы свободной энергии – перспективное направление, но их практическая реализация все еще не воплощена в жизнь.

Общие принципы действия бестопливного генератора из трансформатора

Вопрос-ответ

Бестопливный генератор (далее – БТГ) из трансформатора – идея, увлекающая многих изобретателей в мире, ещё с времен знаменитого Н. Теслы. В отличие от мифического «вечного двигателя», такие БТГ должны получать первичный мощный энергетический импульс извне, а затем, преобразуя его нужными элементами цепи, получать ток/напряжение, необходимые для привода двигателей или других потребителей. Известно несколько разновидностей БТГ на основе трансформатора с кз витком, рассмотрим наиболее реальные конструкции.

Общие принципы действия

Суть всех разработанных установок заключается в том, чтобы перенаправлять использованную часть мощности обратно во вторичную цепь, потеряв при этом минимум энергии. Остающуюся часть должен вырабатывать трансформатор.

Последовательность функционирования такого БТГ заключается в следующем:

Исходная мощность от питающей батареи (например, солнечной) накапливается высокоемкостным конденсатором.

По достижении заданной разности потенциалов конденсатор разряжается, и передает импульс на первичную обмотку трансформатора. В качестве промежуточного звена используется емкостной каскад из двух параллельно соединенных диодов и конденсатора, который сглаживает неизбежные пульсации напряжения.

Мощность воспринимается катушкой индуктивности, которая подключена к первичной обмотке трансформатора. Вторичная обмотка представляет собой последовательно соединенные колебательный контур и ещё одну катушка индуктивности, параллельно с которой работает диодный мост, Назначение последнего – ограничить пиковые значения мощности, которые теоретически могут достигать бесконечности.

Часть первичной обмотки трансформатора резервируется под нагрузку, а часть подсоединяется к земле. Это необходимо для ограничения вырабатываемой мощности и продления срока службы элементов схемы.

Во избежание самопроизвольного импульсного разряда все остальные элементы схемы – первичный колебательный контур, а также выводы первичной и вторичной обмоток трансформатора заземляются.

Таким образом, потребляемая схемой энергия является постоянной и достаточной для питания нагрузки –системы локального освещения, а также приводов каких-либо небольших приборов или устройств. Вместе с тем, ввиду импульсности выходного напряжения, БТГ на трансформаторе нельзя применять для питания двигателей постоянного тока.

Важно! Следует учесть, что любой внешний источник энергии – солнечная батарея, магниты и пр. – не отличается регулярностью мощности. Поэтому, несмотря на отсутствие механических систем передачи, часть энергии будет рассеиваться в контурах и теряться из-за электрического сопротивления проводов.

Далее анализируются наиболее доступные варианты практического изготовления БТГ из трансформаторов 50 Гц.

Двигатель Бедини

Машина для генерирования свободной энергии, изобретенная Джоном Бедини, состоит из следующих узлов:

Электромагнитной двухслойной катушки.
Сердечника из скрепленных вместе сварочных прутков.
Пары магнитов.
Ротора, располагаемого над сердечником.
Изолирующей основы – подставки из дерева или плексигласа.
Диодного моста с транзистором и сглаживающим конденсатором.

Нагрузки, один вывод которой соединяется с вторичной цепью, а второй – с питающей внешней батареей. Батарею можно подключить к усилителю, тогда мощность установки возрастет.

Двигатель Бедини работает так. Двухслойная катушка представляет собой обычный СЕ-генератор на трансформаторе с кз витком. При этом внешний провод получает питание от батареи, а внутренний передает мощность во вторичную цепь, формируя при этом в массивном сердечнике электромагнитное поле (оно тем сильнее, чем массивнее сердечник, и чем больше витков в первичной обмотке). Вращаясь в переменном магнитном поле, этот сердечник образует ротор двигателя. Корпус транзистора является коллектором, один из полюсов которого подключается к излучателю. Второй полюс подсоединяется ко вторичной обмотке трансформатора. При достаточно надежной изоляции обмоток вся энергия, генерируемая вращающимся ротором, будет направляться в нагрузку.

При сборке схемы двигателя Бедини следует придерживаться следующих обязательных правил:

Позаботиться о надежном креплении всех деталей составного сердечника первичной обмотки, поскольку при вращении ротора часть прутков может рассоединиться между собой, и существенно ослабить магнитное поле первичной обмотки. Рекомендуется склеивать стержни суперстойким клеем;

Для контроля параметров вырабатываемой мощности рекомендуется использовать неоновую следящую лампу, которая подсоединяется параллельно излучателю и коллектору. При включении схемы эта лампа не должна загораться (пороговое напряжение 80…100 В); в противном случае ток во вторичной обмотке слишком велик, что приведет к порче транзистора.

Батареи питания должны быть полностью исправными, в заряженном состоянии и не иметь утечки на корпус, иначе они могут взорваться.

Бестопливный генератор Капанадзе

Этот вид БТГ может быть собран в нескольких разновидностях. Его основу (как и в двигателе Бедини) составляет трансформатор с низковольтной первичной обмоткой. Частоту тока в схеме генератора Капанадзе можно изменять, для чего в схеме предусмотрен соответствующий переключатель. Он располагается у сглаживающих конденсаторов, которых в схеме может быть от одного до трёх (с увеличением числа амплитуда пульсаций тока снижается).

Параметры катушки особого значения не имеют, поскольку стабилизация тока производится за счёт катушки индуктивности, как у генератора Теслы.

Важно! При включении в цепь аккумулятора в качестве накопителя электроэнергии, ток во вторичной обмотке трансформатора резко возрастает до значений, достаточных для питания нагрузки.

В зависимости от исходных требований известны следующие исполнения БТГ Канападзе:

С электромагнитом и трансформатором, суммарной мощностью до 15…20 Вт. Первичная цепь должна рассчитываться на высокое напряжение в то время, как напряжение во вторичной цепи не должно превышать 120 В. Для стабилизации частоты во вторичную обмотку трансформатора включают инвертор. С целью контроля за работой схемы защитный корпус БТГ выполняется из акрилового стекла.

Генератор с электронным переключателем, для чего в схему встраивается второй, понижающий трансформатор. Исходная частота тока в этом варианте снижена, и не должна превышать 12 Гц. В остальном схема идентична предыдущей, за исключением инвертора: он рассчитывается на малые значения электропроводимости.

БТГ трансформаторы из трёх деталей, для чего необходимы мощный электромагнит и конденсаторная батарея. Схема предоставляет больше возможностей для разветвления выходного потока энергии. Проводимость индуктора должна быть низкой, иначе частота выходного тока резко падает. Повысить производительность и надёжность такого БТГ удается за счет применения нескольких инверторов с преобразователями частоты.

Общее ограничение для всех видов БТГ на трансформаторах – повышенные требования к электробезопасности и сравнительно малые значения мощности.

Мини сварочный аппарат 12 В

С помощью этого простого сварочного аппарата вы сможете резать тонкие металлы, сваривать медные провода, наносить гравировку на металлическую поверхность. Без проблем можно найти и другие применения. Такой мини сварочный аппарат возможно питать напряжением 12-24 В.

В основе сварочного аппарата лежит высоковольтный преобразователь высокой частоты. Построенный по принципу блокинг-генератора с глубокой трансформаторной обратной связью. Генератор формирует кратковременные электрические импульсы, повторяющиеся через сравнительно большие интервалы. Частота тактирования лежит в пределах 10-100 кГц.
Коэффициент трансформации этой схемы будет 1 к 25. Это значит, что если подать на схему напряжение 20 В, то на выходе должно быть порядка 500 В. Это не совсем так. Так как любой импульсный трансформаторный источник или генератор без нагрузки имеет мощные высоковольтные импульсы, достигающие напряжения 30000 В! Поэтому, если вы разберете любую импульсную китайскую зарядку, то увидите параллельно выходному конденсатору подпаянный резистор. Это и сеть нагрузка, без резистора выходной конденсатор быстро вытечет из-за превышения напряжение, или хуже того взорвется.
Поэтому, внимание! Напряжение на выходе трансформатора опасно для жизни!

Схема мини сварочного аппарата

Трансформатор – самодельный, порядок изготовления описан ниже.
Резисторы – мощностью 0,5-2 Вт.
Транзистор был использован FP1016, но его трудно найти из-за его специфичности. Можно заменить на транзистор 2SB1587, КТ825, КТ837, КТ835 или кт829 с изменением полярности источника питания. Подойдет и другой транзистор с током коллектора от 7 А, напряжением коллектор-эмиттер от 150 В, с большим коэффициентом усиления (составной транзистор).

Изготовление трансформатора

Обмотка коллектора – 20 витков провода 1 мм.
Обмотка базы – 5 витков поводом 0,5-1 мм.
Высоковольтная обмотка – 500 витков поводом 0,14-0,25 мм.

Собираем схему. Если все исправно – должно запуститься все без проблем. Так как рабочая частота генератора превышает звуковую частоту, то писк при работе вы не услышите, так что не стоит прикасаться к выходу трансформатора руками.

Запуск генератора начните с напряжения 12 Вольт и при необходимости повышайте.
Дуга зажигается с расстояния 1 см, что свидетельствует о напряжении 30 кВ. Высокая частота не дает разорваться горящей дуге, вследствие чего дуга горит очень стабильно. При использовании медного электрода при близком контакте с другим электродом образуется плазменная среда (плазма меди) в результате чего повышается температура дуговой сварки-резки.

Испытания сварочного аппарата резкой и сваркой

В роли электрода использовалась толстая медная проволока. Он зажат в деревянной спичке, так как сухое дерево является и хорошим изолятором.

Если вам понравился этот небольшой сварочный аппарат, то вы можете сделать его и больших размеров, и мощности. Но будьте крайне осторожны.
Также для увеличения мощности можно собрать генератор по двухтактной схеме, да ещё и на полевых транзисторах, как тут – Простой индукционный нагреватель 12 В. В этом случае мощность будет порядочная.
Также не стоит смотреть на яркие разряды дуги не вооруженным взглядом, используйте специальные защитные очки.

Смотрите видео изготовления сварочного аппарата на блокинг-генераторе

Самодельный асинхронный генератор

Для питания бытовых устройств и промышленного оборудования необходим источник электроэнергии. Выработать электрический ток возможно несколькими способами. Но наиболее перспективным и экономически выгодным, на сегодняшний день, является генерация тока электрическими машинами. Самым простым в изготовлении, дешёвым и надёжным в эксплуатации оказался асинхронный генератор, вырабатывающий львиную долю потребляемой нами электроэнергии.

Применение электрических машин этого типа продиктовано их преимуществами. Асинхронные электрогенераторы, в отличие от синхронных генераторов, обеспечивают:

более высокую степень надёжности;
длительный срок эксплуатации;
экономичность;
минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.

Устройство и принцип работы

Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора. На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон. На фото стержни видны в виде косых линий.

Конструкция короткозамкнутых обмоток образует, так называемую, «беличью клетку». Пространство внутри этой клетки заполнено стальными пластинами. Если быть точным, то алюминиевые стержни впрессовываются в пазы, проделанные в сердечнике ротора.

Рис. 1. Ротор и статор асинхронного генератора

Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин. По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

Рис. 2. Асинхронный генератор в сборе

Принцип действия

По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

Рис. 3. Схема сварочного асинхронного генератора

Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема устройства с индуктивностями

Отличие от синхронного генератора

Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

ИБП;
регулируемые зарядные устройства;
современные телевизионные приёмники.

Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам. У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность. У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

Классификация

Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором. Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5). Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

Рис. 5. Типы асинхронных генераторов

Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность. Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись. Постоянные магниты в роторах применяют в основном для производства маломощных генераторов.

Область применения

Наиболее часто встречается применение генераторных установок с короткозамкнутым ротором. Они недорогие, практически не нуждаются в обслуживании. Устройства, оборудованные пусковыми конденсаторами, обладают приличными показателями КПД.

Асинхронные альтернаторы часто используют в качестве автономного или резервного источника питания. С ними работают переносные бензиновые генераторы, их используют для мощных мобильных и стационарных дизельных генераторов.

Альтернаторы с трёхфазной обмоткой уверенно запускают трехфазный электродвигатель, поэтому часто используются в промышленных энергоустановках. Они также могут питать оборудование в однофазных сетях. Двухфазный режим позволяет экономить топливо ДВС, так как незадействованные обмотки находятся в режиме холостого хода.

Сфера применения довольно обширная:

транспортная промышленность;
сельское хозяйство;
бытовая сфера;
медицинские учреждения;

Асинхронные альтернаторы удобны для сооружения локальных ветровых и гидравлических электростанций.

Асинхронный генератор своими руками

Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):

Рис. 6. Заготовка с наклеенными магнитами

Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора. Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6 .

При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.

Для упрощения подбора конденсаторов воспользуйтесь таблицей:

Мощность альтернатора (кВт-А)	Ёмкость конденсатора (мкФ) на холостом ходу	Ёмкость конденсатора (мкФ) при средней нагрузке	Ёмкость конденсатора (мкФ) при полной нагрузке
2	28	36	60
3,5	45	56	100
5	60	75	138

На практике, обычно выбирают среднее значение, предполагая, что нагрузка не будет максимальной.

Подобрав параметры конденсаторов, подключите их к выводам обмоток статора так, как показано на схеме (рис. 7). Генератор готов.

Рис. 7. Схема подключения конденсаторов

Советы по эксплуатации

Асинхронный генератор не требует особого ухода. Его обслуживание заключается в контроле состояния подшипников. На номинальных режимах устройство способно работать годами без вмешательства оператора.

Слабое звено – конденсаторы. Они могут выходить из строя, особенно тогда, когда их номиналы неправильно подобраны.

При работе генератор нагревается. Если вы часто подключаете повышенные нагрузки – следите за температурой устройства или позаботьтесь о дополнительном охлаждении.

Бестопливный генератор своими руками

Электроэнергия помогает человечеству решать огромный спектр бытовых и промышленных задач, но ее выработка требует от человека постоянной затраты ресурсов. Наиболее эффективными на сегодняшний день являются топливные генераторы, которые используются на ТЭС, в мобильных моделях бензиновых и дизельных генераторов. Но развитие прогресса не стоит на месте – человечество постоянно пытается удешевить получаемую электроэнергию за счет внедрения инноваций. Одна из самых революционных идей – создать бестопливный генератор, который можно будет вращать без затрат ресурсов.

Что такое БТГ (бестопливный генератор)?

Сама идея относительно не нова, под понятием бестопливного генератора понимается устройство, которое будет вырабатывать электроэнергию без необходимости затрат ресурсов на вращение его вала. У основания этой идеи стояли такие выдающиеся ученные, как Тесла, Энштейн, Хендершот и другие. В те времена для запуска и работы генератора использовался пар, получаемый за счет сгорания какого-либо топлива, от этого и возникло название бестопливного.

В наше время уже не обязательно использовать топливо для получения электрической энергии. Ее научились генерировать из солнечной энергии, энергии ветра, рек, приливов и отливов. Но устройства, предложенные физиками-основателями электротехники, до сих пор граничат с научной фантастикой и продолжают будоражить воображение как именитых ученных, так и простых обывателей.

Принцип работы

Любое генерирующее устройство построено на принципе получения электрического тока посредством направленного движения заряженных частиц в проводниковой среде. Такой эффект можно достигнуть посредством:

Генерации переменного магнитного потока – когда в проводнике наводится ЭДС от магнитного поля извне;
Перетеканием заряженных частиц между средами с разным потенциалом;
Самогенерации – режим работы, при котором устройство увеличивает мощность начального импульса, что позволяет поддерживать его работоспособность и аккумулировать часть энергии для питания какого-либо стороннего потребителя.

Единственная причина, по которой не удается в полной мере реализовать подобный замысел – закон сохранения энергии. Чтобы получить какой-то вид энергии вам все равно необходимо затрачивать другой вид. Поэтому идея изобретения бестопливного генератора породила массу мифов вокруг этого вопроса и дала почву для авантюристов.

Миф или реальность?

Причинной, по которой великие ученые не смогли реализовать свои изобретения, было несовершенство технологий или отсутствие какого-либо компонента, которые обеспечили бы стабильный результат. Наши современники в научных лабораториях и в домашних условиях пытаются воплотить нереализованные идеи создания бестопливного двигателя, иногда в научных целях, иногда с целью наживы. Но добиться желаемого и наладить производство бестопливного генератора в промышленных масштабах пока еще не удалось.

Из-за бурной деятельности аферистов в интернете вы встретите массу предложений купить бестопливный генератор, но работоспособностью эти модели не обладают. Как правило, недобросовестные изобретатели пользуются безграмотностью населения в вопросах электротехники, создают красивую упаковку и продают пустышку под заманчивым названием бестопливный генератор. Но это не значит, что рабочих схем не существует, рассмотрите примеры наиболее известных из них.

Обзор БТГ и их схемы

Сегодня существует достаточно большое количество бестопливных генераторов различной конструкции и принципа действия. Разумеется, далеко не все модели и принцип их действия освещались создателями для широких масс. Большинство бестопливных генераторов остаются тайной, свято оберегаемой создателями и патентами. Нам остается лишь проанализировать доступную информацию о принципе их действия и общие сведения об эффективности.

Генератор Адамса – «Вега»

Достаточно эффективный генератор магнитного типа изобретенный на основе теории выдвинутой ученными Адамсом и Бедини. В основе работы генератора лежит вращающийся магнитный ротор, который набирается из постоянных магнитов с одноименной ориентацией полюсов. При вращении ротора создается синхронное магнитное поле, которое наводит в обмотках статора ЭДС. Для поддержания вращающего момента ротора на него подаются краткосрочные электромагнитные импульсы.

Промышленную реализацию данного принципа получил генератор «Вега», происходит от аббревиатуры Вертикальный генератор Адамса, который предназначен для электроснабжения частных домов, дач, судоходных приспособлений. За счет кратковременных импульсов на выходе создается пульсирующее напряжение, подающееся на аккумуляторы для зарядки, а с них инвертируется в переменное промышленной частоты. Но вопрос соответствия заявленных параметров его реальным возможностям достаточно спорный.

Генератор Тесла

Был запатентован известным сербским физиком более ста лет назад. Принцип действия заключается в наличии электромагнитного излучения в атмосфере Земли, в то время как сама планета представляет собой значительно более низкий уровень потенциала.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора Тесла

Посмотрите на рисунок, бестопливный генератор Тесла условно состоит из таких частей:

Приемника излучения – изготавливается из проводящего материала, расположенного на диэлектрическом основании. Приемник должен обязательно изолироваться от земли и размещаться как можно выше;
конденсатор (C) – предназначен для накопления электрического заряда;
заземлитель – предназначен для электрического контакта с землей.

Принцип действия заключается в получении электромагнитной энергии приемником, которая начинает протекать по замкнутой цепи на землю. Но, из-за наличия конденсатора, заряд не стекает по заземлителю, а накапливается на пластинах. При подключении к конденсатору нагрузки произойдет питание устройства за счет разрядки конденсатора. Помимо этого конструкция может дополняться автоматикой и преобразователями для беспрерывного электроснабжения совместно с подзарядом.

Генератор Росси

Работа этого бестопливного генератора основана на принципе холодного ядерного синтеза. Несмотря на отсутствие классических турбин, приводимых в действие паром или сгоранием нефтепродуктов, для его функционирование вместо сжигания топлива используется химическая реакция между никелем и водородом. В камере генератора Росси происходит экзотермическая реакция с выделением тепловой энергии.

Следует отметить, что для нормального протекания реакции применяется катализатор и затрачивается электроэнергия. Как утверждает Росси, количество вырабатываемой тепловой энергии получается в 7 раз больше затрачиваемого электричества. Эту модель уже начинают внедрять для отопления участков и выработки электроэнергии. Но, так как для работы все же необходимо заправлять установку рабочими реагентами, совсем бестопливной назвать ее нельзя.

Генератор Хендершота

Принцип действия этого бестопливного генератора был предложен Лестером Хендершотом и основан на преобразовании магнитного поля Земли в электрическую энергию. Теоретическое обоснование модели ученый предложил еще в 1901 – 1930 гг, она состоит из:

электрических катушек, находящихся в резонансе;
металлического сердечника;
двух трансформаторов;
конденсаторов;
постоянного магнита.

Для работы схемы обязательно должна соблюдаться ориентация катушек с севера на юг, благодаря чему произойдет вращение магнитного поля, которое сгенерирует ЭДС в катушках.

Марк Хендершот, сын Лестера Хендершота представляет свой БТГ

Также в сети ходит и схема данного БТГ (рисунок ниже). Насколько она правдивая – я не могу сказать.

Схема генератора Хендершота

Генератор Тариэля Капанадзе

Наш современник утверждает, что открыл возможность получения электрической энергии из эфира, работая с катушками Теслы и продолжая исследования известного ученного. Бестопливный генератор Капанадзе состоит из катушки Тесла, блока конденсаторов, аккумулятора и инвертора, но эта компоновка лишь догадка, сам изобретатель держит конструкцию бестопливного генератора в строжайшей тайне.

Рис. 2: общий вид генератора Капанадзе

Посмотрите на рисунок 2, здесь приведен общий вид генератора свободной энергии. Сегодня ходят слухи о попытке широкомасштабной реализации устройства для нужд потребителей в некоторых странах, но конечного результата им достичь так и не удалось.

Также по сети ходит и электрическая схема данного генератора (рисунок ниже). Но насколько она правдивая – мы сказать не можем.

Электрическая схема генератора Капанадзе

Генератор Хмелевского

Согласно официальной версии бестопливный генератор Хмелевского был открыт случайно, так как создатель задумывал его как блок питания для преобразования постоянного тока в переменный. Но он нашел широкое применение в геологоразведке и получил широкое распространение в экспедициях, удалявшихся от источников центрального энергоснабжения.

Такой бестопливный генератор состоит из трансформатора с расщепленными обмотками, резисторов, конденсаторов и тиристора. Генерация электроэнергии происходит за счет особой конструкции самого трансформатора, который может создавать встречную ЭДС больше, чем на входе. Такой результат достигается за счет резонансного эффекта и применения напряжения определенной частоты и амплитуды.

Генератор Джона Серла

В основе бестопливного генератора Серла лежит принцип магнитного взаимодействия между сердечником и роликами. При котором магнитные ролики размещаются на равноудаленном расстоянии и стремятся сохранить свою позицию после приведения системы в движение. В состав магнитного двигателя входит многокомпонентный неподвижный сердечник, вокруг которого вращаются такие же многокомпонентные ролики. По диаметру вокруг роликов установлены катушки, в которых генерируется ЭДС при прохождении возле них магнитного ролика. Для запуска устройства применяются пусковые электромагниты, которые подают импульсы, приводящие в движение ролики.

Рис. 3: общий вид генератора Серла

Как утверждает Серл, ролики самостоятельно увеличивают скорость вращения за счет переменного магнитного поля, создаваемого за счет разнополюсного совмещения магнитов внутри роликов и внутри неподвижного сердечника. При изготовлении конструкции в три уровня скорость вращения приводит не только к выработке электроэнергии, но и снижает массу аппарата вплоть до антигравитационного эффекта.

Генератор Романова

Принцип работы бестопливного генератора Романова заключается в подаче стоячих волн на одну из пластин конденсатора, в то время как вторая пластина напрямую подключается к земле.

Рис. 4: принцип работы генератора Романова

Посмотрите на рисунок, здесь приведен принцип работы устройства, при подключении одной пластины к земле, на ней возникает определенный заряд. Стоячие волны на второй пластине обеспечивают генерацию потенциала, значительно отличающегося от потенциала земли. В качестве генератора стоячей волны выступают катушки с разнонаправленной намоткой, в которой вихревые токи компенсируют активную составляющую тока. После накопления заряда конденсатор может использоваться для питания электрических приборов в качестве нагрузки.

Но однозначного успеха для бытовых или промышленных целей в реализации данной модели добиться так и не удалось.

Генератор Шаубергера

Такой бестопливный генератор основан на получении вращательного момента на турбине за счет перемещения воды по системе труб и дальнейшем преобразовании механической энергии в электрическую. Для получения такого эффекта в конструкции генератора используется сквозной поток воды, получаемый от перемещения воды снизу вверх.

Рис. 5: принципиальная схема генератора Шаубергера

Принцип действия этого механического генератора основан на получении кавитационных полостей в жидкости – состояния разрежения близкого к вакууму, из-за чего вода приходит в движение не сверху вниз, как мы привыкли наблюдать в природе, а снизу вверх, что приводит в движение ротор электрического генератора и создает замкнутый цикл. Когда вода поднимается по внутренним трубкам вверх и опускается назад в исходный резервуар.

Можно ли сделать бестопливный генератор своими руками?

Многие из рассмотренных выше генераторов невозможно реализовать в домашних условиях. В одних случаях их авторы не предоставляют электрические схемы для общего пользования, в других, автономная работа заканчивается спустя какое-то время после начала генерации. Но существуют модели, которые вы можете попробовать реализовать в домашних условиях самостоятельно. Но никакой гарантии мы не даем. Это лишь попытка и одна из возможных реализаций.

Рассмотрим на примере изготовление бестопливного генератора Тесла. Для этого:

вам понадобиться изготовить приемник, для этого можно использовать алюминиевую фольгу (в данном примере взят кусок размером 900×300 мм) и закрепить его на изоляционной поверхности, к примеру, сухой фанере или полимерной пластине.
Рис. 6: изготовьте приемник излучения
закрепите в центре приемника проводник для токосъема и передачи электрического заряда к накопителю электроэнергии.
Рис. 7: закрепите провод
установите приемник в наиболее высокой точке (в данном примере он расположен на крыше частного дома).
проследите, чтобы ни фольга приемника, ни провод от него к накопителю не касались заземленных элементов.
подключите провод к одной из пластин конденсатора (для данной схемы используется модель на 2200 мкФ).
вывод второй пластины конденсатора заземлите.
Рис. 8: подключение конденсатора
после подключения проверьте цепь в местах электрических соединений и замерьте заряд конденсатора (он равен нулю или стремиться к этой величине).
Спустя 30 – 60 минут измерьте при помощи того же мультиметра напряжение на конденсаторе (в данном примере напряжение составило 202 мВ).

Как видите, бестопливный генератор Тесла действительно работает, и вы можете собрать его в домашних условиях самостоятельно. Основной недостаток – запитать от него получиться разве что светодиод, да и то на несколько секунд от силы. Мощность такого устройства зависит от площади приемника и емкости конденсатора. И если подобрать конденсаторы большой емкости еще представляется возможным, то создать приемник размером с футбольное поле, чтобы можно было бесперебойно питать хотя бы дом, достаточно проблематично.

Читайте также: