Ruohonleikkurista 12V DC 50A aggregaatti (generaattori)

Päätin rakentaa äidin ja isän kesämökille 12V aggregaatin. Siellä on jo useampi vuosi ollut aurinkopaneeli. Aurinkopaneelin latausteho ei riitä talvella. Akkujen kanniskelu kotiin ladattavaksi ei enää kiinnostanut.
Akut Painavat melkein 40 kg/kpl.

Rakentaminen

Moottoriksi löytyi Keltaisesta Pörssistä sähkökäynnisteinen ja itse vetävä Partner 48 ruoholeikkuri. Siinä oli Briggs & Stratton 4hv:n moottori. Leikkuri oli joskus ajettu turhankin kovaan ”ruohoon”. Muovirunko oli hajonnut moottorin kiinnitysten kohdalta.

Työkaverin isän purkamasta Saabin jäämistöstä löytyi 70A laturi.

Kuvia generaattorini rakennusprojektista.

Moottorin ja laturin asensin eräänä iltana sähkökotelon asennuslevyyn. Aukot syntyivät pistosahalla. Jalat levylle tein HANDY kiskosta.

Laturin ja moottorin välinen hihna oli helppo asentaa. Moottorin akselissa oli ruohonleikkurin jäljiltä hihnapyörä. Se oli jopa sopiva halkaisijaltaan. Noin 7cm.

Kokeilin moottorin vauhtipyöränä LP-levysoittimen levylautasta. Se täristi turhan paljon. Ilmeisesti jäi hieman epäkeskoksi. Koitin myös ilman vauhtipyörää. Silloin ei käynnistysmoottori jaksanut käynnistää konetta. Narusta nykimällä sai sentään käyntiin. Käynti oli epätasaista ja kuormitusta lisätessä moottoria alkoi täristämään. Parhain ratkaisu oli alkuperäinen ruohonleikkurin terä.

Testaillessa onnistuin rikkomaan laturista jännitesäätimen. Latausjännite nousi 16,5V. Eihän siinä auttanut muu kuin aukaista säädin. Päättelin transistorin TE2221:n olevan rikki ja tyypiltään NPN. Siitä ei löytynyt netistä mitään tietoa. Varastoistani löytyi transistori BDW93B. Vaihdoin sen säätimeen. Säädin rupesi toimimaan. Transistorin irrotus ja uuden juottaminen vaati aika paljon lämpöä. Transistori on juotettu jäähdytyslevyynsä.

Samalla modifioin latausjännitteen säädettäväksi.. Lataussäätimessä on 7,5V zenerdiodi ja muutama vastus joilla jännitteensäätö on toteutettu. Katkaisin piirilevyn folion zenerin toisesta päästä ja laitoin zenerin kanssa sarjaan 5kΩ monikierros tirmmerin. Nyt jännitettä voi säätää 14,6V:ta ylöspäin kompensoimaan laturin ja akkujen välisten kaapeleiden häviöitä..

Moottori pyörii noin 3000rpm:n nopeudella. Laturin pitäisi tuottaa 3000rpm:n nopeudella noin 50A virta.

Testaillessa 150Ah:n akun lisäksi kuormana oli 4 kpl H4 lamppuja. Niillä sai kuormitettua laturia 220W ja 460W tehoilla. Jännite laturin navoissa oli 13,8V 460W kuormalla.

Käynnistysmoottoria en voinut ohjata suoraan kytkimellä. Moottori ottaa aika reilusti virtaa. Varastostani löytyi 12V käämillä olevia releitä. Kärkien virrankesto 30A. Laitoin niitä 3 rinnakkain. Toivottavasti kestävät.

Moottorissa oli ruohonleikkurin käynnistysakun lataamiseen pieni generaattori. Kytkin sen syöttämään sähköä releelle ja sen rinnalla olevalle elkolle.. Rele kytkee auton laturin magnetointivirran vasta moottorin käynnistyttyä.

Moottori sammutetaan maadoittamalla magneetolta tuleva ohut johdin. Ruohonleikkuri käytössä oli kuolleenmiehen kytkin. Samassa myös jarru, joka pysäytti moottorin. Jarru ja kytkin saivat lähteä moottorin kyljestä. Sammutuskytkimen tilalle tuli rele. Relettä ohjataan virtakytkimestä.

Laatikko generaattorille valmistui EURO lavasta ja laidoista. Katoksi vaneria ja huopaa. Ruohonleikkurin terä toimii tuulettimena.

