Как из генератора сделать стартер 12 вольт

Обновлено: 09.01.2025

Доброго времени суток всем оппозитчикам и не только. Сегодня по пути на работу сквозь нарастающий вой генератора в голову закралась мысль об установке автогенератора на свой урал. Сначала она переросла в размышления о том как поставить, потом - какой генератор валяется у меня в гараже, затем - что есть генератор ))). Так вот, как поставить много было размышлений, но больше понравился привод от маховика, а почему сейчас расскажу.
Автомобильные генераторы, как нам известно преимущественно трехфазные (потом через выпрямитель и т.д.) с ротором в виде многополюсного электромагнита. А генератор как нам известно - почти электродвигатель только наоборот. Если я не прав исправьте меня пожалуйста. И получается что если подать на статор генератора переменный трехфазный ток и постоянный ток на ротор (якорь) мы получим электродвигатель, достаточно мощный ( возможно с небольшими переделками обмотки ротора) чтобы вращать через ременный редуктор, получившийся в процессе установки, коленчатый вал моего Урала.
Многие зададут вопрос - где взять на мотоцикле переменный трехфазный ток такой мощности?
Так вот, В связи с моей тесно связанной с авиацией работой я увлекаюсь авиамоделизмом, а там в качестве ходовых двигателей сравнительно недавно используют трехфазные двигатели, причем довольно большой мощности (на сайте где затариваюсь запчастями есть движки и по 8КВт! да да, 8000вт) а питание идет от батарей, к примеру я летаю на батарее Li-Po (литий полимерная) 3S что обозначает 3 банки по 3.7 вольт выдает она примерно от 10 до 12.6 вольт (как заряжена) и около 60 ампер (бывают и больше). А двигатель к ней подключается через так называемый регулятор оборотов (не реклама, а для примера вот ссылка трехфазный электронный преобразователь с длительным током до 200 ампер и регулировкой оборотов. Подключаем его к аккумулятору и генератору, получаем замечательный крутящий момент. Я как то давно читал (по моему это был Моделист-Конструктор) про такую систему на яве, но там был самопальный преобразователь. Не бросайтесь карданами если что, лучше оцените, возможно ли?

я думаю, что много кто об этом задумывался (и я в том числе), но надежных комплектующих раньше найти не было возможности, да и по характеристикам тоже мало что подходит. Вот ты сделай, а мы по - глядим, как работать будет)))

Обратимость эл. машин это да, но я сомневаюсь в нормальной реализации этого деваса потому, что:
1.Крутящий момент полученного двигателя будет ли достаточным
2. Родные щетки могут не выдержать
3. Слишком геморно
Кстати я тоже об этом задумывался)))
А вообще кто-нибудь встречал серийно выпускающийся подобный девас?

Тула -200, Т200М имели похожий девайс, на муравье в детстве сосед тоже с кнопки заводился. Называется Династартер. Но немного в другом исполнении, там по моему обмотки были раздельные для стартера и генератора, было бы место - можно и намотать, а щетки можно и усилить. На днях попробую запустить генератор как двиг с родными обмотками и щетками без нагрузки, регулятор есть на 30А самое много у меня, думаю выдержит. А такие движки я уже набил руку мотать)))

Однако нужен мощный синхронный генератор (щеточный), большинство мощных генераторов безщеточные. Чтобы не мучиться со всякими трехфазными преобразователь, лутьше поставить генератор (двигатель) постоянного тока с последовательным возбуждением. Вот они тяговитые(в режиме двигателя должны обязательно быть загружены не меньше 25'/, от номинальной мощности, иначе идут в разнос). Приминяються в качестве двигателя на тепловозах, электровозах, белазах, трамваях, тролейбусах. Любой стартер являеться ДПТ, только как он поведет себя в режиме генератора.

Дело в том что бесколлекторные двигатели (именно синхронные) гораздо эффективнее, просто их производство дороже, скорее всего из за магнитов, есть у меня такой двигатель как вы говорите, мощный, даже очень (4КВт, но подключен через диодный мост, сами понимаете что ему такой ток не очень нравится, на шильдике 74кг) стоит на циркулярной пиле, ремни дымятся ))), но есть в продаже бесколлекторные двигатели на боольшие мощности ( например, не реклама ) вес посмотрите. Но это лирика, буду запускать пока то что есть.
Да, на самолетах у нас тоже стоит стартер-генератор, характеристики не помню ГСР-СТ-12/40Д называется.

