Opšti princip rada

Glavno radno tijelo vjetrogeneratora su lopatice koje rotiraju vjetar. Ovisno o lokaciji osi rotacije, vjetroturbine se dijele na horizontalne i vertikalne:

• Horizontalne vjetroturbine najrasprostranjeniji. Njihove lopatice imaju dizajn sličan propeleru aviona: u prvoj aproksimaciji, to su ploče nagnute u odnosu na ravninu rotacije, koje pretvaraju dio opterećenja iz pritiska vjetra u rotaciju. Važna karakteristika horizontalnog vjetrogeneratora je potreba da se osigura rotacija sklopa lopatica u skladu sa smjerom vjetra, jer se maksimalna efikasnost osigurava kada je smjer vjetra okomit na ravninu rotacije.
• lopatice vertikalni vetrogenerator imaju konveksno-konkavni oblik. Budući da je aerodinamičnost konveksne strane veća od konkavne, takav vjetrogenerator se uvijek okreće u istom smjeru, bez obzira na smjer vjetra, što rotacijski mehanizam čini nepotrebnim, za razliku od horizontalnih vjetrenjača. Istovremeno, zbog činjenice da u bilo kojem trenutku samo dio lopatica obavlja koristan posao, a ostatak se samo protivi rotaciji, Efikasnost vertikalne vjetrenjače je mnogo niža od one horizontalne.: ako za horizontalni vjetrogenerator s tri lopatice ova brojka dostigne 45%, onda za vertikalni neće prelaziti 25%.

Budući da je prosječna brzina vjetra u Rusiji mala, čak i velika vjetrenjača će se većinu vremena okretati prilično sporo. Da bi se osiguralo dovoljno napajanja, mora biti spojen na generator preko step-up mjenjača, remena ili zupčanika. U horizontalnoj vjetroturbini, sklop lopatice-zupčanik-generator montiran je na zakretnu glavu koja im omogućava da prate smjer vjetra. Važno je napomenuti da okretna glava mora imati graničnik koji je sprečava da se potpuno okrene, jer će u suprotnom ožičenje iz generatora biti prekinuto (opcija sa kontaktnim podloškama koje omogućavaju slobodno rotiranje glave je složenija) . Da bi se osigurala rotacija, vjetrogenerator je dopunjen radnom vremenskom lopaticom usmjerenom duž osi rotacije.

Najčešći materijal oštrice je PVC cijev velikog prečnika rezana po dužini. Uz rub, na njih su zakovane metalne ploče, zavarene na glavčinu sklopa oštrice. Crteži ove vrste oštrica su najrasprostranjeniji na Internetu.

Video govori o vjetrogeneratoru napravljenom ručno

Proračun vjetrogeneratora s lopaticama

Budući da smo već otkrili da je horizontalni vjetrogenerator mnogo efikasniji, razmotrit ćemo proračun njegovog dizajna.

Energija vjetra se može odrediti formulom
P=0,6*S*V³, gdje je S površina kruga opisanog krajevima lopatica propelera (površina čišćenja), izražena u kvadratnim metrima, a V je procijenjena brzina vjetra u metrima u sekundi. Takođe treba uzeti u obzir i efikasnost same vetrenjače, koja će za horizontalni krug sa tri lopatice u proseku iznositi 40%, kao i efikasnost generatorskog agregata, koji na vrhuncu trenutno-brzinske karakteristike iznosi 80% za generator sa pobudom od permanentnih magneta i 60% za generator sa pobudnim namotom. Čak u prosjeku 20% snage će potrošiti pojačani mjenjač (multiplikator). Dakle, konačni proračun polumjera vjetrenjače (odnosno dužine njegove oštrice) za datu snagu generatora s permanentnim magnetom izgleda ovako:
R=√(P/(0,483*V³))

primjer: Uzmimo potrebnu snagu vjetroelektrane 500 W, a prosječnu brzinu vjetra 2 m/s. Tada ćemo, prema našoj formuli, morati koristiti oštrice dužine od najmanje 11 metara. Kao što vidite, čak i tako mala snaga zahtijevat će stvaranje vjetrogeneratora kolosalnih dimenzija. Za manje-više racionalno u uvjetima izrade vlastitih konstrukcija s dužinom oštrice ne većom od jednog i pol metra, vjetrogenerator će moći proizvesti samo 80-90 vati snage čak i pri jakom vjetru.

Nema dovoljno snage? Zapravo, sve je nešto drugačije, budući da se u stvari opterećenje vjetrogeneratora napaja baterijama, vjetrenjača ih samo puni koliko je u mogućnosti. Stoga snaga vjetroturbine određuje frekvenciju kojom će moći da isporučuje energiju.

Vjetrogenerator napravljen od automobilskog generatora može pomoći u situaciji kada se u privatnoj kući ne može spojiti na dalekovod. Ili služe kao pomoćni izvor alternativne energije. Takav uređaj može se napraviti od improviziranih materijala, koristeći dostignuća majstora. Fotografije i video zapisi će pokazati proces izrade domaće vjetroturbine.

Postoji ogromna raznolikost vrsta vjetroturbina i crteža njihove proizvodnje. Ali svaki dizajn uključuje sljedeće obavezne elemente:

• generator;
• oštrice;
• baterija za pohranu;
• jarbol;
• elektronska jedinica.

Osim toga, potrebno je unaprijed razmisliti o sistemu upravljanja i distribucije električne energije, nacrtati instalacijski dijagram.

točak vjetra

Lopatice su možda najvažniji dio vjetroturbine. Rad preostalih komponenti uređaja ovisit će o dizajnu. Izrađuju se od različitih materijala. Čak i iz plastične kanalizacione cijevi. Oštrice iz cijevi su jednostavne za proizvodnju, jeftine su i na njih ne utječe vlaga. Proces proizvodnje vjetroturbina je sljedeći:

1. Potrebno je izračunati dužinu oštrice. Promjer cijevi trebao bi biti jednak 1/5 ukupnog materijala. Na primjer, ako je oštrica duga metar, onda će biti dovoljna cijev promjera 20 cm.
2. Režemo cijev ubodnom testerom na 4 dijela.
3. Od jednog dijela napravimo krilo, koje će služiti kao šablon za rezanje narednih noževa.
4. Neravnine na rubovima izglađujemo abrazivom.
5. Oštrice su pričvršćene na aluminijski disk sa zavarenim trakama za pričvršćivanje.
6. Zatim se generator pričvrsti na ovaj disk.

Nakon montaže, vjetrobran treba izbalansirati. Montira se na tronožac vodoravno. Operacija se izvodi u prostoriji zatvorenoj od vjetra. Ako je balans ispravan, točak se ne bi trebao pomicati. Ako se oštrice same rotiraju, onda ih je potrebno naoštriti kako bi uravnotežili cijelu strukturu.

Tek nakon uspješnog završetka ovog postupka, trebali biste nastaviti s provjerom točnosti rotacije lopatica, one bi se trebale rotirati u istoj ravnini bez iskosa. Dozvoljena je greška od 2 mm.

Jarbol

Za izradu jarbola prikladna je stara vodovodna cijev promjera najmanje 15 cm, dužine oko 7 m. Ako postoje zgrade unutar 30 m od predviđenog mjesta ugradnje, tada se prilagođava visina konstrukcije naviše. Za efikasan rad vjetroturbine, lopatica je podignuta iznad prepreke za najmanje 1 m.

Baza jarbola i klinovi za pričvršćivanje odvojnih žica su betonirani. Obujmice sa vijcima su zavarene na kočiće. Za strije se koristi pocinčani kabel od 6 mm.

Savjet. Sastavljeni jarbol ima značajnu težinu, uz ručnu ugradnju trebat će vam protuteg iz cijevi s opterećenjem.

