Máy phát điện được dùng phổ biến ở các vùng nông thôn. Ở nông thôn có nhiều nơi điện quốc gia chưa kéo đến hoặc việc cúp điện đột ngột do điện bị sử dụng quá tải. Hãy cùng chúng tôi học cách tự chế máy phát điện gió bằng motor vô cùng đơn giản mà hiệu quả.
Thử phân tích thiết bị này nhé, máy phát điện gió bằng motor được ghép từ “máy phát điện” với “điện gió” và “motor”.
Trước khi đi sâu tìm hiểu máy phát điện gió bằng motor, chúng ta cùng tìm hiểu tại sao chúng ta cần một nguồn điện xoay chiều?
1. Tại sao cần một nguồn điện xoay chiều?
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ dòng điện (I) và chiều biến đổi theo thời gian (t). Sự thay đổi của dòng điện thường tuân theo một chu kỳ nhất định.
Dòng điện xoay chiều thường được tạo ra bởi nguồn điện một chiều được biến đổi bởi mạch điện tử.
Điện sử dụng trong gia đình và điện được tạo ra từ máy phát điện, thường là điện xoay chiều.
Vậy là bạn đã biết lý do cần nguồn điện xoay chiều là vì gia đình sử dụng điện xoay chiều với một hiệu điện thế 220V nhé.
Tự chế máy phát điện gió bằng motor được ghép với cụm từ đầu tiên là máy phát điện. Vậy chúng ta cùng tìm hiểu “máy phát điện là gì?”.
2. Máy phát điện là gì?
Máy phát điện là một thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng và hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Máy phát điện sử dụng cơ năng từ các nguồn cơ năng sơ cấp như các tuabin gió, động cơ đốt trong, các động cơ tua bin hơi, tua bin nước, hoặc những nguồn cơ năng khác nữa.
Máy phát điện thì công dụng chính của nó chính là cấp điện cho nhu cầu sử dụng ở gia đình hoặc cơ quan,…. Một máy phát điện có 3 chức năng chính là: phát điện, hiệu chỉnh hiệu điện thế và chỉnh lưu.
Trên thị trường hiện nay có 2 loại máy phát điện cơ bản là máy phát điện chạy bằng dầu và máy phát điện chạy bằng xăng.
Trước khi đến với cách chế tạo máy phát điện gió mini, chúng ta cùng đến với cấu tạo của máy phát điện.
3. Máy phát điện có cấu tạo như thế nào?
Máy phát điện được cấu tạo từ những bộ phận sau:
- Động cơ (motor).
- Hệ thống nhiên liệu.
- Bộ nạp của ắc quy .
- Hệ thống làm mát.
- Hệ thống ống xả.
- Ổn áp.
- Đầu phát.
- Thiết bị điều khiển (Control Panel).
4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát điện
1. Nguyên lý hoạt động
Máy phát điện hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi phần ứng quay tròn sẽ tạo ra các đường sức từ đi qua tiết diện của một cuộn dây dẫn. Khi các đường sức từ tăng và giảm đồng thời dòng điện cảm ứng luân phiên đổi chiều xuất hiện trong cuộn dây.
2. Cấu tạo của máy phát điện
1. Động cơ
Động cơ nằm ở đầu vào (input) của máy phát điện và là nguồn năng lượng cơ học của máy. Máy phát điện thường dùng nguyên liệu để hoạt động là xăng, dầu diesel, khí thiên nhiên hoặc Propan (ở thể lỏng hoặc thể khí).
Các máy phát điện cỡ nhỏ thường dùng xăng để hoạt động. Còn các máy phát điện cỡ lớn thường dùng khí tự nhiên, dầu diesel hoặc propan.
Bên cạnh đó, có những thiết bị vừa chạy bằng dầu diesel và vừa chạy bằng khí đốt.
Trước khi chuyển đến hướng dẫn tự chế máy phát điện gió bằng motor, chúng ta cùng xem thành phần thứ 2 của máy phát điện.