Вот ещё СТАРТЕР-ГЕНЕРАТОР - Патент РФ 2123130 Использование: электрооборудование автомобильного двигателя. Сущность изобретения: стартер-генератор состоит из маховика 1 автомобильного дригателя, являющегося ротором электрической машины стартера-генератора, статор которой расположен соосно с маховиком и закреплен на картере. По торцам маховика винтами закреплены полюсные кольца с когтевыми полюсами. С обеих сторон маховика у полюсных колец расположены управляющие обмотки . При работе в режиме стартера на трехфазную статорную обмотку подается трехфазный ток повышенной частоты от преобразователя. После запуска двигателя статорная обмотка автоматически отключается от преобразователя и подключается к выпрямителю. Для автоматического регулирования напряжения генератора в диапазоне 12-14 В управляющие обмотки подключены к регулятору напряжения. Изобретение позволяет снизить массу и упростить конструкцию системы стартер-генератор

Как думаешь, дядьки из компании "Форд" знали что-нибудь об этом патенте, проектируя свой ecko-boost?))

А если стартер заставить ток вырабатывать. поставить ротор на подшибники.
шеточный узел доработать(надежность) как вам такая ИДЕЯ.

Хреново.
Потому что тебе придется менять передаточное отношение в процессе работы двигателя.
Иначе твой девайс либо не сможет провернуть двигатель в процессе старта, либо разлетится на фиг от высоких оборотов в процессе нормальной работы двигателя.

Да про обороты я как-то сразу не подумал. но ведь например на болгарке ротор крутиться со значительными оборотами. как думаеш можно ротор стартера так-же усилить чтобы он не разлетался. я тоже размышлял о том чтобы автогенератор заставить стартером работать,,но пока сезон как-то не очень охота заморачиваться . да-и с кика мот заводиться нараз.

Передаточное отношение стартер-маховик точно не помню, но что-то порядка 60/12, т.е.5.
У большинства мелких 500-800 Вт болгарок обороты в районе 11000 об/мин.
Волчий стартер имеет мощность те же 800Вт.
При запуске он раскручивает двигатель до 400-600 об/мин с передаточным 5. Т.е.сам он крутится со скоростью 2000-3000 об/мин.
При крейсерских 3000 об/мин скорость вращения будет уже 15000.
При максимальных 5500 об/мин скорость вращения твоего стартера-генератора будет составлять эпические 27500 об/мин.
Такая установка вряд ли будет когда-нибудь собрана и доведена до ума. На рабочих оборотах двигателя будут огромные потери на трение в зубчатой/ременной передаче как минимум. В подшипниках качения - тоже. Да и не найдешь ты их, рассчитанных на такие обороты. А если и найдешь - стоимость их будет равной или больше стоимости приобретения и установки стартера вместе со всеми работами.

ИМХО, стартер и генератор - это 2 разных устройства, как рот и задница, и не надо их совмещать.

Идея хорошая, но и возражения заслуживают внимания. И всё же, критерием истины всегда выступает практика. Собери пробную установку используя разные стартеры и произведи замеры выдаваемых параметров.

ДА все верно согласен с тобой НО ИДЕЯ-ТО больно заманчивая двух зайцев убить,,и она стоит того чтобы ее как следует обдумать.

У меня генер ремнем сделан. как думаеш можно приспособить к нему стартер чтобы бендикс непосредственно к шкиву подцеплялся . или тоже колхозно выглядеть будет.

Как сделаешь, так и будет выглядеть. Сделаешь колхозно - будет выглядеть колхозно. Сделаешь аккуратно - будет выглядеть аккуратно. Но сама идея стартера с ременной передачей, ИМХО, мертворожденная. Для вращения стартером двигателя нужно намного большее усилие, чем для вращения двигателем генератора. Ремень будет просто проскальзывать.

Стартеры так сделаны, чтобы выдавать больше усилия, чем сами обороты.

Да, об этом тоже думал, есть стартер хондавский, размером с волковский но внутри планетарный редуктор, потому и усилие ого-го, вращал 2,5 литровый двигатель с легкостью, скорее всего с ним и буду делать.
А генератор запустил, надо мотать обмотку на запуск отдельно, с меньшим сопротивлением, слабоват он как мотор. влезло бы всё, надо на маховике под зубчатый ремень теперь пазы резать.

Ты про авиамоделизм тоже не забывай. Я также любил это дело раньше.

Как тут забудешь, это тоже своего рода свобода, как и на мотоцикле) да и не дорого стало это увлечение, а стартер по моему больше для понта на Урале) а хочется.

Привет всем. Тему интересную для разговора вы затеяли и я бы сказал что не все так мрачно как вы это обсуждаете. Как то тоже заморочился этим вопросом и подошел к нему со всей серьезностью, проведя ряд вычислений и испытаний добился некого успеха так что все что вы здесь обсуждаете все реально воплотить но немного не дешево и далеко не быстро.

Хотел бы вам предоставить на обсуждение свои мысли и разработки но пока не имею возможности. Могу сказать что испытания проводил с ГАЗовским стартером СТ230А1.3708 его обмотка статера и ротера как нельзя лучше всего подходит для таких целей но проблемы с охлаждением. Так же довольно таки сложная система создания редуктора для достижения необходимого соотношения работающего в обоих направлениях но с разными коэффициентами. В данный момент у меня очень мало времени для доведения этого девайса до ума но надеюсь его скоро закончить и предоставить подробный фото отчет .