Izmjena generatora

Za proizvodnju generatora vjetrenjače prikladan je generator iz bilo kojeg automobila. Njihovi dizajni su slični jedan drugom, a izmjena se svodi na premotavanje žice statora i izradu rotora na neodimijskim magnetima. Na polovima rotora izbušene su rupe za fiksiranje magneta. Instalirajte ih naizmjeničnim stupovima. Rotor je umotan u papir, a praznine između magneta su ispunjene epoksidom.

Na isti način možete prepraviti motor iz stare mašine za pranje veša. Samo su magneti u ovom slučaju zalijepljeni pod uglom kako bi se izbjeglo lijepljenje.

Novi namotaj se premotava duž zavojnice na zub statora. Možete napraviti masovno namotavanje, pogodno je za svakoga. Što je veći broj okreta, to će generator biti efikasniji. Zavojnice su namotane u jednom smjeru prema trofaznoj shemi.

Završeni generator vrijedi isprobati i izmjeriti podatke. Ako pri 300 o/min generator proizvodi oko 30 volti, ovo je dobar rezultat.

finalna montaža

Okvir generatora je zavaren od profilne cijevi. Rep je izrađen od pocinkovanog lima. Rotaciona osovina je cev sa dva ležaja. Generator je pričvršćen na jarbol na način da je razmak od lopatice do jarbola najmanje 25 cm.Iz sigurnosnih razloga treba odabrati miran dan za završnu montažu i ugradnju jarbola. Oštrice pod uticajem jakog vjetra mogu se saviti i slomiti na jarbolu.

Da biste koristili baterije za napajanje opreme koja radi na 220 V, morat ćete instalirati pretvarač napona. Kapacitet baterije se bira pojedinačno za vjetrogenerator. Ovaj indikator ovisi o brzini vjetra u tom području, snazi ​​priključene opreme i učestalosti njene upotrebe.

Kako biste spriječili da se baterija prepuni, trebat će vam regulator napona. Možete ga napraviti sami ako imate dovoljno znanja iz elektronike ili kupiti gotov. Na tržištu postoji mnogo kontrolera za alternativne energetske mehanizme.

Savjet. Kako bi se spriječilo lomljenje oštrice na jakom vjetru, ugrađen je jednostavan uređaj - zaštitna vjetrokaz.

Održavanje vjetroturbina

Vjetrogenerator, kao i svaki drugi uređaj, treba tehničku kontrolu i održavanje. Za nesmetan rad vjetrenjače povremeno se izvode sljedeći radovi.

1. Najviše pažnje zahtijeva trenutni kolektor. Četkice generatora trebaju čišćenje, podmazivanje i preventivno podešavanje svaka dva mjeseca.
2. Na prvi znak kvara lopatice (drhtanje i neravnoteža točka), vjetrogenerator se spušta na tlo i popravlja.
3. Jednom u tri godine metalni dijelovi se premazuju antikorozivnom bojom.
4. Redovno proveravajte pričvršćivanje i zategnutost kablova.

Sada kada je instalacija završena, možete priključiti uređaje i koristiti struju. Barem dok je vjetrovito.

DIY generator vjetrenjače: video

Vjetrogenerator iz auto generatora

Alternator iz automobila Prednosti: jeftin, lako naći, već montiran.

Nedostaci: Potrebna je ekstremna brzina, potreban zupčanik ili remenica, niska izlazna energija, strujni kolektor zahtijeva stalno održavanje.

Pogodnost za vjetroelektrane: niska.

Glavni problem sa korištenje auto generatora za vjetrenjače- činjenica da su izmišljeni za vrlo velike brzine - da biste dobili energiju vjetra, morate izvršiti mnogo značajnih transformacija. Čak i mala i relativno brza vjetrenjača zahtijeva brzinu od 600 o/min, što nije ni približno dovoljno za auto generator. To znači da će biti potrebno koristiti zupčanike ili remenice kako bi se većina energije potrošila na rotaciju. Standardni auto generator je elektromagnetski - to jest, dio proizvedene energije mora se poslati na sidro kroz četke i strujne kolektore kako bi se stvorilo magnetsko polje. Generator, koji koristi električnu energiju za stvaranje polja, najmanje je efikasan i najteži. Međutim, lakše je kalibrirati jer se magnetni fluks može promijeniti podešavanjem jačine polja. Osim toga, četke i strujni kolektori imaju tendenciju da se istroše, što zahtijeva dosljednu njegu. Generator se još uvijek može premotati kako bi proizveo snagu pri najnižim mogućim brzinama. Ovo može biti metoda zamjene postojećih zavoja statora najčešćim zavojima najužeg legiranog čelika.

Magnetni generator vjetroturbina

Domaći generator sa trajnim magnetima Prednosti: niska cijena kilovat-sata, visoka efikasnost. može dobiti veliku snagu, neverovatno jak dizajn.

Nedostaci: Radno intenzivan, težak projekat koji zahteva završnu obradu na strugu.

Pogodnost za vjetroelektranu: odlična.

Brojni eksperimenti su pokazali da je ručno rađeni generator permanentnih magneta masivnije i ekonomičnije rješenje za vjetroturbinu. U stanju je da radi nenadmašno pri malim brzinama rotacije, dok pri velikim brzinama praktično isporučuje pojačala zbog sopstvene efikasnosti. Najčešće se ručno rađeni generatori izrađuju od Volvo kočionih diskova, jer su izuzetno jaki i imaju ugrađene potisne ležajeve. Budući da takav generator proizvodi nestabilnu struju, potreban je ventil da je pretvori u konstantnu struju, a zatim napuni bateriju. Trofazni generator daje najbolje rezultate, ali ga je teže izgraditi od monofaznog, tako da prilikom izrade generatora morate odlučiti da li možete napraviti trofazni ili se ograničiti na jednofazni generator. prva faza. Generator vjetroturbine prečnika 7 stopa daje preko 60 ampera u bateriju od 12 volti, što je preko 700 vati. Na vršnoj snazi ​​može isporučiti čak 100 A. Za sada je ovaj zaključak bolji.

Konverzioni asinhroni generator za vjetrenjače

Konvertibilni asinhroni alternator Prednosti: jeftin, lak za pronalaženje, relativno lak za ponovno opremanje, odličan servis pri malim brzinama.

Nedostaci: rezultirajući kapacitet je ograničen unutrašnjim otporom, neefikasan pri velikim brzinama, zahtijeva završnu obradu na strugu.

Pogodnost za vjetroelektrane: srednja.

Konvencionalni asinhroni elektromotor koji proizvodi nestabilnu struju može jednostavno postojati i biti pregrađen u generator s trajnim magnetima. Eksperimenti pokazuju da rezultirajući oscilator radi odlično pri ekstremno malim brzinama, ali ubrzo postaje neefikasan pri velikim brzinama. Asinhroni motor nema žice u jezgri, već samo varijabilne ploče od aluminija i čelika (izvana izgledaju glatko). Ako izdubite žljebove u središtu jezgre i tamo umetnete trajne magnete, električni motor će biti generator permanentnih magneta. U praksi, takav generator proizvodi oko 10-20 A. Vrlo brzo postaje neučinkovit: s povećanjem brzine vjetra, broj rezultirajućih ampera raste ne-kardinalno, dok se ostatak kapaciteta troši na zagrijavanje samog generatora. Asinhroni elektromotor je namotan vrlo uskom žicom i ne može mu pomoći struja velike snage. Za istu vjetrenjaču od 7 stopa, vršna struja je ista samo 25 A. Ako ste zadovoljni malom strujom pri velikim brzinama vjetra, asinhroni motor može se pokazati kao dobro rješenje. Preporučuje se odabir trofaznog motora. Budući da takav generator proizvodi nestabilnu struju, potreban je ventil da je pretvori u konstantnu struju, a zatim napuni bateriju.