2. Đầu phát
Đầu phát bao gồm các thành phần tĩnh và động. Các thành phần này có nhiệm vụ biến đổi nguồn nhiên liệu bên ngoài đưa vào tạo thành điện cho ra đầu ra(output).
Những thành phần này tương tác với nhau tạo thành những chuyển động tương đối giữa điện và lực từ. Dòng điện được tạo ra từ đó.
Đầu phát gồm có:
- Stato (phần cảm): Thành phần này không thể chuyển động. Stato gồm một tập hợp các dây dẫn quấn quanh một thanh sắt.
- Roto (phần ứng): Thành phần này chuyển động để tạo ra từ trường quay.
3. Hệ thống nhiên liệu
Sau đầy là những thành phần và chức năng của hệ thống nhiên liệu:
- Ống nổi: Ống nổi này Đây là dòng cung cấp hướng dẫn nhiên liệu để cung cấp cho động cơ hoạt động.
- Kết nối tràn: Kết nối này đi từ bồn chứa nhiên liệu đến các đường ống của cống. Kết nối tràn giúp ngăn nhiên liệu bị tràn ra máy phát điện trong quá trình bơm nhiên liệu.
- Ống thông gió: Ống thông gió bình nhiên liệu. Bồn chứa nhiên liệu thường có các ống thông gió để giảm áp suất trong quá trình bơm. Khi nhiên liệu được nạp đầy bình đảm bảo sự tiếp xúc khô giữa bể nhiên liệu và vòi phun phụ. Việc này nhằm ngăn tia lửa điện làm cháy thiết bị gây hỏa hoạn.
- Kim phun: Kim phun này có tác dụng phun sương nhiên liệu vào động cơ.
- Bình lọc nhiên liệu: Bình lọc này có tác dụng tách nước và các vật thể lạ trong bình nhiên liệu và nhiên liệu tổng hợp.
Trước khi chúng ta đến với cách tự chế máy phát điện gió bằng motor, chúng ta cùng xem nguyên lý hoạt động với hệ thống làm mát.
4. Hệ thống làm mát
Việc mà bạn sử dụng hệ thống làm lạnh cũng sinh nhiệt không nhỏ cho máy phát điện. Việc máy phát điện có hệ thống làm mát giúp giảm nhiệt cho thiết bị hiệu quả.
5. Ổn áp
Ổn áp là thiết bị quyết định đầu ra lớn hay nhỏ.
6. Hệ thống ống xả
Tác dụng: Hệ thống này giúp thải khí thải thoát ra từ máy phát điện. Ống xả này thường làm bằng nguyên liệu sắt, gang hoặc thép. Ống xả kết nối linh hoạt gắn liền với động cơ. Việc này giúp giảm rung động ống xả và giúp máy phát điện vận hành ổn định.
Những ống xả này thường thải khí ra ngoài trời và qua các cửa trên máy phát điện. Hệ thống ống xả là độc lập trên máy phát điện và không kết nối với động cơ nào khác.
7. Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn giúp cho động cơ của máy được hoạt động trơn tru và êm ái. Động cơ được bôi trơn và chất dầu trong động cơ máy bơm. Sau khi máy hoạt động được 8 tiếng thì bạn cần kiểm tra xem lượng dầu bôi trơn ở mức bao nhiêu. Bạn cũng nên kiểm tra xem máy có bị rò rỉ dầu bôi trơn hay không. Khi máy vận hành được 500 giờ thì bạn cần thay nhớt một lần.
5. Tự chế máy phát điện gió bằng motor
Để bạn có thể chuyển đổi gió thành năng lượng cơ học bạn cần có một thiết bị để chuyển đổi. Để có thể tự chế máy phát điện gió bằng motor bạn cần chuẩn bị:
1. Một máy phát điện xoay chiều. Còn gọi là Generator.
2. Một bộ cánh để điều chỉnh hướng gió.
3. Pin và hệ thống điều khiển. Các bạn có thể mua động cơ Ametek với giá lẻ ngoài thị trường khoảng 700 nghìn đồng.
4. Cánh quạt (hay còn được gọi là Blade). Nhờ có cánh quạt mà gió truyền qua cách quạt giúp các cánh quạt quay.
5. Trụ đỡ Tower
Trụ đỡ này làm bằng thép với hình trụ hoặc dùng thanh giằng bằng thép. Khi tốc độ thổi của giá tăng lên, trụ đỡ cũng cao lên và đồng thời điện được tạo ra cũng nhiều hơn.
Dưới đây chúng tôi sẽ hướng dẫn các bạn tự chế máy phát điện gió bằng motor giúp bạn cung cấp công suất được tầm vài trăm Watt (W).
Các bạn cần trang bị một cánh quạt và một cái hub.Để tiết kiệm chi phí mua cánh quạt, bạn cũng có thể sử dụng gỗ hoặc ống nhựa PVC.
Phần bên dưới, chúng tôi sẽ hướng dẫn các bạn tự chế máy phát điện gió bằng motor với phần cánh quạt làm từ nhựa PVC.
Sau khi chúng ta đã có đầy đủ các thiết bị, hãy cùng chúng tôi xem các bước chế tạo máy phát điện gió bằng motor dưới đây:
Bước 1: Làm cánh quạt bằng ống nhựa PVC.
Bạn chọn mua các ống nhựa PVC có đường kính 10cm.
Trước tiên, bạn cắt một chiếc ống PVC dài 60cm để làm 4 cánh quạt.
Bạn dùng bút bi để đánh dấu trên ống. Bạn cắt làm đôi rồi tiếp tục cắt làm đôi lần thứ 2 để được 4 cánh quạt.
Bước 2: Làm Hub để gắn motor.
Đầu tiên, bạn cần một cái ròng rọc hoặc một cái bánh răng vừa phải với đường kính với cái phần nối ở trên cánh quạt.
Bạn tìm 1 miếng nhôm có đường kính 12cm để gắn vào cánh quạt mà không gắn vào motor.
Sau khi đã gắn xong, bạn bắt đinh ốc vào cánh quạt đính và bánh răng.
Chúng ta cùng chuyển qua bước 3 trong cách làm máy phát điện gió gia đình.
Bước 3: Gắn cánh quạt vào bánh răng.
Bước thứ 3, để tự chế máy phát điện gió bằng motor bạn cần gắn cánh quạt vào bánh răng.
Bạn lắp cánh quạt vào bánh răng bằng đinh ốc. Tiếp theo, bạn lấy một nắp hình tròn để gắn lên che đi đầu cánh quạt.
Bước 4: Làm bộ phận định hướng gió cho tuabin.
Chọn 1 thanh gỗ có chiều dài 70 cm.
1 đầu của thanh gỗ gắn với motor. 1 đầu còn lại gắn với 1 tấm nhôm cứng với độ dài khoảng 30cm và chiều rộng tầm 24cm.
Sau khi đã hoàn thành các bước trên, bạn nối 1 trục kim loại có hình trụ với thanh gỗ lúc nãy. Trục kim loại này dùng để làm trục đỡ.
Trục kim loại để làm trụ phải là trục kim loại rỗng để có thể luồn dây điện vào trong. Chúng ta cùng đến bước cuối cùng trong cách chế tạo máy phát điện gió mini.
Bước 5: Chế tạo hệ thống điều khiển điện tử
Bạn có thể tự chế hoặc đến cửa hàng bán thiết bị điện tử mua bảng điều khiển rồi gắn vào là xong.
Bên trên là toàn bộ những thông tin giúp bạn có thể tự chế máy phát điện gió bằng motor đơn giản và nhanh gọn. Kỹ sư gia đình chúc các bạn có thể tự làm một chiếc máy phát điện như ý.