Я сам думал так сделать и ждал шестивольтовый генератор. Это эл. машина постоянного тока. Подавал напругу при разном включении обмоток друг относительно друга - момент крутящий маленький. В итоге на идею забил. С нашими генераторами такая хэ не прокатит - ибо являются синхронными эл.машинами переменного тока. Можно конечно заставить крутиться ротор - но достанешь ли ты или соберешь преобразователь из одной на 3 фазы? Плюс во время пуска надо будет накоротко соединять обмотку ротора. Момент пусковой очень низкий у таких двигателей. Поэтому сию идею я тоже забросил. Поставил стартер от десятки и запускаюсь с кнопочки.

была и у меня тож такая идея совместить стартер с генератором,но по-моему слишком все сложно.
а может проще на вал генератора приспособить зубчатый венец и крутить двигатель стартером через вал генератора но скорей всего не подойдут передаточные числа и может не потянет стартер . т.к когда стартер крутит сразу через маховик то усилие при вращении незначительное.
хотя мой знакомый крутил,запускал двигатель таким образом( крутил за вал генератора ) через шкивы и ременную передачу, и все работало. на стартере (электродвигатель постоянного тока) был шкив малого диаметра а на генераторе чуть побольше .
единственый недостаток этакой системы что стартер постоянно крутиться вместе с генератором через шкивы и ремни. и быстро сломаеться. нужно будет попробывать потом подобрать зубчатый венец или исготовить но это сложно. успехов !

находил в интернете .давно. стартер от(или для) явы
стыковка стартера и зубчатой шестерни( маховика) происходит под углом 90*. тоесть типа как в турбинке или в редукторе коническая передача.

Pavel003! Тут я на днях заметил, что стартёр ВАЗ 08 очень подходит через ремешок завести МБ.
А нет ли СЛУЧАЙНО данных - а как он поведёт себя как генератор.

Просмотр профиля
Личное сообщение

ppp53 написал :
Pavel003! Тут я на днях заметил, что стартёр ВАЗ 08 очень подходит через ремешок завести МБ.
А нет ли СЛУЧАЙНО данных - а как он поведёт себя как генератор.

Я одно время хотел на стартере убрать бендикс, и повесить шкив, чтобы можно было УДешки заводить без наличия напруги. Работало бы я в этом уверен, простым движком 250 ватт я УД 15 завожу. Я не думаю что стартер будет работать как Генератор. Но это на уровне интуиции. Но скорее всего она не врет.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Не врёт. Стартер ещё не обладает нужным количеством ресурса для длительной работы в качестве двигателя.
Не подойдёт и как генератор.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Да просто у стартёра 08. всё как у гены постоянного тока - ротор, коллектор, обмотки.. И даже вроде два подшипника!
Но как двиг для подъёма - опускания навесного (да и не только) очень подходит - мощь, обороты, удобная конструкция и очевидно - доступность!

Просмотр профиля
Личное сообщение

ppp53 , Должен вас расстроить в стартерах подшипников нет. Там втулки. А на 2108 втулка опора якоря, вообще стоит в кожухе сцепления. А "нового образца" стартера с редуктором внутри, но тоже без подшипника - на втулках.

Старые потребляют большой ток. Нового образца за счет оборотистого мотора и редуктора, потребляют в разы меньше. Но, вы не сможете заставить крутится стартер в другую сторону. Подъем навески - да. Опускание - под собственным весом.

Мои мысли роятся только в моей голове. Эх повезу рой на дачу, да на выходные.

Просмотр профиля
Личное сообщение

FAV1976 написал :
Не врёт.

FAV1976 написал :
Не подойдёт и как генератор.

Ну да, 200 и больше ампер, это не мелочь.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Jesha написал :
Но, вы не сможете заставить крутится стартер в другую сторону

Ну заставить, наверное можно, скорее всего, но скока это будет стоить (в смысле труда) вот это вопрос. Электродвигатель обычно реверсируется.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Jesha написал :
ppp53 , А на 2108 втулка опора якоря, вообще стоит в кожухе сцепления. А "нового образца" стартера с редуктором внутри, но тоже без подшипника - на втулках.
Но, вы не сможете заставить крутится стартер в другую сторону. Подъем навески - да. Опускание - под собственным весом.

То есть предний фланец для опоры точить придётся!!
А вращать в обратку заставим - не велика конструкция - в коллекторе или статоре поменяем направление тока и вся недолга - не впервой!

Просмотр профиля
Личное сообщение

ppp53 написал :
То есть предний фланец для опоры точить придётся!!

Продаются опорные втулки. Под неё сгородить кронштейн. Соблюсти соосность выносной и внутренней втулки.