Äänenvaimentajan lämpötila on noin 280 °C. Pakoputki on onneksi viileämpi. Puun lämpö pakoputken läpiviennin kohdalla noin 40 °C. Lämpötila pysyttelee laatikon sisällä noin 40 °C.
Melua laitos tuottaa riittävästi.

Yhdellä tankillisella käyttää generaattoria noin 1h 40min. Viikonloppukäytössä akkuja joutunee lataamaan 1-3 tuntia. Lisää kokemuksia käytöstä tulee syksyn ja talven 2003-2004 aikana.
Täydet akut kestävät pakkasta. Akut on tarkoitus pitää mökillä talven yli.

Käyttökokemuksia ja muutoksia

4.1.2004 Talvielämää
ulkona pakkasta -15°C. Generaattori ei lähde käyntiin. Kipinä tulee ja tulppa kastuu. Akut pitäisi saada ladattua...
Moottori on lähtenyt muutaman asteen pakkasessa hyvin käyntiin. Ryypyn kuminappula vain jäykistyy.
Ehkä pitäisi saada moottori lämpenemään, jotta käynnistyisi. Sisälle sitä ei voi kantaa. Siispä tulta alle! Tuikun alumiinikippoon moottorin jäänestoainetta 2-3mm ja pala talouspaperia sydämeksi. Tulpanjohto irti ja sivuun tulelta. Tulella lämmittelin sylinterinkantta jonkin aikaa. Tuli pois, tulpan johto kiinni, ryyppyä, käynnistys ja moottori lähti käyntiin!
Kesällä pakokaasua ei juurikaan näy. Nyt -15°C pakkasessa pakokaasu näkyy.
Videopätkä käynnistämisestä

Moottorin sammuttamisessa oli ongelma. Kytkimestä se ei suostunut sammumaan. Pakkanen oli jumittanut releen, jolla moottorin magneetto maadoitetaan. -8°C pakkasessa rele toimi. Rele pitää vaihtaa kesällä autokäyttöön tarkoitettuun malliin. Nyt siellä on piirilevymallinen rele.

Laturin latausjännite kannattaa tarkistaa pakkasella. Se oli säädetty plussan puolella yläkanttiin. Lataussäätimessä on lämpötilakompensointi ja jännite nousi pakkasessa turhan suureksi..

11-12.2.2004
pakkasta noin -17°C. Öisin ollut yli -20°C pakkanen. Moottori lähtee käyntiin ja sammuu melkein heti. Käynnistyksen apuna ollut tuli.
Lähtisikö moottori paremmin käytiin, jos laturi ei kuormittaisi sitä heti käynnistymisen jälkeen? Otin laturista herätevirtajohdon irti. Moottori lähti käyntiin ja kävi. Noin 10-30 sekunnin odottelun jälkeen moottori kesti laturin kuorman.
Virtamittarissa kävi yli 60A:n lukema. Toista isoa akkua oli käytetty auton käynnistämiseen.
Kesällä pitänee lisätä kytkin, jolla saa laturin herätevirran pois. Kytkentää voisi ehkä muuttaa niin että laturi ei saa virtakytkimen START asennossa virtaa ja moottorin käynnistyminen katkaisee käynnistysmoottorin virran.

17.6.2004 Muutoksia
Laturin herätevirran katkaisemiseksi laitoin termostaatin äänenvaimentajan lähelle. Nyt moottori ehtii lämmetä ennen kuin laturi alkaa kuormittamaan. Termostaatti kytkee virran lämmettyään +50°C asti. Nyt kesällä siihen menee 2 minuuttia. Toivottavasti talvella ei kovin paljoa pidempään.
Samalla vaihdoin talvella kummitelleen moottorin sammuttamiseen käytetyn releen autokäyttöön tarkoitettuun.
Asensin generaattorikoppiin valon. Enää ei tarvitse pimeällä taskulamppua.

Kesä 2005
Generaattorilaatikko maalattiin vihreäksi.

Syksy - talvi 2005
Eräänä syksyisenä latauskertana moottori pysähtyi noin 10 minuutin käytön jälkeen. Ei lähtenyt enää käyntiin. Narusta vetämällä se ei pyörinyt. Leikannut kiinni... Syynä öljyn vähyys. Lisää öljyä koneeseen. Moottorin sai pyörimään, kun terästä väänsi takaperin. Sitten moottorin sai pyörimään oikeaan suuntaan.
Ilmeisesti kiinnileikkaaminen ei aiheuttanut suuria tuhoa. Moottorin on toiminut sen jälkeen ongelmitta ja öljyn määrä on muistettu tarkistaa.
Kesällä 2004 asennettu termostaatti on hoitanut tehtävänsä pakkasella.

Kesä 2006
Moottoriin vaihdettu öljyt.

Vuosi 2007
Moottoriin vaihdettu öljyt.
Sähköstartti keljuilee. Ei aina jaksa käynnistää kylmää moottoria. Starttimoottorin hammaspyörä hyppää pois vauhtipyörältä liian aikaisin. Narusta nykäisemällä käynnistyy hyvin.

Kesä 2008
Moottoriin vaihdettu öljyt.
Sähköstartti purettu ja laakerit öljytty. Nyt jaksaa pyöriä ja käynnistää moottorin

Vuosi 2009
Aggregaatti toiminut ongelmitta.
Kesällä vaihdettu moottorin öljyt.

Alkuvuosi 2010
Mökillä ei oltu kovilla pakkasilla. Talvella aggregaatti toiminut hyvin. Kesällä vaihdettu öljyt.

Syksy 2010
Aggregaatti jäi tarpeettomaksi 5.10.2010. Mökkille saatiin 3x25A sähköliittymä.

Vuosi 2011
Noin 6 vuotta hyvin palvellut aggregaatti odottaa ensikesän siirtoa eräälle kesämökille johon on tarkoitus rakentaa aurinkosähköjärjestelmä.

Kesä 2012
Aggregaatti lastattu peräkärryn kyytiin ja odottaa matkaa uuteen "kotiin".

Vuosi 2013
Aggregaatti asennettu uudelle paikalleen eräälle kesämökille.

Vuosi 2014
Eräänä viikonloppuna latausjännite ei enään noussut riittävän ylös. Epäilimme lataussäädintä vialliseksi. Läheisestä autojen varaosaliikkeestä löytyi vakiomallinnen lataussäädin. Ongelma korjautui tällä. Latausjännite jäi vakiotasolle, mutta se on ok nykyisille akuille. Jos tulevaisuudessa tulee ongelmia laturin kanssa, niin se vaihdetaan kokonaan.

Vuosi 2015
Aggregaatin laatikon kylkeen asennettiin jännite- ja virtamittari, jotta nähdään latausvirta suurinpiirttein.

Vuosi 2017
Aggregaati siirtyi uudelle omistajalle

Netistä löytyi vinkkejä projektiin:

Auton Vaihtovirtalaturin kytkentä
Build a High Power AC/DC Generator System
Build Your Own 12 VDC Engine/Generator
Convert a Lawn Mower into a Generator - Horizontal Mount (Part 1)
Convert a Lawn Mower into a Generator - Vertical Mount (Part 2)
More Homemade Generator Projects
Maailman paras akkujen laturi
Voimakone peltierkäyttöiselle oluenjäähdyttimelle
DIY 12V Generator Charger - 10 Demonstration and How to Build
12V Generator Charger

Jännite ja virtamittaus

Latausvirran ja akun napajännitteen mittaamiseen laitoin joskus ammattikoulussa tekemäni mittarin. Se on tehty CA3162 ja CA3161 piireillä. Mittarin erottelukyky virta-alueella on 1A ja jännitealueella 0,1V. Nykyään myydään valmiita paneelimittareita, jotka sopivat tähän tarkoitukseen. Virranmittaus shunttina käytän akun miinus kaapelia. Kaapelin jännitehäviö 48A virralla oli noin 80mV. Kytkin kaapelin kanssa rinnan 100 ohmin moni kierros trimmerin. Sillä säädetään virtaa vastaava mV arvo. Jännite mitataan suoraan akun navoista. Mittari saa samoilla johtimilla käyttöjännitteen.

Aurinkopaneelin lataussäädin

Aurinkopaneelin lataussäätimen kytkennän pohjana olen käyttänyt http://www.qsl.net/xq2fod/Electron/solarreg/Solarr%7E1.htm kytkentää. Jätin pois kuorman poiskytkennän ja lisäsin LEDin, joka ilmaisee säätimen toiminnan.

Alkuperäinen sivu vuodelta 2012

Postia voit lähettää minulle osoitteella