Vjetrenjača DC generator

DC generator Prednosti: uobičajen i već organiziran, neki rade dobro pri malim brzinama.

Vjetrogenerator

Cijena električne energije stalno raste i to prisiljava vlasnike seoskih kuća da traže nove izvore električne energije. Možda je alternativa. odnosno obnovljivi izvori električne energije - vjetroelektrane, koje se inače nazivaju vjetroturbine. Oni proizvode električnu energiju uz pomoć pokretnih zračnih masa, odnosno vjetra. Stacionarne vjetrenjače su u mogućnosti da u potpunosti opskrbe struju stambenoj zgradi ili čak malom industrijskom objektu i akumuliraju resurse kako bi osigurale energiju u mirnom periodu.

Problemi sa kupovinom generatora

Prilikom izgradnje vjetrenjače mnogi se suočavaju s problemom odabira generatora, ali ih je prilično teško kupiti, jer su vrlo skupi, ovo je prilično specifična stvar i nema ih toliko. Zato se morate nekako izvući iz situacije i prilagoditi se stvarnosti. Najčešće je lakše sami napraviti generator za vjetrenjaču.

Od čega se može napraviti generator?

Možete uzeti motore sa trajnim magnetima, auto generatore, steper motori ili asinhroni, kao i generatori iz pokvarenih gasnih generatora. Odnosno, mogu se koristiti bilo koji elektromotori, jer svi oni, pod određenim uvjetima, mogu raditi kao generatori, ali s različitom efikasnošću. Takođe, njihove izmjene mogu biti i ozbiljne i neozbiljne, a ponekad i uz ulaganje određenih sredstava. Zašto remodel? Sve je lako objasniti - svi ovi motori su brzi, osim stepera, najmanje 1000 o/min. Ako govorimo o parametrima brzine vjetrenjače, onda kada se izračunava, uzimajući u obzir brzinu vjetra i veličinu same konstrukcije, ispada da je brzina vjetrenjače, čak i najbrže, samo od dvije stotine do četiri stotine okretaja u minuti, uprkos jakom vjetru.

Od generatora male brzine postoje samo, kao što je već spomenuto, koračni motori. U stvari, ovo je motor koji vas okreće pod određenim uglom, odnosno korak kada se na namotaje primjenjuje impuls napona. Takav motor ima nekoliko namotaja, a u rotoru ima puno magneta. Sve ove kvalitete omogućuju korištenje koračnog motora kao generatora za vjetrenjaču. Ako vratite takvog motora zakrenete izvana, tada će početi učinkovito proizvoditi električnu energiju.

Da biste bili sigurni da je ovaj motor koračan, morate paziti da se okreće u trzajima, a ne glatko, odnosno da se stvara efekat koji se zove "ljepljenje". Kada pokušate kratko spojiti sve izlaze motora, osovina se počinje jače okretati, tada je ovaj motor već počeo proizvoditi električnu energiju. Treba napomenuti da su svi DC motori testirani na ovaj način. Odnosno, ako provjerite bilo koji motor, izvršite gornju operaciju i vratilo postane teže rotirati, tada se ovaj elektromotor može koristiti kao generator i stoga morate pažljivo proučiti njegove karakteristike.

Domaći generator vjetrenjača

Neki majstori sami prave generator. Takav domaći proizvod je jednofazni generator sa magnetnim sistemom sa takozvanim "kandžastim" polovima, sličnim onima koji se koriste u automobilskim generatorima, ali su "kandže" kod prvih smještene aksijalno, a ne radijalno. Magnetno polje generiše osam neodimijumskih magneta N42 pričvršćenih na rotor. Kada se rotor počne okretati, "kandže" stvaraju promjenu magnetskog polja u zavojnici, na čijem se izlazu formira naizmjenični napon.

Generatori za vjetroturbine

• Generator energije vjetra 1 kW.

Generator za farma vjetra sa snagom od 1 kW.

Cijena: 32.500 rubalja.

Generator za farma vjetra snage 2 kW.

Cijena: 40.000 rubalja.

Generator za vjetroelektranu snage 3 kW.

Cijena: 68 000 rubalja.

Generator do 4 kW.

Cijena: 85.000 rubalja.

Generator za farma vjetra sa snagom od 5 kW.

Cijena: 130.000 rubalja.

Generator za farma vjetra snage 6,5 kW.

Cijena: 200.000 rubalja.

Generator za farma vjetra snage 8 kW.

Cijena: 240.000 rubalja.

Generator za vjetroelektrana 10 kW.

Vjetrogenerator. Kako sami napraviti vjetrenjaču i električni generator.

Poglavlje. EKO napajanje

Dakle, najpopularnija opcija je korištenje vjetrenjača za proizvodnju električne energije.

Činilo bi se - što je lakše, napravio vjetrenjaču, postavio električni generator na njenu osovinu i voila! Nabavite struju!

Ali nije sve tako jednostavno. Pogledajmo zašto.

Sve vjetrenjače ili vjetroturbine se pokreću (rotiraju) snagom vjetra. Već smo govorili o snazi ​​strujanja vjetra. I jasno je da od generatora u principu nećemo moći dobiti više energije.

Druga važna karakteristika vjetrenjače je tzv. KIJEV - faktor iskorišćenja energije vetra. Za najbolje primjere vjetrenjača, to je samo 40-45%! (Iako možete pronaći izjave o skoro 60-80% KIJEVA. Ovo je, blago rečeno, preterivanje prodavaca ovih vetrenjača. Stoga očekujte da će vetrenjača koristiti vetar jedva 25-30% i uradite ne zaboravite izračunatu snagu vjetrenjače podijeliti sa 3 -4 Ovo je ono što zaista možete dobiti od vjetroturbine ako koristite idealan električni generator.

Usput, o snazi ​​vjetrenjače. Možda nećete vjerovati, i izgleda zaista paradoksalno, ali jedino što određuje snagu vjetrenjače (osim brzine vjetra) je njena površina. Ponekad se naziva i "oblast za čišćenje". Mogu se dati mnoge formule matematičkih dokaza i praktičnih dokaza, ali snaga vjetrenjače sa jednom oštricom (koja briše - opisuje krug prečnika D), i vjetrenjače sa 6 lopatica ovog prečnika je ista! Vjerovali ili ne, ali to je istina!

Činjenica je da vjetar ne percipira lopatice kao zasebne "daske" i pritiska svaku zauzvrat, već kao krug, disk. Stoga je važna samo površina, a ne broj oštrica. Vjetar, koji vrti lopatice vjetrenjače, daje joj brzinu. Osim ugaone brzine rotacije, oštrica ima i linearnu brzinu. I shodno tome, pošto se ne okreće u vakuumu, počinje da nailazi na otpor vazduha koji raste proporcionalno kocki brzine. Štoviše, oštrica nije ravna ploča, već određeni aerodinamički profil, koji ima i specifičnu debljinu i kut rotacije. I ovaj profil tokom rotacije "sapliće" se na vazduh "međulopatičnog" prostora. I ispostavilo se da što ćemo više snage protoka prikupiti povećanjem broja lopatica, to će oni imati veći otpor zraka tokom rotacije. Kao rezultat - što je gore napisano - snaga vjetrenjače ovisi o površini metenja, a ne o broju lopatica.

Tako dolazimo do još jedne važne karakteristike vjetrenjače - brzine. Brzina vjetrenjače je vrijednost koja pokazuje koliko je linearna brzina lopatice veća od brzine vjetra. Ako saznate, na primjer, da vjetrenjača ima brzinu 7, onda to znači da vrh njene oštrice ima linearnu brzinu 7 puta veću od brzine vjetra. A sa vjetrom od 10 m / s, vrh oštrice leti kroz zrak brzinom od 70 m / s, odnosno 250 km / h! Stoga ne preporučujem da pokušavate zaustaviti oštricu rukama. Samo seku kao žilet.

Vratićemo se brzini i njenom proračunu, ali sada da vidimo zašto je ona važna upravo za proces proizvodnje električne energije.

Odavno je u Rusiji bilo uobičajeno da se električna energija ovdje proizvodi uz pomoć posebnih uređaja - generatora. Postoji mnogo dizajna generatora, ali u smislu spajanja sa vjetrenjačom, zanimaju nas električni generatori koji proizvode električnu energiju kao rezultat rotacije. Zapravo, zašto bismo tražili dobro od dobra. Vjetrenjača nas snabdijeva rotacijom i mi je moramo iskoristiti.

Dakle, prilikom izgradnje vjetrenjače, sigurno ćete se susresti sa činjenicom da NEMA generatora pogodnih za vjetrenjaču. Pa, zapravo, oni su u prirodi, čak su i masovno proizvedeni. Ali njihova kupovina je prilično problematična i po cijeni i ako je moguće. Ovo je previše specifična stvar, zato su skupi i malo ih je. Stoga ćete morati ili prilagoditi ono što jeste, ili sami napraviti generator.

A šta imamo da jedemo struju? Od gotovih. Izbor hrane je generalno loš. To su motori s permanentnim magnetima, koračni motori, automobilski generatori, asinhroni motori, generatori iz mrtvih gasnih generatora. Općenito, gotovo svi električni motori. Kasnije ćemo ih detaljno analizirati. Prema svim teorijama, svaka električna mašina je reverzibilna. One. bilo koji elektromotor pod odgovarajućim uslovima može raditi kao generator. sa određenim stepenom efikasnosti. Sa ovom ili onom ozbiljnošću, stepenom i cijenom izmjene.

Zašto jednostavno ne možemo koristiti ono što imamo? Da, jer je sve brzo! Ovaj uzvičnik možete shvatiti kao znak žalosti. Pa, osim koračnih motora. Oni su, po definiciji, spori. Ostali svi motori - generatori su dizajnirani za 1000 o/min i više (tj. 15-20 o/min). Moraju im se dati odgovarajuća brzina kako bi se postigao suprotan efekat – stvaranje električne struje. Na primjer, čini se da najpristupačnija i najjeftinija opcija za pristojan generator od 0,5 kW - automobil, nailazi na brojku od 2-3 tisuće okretaja u minuti. Motor automobila, čak i u praznom hodu, nastavlja da se okreće brzinom od 800 o/min. Plus, animacija remenica motora i generatora je najmanje 1:2. Generator se već vrti na 1500 o/min. A ako se prepustite gasu i "ugasite" motor na 3-4 hiljade (običan slučaj), onda generator daje svojih pola kilovata. Pri 5-8 hiljada okretaja / min.

Isto važi i za ostale motore. Šta god zgrabite - manje od 1000 obrtaja u minuti i ne nađete ništa.

Vraćajući se na parametar brzine vjetrenjače i preračunavajući ga uzimajući u obzir brzinu vjetra, veličinu vjetrenjače, iznenadit ćete se kada otkrijete da brzina osovine vjetrenjače nije tako velika. 200-400 o/min za najbrže vjetrenjače i uz dobar jak vjetar!

Hajde da stavimo množilac, kažete, i povećamo promet za 5-10 puta! (Inače, ono što smanjuje brzinu je mjenjač. A ono što ga povećava je multiplikator). Pa, pošteno rečeno, reći ću - dakle, generalno, to je ono što se radi. Ali samo na vrlo velikim i moćnim vjetrenjačama, kako bi se vrtjeli veliki i moćni generatori. Na vjetrenjačama snage manje od 500 vati množitelji su luksuz. Pouzdan i kvalitetan multiplikator bez održavanja s malim gubicima je sam po sebi skup uređaj. A njegova se cijena, odnosno, prenosi na cijenu proizvedene električne energije. Stoga je upotreba množitelja u maloj "kućnoj" vjetrenjači ni na koji način nerazumna. Osim ako ga nije dobio besplatno.

A od generatora male brzine imamo samo koračne motore. Šta je koračni motor? Ovo je motor koji rotira svoju osovinu pod određenim kutom (korak) kada se impuls napona primjenjuje na njegove namote. Takvi motori obično imaju nekoliko namotaja, a rotor je doslovno natrpan magnetima. Ova radosna činjenica vam omogućava da koristite koračne motore kao generatore. Kada se osovina koračnog motora okrene izvana, ona počinje proizvoditi električnu energiju, i to vrlo efikasno.

"Izračunavanje" koračnog motora je jednostavno. Kada se osovina okreće, ne okreće se glatko, već kao u udarima. Ovaj efekat se naziva "lepljenje". Ako kratko spojite sve vodove motora, bit će znatno teže rotirati osovinu. To znači da koračni motor već proizvodi električnu energiju. Usput, ovo je opći princip provjere DC motora na "uši". Ako je pri kratkim zaključcima postalo teže rotirati osovinu motora, onda elektromotor u smislu korištenja kao električnog generatora nije beznadan i ima smisla ukloniti njegove karakteristike.

Nije teško nabaviti koračni motor male snage. Svaki štampač koji se može kupiti na aukciji na mreži za 100-300 rubalja sadrži najmanje 2. Jedan je "jurio" glavu, drugi - papir. Skener - 1, stari diskovi od 5,25 inča - takođe 1. Ovo je dobra vijest. Loša vijest je da su samo koračni motori male snage dostupni! 1-2-3 vata. Nabaviti koračni motor od najmanje 30-50 vati je rijedak uspjeh, uzmite u obzir da imate odličan generator u džepu!

Gdje koristiti steper od 2 vata? Da, generalno punite bateriju mobilnog telefona, plejera itd. Ova snaga je dovoljna. Da li vam treba 10-20 vati? Pa, stavi 10 ovih motora. Jeftinije su od ljuske jaja nakon Uskrsa.

Pa, ako želite da dobijete 200-300 vati od vetrenjače, i to po mogućnosti jeftino (imajte na umu odnos cene i povrata), onda ćete najverovatnije morati sami da napravite generator. Teško je, ali apsolutno realno ako se ipak odlučite za izradu vjetrogeneratora.

Vjetrogenerator 2m

Predlažem da se upoznate s našim razvojem generatora za vjetrenjaču, koji se odlikuje činjenicom da su magneti i zavojnice smješteni aksijalno, duž osi rotacije generatora

Sam generator je 4-fazni (odnos broja magneta i broja zavojnica je 3/4). To i činjenica da su jezgra magnetnih jezgara smještena pod uglom u odnosu na magnete omogućila je u najnovijoj verziji generatora postizanje efekta malog zuba. Nisam to mjerio, ali budući da sklopljeni generator vuče Lego lijevom rukom, mogu pretpostaviti da trenutak nije veći od 50 ... 60 grama po metru. Težina generatora - 6,9 kg.

Druga karakteristika su magnetna kola - nanokristalna traka od 22 mikrona naše ukrajinske proizvodnje. Jezgra bazirana na njemu radi sa mnogo manjim gubicima na frekvencijama od desetina kHz.

Jezgra su relativno skupa.

Sada projektiramo sličan generator za 10 kW, sličan motor (iako trofazni), i naravno vjetrenjaču sa podesivom glavom (centrifugalni regulator kuta lopatice).

Generator vjetrenjače

Vjetrenjača od auto generatora bez preinaka

Svaki "Kulibin" ima svoju viziju kako napraviti jednostavan vjetrogenerator kod kuće. Nakon duge pretrage na internetu, razvio sam neku opštu ideju. Ideja nije nova niti jedinstvena, ali je jednostavna za implementaciju i relativno jeftina.

U lokalnoj prodavnici gvožđara kupio sam cijevi, adapter T-a, utikač i nekoliko metara 3/8-16 žica (nekih 3/8-16 sav navoj). Za ovu kreaciju sam na lageru pronašao alternator GM 7127. Na internetu sam našao firmu koja se bavi prodajom visokonaponskih statorskih namotaja, druga firma prodaje transmisije, a od treće sam kupio elektronski kontroler za lakše praćenje procesa punim bateriju.

U lokalnoj prodavnici gvožđara kupio sam cijevi, adapter T-a, utikač i nekoliko metara 3/8-16 žica (nekih 3/8-16 sav navoj). Za ovu kreaciju našao sam na lageru alternator GM 7127. Na internetu sam našao firmu koja se bavi prodajom visokonaponskih namotaja statora, druga firma prodaje transmisije, a od treće sam kupio elektronski kontroler radi lakšeg praćenja procesa

punim bateriju.

Nakon farbanja, cijeli mehanizam izgleda mnogo ljepše. Ugradio sam malu diodu na vrh turbine i spojio je na zavojnicu. Ovo nije generator permanentnih magneta. Svjetlo će omogućiti zavojnici da se samouzbudi i pokazuje kada alternator ne proizvodi punjenje i može se odvojiti od baterije

Fotografija iznad pokazuje kako sam već instalirao oštrice od karbonskih vlakana. Obojio sam glavčinu i nosače oštrice u bijelo. Ostaje sačekati dan bez vjetra ili dan bez vjetra da testiram svoj dizajn „na terenu“. Kupio sam alternator 7127 od AutoZone-a, komplet za nadogradnju statora od MTM cientific-a, lopatice i glavčinu od karbonskih vlakana od Picou Builders Supply, Co Inc., cijevi i druge sitne dijelove iz lokalne željezarije. Potrošio sam 135,00 $ ukupno. Nakon što sam instalirao mehanizam na vrh tornja i spojio ga, mogu izračunati cijenu po vatu.

Prilikom ugradnje na licu mjesta, odlučio sam ukloniti noževe kako bih olakšao proces ugradnje i ne oštetio noževe prilikom podizanja i ugradnje.

Nakon pažljivijih proračuna, otkrio sam da sa trenutnom dužinom jarbola za zastavu ne bih mogao ispravno postaviti mehanizam na mjesto. Odrezao sam 16″ cijevi prema novim proračunima, ali je iz nekog razloga nova cijev bila 0,015″ predebela. Uz pomoć turpije i brusnog papira nakon 2 sata dobio sam željeni prečnik.

Zahvaljujući pomoćniku, podigao sam svoju turbinu na platformu, ali se pokazalo da na platformi ne mogu sam podići i pravilno balansirati turbinu kako bih je fiksirao na stalku. Na to sam odlučio da stanem i vezao turbinu za platformu da u slučaju jakog vjetra ne padne.

Na gornjoj fotografiji možete vidjeti tri 10′ komada 3/4″ kabla. Možete kupiti u bilo kojoj prodavnici hardvera po pristupačnoj cijeni.

Zahvaljujući svojim inženjerskim vještinama, sastavio sam trokraki lift za praktičnost podizanja i postavljanja vjetroturbine.

Konačno je turbina proradila. Ostaje samo da ga spojite na bateriju

Vetar je sinoć bio dovoljno jak, ali je turbina "bila na vrhu". Povremeno su udari vjetra dostizali 35 - 40 milja/sat. Uz takav vjetar, turbina je stvarala buku, ali glavno je da je izdržala takav test. Zbog fabričkog ograničenja, automobilski alternator ne počinje proizvoditi struju sve dok brzina vjetra ne dostigne 12 mph. Ali za moje potrebe ovo je mnogo. Problem kod auto alternatora je što pri nultoj brzini ne stvara niti pokazuje napon, a pri maloj brzini dok se ne počne stvarati struja, on ga troši. Takve promjene napona su mi praktički uništile bateriju. Malo sam odložio postavljanje turbine na jarbol i kupio malo zvončića i zviždaljki da napravim alternator s permanentnim magnetom.

Premotao sam namotaj statora koji sam kupio na internetu. U početku je stator imao 4 zavoja #14 žice. Izračunao sam da ih mogu zamijeniti sa 10 zavoja #18 žice. (Prije nekoliko godina već sam promijenio namotaj statora kod konvencionalnog automobila na manji broj zavoja sa većim prečnikom žice. U ovom slučaju motor proizvodi više struje i ima veću snagu. Pogrešno sam izračunao i napravio namotaj od 11 okretaja, umjesto planiranih 10. Prilikom polaganja prvog sloja (faze) sve je išlo kao po satu, ali se polaganje dodatnih 4 žice u zadnji sloj pokazalo kao težak zadatak.

Pokušao sam presom napraviti rupe na starom statoru, ali bezuspješno. Očajnički želeći da dobijem rezultate sa presom, urezao sam džep do prsta za novi magnet.

Moja ideja da ručno premotam stator nije uspjela. Neki prstenovi za namotaje bili su u kontaktu sa metalnom jezgrom i stvorili kratki spoj. Morao sam kupiti Ametek DC motor sa trakom od 38 V. Označio sam poklopce i razmaknuo ih radi praktičnosti. Zakošeni rotor koji sam kupio daje dobar startni moment. Priključio sam voltmetar i povlačenjem rukom dobio sam nešto više od 9 volti.

Obradio sam prirubnicu za montažu motora/generatora na isti nosač koji sam koristio za auto alternator.

Novi stator nije tako velik kao njegov prethodnik, automobilski generator, ali čak i uz lagani povjetarac, cijela konstrukcija je stupila u funkciju. Ovim putem je trebalo ići od samog početka, ali kako kažu: „Učimo na greškama!“ Dioda s osiguračem sprječava generator da pređe u motorni način rada. Za generiranje više od 13 volti za savladavanje otpora baterije i početak punjenja, postoji dovoljna sila vjetra jednaka 7-8 milja/sat. Izgleda da je vredelo truda. Mislim da moramo pripremiti dokumentaciju za ovako uspješan model.

Iznad vidite fotografiju moje stare baterije. Kao što vidite, u njemu nema dovoljno vidljivosti. Trenutno radim na novoj mjernoj tabli koju planiram okačiti iznad baterije. Instrumentaciona ploča će se sastojati od indikatora napunjenosti baterije, otpornika opterećenja, ventilatora za hlađenje, ispravljačkog mosta, regulatora punjenja i bloka osigurača. Sljedećeg dana, uz vjetar od 10 mph, moja baterija je bila potpuno napunjena i kontroler punjenja je prebacio relej na mrežu. Priključio sam električni brojilo i "O, divno!" strelica na njemu je pokazivala nešto više od 16 V na 3 A i 8 oma. (Povezao sam četiri 2 ohma 100W otpornika u seriju.) Nije loš početak!

Evo fotografije rotacionog mehanizma na kojem trenutno radim. Ametek generator je montiran sa desne strane, a rep je montiran na zakrivljenom dijelu cijevi pozadi. U vrlo jakim vjetrovima, cijela konstrukcija generatora se okreće niz vjetar, podižući i obavijajući rep. Čim padne miran dan, ponovo ću početi instalirati ažuriranu strukturu. Sa brzinom vjetra od 40 mph, lopatice se okreću o jarbol zastave i proizvode zvuk poput helikoptera koji pokušava sletjeti na moj krov. Komšije su počele da se žale i to je poslužilo kao dodatni podsticaj za preradu.

Spojio sam motor trake na rotacijski mehanizam. Ali još je prerano za montiranje cijele konstrukcije dok ne završim motor. Kada sam ga otvorio, odlučio sam da zamijenim ležajeve i prekrijem ga slojem zaštitne boje da ga zaštitim od vremenskih nepogoda.

Možda se ne vidi na slici, ali strelica sile vjetra je dostigla brojku od 13 milja/sat, što je 10 A pri naponu od 20 V = 200 vati.

Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama od automobilskog generatora

Izbor dizajna vjetrenjače

Vertikalni rotori se zbog velike težine i dimenzija moraju ugraditi na dno, gdje je brzina vjetra 2 puta manja, što smanjuje snagu instalacije za 8 puta. U nekim slučajevima se koriste zbog manje buke, neorijentiranosti na vjetar, male startne brzine i lakoće upotrebe.

Broj lopatica se najčešće bira ne više od tri, zbog velike brzine rotacije i manje buke. Pri jakom vjetru mogu se srušiti, ali u industrijskim dizajnima mijenjaju se uglovi rotacije lopatica, što omogućava regulaciju brzine i smanjenje tutnjave.

Izmjena oscilatora

Proizvodnja rotora

Montaža vjetrenjače

Vjetrogenerator se servisira na sljedeći način:

• provjera i podešavanje pričvršćivača.Autogenerator bez izmjene vjetrogeneratora nije prikladan, jer zahtijeva veliku brzinu rotacije. Mjenjač ne rješava problem, jer se otpor rotaciji povećava. Bez određenog iskustva, teško je napraviti efikasnu jedinicu vlastitim rukama. Dobro napravljena vjetrenjača lako će proizvesti snagu do 1 kW.

  Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama od automobilskog generatora

  
  Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama iz škole popravka auto generatora. Sadržaj 1 Izbor

Napravite sami generator iz auto generatora

Jedan od najefikasnijih izvora alternativne energije je vjetroturbina. Solarni paneli postaju popularni, ali do sada je električna energija koju generišu 3 puta skuplja od energije vjetroelektrana. Osim toga, sunce ne sija 24 sata, oblačno vrijeme smanjuje produktivnost za 5 puta, a efikasnost solarnih panela opada za 5% godišnje.

Kako izgleda vjetrogenerator iz autogeneratora

Izbor dizajna vjetrenjače

Vjetrogenerator može imati dvije osovine. Prednost se daje horizontalnim zbog nižih troškova i 2 puta veće efikasnosti.

Pogled na vjetroturbinu s horizontalnom osom

Vertikalni rotori se zbog velike težine i dimenzija moraju ugraditi na dno, gdje je brzina vjetra 2 puta manja, što smanjuje snagu instalacije za 8 puta. U nekim slučajevima se koriste zbog manje buke, neorijentacije na vjetar, uradi sam generator od auto generatora niska startna brzina i jednostavnost upotrebe.

Ako se naprave posebne vodilice za vertikalne jedinice bubnja, produktivnost će se povećati, a odvajanje od jakog vjetra će biti isključeno. Dizajn je složen, ali rezultat je vrijedan toga.

Broj oštrica najčešće se bira ne više od automobilski tri, zbog velike brzine rotacije i manje buke. Pri jakom vjetru mogu se srušiti, ali u industrijskim dizajnima mijenjaju se uglovi rotacije lopatica, što omogućava regulaciju brzine i smanjenje tutnjave.

Vjetrogenerator za 1 kW industrijske proizvodnje, zajedno sa kompletnim kompletom, košta oko 50 hiljada rubalja. i više. Za većinu korisnika ovaj iznos je prevelik.

Ako imate pri ruci potrebne vještine i materijale, možete napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama.

Izmjena oscilatora

Trenutno je vjetrenjača iz automobilskog generatora temeljito dizajnirana za DIY. Za mnoge vozače može ležati u praznom hodu u garaži. Čak i ako ima neku vrstu kvara, dijelovi mogu biti korisni, jer će i dalje biti potrebna temeljita prerada. Generator zahtijeva velike brzine, koje mogu osigurati samo jaki vjetrovi. Uz prevladavanje slabog vjetra, ovaj uređaj nije prikladan kao vjetrogenerator, čak ni s izmjenom na manje brzine.

Prije nego što počnete praviti vjetrogenerator vlastitim rukama, morate imati na umu da će za to dodatno biti potrebni kontroler, baterija i inverter, raspoređeni u seriji jedan za drugim.

Kako izgleda kompletna vjetroturbina?

Općenito, izgradnja će koštati mnogo. Osim toga, baterije će povremeno morati biti zamijenjene novima.

Proizvodnja rotora

Rotor oscilatora ima namotaj elektromagnetne pobude, što zahtijeva dodatnu upravljačku elektroniku i četke sa kolektorom.

Ako ga sami napravite za trajne magnete, dizajn se može pojednostaviti uklanjanjem kolektora. Osim toga, potrebno je premotati namotaje statora tako da uređaj prelazi iz brzih u male brzine. Također je potrebno preraditi željezni rotor, koji zatvara magnetne vodove za sebe i kao rezultat toga neće se stvarati struja u zavojnicama statora. Slika ispod prikazuje rastavljeni oscilator.

Rastavljeni generator

Nemagnetna mlaznica na starom vratilu rotora je obrađena od aluminijuma. Zatim se na njega stavlja zavoj od čelične cijevi s interferentnim spojem. Na njemu se vrši oznaka, a pravokutni neodimijski magneti s naizmjeničnim polovima zalijepljeni su superljepilom. Između njih se ulijeva epoksidna smola, nakon čega se površina izravnava.

Uradi sam neodimijum magnetni rotor

Generator stvara dovoljno snage kada se okreće na oko 6000 o/min. Da bi bio efikasan pri 600 o/min, namotaj statora mora se premotati, povećavajući broj zavoja za 5 puta. Poprečni presjek žice se mora smanjiti.

Da biste dobili moćan izvor energije, trebat će vam domaći generator za vjetrenjaču s neodimijskim magnetima.

Nedostatak supermagnetnih generatora je magnetsko lijepljenje, kada je osovina teško pomicati.

Da bi se to smanjilo, magneti su zalijepljeni s blagom kosinom. Osim toga, oštrice bi također trebale biti veće. Magnetno polje će se smanjiti ako sortirate sve ploče statora, odvajajući ih nožem i čekićem. Zatim se gumenim čekićem izravnavaju na nakovnju. Montaža statora se vrši na posebnoj opremi sa stezanjem ploča stezaljkama.

DIY točak vjetra

Oštrice su izrađene od plastične ili duraluminijske cijevi, čiji promjer iznosi 20% materijala. Metarska cijev promjera 20 cm seče po dužini na 4 jednaka dijela. Od jednog dijela se pravi krilo, a nakon njega se prave slijedeći, koristeći ga kao šablon. Rubovi oštrice su zaobljeni i brušeni kako bi se uklonile neravnine. Oštrice se montiraju na stari disk od kružne pile, bruse zube sa njega i buše rupe za ugradnju.

Oštrice sa segmentima se obično koriste za nestišljive medije. Vazdušni profil mora imati složen oblik kako bi se osigurale visoke performanse. Glavni posao obavljaju vanjski krajevi oštrica. Zanatlije ih izrađuju na štiklama, jer unutrašnji dio u blizini rotora ne radi. Na slici ispod prikazan je takav dizajn, gdje su oštrice zavarene na okrugle čelične šipke.

Pogled na točak vjetra s četiri lopatice

Točak vjetra se postavlja vodoravno na stativ i balansira brušenjem oštrica dok se struktura ne izbalansira. Moraju se rotirati u istoj ravni s pomakom od najviše 2 mm.

Montaža vjetrenjače

Prečnik osovine vetrobranskog točka mora biti najmanje 20 mm. Ako generator ima manje, osovine treba postaviti koaksijalno, povezujući ih spojnicom. Vjetar kotač je montiran na ključ i dodatno pričvršćen navrtkom na osovinu.

Okvir uređaja je izrađen od profilne cijevi. Osa rotacije je cijev montirana u dva ležaja. Pričvršćen je na vrh jarbola. Vremenska lopatica je izrezana od pocinkovanog lima 40x60 cm i pričvršćena vijcima. Dužina repa je 1,5 m. Udaljenost od lopatica do jarbola je najmanje 25 cm, tako da se ne lome pri savijanju od jakog vjetra.

Generatori rade na dopunjavanju baterije, koja bi trebala napajati kućne aparate na 220V.

Za pretvaranje napona potreban je inverter. Ako se baterija brzo okreće, baterija se može oštetiti zbog velike struje punjenja. Kako biste spriječili da se to dogodi, trebali biste instalirati regulator napona. Možete ga kupiti ili napraviti sami.

Vjetrogenerator se servisira na sljedeći način:

1. podešavanje, čišćenje i podmazivanje strujnog kolektora svaka 2 mjeseca;
2. popravak oštrice u slučaju neuravnoteženosti i vibracija;
3. farbanje metalnih dijelova nakon 3 godine;
4. provjera i podešavanje zatvarača.

Autogenerator bez izmjene vjetrogeneratora nije prikladan, jer zahtijeva veliku brzinu rotacije. Mjenjač ne rješava problem, jer se otpor rotaciji povećava. Bez određenog iskustva, teško je napraviti efikasnu jedinicu vlastitim rukama. Dobro napravljena vjetrenjača lako će proizvesti snagu do 1 kW.

Napravite sami generator iz auto generatora

Autogenerator je najpristupačniji generator, a ako planirate napraviti vjetrogenerator, onda vam je to autogenerator koji vam odmah nehotice pada na pamet kada tražite generator. Ali bez izmjene magneta i premotavanja statora, nije pogodan za vjetrenjaču, jer je radna brzina automobilskih generatora 1200-6000 o / min.

Stoga, kako bi se riješio uzbudnog svitka, rotor se pretvara u neodimijske magnete, a kako bi se podigao napon, stator se premotava tanjom žicom. Rezultat je generator snage 150-300 vati pri brzini od 10 m/s bez upotrebe množitelja (reduktora). Vijak se postavlja na takav pretvoreni generator promjera 1,2-1,8 metara.

Sam agregat za auto je veoma pristupačan i lako ga možete kupiti polovan ili nov u radnji, nisu skupi. Ali da biste preradili generator, potrebni su vam neodimijski magneti, žica za premotavanje, a to je još uvijek dodatni gubitak novca. Dakle, naravno, morate biti u mogućnosti to učiniti, inače možete sve pokvariti i baciti u smeće. Bez izmjena, generator se može koristiti ako napravite množitelj, na primjer, ako napravite omjer prijenosa 1:10, tada će se pri 120 o/min baterija od 12 volti početi puniti. U ovom slučaju, uzbudni kalem (rotor) će potrošiti oko 30-40 vati, a sve što ostane ići će na bateriju.

Ali ako to učinite s multiplikatorom, onda, naravno, dobijete snažan i veliki vjetrogenerator, ali s malim vjetrom, pobudna zavojnica će potrošiti svojih 30-40 vata, a baterija će dobiti malo. Normalan rad će vjerovatno biti na vjetru od 5 m/s. U ovom slučaju, vijak za takvu vjetrenjaču trebao bi biti promjera oko 3 metra. Rezultat je složena i teška struktura. A najteže je pronaći gotov množitelj, prikladan uz minimalne izmjene, ili napraviti domaći. Čini mi se da je pravljenje množitelja teže i skuplje od pretvaranja generatora u magnete i premotavanja statora.

Ako se auto-generator koristi bez izmjena, tada će početi puniti bateriju od 12 volti pri 1200 o/min. Ni sam nisam provjeravao kojom brzinom počinje punjenje, ali nakon duge pretrage na internetu našao sam neke informacije koje govore da se baterija počinje puniti pri 1200 o/min. Pominje se da se generator puni na 700-800 o/min, ali to nije moguće provjeriti. Na fotografijama statora sam utvrdio da se statorski namotaj modernih VAZ generatora sastoji od 18 zavojnica, a svaka zavojnica ima 5 zavoja. Izračunao sam koji bi napon trebao ispasti prema formuli iz ovog članka Proračun generatora. Kao rezultat toga, slučajno sam imao 14 volti na 1200 o/min. Naravno, generatori nisu svi isti i procitao sam negdje oko 7 zavoja u zavojnicama umjesto 5, ali u osnovi 5 zavoja u zavojnici, sto znaci da se 14 volti ipak postiže na 1200 okretaja, nastavicemo od ovoga dalje .

Dvokraki propeler na generatoru bez izmjena

>

Budući da brzina propelera raste linearno ovisno o brzini vjetra, tada (1339: 8 * 7 = 1171 o/min) pri 7 m/s baterija će se početi puniti. Pri 8 m/s, očekivana snaga, opet, prema proračunu, treba da bude (14:1200*1339=15,6 volti) (15,6-13=2,6:0,4=6,5 ampera*13=84,5 vata). Korisna snaga vijka, sudeći po snimku ekrana, iznosi 100 vati, tako da će slobodno povući generator i trebao bi dati još više okretaja nego što je naznačeno kada je podopterećen. Kao rezultat toga, 84,5 vata bi trebalo biti iz generatora pri 8 m / s, ali pobudna zavojnica troši oko 30-40 vata, što znači da će samo 40-50 vata energije otići na bateriju. Vrlo malo, naravno, budući da će generator pretvoren u magnete i ponovno namotan na istom vjetru na 500-600 o/min dati tri puta veću snagu.

Uz vjetar od 10 m/s, okretaji će biti (1339: 8 * 10 = 1673 o/min), napon u praznom hodu će biti (14: 1200 * 1673 = 19,5 volti), a pod opterećenjem baterija će biti ( 19,5-13 = 6,5: 0,4 = 16,2 ampera *13=210 vati). Rezultat je 210 vati snage minus 40 vati po zavojnici, ostavljajući 170 vati neto snage. Na 12 m/s to će biti otprilike ovako 2008 o/min, napon praznog hoda 23,4 volta, struja 26 ampera, minus 3 ampera za pobudu, i ona struja punjenja baterije od 23 ampera, snaga 300 vati.

Ako napravite vijak manjeg promjera, tada će se brzina još više povećati, ali tada vijak neće povući generator kada dostigne prag punjenja baterije. Brojao sam različite opcije dok sam pisao ovaj članak i pokazalo se da je propeler s dvije lopatice najoptimalniji za generator bez izmjena.

U principu, ako računate na vjetrove od 7 m/s i više, onda će takav vjetrogenerator dobro raditi i proizvoditi 300 vati pri 12 m/s. Istovremeno, trošak vjetrenjače će biti prilično mali, u stvari, samo cijena generatora, a vijak i ostalo može se napraviti od onoga što jeste. Samo šraf se mora uraditi prema proračunima.

Pravilno izmijenjen generator počinje se puniti već od 4 m/s, na 5 m/s struja punjenja je već 2 ampera, dok kako je rotor na magnetima, sva struja ide na bateriju. Pri brzini od 7 m / s struja punjenja je 4-5 ampera, a pri 10 m / s je već 8-10 ampera. Ispostavilo se da se samo uz jak vjetar od 10-12 m/s, generator bez izmjene može uporediti sa izmijenjenim, ali neće dati ništa na vjetru manjem od 8 m/s.

Autogenerator sa samopobudom

Pobudni svitak se može napajati iz samog generatora, minus iz kućišta i plus iz pozitivnog vijka. A u zube rotora morate staviti nekoliko malih magneta za samopobuđivanje. Da biste to učinili, možete izbušiti rupe bušilicom i staviti male neodimijske magnete na ljepilo. Ako nema neodimijskih magneta, onda možete umetnuti obične feritne iz zvučnika, ako su mali, zatim ih izbušiti i umetnuti ili postaviti između kandži i napuniti epoksidom.

Možete koristiti i takozvani tablet, odnosno relej-regulator kao u automobilu, koji će isključiti pobudu ako napon baterije dostigne 14,2 volta, kako se ne bi prepunio. Ispod na slici je krug generatora samopobude. Generalno, sam generator je uzbuđen jer rotor ima preostalu magnetizaciju, ali to se događa pri velikim brzinama, bolje je dodati magnete radi pouzdanosti. Relej-regulator je uključen u krug, ali se može isključiti. Decoupling dioda je potrebna kako se baterija ne bi praznila jer bez diode struja će teći u pobudni namotaj (rotor).

>

S obzirom da će vjetrogenerator biti vrlo mali s propelerom prečnika samo 1 metar, zaštita od jakog vjetra nije potrebna i ništa mu se neće dogoditi ako postoji jak jarbol i jak propeler.

Postoje generatori za 28 volti, ali ako se koriste za punjenje baterije od 12 volti, onda okretaji trebaju biti upola manji, oko 600 okretaja u minuti. Ali budući da napon neće biti 28 volti, već 14, tada će zavojnica pobude dati samo pola snage, a napon generatora će biti manji, tako da od toga neće biti ništa. Naravno, možete probati sa generatorom čiji je stator namotan na 28 volti, staviti rotor na 12 volti, onda bi trebalo biti bolje i punjenje će početi ranije, ali tada su vam potrebna dva identična generatora za zamjenu rotora ili potražite poseban rotor ili stator.

Prije početka rada morate odlučiti koji uređaj želite napraviti, jer postoji nekoliko vrsta vjetroagregata:

• rotacijski;
• aksijalni, na magnetima itd.

Postoje dvije pozicije osovine:

• horizontalno - najčešće, efikasnost ove vrste je 2 puta veća;
• vertikalno - postavljeno na dnu, jer ima veliku težinu. A vjetar ispod je tiši 2 puta i samim tim snaga uređaja se smanjuje za 8 puta.Prednost je manja buka i jednostavnost korištenja.

Bez obzira na vrstu konstrukcije, za proizvodnju domaćeg vjetrogeneratora nabavite:

• auto generator;
• voltmetar;
• relej za punjenje baterije;
• regulator napona za izmjeničnu struju;
• materijal za proizvodnju oštrica;
• kisela ili helijumska baterija;
• kutija za zatvaranje žice;
• kapacitet (nerđajući tiganj ili aluminijumska kanta);
• 12 voltni prekidač;
• električni trožilni kabel (presjek ne manji od 2,5 mm2);
• stara vodovodna cijev (promjer ne manji od 15 mm, dužina 7 m);
• svjetlo za punjenje;
• četiri vijka s maticama i podloškama;
• metalne stezaljke za pričvršćivanje.

Osim toga, morate imati posebne alate za rad:

• brusilica s diskovima;
• marker;
• šrafciger;
• bušilica i bušilice;
• škare za metal;
• set ključeva;
• plinski ključevi različitih brojeva;
• Rezači žice;
• rulet.

Rotaciona vetrenjača

Rotaciona vjetrenjača (najlakša za proizvodnju) obično se sastavlja od dvije ili četiri lopatice. Njegov dizajn je jednostavan, tako da svako može napraviti vjetrenjaču od autogeneratora, bez posebnih izmjena i troškova. Snaga takvog uređaja dovoljna je za opskrbu energijom male vrtne kućice.

Generator za vjetrenjaču odabire se u skladu sa željenom snagom. Ako za osnovu uzmemo generator od 12 volti, onda ćemo dobiti uređaj do 5 kW. Lopatice rotora moraju biti iste veličine, tada će vjetrenjača iz automobilskog generatora dobro raditi.

Osim toga, snaga konstrukcije ovisit će o vjetru - o tome koliko će brzo puhati na lopatice. Vetrenjača počinje da se okreće brzinom od 2 m/cm, a sa većom produktivnošću radiće 12 m/s. Na efikasnost njegovog rada utječe veličina lopatica u koje će vjetar duvati. Mjerenja moraju biti tačna.

Kako napraviti vjetrogenerator

1. Prva faza je priprema rotora. Uzima se metalna posuda (lonac, kanta). Pomoću markera i mjerne trake označena su četiri identična dijela. Kontejner se reže na oštrice metalnim makazama ili mlinom, bez rezanja do kraja. Oštrice se lagano savijaju na rubovima, pa se brzina rotacije povećava.Ne koristite limene materijale tankih stijenki za oštrice niti uzimajte pocinčanu posudu - ovi materijali se mogu deformirati i zagrijati pod opterećenjem.
2. Određuje se smjer u kojem se remenica okreće. Rotirajte ga udesno i ulijevo. Obično se remenica okreće u smjeru kazaljke na satu, ali može biti i u suprotnom smjeru.
3. Spojite rotor na generator. Bušilicom se prave rupe na dnu rezervoara i remenici generatora. Moraju biti simetrične kako ne bi došlo do disbalansa pri kretanju lopatica Kontejner sa lopaticama pričvrstiti na generator (remenicu) vijcima odgovarajućeg prečnika.
4. Dobiveni uređaj se postavlja na jarbol koji je napravljen od napunjene stare cijevi. Ako postoje zgrade na udaljenosti od 30 m od konstrukcije, visina jarbola se mora povećati. Potrebno je da bude 1 m viši od ovih objekata, tada će vjetrenjača bolje raditi, jer neće biti prepreka za vjetar. Fiksiramo ga metalnom stezaljkom.
5. Zatim se postavljaju električne instalacije i sklapaju zatvoreni krug. Svi kontakti su povezani na odgovarajuće konektore. Ožičenje je pričvršćeno na jarbol.
6. U posljednjoj fazi spajaju se inverter, baterija, instrumentacija i rasvjeta. Povežite inverter i bateriju kablom (presjek 3 mm kvadrata i veličine 1 metar), a za preostale dijelove dovoljno je promjera 2 mm kvadrata.

Domaći vjetrogenerator iz automobilskog generatora je spreman.

Prednosti i nedostaci dizajna

Kao i svi uređaji, vjetrogenerator ima svoje pozitivne i negativne strane.

Održavanje uređaja

Da bi vjetrenjača radila dugi niz godina i bez prekida, potrebno je vršiti periodične tehničke kontrole i održavanje.

1. Očistite, podmažite i podesite strujni kolektor jednom svaka 2 mjeseca.
2. Popravite noževe ako se tokom rotacije pojave vibracije i neravnoteža.
3. Metalne elemente jednom u 3 godine bojite antikorozivnom bojom.
4. Provjerite i podesite ankere jarbola i kabel.

Na efikasnost uređaja utiče površina na kojoj je vetrogenerator instaliran (pustara, prisustvo vetrova). Ali u svakom slučaju, posjedovanje ovog izvora energije, nezavisno od stacionarnog napajanja, nikada neće biti suvišno.