Мои мысли роятся только в моей голове. Эх повезу рой на дачу, да на выходные.

Просмотр профиля
Личное сообщение

ppp53 написал :
в коллекторе или статоре поменяем направление тока и вся недолга - не впервой!

Просмотр профиля
Личное сообщение

ppp53 , Тогда уж стартер от класики (2101 -07, Волга) только места там мало. А ещё лучше мотор с редуктором от щеток стеклоочистителя.

Мои мысли роятся только в моей голове. Эх повезу рой на дачу, да на выходные.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Jesha; Места много и не надо - почти как на рисунке.
А стеклоочиститель - моща не та!

Просмотр профиля
Личное сообщение

ppp53 написал :
Места много и не надо - почти как на рисунке.
А стеклоочиститель - моща не та!

Да ладно! Привод щеток закисает так, что с одетой трубой не свернешь. А он сворачивает. А обороты много меньше стартерных, более спокойный подъем и гарантированая остановка в том месте где выключил. А стартер ещё затормозить надо! Тормоз типа ручник, уже придумали?

Мои мысли роятся только в моей голове. Эх повезу рой на дачу, да на выходные.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Для подъёма и опускания навесного давно придумали на другом сайте.
Шурик+редуктор болгарки+винтовой домкрат классики= то что доктор прописал.

Просмотр профиля
Личное сообщение

FAV1976 , Ну вот, А ссылочку. Может вы другое какое знаете. Весь НЕТ не облазишь.

Мои мысли роятся только в моей голове. Эх повезу рой на дачу, да на выходные.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Jesha написал :
Да ладно! Привод щеток закисает так, что с одетой трубой не свернешь. А он сворачивает. А обороты много меньше стартерных, более спокойный подъем и гарантированая остановка в том месте где выключил. ]

Да в своё время, если б знать - мешок бы стартёров, ген, стеклоочистителей имел бы.
А счас " косяк" чего то не наблюдается.
Как то в те времена, стартёр УАЗ дорабатывал для лебёдки - фланец передний точил. Эксперименты вроде были удачные - ток ХХ - ампер пять. Но заметип - как только плотнее прижимаешь этот СТАЛЬНОЙ фланец - ток увеличивается до 30 А (вал при этом свободно от руки вращался). Но появились "ноги" и экперименты затухли.
Теперь возможности не ТЕ.

Просмотр профиля
Личное сообщение

Просмотр профиля
Личное сообщение

FAV1976 , Идея не плоха. А на даче валяются два шуруповепта на 12в и есть автогенератор. Скорей бы тепло.

Мои мысли роятся только в моей голове. Эх повезу рой на дачу, да на выходные.

Просмотр профиля
Личное сообщение

ppp53 написал :
как он поведёт себя как генератор

Помню технологии прошлого века, думаю немного изменилось. Любая машина постоянного тока обратима, т.е. хошь гена хошь моторчик. Но мы конечно не знаем задУмок конструктора в плане КПД, позтому наверняка при обратимости в этом КПД чего-то потеряем. Но вроде нам это и не страшно. Тут больше надо о подшипниках подумать и как регулировать напругу когда гена из моторчика. Так что этот вариант(мнение личное, не навязываю) крайний, когда ничего найти нельзя. Да вроде и другие форумчане подтвердили.

Jesha написал :
не сможете заставить крутится стартер в другую сторону

Тут проще, но навыки конечно нужны. И об этом тоже уже написали. Схема простая, но переключатель нужен достаточно сложный и на приличный ток, я делал из реверсивного пускателя с внешним управлением. Сложнее другое- многие стартеры имеют замассированную пару щёток, хоть это и решаемо, но надо понимать как изменить конструкцию. Или внутри освобождать выводы. Но понять нетрудно, значит и сделать можно при желании.

Интересный способ использовать генератор в режиме двигателя:

1) к выводам обмотки подключаем соответствующие плечи выходного каскада контроллера

2) на обмотку возбуждения подаем нормированный ток

Диодную сборку можно было не снимать, её всё равно необходимо будет поставить.

Оно работает т.к. генератор - синхронная электрическая машина, обратимая, т.е. можно привод использовать и генератором, и двигателем.

ПС: заказал в свои щупальца плату BLDC-контроллера (без всего)

Дубликаты не найдены

Использовалась звезда или треугольник? Хотелось бы увидеть цЫферки. Мощность и КПД, которые были получены в режиме двигателя.

Не так давно кто-то из крупных мировых автопроизводителей наконец-то внедрил в автомобиль комбинированный стартер/генератор. Непонятно только почему не лет 10-15 назад?

Буренков К. Э. Интегрированный стартер-генератор – основа перспективных конструкций автомобиля / К. Э. Буренков, Ю. А. Купеев, А. Н. Агафонов // Автотракторное электрооборудование. 2001. № 3–4. С. 23.

