自供电发电机：电子行业必备指南

随着自己动手 (DIY) 时代的到来，谁不介意设置一台自供电发电机在他们的工作场所或家中运行？除了易于使用和构建之外，自供电发电机由于其清洁能源而高效。更重要的是，整个设置是免费的，可以连续工作。

我们的意思是它不需要柴油来清洁。因此，它对人类几乎没有风险。另一方面，通过汽油定期发电会排放通常对人类有害的污染物。在考虑清洁能源时，我们也包括纳米能源。纳米能源除了在输出能量方面几乎相似外，还保证了住宅系统中能源环境的安全。在发电机和电子能源方面还有更多。如果您对广泛的知识感兴趣，请继续阅读。

1。什么是自供电发电机？

自供电发电机是通过产生一致的电力输出功率来工作的电气设备。通常，输出功率产生的幅度超过了输入电源。然后，与其他发电机不同，它的工作原理是连接电动机和交流发电机以自动产生电流。它在不使用任何燃料的情况下这样做。

（电动机的零件）。

2。自供电发电机的工作原理

三个关键的事情总结了自供电发电机的运行方式。他们包括;电动机、交流发电机、工作原理（如定义中所述）。

以下是生成器工作的实际步骤；

• 首先，无刷电机接收电池电源和来自电子速度控制器 (ESC) 的电源。大多数情况下，电机在阻力时以大约 3000 和 5000 rpm 的速度转动。
• 然后，无刷电机将驱动交流电机产生直流和交流两种形式的电力。
• 为了给无刷电机供电，直流电源输出经过整流，然后通过电容器电池。此外，该步骤有助于阻止交流电机和无刷电机速度不频繁出现的电压不频繁。

交流电动机和发电机）。

• 第四，发电机的控制系统将控制交流和直流输入电压以及电网的负载。
• 然后液晶显示屏将显示电池百分比、运行时间和电压。此处的按钮根据您的说明设置电压和运行时间。
• 您还可以使用自动开关将电压从您最近使用的电池更改为电容电池。然后，您为目前未使用的电池充电。
• 最后，一块 Arduino 板将有助于检查无刷电机的温度。

3。如何制作自供电发电机

通常，发电机的不同部分会产生有益于运行机器的有益效果。其中包括：

转子

它是有助于运动的电动机的一部分。大多数情况下，它通过使用其载流导体与定子相互作用来实现这一点，最终产生机械能。

直流电机转子）。

轴承

它为转子提供机械支撑，使其在旋转过程中保持在特定的轴上。再一次，轴承得到电机外壳的稳定支撑，电机外壳将其稳定地固定到位。

轴承图片）。

自供电发电机-定子

它具有两个组件之一 - 永久磁铁或绕组磁铁。因此，组件保持静止状态。此外，芯具有薄金属片的叠片。

交流发电机启动器）。

自供电发电机 - 气隙

它是定子和转子之间的空间。在任何时候，气隙空间都应该很小。由于更大的气隙会对电机的性能产生负面影响。

自供电发电机 - 绕组

指以线圈外观缠绕在由铁制成的磁芯上的导线——绕组的排列有助于形成用于电流通过的磁极。

（机器中的绕组）

自供电发电机-换向器

最后一个组件是换向器，它构成了发电机的关键部分。没有它，电机将无法运行。它的工作原理是使电流反转，然后以最佳方式为机器供电。从技术上讲，它是一种导致交流和直流机器的开关输入的机制。此外，直流和交流电机具有相互绝缘的滑环段。不要忘记电动机轴。

自供电发电机的制作步骤如下：

• 首先，您将使用一个滑轮来连接电动转子和交流发电机，从而促进从电动机到发电机的机械能流。

自供电发电机——注意

转子的瓦数应该更小。瓦数越小，产生更多输出功率供外部使用的机会就越大。较高的瓦特消耗发电机的功率输出，因此外部公用事业的功率较低。

• 然后，通过电源调节器将电动转子连接到电池。这样做的原因是为了帮助调节速度电机。您甚至可以使用调节器来打开吊扇中的旋钮。
• 安装好电池后，您就可以启动发电机了。它使系统能够接收初始能量，以便在发电机中逐渐建立能量。
• 第四，您将从发电机的输出端进行反向连接。由于电动机通过调节器（用于电动机的速度调节），它允许反向生产。
• 稍后，当系统完全供电时，您可以移除初始启动电源，以便发电机继续运行。因此，最终产品导致发电机为电动机产生电力，同时产生用于使用的输出电力。

总结：

产生的总功率 - 转子使用的功率 =净输出

4.其他相关项目

在他的众多技术投入中，霍华德约翰逊爵士介绍了一种方法，该方法通过仅通过系统传递最少量的电压来减少电费。随后，可以通过使用连接的交流发电机来增加电压。

实际上，如果通过系统传递低至 10V 的电压，则可以产生高达 14000V 的电压。反过来，易于构建的电费也更少。

5。纳米能量与自供电发电机的关系

多年来，一直需要消除不可持续的电源问题。它一直通过寻找不同的电源作为替代品或创新电池。技术人员通过使用纳米发电机来产生纳米能量来做到这一点。他们通过用从环境中收集的能量填充能源环境来做到这一点。例如，他们可以使用温度梯度或太阳辐射。

然后，他们将通过光电效应、压电效应和摩擦电效应将环境能和化学能转化为电能。之后，他们将纳米能量应用到便携式电子产品中，使其能够自供电。

纳米发电机像自供电发电机环境一样释放能量，因为它们不使用燃料，所以对人类来说是安全的。此外，纳米能量的实验装置可以直接使用输出能量（很像自供电发电机）或通过一些中间步骤间接使用。

6.使用纳米发电机的自供电气体传感

在本节中，我们将深入研究纳米发电机及其在自供电电子设备中的重要性。

自供电传感网络将在未来几年在全球技术行业中发展。因此，自供电系统应该是可持续的，具有无线连接，并且是多功能的。三者是低功耗可穿戴电子设备、自供电电子设备、自供电有源传感器等运行设备中的特性。

因此，对于大规模的纳米能源生产，依赖环境能源的自供电传感器得到了发展。换句话说，能源将通过涉及供电单元的收获技术，例如太阳能电池。然后，技术人员将把太阳能电池与特定的纳米设备一起使用。值得注意的是，所有这些都将在没有外部电源或电池的情况下进行，从而扩大了自供电纳米系统的范围。

使用太阳能。

纳米发电机的起源

然而，随着时间的推移，纳米系统实验装置面临着一些挑战。例如，太阳能是不可预测的，还需要重型电磁发电机。此外，现有的可穿戴热电设备显示出热电转换能力下降。这是因为高热阻抗聚合物基板中的寄生热损失。此外，刚性互连会导致热接触不良。

因此，王忠林和他的团队在 2006 年推出了压电纳米发电机（PENG）。PENG 的作用是利用压电氧化锌纳米线（ZnO NWs）将环境生物机械能转化为电能。

2012 年晚些时候，Z.L.王的团队介绍了另一种发电机，即摩擦纳米发电机（TENG）。摩擦发电机将静电传导与摩擦起电相结合以产生更高的能量输出。然后，它更容易利用可用的材料。 PENG 和摩擦纳米发电机是不使用额外电源的热电发电机。

近年来，王用麦克斯韦方程来解释纳米发电机（NGs）的基本理论。在那里，NGs可以将机械能转化为电能。但同样，在分析输出信号时，您还可以检索输入的一些信息。

通常，在潜在地使用基于 NG 的自供电气体传感系统方面已经有了改进和进步。因此，由于它们的气体传感特性，需要不断地耦合压电或摩擦电特性。

基于 PENG 的自供电气体传感系统

Z.L. Wang 和团队使用导电原子力显微镜尖端扫描垂直压电氧化锌 (ZnO) NW，将纳米能量转化为电能。

ZnO 在纤锌矿结构中缺乏中心对称性，因此表现出压电特性。此外，它具有优异的气体传感性能和大的激子结合能。因此，ZnO可以应用于许多领域，特别是在创建新一代自供电传感系统时。

薛新宇和他的同事正在研究一种由两个主要部件组成的设备；

首先，有一个钛箔 它既充当导电电极（从 ZnO NW 收集输入和输出电压信号），又充当 ZnO NW 阵列的基板。然后，有一个柔性铝箔 放置在 ZnO NW 阵列上方。

TENG基本原理

控制其运行的摩擦电特性涉及静电感应和摩擦带电之间的接触，然后在此过程中释放化学键。然后，在界面之间进行电荷转移，平衡电化学电位，产生摩擦电输出电荷。

到目前为止，摩擦纳米发电机可用于构建自供电可穿戴应用，例如自供电可穿戴电子设备、超灵敏传感器、微机电设备和自供电智能传感器。

可穿戴电子产品。

在住房系统中，可穿戴热电发电机可以通过热能、振动能和机械能来获取人体能量。之后，技术人员将人体的能量转化为电能。

7.自供电发电机的功能

通常，您会发现发电机在机床等工程领域蓬勃发展。借助自供电发电机中的电动机，它将在整流器、电池或直流和交流电方面获得额外的支持。

8.自供电发电机常见问题解答

在制作自供电发电机之前我应该​​采取哪些预防措施？

也许是第一次启动时，您可能需要有一个外部电源，以防万一遇到一些损失。例如，如果您在实验电机中设置 2kW，您将产生大约 1.8kW 作为输出能量。通常，您会在摩擦、电阻和风阻期间失去动力。这就是外部电源进来的地方，可以掩盖大约 0.4kW。

直流发电机和交流发电机有什么区别？

直流发电机在工作时开始旋转时会产生坚固的直流 (DC) 电源。它使用换向器来确保产生直流电。相反，交流发电机用于产生交流电 (AC) 而不是直流电。换句话说，它是一个直流发电机减去一个换向器。此外，您可能需要二极管或整流器电路将交流电转换为直流电。

你如何激发自供电发电机？

在正常情况下，交流和直流机器根据需要作为发电机或电动机工作。但是使用这种类型的发电机，您将从电池中获得激励。

结论

总而言之，发电从未如此简单。虽然几乎不使用任何成本（除了启动资源）来高效发电，但我们相信自供电发电机将扭转电力挑战。大多数科学家和技术人员可能需要做的就是强调这个千载难逢的机会。

如果您想了解更多，可以联系我们。