а сам файл можно почитать, он свежее, тут:

Часто моторгенераторы, стартергенераторы используют в

гибридах. Или в авто с системой Старт-Стоп.

Тоже интересный файл:

Я долго думал ,чтоб такое сострить в сторону автора ,который это "изобрёл", но там было много мата и что-то про физику 8-9 класса. А вообще электродвигатель в роли электродвигателя имеет КПД побольше. И если уж на то пошло то лучше использовать стартер.

КПД обусловлено физическими характеристиками электрической машины и от смены режима работы характеристики не меняются, как и КПД.

Копируй уж тогда полностью)

Приоритетная функция электрической машины определяет её конструктивные особенности, вследствие которых обратимость становится неравномерной. Так, электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.

Это не копия, это здравый смысл.

Так, электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.

В вашей копипасте подразумеваются различные эл. машины, а не одина и та же. Из общего у них: чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель

А вообще электродвигатель в роли электродвигателя имеет КПД побольше.

В видео явно используются электрогенератор в качестве двигателя, что по копипасте с вики, якобы делает его чуть более КПДедистым, нежели электродвигатель, используемый в качестве генератора(на самом деле - нет, т.к. для генерации и движения используется одна и та же эл. машина).

Я и не говорил про одну машину я сказал, что для электродвижения эффективнее использовать электродвигатель.

На самом деле нужно сравнивать конкретные цифры, а не на пустом слове делать выводы.

И если уж на то пошло то лучше использовать стартер.

Стартер не подойдет по ряду причин:

Низкооборотистый - нужен редуктор

Контактная группа быстро выйдет из строя - КТ имеет разделенные сегменты обмоток, что очень быстро скушает щетки

И, самый весомый - КПД, у стартера он низкий, всего пара десятков %%.

Друг, я говорю о том, что есть ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ и есть ГЕНЕРАТОРЫ, и что при невероятной, даже ЧУДОВИЩНОЙ, схожести между собой они имеют РАЗЛИЧИЯ. Вы же толи читаете по диагонали, толи словоблудствуете ибо фразу:

нужно читать целиком, а не вырывая КЛЮЧЕВЫЕ слова, а именно:

электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.

Никто не оспаривает этот постулат.

и что при невероятной, даже ЧУДОВИЩНОЙ, схожести между собой они имеют РАЗЛИЧИЯ.

Здесь есть здравый смысл, заточить изделие под задачу.

Но я исхожу из мысли, что мы используем одну эл. машину как в режиме генератора, так и двигателя, а не два разных вида эл.машин.

Верно, но из этой фразы мы имеем:

1) Электрогенератор будет иметь больший КПД.

2) Электрогенератор будет иметь меньшие габариты при том же КПД, что и сравнимый по КПД электродвигатель.

3) Нигде в этой фразе нет упоминания, что КПД генератора в режиме двигателя будет хуже.

4) Что в видео из генератора делают двигатель, по КПД не хуже, чем из двигателя сделать генератор.

5) Используя разные эл. машины получим разный КПД.

Теперь смотрим на ваше изначальное предложение:

А вообще электродвигатель в роли электродвигателя имеет КПД побольше. И если уж на то пошло то лучше использовать стартер.

И, как минимум, оно не вписывается в ваши текущие выводы

2). по вашей логике

Это не по моей логике, это выводы из вашей цитат(ы).

3) Нигде в этой фразе нет упоминания, что КПД генератора в режиме двигателя будет хуже - но как двигатель он хуже.

"КПД не хуже, но как двигатель хуже". Вы определитесь.

Вот как мы с тобой выглядим.

Ионолеты: в небо на ионном ветре

На наших глазах электроэнергия начинает играть все большую роль в транспорте. Вслед за электромобилями, успешно отвоевывающими себе место на дорогах, в небо поднимаются электросамолеты. Но для авиации такие изменения могут иметь далекоидущие последствия. Вполне возможно, что самолеты завтрашнего дня будут поднимать в небо не электромоторы, а атмосферные ионные двигатели. Появление ионолетов обещает качественный прорыв в авиатехнике.

Что это такое?

Сегодня ионолет, он же ионокрафт (или лифтер, с ударением на последнем слоге), – это только легкая летающая модель, способная мгновенно оторваться от поверхности, как только на провод, соединяющий ее с источником питания, будет подан электрический ток. Но для инженеров и фантастов это один из вариантов летательного аппарата будущего, имеющего весьма заманчивые характеристики. Он будет экологически чистым, в отличие от современных самолетов и вертолетов, бесшумным и без значительных усилий сможет вертикально взлетать и садиться. Во всяком случае, так его представляют исследователи. Не это ли технология для летающих автомобилей будущего?

Вот только если бы дело было в гравитации, а не в движении заряженных ионов воздуха, как есть на самом деле, то устройство одинаково хорошо работало бы как в воздушной среде, так и в вакууме. Но в результате множества опытов было установлено, что в отсутствие газовой среды устройство не работает. В вакууме эффект исчезает. Здесь не стоит путать ионолет (атмосферный ионный двигатель) с ионными двигателями, все чаще применяемыми в космических аппаратах. Они-то как раз и предназначены для работы в вакууме. Такой двигатель свободно работает в безвоздушной среде, так как реактивная тяга возникает на базе запасенного рабочего тела, которым, как правило, является инертный газ (аргон, ксенон и т. п.). Им космический аппарат заправляют до старта. В случае ионолета его рабочим телом фактически является забортный воздух, который, разумеется, с собой брать в полет не надо.

Секрет подъемной силы ионолета прост. При очень высоком напряжении межу электродами – анодом и катодом – возникает ионный (или электростатический) ветер. Это явление также называется электрогидродинамическим эффектом (ЭГД). Причем один электрод, как правило, тонкий или острый, другой – широкий и плоский. То есть они не симметричны друг другу. Таким образом, получается левитирующий асимметричный воздушный конденсатор.

Около отрицательно заряженного электрода молекулы воздуха ионизируются. Они получают отрицательный заряд и начинают двигаться к электроду с положительным зарядом. При этом они увлекают на своем пути нейтральные молекулы воздуха, чем и создается необходимая тяга для полета. Причем полной ионизации проходящего через аппарат воздуха не требуется.

Простейшая схема летательного аппарата выглядит следующим образом. Отрицательно заряженные электроды представляют собой металлические острия. Их несколько, и они расположены над металлической сеткой с положительным зарядом. Образовывающиеся между ними ионы устремляются к сетке, где и расстаются со своим зарядом, выходя из двигателя уже обычными молекулами воздуха. Тем самым электроэнергия высокого напряжения преобразуется в кинетическую энергию воздушного потока. Такой ионный двигатель еще называют электростатическим движителем (ЭСД).

Регулируя напряжение на электродах, можно дать команду на взлет и посадку, изменяя напряжение только на некоторых электродах, можно наклонять и поворачивать аппарат. И при этом никаких движущихся частей двигатель на ионном ветре не имеет. Конструкция проста, а перспективные варианты движителя не предполагают серьезного технического обслуживания, смазки и т. п.

Модель, созданная Северским, представляла собой прямоугольную рамку из бальсы (дерева, древесина которого считается самой легкой в мире) с натянутой на нее алюминиевой проволокой. Электрическая энергия подводилась к аппарату по коаксиальному кабелю. Но сделать что-то большее у него не получилось. Попытка Северского построить ионокрафт, способный подняться в воздух с человеком на борту, не удалась. Формально по причине отсутствия денег. Но все-таки основная сложность создания такого аппарата кроется в другом. Даже сейчас модели ионолетов не способны нести на себе собственный источник питания. Все модели подключаются к внешнему источнику питания, так как собственный им поднять еще не под силу, не говоря уже о пилоте или дополнительном оборудовании.

Не все так просто

В чем же проблема? Атмосферному ионному двигателю требуется ток очень высокого напряжения. В то же время к идее ионолета не так давно вернулись снова. И не кто-то, а исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), который, как известно, является новатором в области перспективных технологий. Согласно их выводам, для подъема в воздух беспилотного аппарата с оборудованием на борту и собственным источником питания потребуется несколько сотен или даже тысяч киловольт. Для сравнения, в бытовой эклектической сети напряжение тока составляет 220 вольт. Это всего 0,22 киловольта. Легкой экспериментальной модели ионолета, сделанной в лаборатории MIT, потребовалось напряжение всего в несколько киловольт. В качестве отрицательно заряженного электрода выступил тонкий медный провод, а положительного – легкая алюминиевая трубка. Каркас был склеен из бальсы.

Но в целом результаты опыта оказались обнадеживающими. Они показали, что двигатели, основанные на эффекте Бифельда – Брауна, могут быть гораздо более эффективными, чем традиционные. Эксперименты показали, что тяга такого атмосферного ионного двигателя может составлять до 110 ньютонов на киловатт мощности, тогда как традиционные реактивные двигатели имеют показатель всего 2 ньютона на киловатт.

Впечатляющие перспективы

Если верить обещаниям исследователей, передвигаться такой аппарат сможет бесшумно и не будет иметь вредных выбросов. Кроме того, он сможет вертикально взлетать, садиться, а также зависать над поверхностью. В этом он подобен вертолету. Но, в отличие от последнего, отсутствие вибрации позволит создать идеальный комфорт в пассажирской кабине. Взлетать и садиться такие аппараты смогут в непосредственной близости от жилых и административных зданий, не создавая шума, а следовательно, и неудобства окружающим. В прошлом такие летательные аппараты представлялись пилотируемыми, но сейчас с развитием беспилотной техники можно сказать, что первые ионолеты будут обходиться без человека на борту.

Незаменим он окажется и на военной службе. Ионолет невидим в инфракрасном диапазоне, что является настоящей находкой для военных. Такой беспилотный летательный аппарат можно будет использовать для разведывательных и иных миссий, не рискуя быть обнаруженным прибором ночного видения. Реализован ионолет может быть и в виде левитирующей платформы, получающей питание с земли по проводам. Летающий строительный кран, беспилотник для патрулирования дорожного движения, метеозонд, отслеживающий изменения погоды. Ему можно найти много способов применения.

Могут пригодиться ионолеты и для полетов в атмосфере других планет. Ведь им не надо нести на борту топливо. Но все-таки, осталось решить вопрос с мощным источником питания.

Если есть опыт работы с электричеством, сделать простейшую летающую модель ионолета можно и самому. При этом необходимо предпринять соответствующие меры предосторожности, так как придется работать с током высокого напряжения. В основе конструкции – склеенная из тонких бальсовых планок треугольная рама. Верхний электрод – тонкая медная проволока сечением 0,1 кв. мм. Нижний – широкая полоска из пищевой алюминиевой фольги, натянутая на раму. Расстояние между ними – около 30 мм. Фольга должна огибать планки и не иметь острых ребер, в противном случае может возникнуть электрический пробой.

После сборки конструкции к ней подключается высоковольтный источник питания с напряжением 30 кВ. Положительный вывод – к проводу, отрицательный – к фольге. Чтобы модель не улетела, ее нужно привязать к столу капроновыми нитями.

Идея изготовления ветрогенератора появилась при наступлении ранних осенних ночей. Решил попробовать использовать энергию ветра для хозяйственных нужд. Пусть ветер заряжает аккумулятор, от которого будет освещаться садовый туалет, стоящий на краю участка.

Тянуть сетевой провод к этому объекту затратно, менять батарейки в китайском фонаре надоело, а тут даровая, периодически возобновляемая энергия пропадает. Так как яркое освещение на этом объекте не требуется, чтение книг и прессы не планируется, то для решения этой задачи достаточно малых мощностей. А практически, это генератор мощностью в несколько ватт и аккумулятор небольшой емкости. В течении суток аккумулятор запасается энергией ветра, а в темное время суток отдает ее по мере необходимости. Для таких ветрогенераторов практически нет смысла выполнять сложнейшие расчеты и изготовлять специальные лопасти. Будут прекрасно работать и простейшие конструкции. Все это значительно упрощает и удешевляет ветрогенератор, появляется смысл его изготовления и использования.

Для применения в качестве маломощного ветрогенератора можно использовать готовый шаговый двигатель. Для максимальной отдачи, при возможности выбора, желательно использовать двигатель с минимально возможным залипанием вала (есть у них такой неприятный эффект) и с максимально большим числом шагов на один оборот.

Возможен вариант переделки электродвигателя в генератор. Различные варианты переделки описаны в интернете.

В нашем случае, был выбран вариант переделки отработавшего свое стартера 923.3708 от легендарной «Оки».

Применение этого стартера обусловлено следующими факторами:
• малые габариты и вес стартера;
• возбуждение стартера осуществляется от постоянных магнитов;
• простота переделки при отсутствии вложений для изготовления генератора.

Процесс переделки стартера в генератор

1. Разбираем стартер: Отсоединяем провод питания и удаляем детали тягового реле. Освобождаем и удаляем корпус и вал обгонной муфты, встроенный планетарный редуктор.

2. Аккуратно снимаем крышку щеточного узла. При этом следим за сохранностью опорного шарика в подшипнике крышки.
Разбираем и удаляем щеточный узел. Извлекаем ротор. Для дальнейшего использования остаются три узла.

3. С помощью кусачек и плоскогубцев удаляем старую обмотку ротора стартера. Механически удаляем коллектор ротора. Очищаем вал и пазы на пластинах ротора от остатков лака. На фото, справа от нового ротора, остатки старой обмотки.

4. Выполняем механическую обработку ротора
a. На токарном станке или вручную снимаем шлицы для соединения с планетарным редуктором и получаем посадочный диаметр под второй подшипник скольжения.
b. Между набором роторных пластин и обработанным участком, на половину диаметра, сверлим радиальное отверстие диаметром 4мм. Твердость вала незначительна и доступна для обработки быстрорежущим инструментом.
c. На токарном станке или вручную дрелью, со стороны обработанного участка, сверлим осевое отверстие диаметром 4мм, до совпадения с радиальным. Получаем отверстие для вывода обмотки ротора. Такая схема вывода позволяет отказаться от скользящих контактов для съема тока и повысить надежность генератора.
Для большей наглядности, расположение отверстий и вывод обмотки показаны на готовом роторе.

5. Наматываем обмотки катушки в пазы ротора, до заполнения. Расположение в статоре шести постоянных магнитов с чередующимся расположением полюсов определило расположение катушек обмотки.

Ширину каждой катушки (количество пазов 5) определило расстояние между соседними магнитами. Витки каждой из катушек, расположенные в соседних пазах противоположно, при вращении ротора, одновременно пересекают магнитное поле двух магнитов с разными полюсами. При этом ток индукции в катушке складывается. Три аналогичных группы (по 5 катушек), катушка – магниты, работают одновременно. Все катушки соединены последовательно и дополняют друг друга. Смена полюса магнита относительно катушки, при вращении, дает переменный ток. Так как ротор имеет 31 паз, то 1 паз остался свободным.

Для исключения повреждения изоляции провода при намотке и эксплуатации применен многожильный провод МГТФ диаметром сердечника 0,30 мм. Возможно применение другого изолированного провода.

6. В связи с отсутствием в используемой части стартера второго подшипника для ротора (один находится в крышке щеточного узла, а второй остался в снятом планетарном редукторе) изготовим новый бронзовый подшипник скольжения. Наружный посадочный диаметр подшипника определяется диаметром отверстия в перегородке корпуса (фото ниже), а внутренний диаметр подшипника и длины наружных ступенек – фактическим диаметром и длиной обработанного участка вала ротора (п.4а).

7. Устанавливаем изготовленный подшипник в корпус, а сохраненный шарик на дно подшипника в крышке.

8. Устанавливаем обработанный участок ротора в изготовленный подшипник и собираем ротор с корпусом. Перед сборкой смазываем все трущиеся части.

9. Устанавливаем крышку щеточного узла, совместив вторую опору вала ротора с подшипником крышки и опорным шариком. Совмещаем отверстия корпуса и крышки, устанавливаем монтажные шпильки из комплекта.

10. Собираем генератор. Свободный конец вала ротора (с выводом обмотки) используем для установки и закрепления генератора. На свободную часть шпилек (над крышкой) установим ветроколесо роторного типа.

11. Для защиты внутренней части генератора от пыли и влаги, закроем все свободные отверстия с помощью термоклея. Для испытания, дополнительно уплотнил стыки изолентой.

12. Изготавливаем опору для установки генератора на объект.

13. Измеряем выходные данные генератора на средних оборотах (вращение от руки). Генератор дает напряжение 1…5 в и ток 0,2…1,1 а.

14. Для испытания ветрогенератора, изготовлена турбина роторного типа.

Преимущества роторного ветродвигателя:
• При порывистом ветре у роторных ветряков отмечается большая стабильность в работе, чем у винтовых.
• Бесшумность и работа вне зависимости от того, куда дует ветер.
• Вращение вала осуществляется более стабильно, без резких скачков скорости.
• легкость конструкции;
• простота изготовления и монтажа.

Что лучше: купить или сделать самому?

От вас требуется:

Если опыт у вас есть, то можно попытаться соорудить устройство в гаражных условиях. Но нужно также понимать, что покупные водородные установки будут иметь более обширный функционал. Что касается самодельных устройств, то далеко не всегда изготовленные установки работают корректно и без сбоев.

Принцип работы водородного генератора

Водородный генераторный узел представляет собой механизм, в котором осуществляется реакция водорода с кислородом. А это, в свою очередь, способствует появлению электрического тока, использующегося для питания электрооборудования.

Что касается непосредственно принципа работы, то он заключается в следующем:

Сама генераторная установка состоит из нескольких ячеек, каждая из которых должна вырабатывать около 1.12 вольт, но не более 1.16 В. Разумеется, для запуска двигателя автомобиля этого недостаточно, поэтому данный узел обладает устройством из большого числа ячеек. Сама мощность установки в данном случае зависит от числа этих ячеек и размеров полимерной мембраны.

Есть ли смысл использовать?

Мастерим генератор своими руками

Можно ли сделать своими руками генератор из стартера, какой диод поставить?

В случае с водородной установкой эти вопросы неактуальны, для ее изготовления вам потребуются:

полиэтиленовый резервуар, как вариант, можно достать канистру;
пластины с электродами;
проводка для подключения;
хомуты, которые будут использоваться для фиксации соединений;
патрубки, через которые будет подаваться жидкость;
также вам потребуется герметичная лента или обычный герметик, он будет использоваться для обеспечения герметичности системы;
силиконовая резина.

Фотогалерея «Схемы для изготовления генератора»

Алгоритм действий

Процедура изготовления установки выглядит следующим образом:

Цена вопроса

Средняя стоимость водородных установок на сегодняшний день составляет около 13-25 тысяч рублей в зависимости от производителя и технических характеристик.

Видео «Отзыв владельца авто, работающего на водороде»

Простые способы и схемы подключения автомобильного генератора
Эксплуатация и обслуживание генератора: диагностика ротора и возбуждение агрегата
Как правильно выбрать, поменять и обслуживать подшипники генератора?

Читайте также: