Általános működési elv

A szélgenerátor fő munkarészei a lapátok, amelyeket a szél forgat. A forgástengely helyétől függően a szélgenerátorokat vízszintesre és függőlegesre osztják:

• Vízszintes szélturbinák legelterjedtebb. Lapátjaik a repülőgép propelleréhez hasonló felépítésűek: első közelítéssel a forgássíkhoz képest ferde lemezek, amelyek a szélnyomásból származó terhelés egy részét forgássá alakítják át. A vízszintes szélgenerátor fontos jellemzője, hogy biztosítani kell a lapátszerelvény forgását a szél irányának megfelelően, mivel a maximális hatékonyság akkor érhető el, ha a szél iránya merőleges a forgási síkra.
• Pengék függőleges szélgenerátor domború-konkáv alakúak. Mivel a konvex oldal áramvonalassága nagyobb, mint a konkáv oldalé, az ilyen szélgenerátor a szél irányától függetlenül mindig egy irányba forog, ami a vízszintes szélturbinákkal ellentétben szükségtelenné teszi a forgó mechanizmust. Ugyanakkor abból a tényből adódóan, hogy minden pillanatban a pengék csak egy része végez hasznos munkát, a többi pedig csak ellensúlyozza a forgást, A függőleges szélturbina hatásfoka lényegesen alacsonyabb, mint a vízszintesé: ha egy háromlapátú vízszintes szélgenerátornál ez az érték eléri a 45%-ot, akkor a függőlegesnél nem haladja meg a 25%-ot.

Mivel Oroszországban alacsony az átlagos szélsebesség, még egy nagy szélmalom is meglehetősen lassan forog az idő nagy részében. A megfelelő áramellátás biztosítása érdekében a generátorhoz kell csatlakoztatni egy lépcsős sebességváltón, ékszíjon vagy fogaskereken keresztül. Vízszintes szélmalomban a lapát-hajtómű-generátor szerelvény egy forgófejre van felszerelve, amely lehetővé teszi számukra a szél irányának követését. Fontos figyelembe venni, hogy a forgófejnek olyan határolóval kell rendelkeznie, amely megakadályozza a teljes forgást, mert ellenkező esetben a generátor vezetéke megszakad (a fej szabad forgását lehetővé tévő érintkező alátétek alkalmazása előnyösebb bonyolult). A forgás biztosítása érdekében a szélgenerátort a forgástengely mentén irányított munkalapáttal egészítik ki.

A legelterjedtebb pengeanyag a hosszában vágott nagy átmérőjű PVC cső. Az élek mentén a pengeszerelvény agyához hegesztett fémlemezekkel vannak szegecselve. Az ilyen típusú pengék rajzai a legszélesebb körben elterjedtek az interneten.

A videó egy saját készítésű szélgenerátorról szól

Lapátos szélgenerátor számítása

Mivel már rájöttünk, hogy a vízszintes szélgenerátor sokkal hatékonyabb, megfontoljuk a tervezésének kiszámítását.

A szélenergia a képlettel határozható meg
P=0,6*S*V³, ahol S a légcsavarlapátok végei által leírt kör területe (seprési terület), négyzetméterben kifejezve, és V a becsült szélsebesség méter per másodpercben. Figyelembe kell vennie magának a szélmalomnak a hatásfokát is, amely három lapátos vízszintes áramkör esetén átlagosan 40%, valamint a generátorkészlet hatékonyságát, amely az áram-sebesség-karakterisztika csúcsán 80% állandó mágneses gerjesztésű generátornál, gerjesztő tekercses generátornál 60%. Átlagosan a teljesítmény további 20%-át a fokozatos sebességváltó (sokszorozó) fogyasztja el. Így a szélmalom sugarának (vagyis a lapátjának hosszának) végső számítása egy állandó mágneses generátor adott teljesítményére a következőképpen néz ki:
R=√(P/(0,483*V³))

Példa: Vegyük a szélerőmű szükséges teljesítményét 500 W-nak, az átlagos szélsebességet pedig 2 m/s-nak. Ekkor a képletünk szerint legalább 11 méter hosszú pengéket kell használnunk. Amint látja, még egy ilyen kis teljesítményhez is kolosszális méretű szélgenerátort kell létrehozni. A saját készítésű, többé-kevésbé racionális szerkezetek esetében, amelyek lapáthossza nem haladja meg a másfél métert, a szélgenerátor erős szélben is csak 80-90 watt teljesítményt tud termelni.

Nincs elég erő? Valójában minden más, hiszen valójában a szélgenerátor terhelését akkumulátorok táplálják, míg a szélmalom csak a lehetőségeihez mérten tölti azokat. Következésképpen a szélturbina teljesítménye határozza meg azt a frekvenciát, amellyel energiát szolgáltathat.

Az autós generátorból készült szélgenerátor segíthet abban a helyzetben, amikor egy magánház nem képes elektromos vezetékre csatlakozni. Vagy alternatív energiaforrásként szolgál majd. Egy ilyen eszköz a népi iparművészek legjobb gyakorlatait felhasználva, hulladék anyagokból készíthető. A fotók és videók bemutatják a házi készítésű szélturbina létrehozásának folyamatát.

Szélgenerátorok és gyártási rajzok széles választéka létezik. De minden terv tartalmazza a következő kötelező elemeket:

• generátor;
• pengék;
• tároló akkumulátor;
• árboc;
• az elektronikus egység.

Ezenkívül előzetesen át kell gondolni a villamos energia szabályozási és elosztási rendszerét, és fel kell készíteni a telepítési rajzot.

Szélkerék

A lapátok talán a szélgenerátor legfontosabb részei. Az eszköz többi alkatrészének működése a kialakítástól függ. Különböző anyagokból készülnek. Akár műanyag csatornacsőből is. A csőlapátok könnyen gyárthatók, olcsók és nem érzékenyek a nedvességre. A szélkerék gyártásának eljárása a következő:

1. Ki kell számítani a penge hosszát. A cső átmérőjének meg kell egyeznie a teljes felvétel 1/5-ével. Például, ha a penge egy méter hosszú, akkor egy 20 cm átmérőjű cső megteszi.
2. Szúrófűrésszel vágja hosszában 4 részre a csövet.
3. Az egyik részből szárnyat készítünk, amely sablonként szolgál a következő pengék kivágásához.
4. A széleken lévő sorját csiszolóanyaggal elsimítjuk.
5. A pengék egy alumínium koronghoz vannak rögzítve hegesztett szalagokkal a rögzítéshez.
6. Ezután a generátort ehhez a lemezhez kell csavarni.

Összeszerelés után a szélkereket ki kell egyensúlyozni. Vízszintesen állványra van felszerelve. A műveletet széltől elzárt helyiségben végezzük. Ha a kiegyensúlyozást megfelelően végzik el, a keréknek nem szabad elmozdulnia. Ha a pengék önmagukban forognak, akkor élesíteni kell őket, amíg a teljes szerkezet egyensúlyba nem kerül.

Csak az eljárás sikeres befejezése után folytassa a pengék forgási pontosságának ellenőrzését; ugyanabban a síkban kell forogniuk, torzítás nélkül. Kérjük, engedje meg a 2 mm-es hibát.

Árboc

Árboc készítéséhez egy legalább 15 cm átmérőjű és kb. 7 m hosszú régi vízvezeték alkalmas.Ha a tervezett beépítési helytől 30 m-en belül vannak épületek, akkor a szerkezet magasságát felfelé kell állítani. A szélturbina hatékony működése érdekében a lapátot legalább 1 m-rel az akadály fölé kell emelni.

Az árboc alapja és a huzalok rögzítésére szolgáló csapok betonozottak. A csavaros bilincseket a karókra hegesztik. A huzalokhoz horganyzott 6 mm-es kábelt használnak.

Tanács. Az összeszerelt árbocnak jelentős súlya van, kézi szerelés esetén teherhordó csőből készült ellensúlyra lesz szüksége.

Generátor átalakítás

Szélmalom-generátor készítéséhez bármely autó generátora alkalmas. Kialakításaik hasonlóak egymáshoz, és a módosítás az állórész vezetékének visszatekercselésében és a neodímium mágnesekkel ellátott forgórész elkészítésében rejlik. A rotor pólusaiba lyukakat fúrnak a mágnesek rögzítéséhez. Szerelje fel őket váltakozó pólusok. A rotort papírba csomagolják, és a mágnesek közötti üregeket epoxigyantával töltik ki.

Ugyanígy újrakészítheti a motort egy régi mosógépből. Ebben az esetben csak a mágneseket ragasztják ferdén, hogy elkerüljék a ragadást.

Az új tekercs az orsó mentén az állórész fogára van visszatekerve. Készíthet véletlenszerű tekercset, attól függően, hogy kinek érzi magát. Minél nagyobb a fordulatok száma, annál hatékonyabb lesz a generátor. A tekercsek egy irányban, háromfázisú áramkör szerint vannak tekercselve.

A kész generátort érdemes tesztelni és adatokat mérni. Ha 300 ford./percnél a generátor körülbelül 30 voltot termel, ez jó eredmény.

Végső összeszerelés

A generátor kerete profilcsőből van hegesztve. A farok horganyzott lemezből készült. A forgó tengely két csapágyas cső. A generátort úgy rögzítjük az árbochoz, hogy a penge és az árboc távolsága legalább 25 cm legyen.Biztonsági okokból érdemes nyugodt napot választani az árboc végső összeszereléséhez és felszereléséhez. Erős szél hatására a pengék meghajolhatnak és az árbochoz ütközhetnek.

Ahhoz, hogy akkumulátorokat használjon a 220 V-os hálózaton működő berendezések táplálására, telepítenie kell egy feszültségátalakító invertert. Az akkumulátor kapacitását a szélgenerátorhoz egyedileg választják ki. Ez a mutató a környék szélsebességétől, a csatlakoztatott berendezés teljesítményétől és használatának gyakoriságától függ.

Ahhoz, hogy az akkumulátor ne sérüljön meg a túltöltés miatt, szüksége lesz egy feszültségszabályozóra. Elkészítheti saját kezűleg is, ha kellő elektronikai tudása van, vagy vásárolhat készen. Számos vezérlő kapható alternatív energiatermelési mechanizmusokhoz.

Tanács. Annak érdekében, hogy a penge ne törjön el erős szélben, szereljen fel egy egyszerű eszközt - egy védő szélkakast.

A szélgenerátor karbantartása

A szélgenerátor, mint minden más eszköz, műszaki felügyeletet és karbantartást igényel. A szélmalom zavartalan működésének biztosítása érdekében időszakosan a következő munkákat kell elvégezni.

1. Az aktuális gyűjtő igényli a legnagyobb figyelmet. A generátorkeféket kéthavonta meg kell tisztítani, kenni és megelőzően be kell állítani.
2. A penge meghibásodásának első jelére (a kerék rázkódása és egyensúlyhiánya) a szélgenerátort leengedik a földre és megjavítják.
3. Háromévente a fém alkatrészeket korróziógátló festékkel vonják be.
4. Rendszeresen ellenőrizze a kábelek rögzítését és feszességét.

Most, hogy a telepítés befejeződött, csatlakoztathatja az eszközöket és használhatja az áramot. Legalábbis amíg fúj a szél.

Csináld magad generátor szélmalomhoz: videó

Generátor szélmalomhoz autógenerátorból

Váltakozó áramú generátor autóból Előnyök: olcsó, könnyen megtalálható, már összeszerelve.

Hátrányok: Nagy fordulatszámot igényel, fogaskereket vagy szíjtárcsát igényel, alacsony energiateljesítmény, az áramgyűjtő állandó karbantartást igényel.

Alkalmasság szélerőműparknak: alacsony.

A fő probléma a automatikus generátorok használata szélturbinákhoz- az a tény, hogy nagyon nagy sebességre találták ki - a szélenergia beszerzéséhez nagyon sok jelentős átalakítást kell végrehajtani. Még egy viszonylag nagy sebességgel működő kis szélmalom is 600 ford./perc fordulatszámot igényel, ami még közel sem elegendő egy autógenerátorhoz. Ez azt jelenti, hogy fogaskerekeket vagy szíjtárcsákat kell használni, hogy az energia nagy részét a forgásra fordítsák. A szabványos automatikus generátor elektromágneses - vagyis a generált energia egy részét keféken és áramgyűjtőkön keresztül az armatúrába kell küldeni, hogy mágneses mezőt hozzon létre. Az a generátor, amely villamos energiát használ egy mező létrehozására, a legkevésbé hatékony és legösszetettebb. Ennek ellenőrzése azonban egyszerűbb, mivel a mágneses fluxus a térerő beállításával változtatható. Ezenkívül a kefék és az áramgyűjtők általában meghibásodnak, ami folyamatos karbantartást igényel. A generátor továbbra is visszatekerhető, hogy a lehető legalacsonyabb fordulatszámon termeljen áramot. Ez egy módszer lehet arra, hogy a meglévő állórész-fordulatokat a legkeskenyebb ötvözött acélból készült legáltalánosabb menetekkel helyettesítsük.

Generátor szélmalomhoz mágnessel

Házi készítésű generátor állandó mágnesekkel Előnyök: alacsony kilowattóra ár, nagy hatásfok. nagy teljesítményt, elképesztően erős kialakítást tud produkálni.

Hátrányok: Munkaigényes, nehéz projekt, esztergagépen történő kikészítést igényel.

Alkalmasság szélenergiára: kiváló.

Számos kísérlet kimutatta, hogy a házi készítésű állandó mágneses generátor masszívabb és gazdaságosabb megoldás a szélgenerátor számára. Alacsony fordulatszámon felülmúlhatatlan teljesítményre képes, nagy fordulatszámon viszont gyakorlatilag a saját hatásfokának köszönhetően ampert termel. A házi készítésű generátorok leggyakrabban a Volvo féktárcsáiból készülnek, mivel rendkívül erősek és integrált nyomócsapágyakkal rendelkeznek. Mivel egy ilyen generátor instabil áramot állít elő, egy szelepre van szükség ahhoz, hogy ezt állandóvá alakítsa, majd töltse az akkumulátort. A legjobb eredményt a háromfázisú generátor jelzi, de azt nehezebb megépíteni, mint egy egyfázisút, ezért a generátor építésénél el kell dönteni, hogy építhet-e háromfázisú generátort, vagy korlátozódhat egy egyfázisúra. - első fázis. Egy 7 láb átmérőjű szélturbina generátor több mint 60 ampert helyez egy 12 voltos akkumulátorba, ami több mint 700 watt. Csúcsteljesítményen akár 100 A-t is képes leadni. Eddig ez a következtetés kitűnőbb.

Átalakító aszinkron generátor szélmalomhoz

Átalakítású aszinkron váltóáram generátor Előnyök: olcsó, könnyen megtalálható, viszonylag könnyen átszerelhető, kiváló szolgáltatás alacsony fordulatszámon.

Hátrányok: a keletkező kapacitást a belső ellenállás korlátozza, nagy sebességnél hatástalan, esztergagépen kell megmunkálni.

Alkalmasság szélerőműparknak: átlagos.

Egy közönséges aszinkron elektromos motor, amely instabil áramot termel, egyszerűen átalakítható állandó mágneses generátorrá. Kísérletek bizonyítják, hogy az így kapott generátor rendkívül alacsony fordulatszámon is tökéletesen működik, de nagy sebességnél hamar hatástalanná válik. Az aszinkron motor magjában nincs vezeték, csak alumíniumból és acélból készült változó lemezek (kívülről simának tűnnek). Ha a mag közepén hornyokat váj ki, és állandó mágneseket helyez oda, az elektromos motor állandó mágneses generátor lesz. A gyakorlatban egy ilyen generátor körülbelül 10-20 A-t termel. Nagyon gyorsan hatástalanná válik: a szélsebesség növekedésével az eredő amperek száma jelentéktelenül növekszik, míg a kapacitás fennmaradó részét magának a generátornak a fűtésére fordítják. Az aszinkron villanymotor nagyon keskeny vezetékkel van feltekerve, és nem tud elviselni hatalmas áramerősséget. Ugyanennek a 7 láb átmérőjű szélmalomnak a csúcsáram csak 25 A. Ha nagy szélsebesség mellett megelégszik egy kis áramerősséggel, jó megoldás lehet egy aszinkron motor. Javasoljuk, hogy háromfázisú motort válasszunk. Mivel egy ilyen generátor instabil áramot állít elő, egy szelepre van szükség ahhoz, hogy ezt állandóvá alakítsa, majd töltse az akkumulátort.

DC generátor szélturbinához

Egyenáramú generátor Előnyök: közönséges és már szervezett, néhány jól működik alacsony sebességen.

Generátor szélturbinához

Az áram ára folyamatosan emelkedik, és ez arra kényszeríti a vidéki házak tulajdonosait, hogy új források után nézzenek. Ezek lehetnek alternatívák. vagyis a megújuló villamosenergia-források - szélerőművek, amelyeket szélturbináknak is neveznek. Elektromos energiát termelnek mozgó légtömegek, azaz szél segítségével. A helyhez kötött szélturbinák képesek teljes mértékben ellátni árammal egy lakóépületet vagy akár egy kisebb ipari létesítményt, és erőforrásokat halmoznak fel, hogy energiát biztosítsanak szélcsendes időszakokban.

Problémák a generátorok beszerzésével

Szélturbina építése során sokan szembesülnek a generátor kiválasztásának problémájával, de meglehetősen nehéz megvásárolni őket, mivel nagyon drágák, ez egy meglehetősen specifikus dolog, és nem sok készül belőlük. Ezért kell valahogy kilépni a helyzetből, és alkalmazkodni a valósághoz. Leggyakrabban egyszerűbb generátort készíteni egy szélmalom számára.

Miből lehet generátort készíteni?

Vihetsz állandó mágneses motorokat, autógenerátorokat, léptetőket motorok vagy aszinkron, valamint elromlott gázgenerátorokból származó generátorok. Vagyis bármilyen villanymotor használható, mivel mindegyik bizonyos körülmények között generátorként működhet, de eltérő hatásfokkal. Ezen túlmenően ezek változásai lehetnek komolyak vagy nem túl komolyak, és néha bizonyos alapok befektetésével. Miért csinálja újra? Minden egyszerűen elmagyarázható - ezek a motorok mindegyike nagy sebességű, kivéve a léptetőket, legalább 1000 fordulat / perc. Ha a szélmalom sebességi paramétereiről beszélünk, akkor a szélsebesség és magának a szerkezet méretének figyelembevételével kiszámítva kiderül, hogy a szélmalom sebessége, még a leggyorsabb is, csak kétszáz-négy. száz fordulat percenként, az erős szél ellenére.

Az alacsony fordulatszámú generátorok közül csak, mint már említettük, léptetőmotorok vannak. Lényegében ez egy olyan motor, amely bizonyos szögben elfordítja Önt, vagyis egy lépésben, amikor feszültségimpulzust adnak a tekercsekre. Egy ilyen motornak több tekercselése van, és sok mágnes van a rotorban. Mindezek a tulajdonságok lehetővé teszik a léptetőmotor használatát szélmalom generátoraként. Ha külső forgatást ad egy ilyen motor tengelyének, akkor az hatékonyan áramot termel.

Ahhoz, hogy megbizonyosodjon arról, hogy ez a motor léptető, meg kell győződnie arról, hogy rándulással, és nem simán forog, vagyis létrejön egy „ragadó” hatás. Ha megpróbálja rövidre zárni a motor összes vezetékét, a tengely nehezebben kezd forogni, akkor ez a motor már elkezdett áramot termelni. Meg kell jegyezni, hogy minden egyenáramú motort ilyen módon tesztelnek. Vagyis ha ellenőriz egy motort, elvégzi a fenti műveletet, és a tengely nehezebbé válik, akkor ez az elektromos motor generátorként használható, ezért alaposan tanulmányoznia kell a jellemzőit.

Házi készítésű generátor szélmalomhoz

Egyes kézművesek maguk készítik a generátort. Ez a házi készítésű termék egy egyfázisú generátor, mágneses rendszerrel, úgynevezett „körmös” pólusokkal, hasonlóan az autógenerátorokban használtakhoz, de az előbbinél a „karmok” nem sugárirányban, hanem axiálisan helyezkednek el. A mágneses teret nyolc, a rotorra szerelt N42-es méretű neodímium mágnes hozza létre. Amikor a rotor forogni kezd, a „karmok” változást hoznak létre a tekercs mágneses mezőjében, amelynek kimenetén váltakozó feszültség keletkezik.

Generátorok szélgenerátorokhoz

• Generátor Energia szél 1 kW.

Generátor a számára szélerőmű telep teljesítmény 1 kW.

Ár: 32 500 rubel.

Generátor a számára szélerőmű telep teljesítmény 2 kW.

Ár: 40 000 rubel.

Generátor 3 kW teljesítményű szélerőműhöz.

Ár: 68 000 rubel.

Generátor 4 kW-ig.

Ár: 85 000 rubel.

Generátor a számára szélerőmű telep teljesítmény 5 kW.

Ár: 130 000 rubel.

Generátor a számára szélerőmű telep teljesítmény 6,5 kW.

Ár: 200 000 rubel.

Generátor a számára szélerőmű telep teljesítmény 8 kW.

Ár: 240 000 rubel.

Generátor a számára kapacitású szélerőmű 10 kW.

Szélvillamos generátor. Hogyan készítsünk saját kezűleg szélmalmot és elektromos generátort.

Fejezet. ECO tápegység

Tehát a legnépszerűbb lehetőség a szélturbinák használata villamosenergia-termelésre.

Úgy tűnik, nem is lehetne egyszerűbb, készíts egy szélmalmot, csatlakoztass egy elektromos generátort a tengelyéhez, és íme! Kapjon áramot!

De ez nem ilyen egyszerű. Nézzük, miért.

Minden szélturbinát vagy szélturbinát a szél ereje hajt (forgat). A szél áramlásának erejéről már beszéltünk. Az pedig egyértelmű, hogy a generátorból elvileg nem fogunk tudni több energiát nyerni.

A szélturbina másik fontos jellemzője az ún. KIEV – szélenergia hasznosítási együttható. A legjobb szélturbináknál ez csak 40-45%! (Bár közel 60-80%-os KIEV-ről lehet találkozni kijelentésekkel. Ez enyhén szólva is túlzás ezen szélmalmok eladói részéről. Ezért számíts arra, hogy a szélmalom alig 25-30%-ban használja ki a szelet, ne felejtsd el elosztani a szélmalom számított teljesítményét 3-4-gyel.Ez az, amit ténylegesen megkaphatsz egy szélturbinától, ha ideális elektromos generátort használsz.

Egyébként a szélmalom erejéről. Lehet, hogy nem hiszed el, és valóban paradoxnak tűnik, de az egyetlen dolog, ami meghatározza a szélmalom erejét (a szélsebességet kivéve), az a területe. Néha „seprőterületnek” nevezik. Számtalan matematikai bizonyítási és gyakorlati igazolási képletet adhatsz, de egy lapáttal (amely söpör - D átmérőjű kört ír le) és egy 6 azonos átmérőjű lapáttal rendelkező szélmalom ereje megegyezik! Akár hiszed, akár nem, de ez igaz!

A helyzet az, hogy a szél nem különálló „deszkaként” érzékeli a pengéket, és egymás után rányomja őket, hanem körként, korongként. Ezért csak a terület a fontos, nem a lapátok száma. A szél, a szélmalom lapátjait forgatva, sebességet ad neki. A penge a forgási szögsebesség mellett lineáris sebességgel is rendelkezik. És ezért, mivel nem vákuumban forog, légellenállásba kezd, amely a sebesség kockájával arányosan nő. Ráadásul a penge nem egy lapos lemez, hanem egy bizonyos aerodinamikai profil, amelynek meghatározott vastagsága és elfordulási szöge van. Ez a profil pedig forgáskor „beütközik” a „lapátok közötti” tér levegőjébe. És kiderül, hogy minél több áramlási teljesítményt fogunk gyűjteni a lapátok számának növelésével, annál nagyobb légellenállást tapasztalnak forgás közben. Ennek eredményeként - amit fentebb írtunk - a szélmalom teljesítménye a seprési területtől függ, és nem a lapátok számától.

Így elérkeztünk a szélmalom másik fontos jellemzőjéhez - a sebességhez. A szélmalom sebessége egy olyan érték, amely megmutatja, hogy a lapát lineáris sebessége mennyivel nagyobb a szél sebességénél. Ha például megtudja, hogy egy szélmalom sebessége 7, az azt jelenti, hogy a lapátja hegyének lineáris sebessége a szélsebesség hétszerese. 10 m/s-os széllel pedig a penge hegye 70 m/s, azaz 250 km/h sebességgel repül át a levegőben! Szóval tényleg nem ajánlom, hogy a kezével próbálja megállítani a pengét. Egyszerűen le lesznek vágva, mint a borotva.

A sebességre és annak számítására később még visszatérünk, de most nézzük meg, miért is fontos ez kifejezetten az áramtermelési folyamat szempontjából.

Oroszországban az ősidők óta szokás, hogy itt speciális eszközökkel - generátorokkal - állítják elő az elektromosságot. Sokféle generátor létezik, de a szélmalommal való kapcsolat szempontjából olyan elektromos generátorok érdekelnek minket, amelyek forgás eredményeként termelnek áramot. Valójában miért keressük a jót a jótól? A szélmalom biztosítja számunkra a forgást, és ezt használnunk kell.

Tehát egy szélmalom építése során biztosan szembesülni fog azzal a ténnyel, hogy általában NINCS szélmalomhoz alkalmas generátor. Nos, valójában léteznek a természetben, sőt tömegesen is gyártják őket. De ezek megvásárlása meglehetősen problémás mind az ár, mind a rendelkezésre állás szempontjából. Ez túl specifikus dolog, ezért drága és kevés van belőlük. Ezért vagy alkalmazkodnia kell ahhoz, ami van, vagy saját magának kell elkészítenie a generátort.

Mit együnk, hogy áramot együnk? A kész termékből. Az ételek választéka általában nem gazdag. Ezek állandó mágneses motorok, léptetőmotorok, autógenerátorok, aszinkron motorok, gázgenerátorok generátorai. Általában szinte minden elektromos motor. Később részletesen elemezzük őket. Minden elmélet szerint minden elektromos gép megfordítható. Azok. Bármely villanymotor megfelelő körülmények között generátorként is működhet. Némi hatékonysággal. Változó súlyossággal, mértékkel és költséggel.

Miért nem tudod használni azt, ami van? Igen, mert minden gyors! Ezt a felkiáltójelet a gyász jelének tekintheti. Nos, kivéve talán a léptetőmotorokat. Értelemszerűen lassú mozgásúak. Az összes többi motort - generátort 1000 ford./perc vagy magasabb fordulatszámra tervezték (azaz 15-20 ford./perc). Meg kell adni nekik a megfelelő sebességet, hogy az ellenkező hatást - elektromos áram keletkezését - elérjék. Például úgy tűnik, hogy a tisztességes 0,5 kW-os generátor - egy autó - legelérhetőbb és legolcsóbb megoldása 2-3 ezer fordulat / perc. Az autó motorja még alapjáraton is 800 ford./perc sebességgel forog. Ráadásul a motor és a generátor szíjtárcsák animációja legalább 1:2. A generátor már 1500-as fordulatszámon forog. És ha gázt adsz és felforgatod a motort 3-4 ezerre (egy hétköznapi eset), akkor a generátor megtermeli a fél kilowattját. 5-8 ezres fordulatszámon.

Ugyanez vonatkozik a többi motorra is. Bármit megragad, kevesebb, mint 1000 ford./perc, és nem talál semmit.

Visszatérve a szélmalom sebesség paraméteréhez, és a szélsebesség és a szélmalom méretének figyelembevételével újraszámolva, meglepődve tapasztalja, hogy a szélmalom tengelyének fordulatszáma nem olyan nagy. 200-400 ford./perc a leggyorsabb szélmalmokhoz és jó erős szélben!

Állítsunk be szorzót, mondod, és növeljük 5-10-szeresre a forgalmat! (Egyébként ami csökkenti a sebességet, az a váltó. Ami pedig növeli, az a szorzó). Nos, az igazság kedvéért azt mondom, hogy ez általában így történik. De csak nagyon nagy és erős szélmalmokon, nagy és erős generátorok felpörgetése érdekében. Az 500 wattnál kisebb teljesítményű szélturbinákon a szorzók luxusnak számítanak. A megbízható és jó minőségű, karbantartást nem igénylő, alacsony veszteségű szorzó önmagában drága eszköz. Ennek ára pedig ennek megfelelően átkerül a megtermelt villamos energia költségébe. Ezért a szorzó használata egy kis „otthoni” szélmalomban semmiképpen sem indokolt. Hacsak nem kapta meg ingyen.

Az alacsony fordulatszámú generátorok közül pedig csak léptetőmotorok vannak. Mi az a léptetőmotor? Ez egy olyan motor, amely egy bizonyos szögben (lépésben) elfordítja a tengelyét, amikor feszültségimpulzust alkalmaznak a tekercseire. Az ilyen motorok általában több tekercseléssel rendelkeznek, és a rotor szó szerint mágnesekkel van megtöltve. Ez a biztató tény lehetővé teszi a léptetőmotorok generátorként való használatát. Ha egy léptetőmotor tengelyét kívülről forgatják, akkor elkezd áramot termelni, és nagyon hatékonyan.

Könnyű "kiszámolni" egy léptetőmotort. Amikor a tengely forog, nem simán forog, hanem mintha rándulna. Ezt a hatást "ragadásnak" nevezik. Ha az összes motorvezetéket rövidre zárja, észrevehetően nehezebbé válik a tengely elforgatása. Ez azt jelenti, hogy a léptetőmotor már elektromos áramot termel. Egyébként ez az általános elve az egyenáramú motorok tetvesség-ellenőrzésének. Ha a vezetékek rövidzárlatánál nehezebbé válik a motor tengelyének forgatása, akkor a villanymotor nem reménytelen az elektromos generátorként való felhasználás szempontjából, és érdemes figyelembe venni a jellemzőit.

Nem nehéz kis teljesítményű léptetőmotort beszerezni. Minden, online aukción 100-300 rubelért megvásárolható nyomtató tartalmaz legalább 2 darabot.Az egyik a fejet, a másik a papírt hajtotta. Szkenner - 1, régi 5,25 hüvelykes meghajtók - szintén 1. Ez jó hír. A rossz hír az, hogy csak nagyon kis teljesítményű léptetőmotorok állnak rendelkezésre! 1-2-3 watt. A legalább 30-50 Wattos léptetőmotor beszerzése ritka siker, gondoljon arra, hogy kiváló generátor van a zsebében!

Hol érdemes 2 wattos léptetőt használni? Igen, általában töltse a mobiltelefon, lejátszó stb. akkumulátorát. Ez az erő már elég. 10-20 watt kell? Nos, szereljen be 10 ilyen motort. Húsvét után olcsóbbak, mint a tojáshéj.

Nos, ha 200-300 Wattot szeretne szélmalomból szerezni, lehetőleg olcsón (ügyelje a költség/megtérülés arányt), akkor nagy valószínűséggel magának kell elkészítenie a generátort. Ez nehéz, de abszolút megvalósítható, ha úgy dönt, hogy szélenergia-generátort készít.

Generátor szélturbinához 2m

Meghívom Önt, hogy ismerkedjen meg egy szélmalom generátor fejlesztésével, azzal jellemezve, hogy a mágnesek és a tekercsek tengelyirányban, a generátor forgástengelye mentén helyezkednek el.

Maga a generátor 4 fázisú (a mágnesek számának aránya a tekercsek számához képest 3/4). Ez és az a tény, hogy a mágneses áramkörök magjai a mágnesekkel szögben helyezkednek el, lehetővé tette a generátor legújabb verziójában egy kis foghatás elérését. Nem mértem, de mivel az összeszerelt generátort bal kézzel érintik, feltételezhetem, hogy a pillanat nem több, mint 50...60 g méterenként. A generátor súlya - 6,9 kg.

A második jellemző a mágneses magok - ukrán gyártásunk 22 mikronos nanokristályos szalagja. Az erre épülő mag lényegesen kisebb veszteséggel működik több tíz kHz-es frekvencián.

A magok viszonylag drágák.

Most egy hasonló 10 kW-os generátort, egy hasonló motort (bár háromfázisú) és természetesen egy állítható fejű szélmalmot tervezünk (centrifugális lapátszög-szabályozó).

Generátor szélturbinához

Szélmalom autógenerátorból, módosítás nélkül

Minden „Kulibin”-nak megvan a saját elképzelése arról, hogyan készítsünk otthon egy egyszerű szélgenerátort. Hosszas keresgélés után az interneten egy általános ötletem támadt. Az ötlet nem új vagy egyedi, de könnyen megvalósítható és viszonylag olcsó.

Egy helyi boltban vettem csöveket, egy póló adaptert, egy dugót és több méteres 3/8-16 vezetéket (valami 3/8-16 minden menet). Ehhez az alkotáshoz a kellékeim között találtam egy GM 7127 generátort, az interneten találtam egy nagyfeszültségű állórész tekercseket forgalmazó céget, egy másik cég sebességváltókat, egy harmadiktól pedig vásároltam egy elektronikus vezérlőt a töltési folyamat egyszerű nyomon követésére. az akkumulátoromról.

Egy helyi boltban vettem csöveket, egy póló adaptert, egy dugót és több méteres 3/8-16 vezetéket (valami 3/8-16 minden menet). Ehhez az alkotáshoz a kellékeim között találtam egy GM 7127 generátort, az interneten találtam egy nagyfeszültségű állórész tekercseket forgalmazó céget, egy másik cég sebességváltókat, a harmadiktól pedig vásároltam egy elektronikus vezérlőt a folyamat egyszerű nyomon követésére.

töltöm az akkumulátoromat.

Festés után az egész mechanizmus sokkal szebbnek tűnik. A turbinaoszlop tetejére szereltem egy kis diódát és rákötöttem a tekercsre. Ez nem állandó mágneses generátor. A lámpa lehetővé teszi a tekercs számára, hogy feszültség alá helyezze magát, és jelezze, ha a generátor nem ad töltést, és leválasztható az akkumulátorról

A fenti képen láthatod, hogyan szereltem fel már a szénszálas pengéket. Az agyat és a pengetartókat fehérre festettem. Csak várnom kell egy nyugodt vagy szinte szélcsendes napot, hogy „terepen” tesztelhessem a tervemet. A 7127-es generátort az AutoZone-tól, az állórész-frissítő készletet az MTM cientific-től, a szénszálas lapátokat és az agyat a Picou Builders Supply, Co Inc.-től, a csöveket és egyéb apró alkatrészeket pedig egy helyi hardverboltból vásároltam. Összesen 135,00 dollárt költöttem. Miután felszerelem a mechanizmust a torony tetejére és csatlakoztatom, ki tudom számítani a wattonkénti költséget.

A helyszíni szerelés során úgy döntöttem, hogy eltávolítom a késeket, hogy megkönnyítsem a beszerelési folyamatot, és ne sérüljenek meg az emelés és beszerelés során.

Alaposabb számítások után rájöttem, hogy a zászlórúd jelenlegi hosszával nem tudnám megfelelően a helyére tenni a mechanizmust. 16" csövet vágtam az új számítások szerint, de valamiért az új csődarab 0,015"-el vastagabb volt a kelleténél. Reszelő és csiszolópapír segítségével 2 óra múlva megkaptam a kívánt átmérőt.

Egy asszisztensnek köszönhetően felemeltem a turbinámat az emelvényre, de kiderült, hogy az emelvényen nem tudom magam felemelni és megfelelően kiegyensúlyozni a turbinát, hogy rögzítsem az állványhoz. Úgy döntöttem, hogy itt megállok, és a turbinát az emelvényhez kötöttem, hogy erős szél esetén ne essen le.

A fenti képen három 10′-os 3/4″-es kábel látható. Bármely hardverboltban megvásárolhatja, elfogadható áron.

Mérnöki tudásomnak köszönhetően háromlábú emelőt állítottam össze a szélturbina önálló emelésének és felszerelésének kényelme érdekében.

Végül a turbina működni kezdett. Már csak az akkumulátorhoz kell csatlakoztatni

Tegnap este elég erősen fújt a szél, de a turbina „a legjobb volt”. A széllökés időnként elérte a 35-40 mérföld/órás sebességet. Ilyen szélben a turbina zajt keltett, de a lényeg, hogy kiállta egy ilyen próbát. Egy gyári korlátozás miatt az autó generátor nem kezd áramot termelni, amíg a szél el nem éri a 12 mérföld/órás sebességet. De az én igényeimhez ez túl sok. Az autós generátorral az a probléma, hogy nulla fordulatszámon nem termel és nem jelenít meg feszültséget, alacsony fordulatszámon pedig addig fogyaszt, amíg el nem kezd áram termelni. Az ilyen feszültségváltozások gyakorlatilag tönkretették az akkumulátoromat. Egy kicsit halogattam a turbina felszerelését a zászlórúdra, és vettem néhány kis harangot és sípot, hogy állandó mágneses generátort készítsek.

Visszatekertem az interneten vásárolt állórész tekercseket. Kezdetben az állórészben 4 menetes 14-es vezeték volt. Kiszámoltam, hogy ki tudom őket cserélni 10 menetes #18-as vezetékkel. (Néhány éve már cseréltem egy normál autó állórész tekercsét kisebb menetszámra, nagyobb huzalátmérővel. Ilyenkor a motor nagyobb áramot termel és nagyobb a teljesítménye. Rosszul számoltam és 11 menetes tekercset csináltam , a tervezett 10 helyett. Az első réteg (fázis) fektetésekor minden úgy ment, mint a karikacsapás, de az utolsó rétegben további 4 vezeték lefektetése nehéz feladatnak bizonyult.

Próbáltam prés segítségével bemélyedéseket készíteni a régi állórészen, de sikertelenül. Kétségbeesetten próbáltam eredményt elérni a préssel, ujjig érő zsebet készítettem egy új mágnesnek.

Az állórész kézi visszatekerésének ötlete meghiúsult. Néhány tekercsgyűrű érintkezett a fémmaggal, és rövidzárlatot okozott. Egy Ametek 38V DC szalagos meghajtó motort kellett vennem, a kupakokat megjelöltem és elhelyeztem az extra kényelem kedvéért. A ferde hornyokkal vásárolt rotor jó indítónyomatékot ad. Rákapcsoltam egy voltmérőt, és a kézi húzással valamivel több mint 9 V-ot kaptam.

Megmunkáltam egy karimát, hogy a motort/generátort ugyanarra a tartóra rögzítsem, amelyet az autós generátornál használtam.

Az új állórész nem akkora, mint elődje - egy autógenerátor, de még enyhe szellővel is működésbe lépett az egész szerkezet. Ezt az utat már a kezdetektől követni kellett, de ahogy mondani szokták: „A hibákból tanulunk!” A biztonsági dióda megakadályozza, hogy a generátor motoros üzemmódba kapcsoljon. Az akkumulátor ellenállásának leküzdéséhez és a töltés megkezdéséhez több mint 13 V generálásához 7-8 mph szélerő elegendő. Úgy tűnik, megérte a fáradságot. Szerintem egy ilyen sikeres modellhez dokumentációt kell készítenünk.

Fent láthat egy fotót a régi akkumulátorcsomagomról. Amint látja, nincs benne elég egyértelműség. Jelenleg egy új mérőtáblán dolgozom, amit az akkumulátor fölé tervezek akasztani. A mérőműszerekkel ellátott tábla akkumulátor töltésjelzőből, terhelési ellenállásból, hűtőventilátorból, egyenirányító hídból, töltésszabályozóból és biztosítékokkal ellátott sorkapocsból áll majd. Másnap 10 mérföld/órás széllel az akkumulátorom teljesen feltöltődött, és a töltésvezérlő hálózatra kapcsolta a relét. Bekapcsoltam a villanyórát, és "Ó, csodálatos!" a rajta lévő nyíl valamivel több mint 16 V-ot mutatott 3 A és 8 Ohm mellett. (Négy 2 Ohm-os 100 W-os ellenállást kötöttem sorba.) Kezdésnek nem rossz!

Itt van egy fotó a forgó mechanizmusról, amelyen jelenleg dolgozom. Az Ametek generátor a jobb oldalon van felszerelve, a farok pedig a cső ívelt részéhez csatlakozik hátul. Nagyon erős szélben a generátor teljes szerkezete megfordul a szélben, felemeli és meggörbíti a farkát. Amint lesz egy nyugodt nap, újra nekilátok a frissített szerkezet telepítésének. Amikor a szél sebessége 40 mérföld/óra, a forgó lapátok a zászlórúdnak ütköznek, és olyan hangot keltenek, mintha egy helikopter próbálna leszállni a tetőmre. A szomszédok panaszkodni kezdtek, és ez további ösztönzésként szolgált az átalakításhoz.

A szalagmotort csatlakoztattam a forgó mechanizmushoz. De még túl korai az egész szerkezetet felszerelni, amíg be nem fejezem a motort. Amikor kinyitottam, úgy döntöttem, hogy kicserélem a csapágyakat, és védőfestéket adok rá, hogy megvédjem az időjárás viszontagságaitól.

Lehet, hogy a képen nem látszik, de a szélsebességet mutató nyíl elérte a 13 mph-t, ami 20 V = 200 W feszültségnél 10 A.

Hogyan készítsünk szélgenerátort saját kezűleg autógenerátorból

A szélturbina kialakításának kiválasztása

A függőleges rotorokat nagy súlyuk és méreteik miatt alul kell beépíteni, ahol a szél sebessége 2-szer kisebb, ami 8-szorosára csökkenti a beépítés teljesítményét. Egyes esetekben használatosak a kisebb zaj, a szélhez való tájékozódás hiánya, az alacsony indulási sebesség és a könnyű használat miatt.

A pengék számát leggyakrabban háromnál nem többre választják, a nagy forgási sebesség és a kisebb zaj miatt. Nagy szélben megsemmisülhetnek, de ipari kivitelben a lapátok forgásszöge megváltozik, ami lehetővé teszi a sebesség szabályozását és a zaj csökkentését.

Autogenerátor módosítása

Rotorgyártás

Szélturbina összeállítás

A szélgenerátor karbantartása az alábbiak szerint történik:

• a rögzítések ellenőrzése, beállítása Átalakítás nélküli öngenerátor szélgenerátornak nem alkalmas, mert nagy forgási sebességet igényel. A sebességváltó nem oldja meg a problémát, mivel a forgási ellenállás megnő. Némi tapasztalat nélkül nehéz hatékony egységet készíteni saját kezűleg. Egy jól elkészített szélturbina könnyedén termel akár 1 kW teljesítményt is.

  Hogyan készítsünk szélgenerátort saját kezűleg autógenerátorból

  
  Hogyan készítsünk szélgenerátort saját kezűleg egy autógenerátorból Javítóiskola. Tartalom 1 Választás

Barkács generátor autós generátorból

Az egyik leghatékonyabb alternatív energiaforrás a szélgenerátor. A napelemek egyre népszerűbbek, de eddig háromszor drágább az általuk termelt áram, mint egy szélerőműben. Ráadásul a nap nem süt éjjel-nappal, a felhős idő 5-szörösére csökkenti a termelékenységet, a napelemek hatékonysága pedig évente 5%-kal csökken.

Hogyan néz ki egy szélgenerátor egy autós generátorból?

A szélturbina kialakításának kiválasztása

A szélgenerátor kéttengelyes elrendezésű lehet. Előnyben részesítik a horizontálist az alacsonyabb költségek és a 2-szer nagyobb hatékonyság miatt.

Vízszintes tengelyű szélgenerátor nézete

A függőleges rotorokat nagy súlyuk és méreteik miatt alul kell beépíteni, ahol a szél sebessége 2-szer kisebb, ami 8-szorosára csökkenti a beépítés teljesítményét. Egyes esetekben a kisebb zaj, a szélhez való tájékozódás hiánya miatt használják őket, Barkács generátor autós generátorból alacsony indulási sebesség és könnyű használat.

Ha speciális vezetőket készít a függőleges dobegységekhez, megnő a termelékenység, és megszűnik az erős szél okozta sodródás. A tervezés bonyolult, de az eredmény megéri.

A pengék számát leggyakrabban úgy választják meg, hogy nem több, mint autóipari három, a nagy forgási sebességnek és a kisebb zajnak köszönhetően. Nagy szélben megsemmisülhetnek, de ipari kivitelben a lapátok forgásszöge megváltozik, ami lehetővé teszi a sebesség szabályozását és a zaj csökkentését.

Az ipari termelés 1 kW-os szélgenerátora a teljes készlettel együtt körülbelül 50 ezer rubelbe kerül. és magasabb. A legtöbb felhasználó számára ez az összeg túl magas.

Ha rendelkezik a szükséges készségekkel és rendelkezésre álló anyagokkal, saját kezével készíthet szélmalmot.

Autogenerátor módosítása

Jelenleg egy autós generátorból készült szélmalmot alaposan kifejlesztettek barkácsgyártáshoz. Sok autórajongó számára előfordulhat, hogy tétlenül hever a garázsban. Még ha valamilyen meghibásodása is van, az alkatrészek hasznosak lehetnek, mert akkor is jelentős átalakításra lesz szükség. A generátor nagy sebességet igényel, amit csak erős szél tud biztosítani. Gyenge szél esetén ez az eszköz nem alkalmas szélgenerátornak, még akkor sem, ha alacsonyabb sebességre módosítják.

Mielőtt elkezdené saját kezűleg készíteni egy szélgenerátort, szem előtt kell tartania, hogy ehhez egy vezérlőre, akkumulátorra és inverterre van szükség, amelyek egymás után sorba kapcsolódnak.

Hogyan néz ki egy komplett szélturbina?

Általában a design nem lesz olcsó. Ezenkívül az elemeket időnként újakra kell cserélni.

Rotorgyártás

Az autogenerátor forgórésze elektromágneses gerjesztő tekercseléssel rendelkezik, amelyhez további vezérlőelektronika és kommutátoros kefék szükségesek.

Ha állandó mágnessel saját maga készíti, a kollektor eltávolításával a kialakítás egyszerűsíthető. Ezenkívül az állórész tekercseit vissza kell tekerni, hogy a készülék nagy sebességről alacsony sebességre váltson. A vas rotort is át kell készíteni, ami elzárja magához a mágneses vezetékeket, és ennek következtében nem keletkezik áram az állórész tekercseiben. Az alábbi ábrán egy szétszerelt generátor látható.

Az autogenerátor szétszerelve

A régi forgórész tengelyének nem mágneses rögzítése alumíniumból van megmunkálva. Ezután feszítéssel acélcső kötést helyeznek rá. Jelölések készülnek rá, szuperragasztóval pedig téglalap alakú, váltakozó pólusú neodímium mágneseket ragasztanak. Epoxigyantát öntenek közéjük, majd a felületet kiegyenlítik.

DIY rotor neodímium mágnesekkel

A generátor elegendő energiát termel, ha körülbelül 6000 ford./perc sebességgel forog. Ahhoz, hogy 600 ford./percnél hatásos legyen, az állórész tekercsét vissza kell tekerni, a fordulatok számát 5-szörösére növelve. Ebben az esetben a vezeték keresztmetszetét csökkenteni kell.

Ha erős energiaforrást szeretne kapni, szüksége lesz egy neodímium mágneseket használó, házi készítésű generátorra a szélmalomhoz.

A szupermágneses generátorok hátránya a mágneses tapadás, amikor a tengelyt nehéz elmozdítani a helyéről.

Ennek csökkentése érdekében a mágneseket enyhe torzítással ragasztják. Ezenkívül a pengéket is nagyobbra kell tenni. A mágneses mező csökkenni fog, ha átmegy az összes állórészlemezen, és késsel és kalapáccsal elválasztja őket. Ezután gumikalapáccsal az üllőre egyengetik. Az állórész összeszerelése speciális berendezéssel történik, bilincsekkel meghúzott lemezekkel.

DIY szélkerék

A pengék műanyag vagy duralumínium csőből készülnek, amelyek átmérője a felvétel 20%-a. Egy 20 cm átmérőjű méteres csövet hosszában 4 egyenlő részre vágunk. Az egyik részből szárnyat készítenek, ezt követik a következőek, sablonként használva. A pengék élei lekerekítettek és csiszoltak a sorja eltávolítása érdekében. A pengék egy régi körfűrészlaphoz vannak rögzítve, lecsiszolják a fogait, és lyukakat fúrnak a felszereléshez.

A szegmentált pengéket általában összenyomhatatlan közegekhez használják. A légprofilnak összetett formájúnak kell lennie a nagy teljesítmény biztosítása érdekében. A fő munkát a pengék külső végei végzik. A kézművesek tűsarkúval készítik őket, mivel a rotor közelében lévő belső rész nem működik. Az alábbi ábra egy ilyen kialakítást mutat be, ahol a pengék kerek acélrudakhoz vannak hegesztve.

Négylapátos szélkerék nézete

A szélkerék vízszintesen egy állványra van felszerelve, és a pengék élezésével egyensúlyozzák, amíg a szerkezet egyensúlyba nem kerül. Ugyanabban a síkban kell forogniuk, legfeljebb 2 mm-es ferdeséggel.

Szélturbina összeállítás

A szélkerék tengelyének átmérője legalább 20 mm legyen. Ha a generátor kisebb, akkor a tengelyeket koaxiálisan kell felszerelni, összekötve őket egy tengelykapcsolóval. A szélkerék kulcsra van felszerelve és a tengelyre csavarozott anyával rögzítve.

A készülék kerete profilcsőből készül. A forgástengely két csapágyba szerelt cső. Az árboc tetejére van rögzítve. A szélkakas 40x60 cm-es horganyzott fémlemezből van kivágva és csavarokkal rögzítve. A farok hossza 1,5 m. A pengék és az árboc távolsága legalább 25 cm, hogy erős széltől hajlításkor ne törjenek el.

A generátorok az akkumulátor újratöltésén dolgoznak, aminek 220V-os háztartási gépeket kell táplálnia.

A feszültség átalakításához inverter szükséges. Gyors forgás esetén az akkumulátor meghibásodhat a nagy töltőáram miatt. Ennek elkerülése érdekében telepítsen egy feszültségszabályozót. Megvásárolhatod, vagy magad is elkészítheted.

A szélgenerátor karbantartása az alábbiak szerint történik:

1. az áramgyűjtő beállítása, tisztítása és kenése 2 havonta;
2. a penge javítása egyensúlyhiány és vibráció esetén;
3. fém alkatrészek festése 3 év után;
4. rögzítőelemek ellenőrzése és beállítása.

Az átalakítás nélküli öngenerátor nem alkalmas szélgenerátornak, mert nagy forgási sebességet igényel. A sebességváltó nem oldja meg a problémát, mivel a forgási ellenállás megnő. Némi tapasztalat nélkül nehéz hatékony egységet készíteni saját kezűleg. Egy jól elkészített szélturbina könnyedén termel akár 1 kW teljesítményt is.

Barkács generátor autós generátorból

Az autós generátor a legolcsóbb generátor, és ha szélgenerátort szeretne készíteni, akkor amikor generátort keres, önkéntelenül is egy autós generátorra gondol. De anélkül, hogy mágnesekké alakítanák át és az állórészt visszatekernénk, szélmalomnak nem alkalmas, mivel az autógenerátorok működési sebessége 1200-6000 ford./perc.

Ezért a gerjesztőtekercstől való megszabadulás érdekében a forgórészt neodímium mágnesekké alakítják, a feszültség növelése érdekében pedig vékonyabb huzallal visszatekerik az állórészt. Az eredmény egy generátor, amelynek teljesítménye 150-300 watt 10 m/s sebességgel, szorzó (sebességváltó) használata nélkül. A csavart egy ilyen átalakított generátorra helyezzük, amelynek átmérője 1,2-1,8 méter.

Maga az autógenerátor nagyon kedvező árú, és könnyen megvásárolható használtan vagy újonnan a boltban, nem drágák. De a generátor újragyártásához neodímium mágnesekre és vezetékre van szükség a visszatekercseléshez, és ez további pénzkidobás. Persze ehhez tudnia kell, különben mindent tönkretehet, és kidobhatja a szemétbe. Módosítás nélkül a generátor használható, ha szorzót készít, például ha az áttétel 1:10, akkor 120 ford./percnél a 12 voltos akkumulátor töltése megkezdődik. Ebben az esetben a gerjesztő tekercs (rotor) körülbelül 30-40 wattot fogyaszt, és minden, ami megmarad, az akkumulátorba kerül.

De ha szorzóval csinálod, akkor persze erős és nagy szélgenerátort kapsz, de gyenge szélben a gerjesztőtekercs felemészti a maga 30-40 wattját, és az akkunak kevés haszna lesz. A normál munkavégzés valószínűleg 5 m/s-os szélben lesz. Ebben az esetben az ilyen szélmalom propellerének körülbelül 3 méter átmérőjűnek kell lennie. Az eredmény egy összetett és nehéz szerkezet lesz. A legnehezebb pedig olyan kész szorzót találni, amely minimális módosításokkal is megfelelő, vagy házilag elkészíteni. Nekem úgy tűnik, hogy szorzót készíteni nehezebb és drágább, mint a generátort mágnessé alakítani és az állórészt visszatekerni.

Ha az automatikus generátort módosítás nélkül használják, akkor 1200 fordulat / perc sebességgel kezdi tölteni a 12 voltos akkumulátort. Jómagam nem ellenőriztem, milyen sebességgel kezdődik a töltés, de az interneten való hosszas keresés után találtam néhány információt, amely azt jelzi, hogy az akkumulátor töltése 1200 fordulat / percnél kezdődik. Vannak említések, hogy a generátor 700-800 rpm-en tölt, de ezt nem lehet ellenőrizni. Az állórész fényképei alapján megállapítottam, hogy a modern VAZ generátorok állórész tekercselése 18 tekercsből áll, és mindegyik tekercs 5 fordulattal rendelkezik. Kiszámoltam, hogy mekkora feszültséget kell elérni a generátor számítása című cikkben található képlet segítségével. Ennek eredményeként 14 V-ot kaptam 1200-as fordulatszámon. Persze a generátorok nem egyformák és valahol 7 fordulatról olvastam tekercsben öt helyett, de alapvetően egy tekercsben 5 fordulat van, ami azt jelenti, hogy 1200 ford./percnél 14 voltot érünk el, ettől haladunk tovább.

Kétlapátos légcsavar generátorhoz módosítás nélkül

>

Mivel a légcsavar sebessége a szélsebességtől függően lineárisan növekszik, így (1339:8*7=1171 ford./perc) 7 m/s-nál az akkumulátor töltése megkezdődik. 8 m/s-nál a várható teljesítmény ismét számítás szerint (14:1200*1339=15,6 volt) (15,6-13=2,6:0,4=6,5 amper*13=84,5 watt). A propeller hasznos teljesítménye a képernyőkép alapján 100 watt, így szabadon húzza a generátort, és alulterhelés esetén még a jelzettnél is több fordulatot kell produkálnia. Ebből kifolyólag a generátorból 8 m/s-on 84,5 wattnak kellene jönnie, de a gerjesztőtekercs körülbelül 30-40 wattot fogyaszt, vagyis csak 40-50 watt energia jut az akkumulátorra. Természetesen nagyon keveset, mivel a mágnesekké alakított generátor, amelyet ugyanabban a szélben 500-600 fordulat/perc sebességgel visszatekernek, háromszor nagyobb teljesítményt termel.

10 m/s-os szél esetén a sebesség (1339:8*10=1673 ford./perc), a feszültség alapjáraton (14:1200*1673=19,5 volt) és akkumulátorterhelés mellett (19,5-13=6,5): 0,4=16,2 amper *13=210 watt). Az eredmény 210 watt teljesítmény mínusz 40 watt tekercsenként, így 170 watt hasznos teljesítmény marad. 12 m/s-nál körülbelül 2008 ford./perc lesz, üresjárati feszültség 23,4 V, áramerősség 26 amper, gerjesztésre mínusz 3 amper, majd 23 amperes akkumulátortöltő áram, teljesítmény 300 watt.

Ha a csavart kisebb átmérőjűre készíti, a fordulatszám tovább nő, de ekkor a csavar nem húzza a generátort, amikor eléri az akkumulátor töltési küszöbét. Különféle lehetőségeket mérlegeltem a cikk írásakor, és a generátor számára módosítás nélkül egy kétlapátos légcsavar bizonyult a legoptimálisabbnak.

Elvileg, ha 7 m/s és nagyobb széllel számolunk, akkor egy ilyen szélgenerátor jól fog működni és 300 wattot termel 12 m/s sebességgel. A szélmalom költsége ugyanakkor nagyon kicsi lesz, lényegében csak a generátor ára, a légcsavar és a többi pedig a rendelkezésre állóból készülhet. Csak a csavart kell számítások szerint elkészíteni.

Egy megfelelően átalakított generátor 4 m/s-nál kezd tölteni, 5 m/s-nál a töltőáram már 2 amper, és mivel a forgórész mágneseken van, az összes áram az akkumulátorhoz megy. 7 m/s-nál a töltőáram 4-5 amper, 10 m/s-nál pedig már 8-10 amper. Kiderült, hogy csak erős, 10-12 m/s-os szélben lehet egy módosítás nélküli generátor összehasonlítani az átalakítottal, de 8 m/s-nál kisebb szélben nem ad semmit.

Autógenerátor öngerjesztése

A gerjesztőtekercs magáról a generátorról táplálható, mínusz a házból és plusz a pozitív csavarról. És néhány kis mágnest kell tenni a rotor fogaiba az öngerjesztéshez. Ehhez fúróval lyukakat fúrhat, és kis neodímium mágneseket helyezhet a ragasztóra. Ha nincsenek neodímium mágnesek, akkor a hangszórókból közönséges ferritmágneseket helyezhet be; ha kicsi, akkor fúrja ki és helyezze be, vagy fektesse a karmok közé és töltse meg epoxigyantával.

Használhatunk úgynevezett tabletet is, vagyis egy autóhoz hasonlóan relé-szabályozót, ami kikapcsolja a gerjesztést, ha az akkumulátor feszültsége eléri a 14,2 voltot, hogy ne töltődjön túl. Az alábbiakban a generátor öngerjesztésének diagramja látható. Általában maga a generátor izgat, mert a rotornak van maradék mágnesezettsége, de ez nagy fordulatszámon történik; a megbízhatóság érdekében jobb mágneseket hozzáadni. Az áramkör tartalmaz egy relé szabályozót, de ez kizárható. Leválasztó dióda azért kell, hogy az akkumulátor ne merüljön le, mert a dióda nélkül az áram a terepi tekercsbe (rotorba) fog befolyni.

>

Mivel a szélgenerátor nagyon kicsi lesz egy mindössze 1 méter átmérőjű légcsavarral, ezért nem kell védeni az erős széltől és nem történik vele semmi, ha erős árboc és erős légcsavar van.

Vannak 28 voltos generátorok, de ha 12 voltos akkumulátor töltésére használjuk, akkor a szükséges fordulatszám fele annyi, körülbelül 600 ford/perc. De mivel a feszültség nem 28 volt, hanem 14, ezért a gerjesztőtekercs csak a fele teljesítményt adja, és a generátor feszültsége is kisebb lesz, így nem lesz belőle semmi. Meg lehet persze próbálni 12 voltos rotort rakni egy olyan generátorba aminek az állórésze 28 voltra van tekercselve, akkor legyen jobb és hamarabb indul a töltés, de akkor két egyforma generátor kell a rotor cseréjéhez, vagy keress külön forgórész vagy állórész.

A munka megkezdése előtt el kell döntenie, hogy milyen eszközt szeretne készíteni, mivel többféle szélgenerátor létezik:

• forgó;
• axiális, mágneses stb.

Két tengelyhely van:

• vízszintes - a leggyakoribb, ennek a típusnak a hatékonysága kétszer magasabb;
• függőleges - alul van felszerelve, mivel nagy súlya van. A szél pedig 2-szer halkabb, így a készülék teljesítménye 8-szorosára csökken. Előnye a kisebb zaj és a könnyű használat.

A tervezés típusától függetlenül a házi készítésű szélgenerátor elkészítéséhez a következőket kell beszereznie:

• autó generátor;
• voltmérő;
• akkumulátortöltő relé;
• feszültségszabályozó váltakozó áramhoz;
• anyagok pengék készítéséhez;
• savas vagy gél akkumulátor;
• doboz a huzal lefedésére;
• tartály (rozsdamentes acél serpenyő vagy alumínium vödör);
• 12 voltos kapcsoló;
• háromerű elektromos kábel (keresztmetszet legalább 2,5 mm négyzet);
• egy régi vízcső (átmérője legalább 15 mm, hossza 7 m);
• töltőlámpa;
• négy csavar anyákkal és alátétekkel;
• fém bilincsek rögzítéshez.

Ezenkívül speciális eszközökkel kell rendelkeznie a munkához:

• daráló tárcsákkal;
• jelző;
• csavarhúzó;
• fúrók és fúrószárak;
• fém olló;
• villáskulcs készlet;
• különböző számú gázkulcsok;
• drótvágók;
• rulett

Rotációs szélturbina

A forgó szélmalmot (a legkönnyebben gyártható) általában két vagy négy lapátból állítják össze. Kialakítása egyszerű, így autógenerátorból bárki készíthet szélmalmot különösebb átalakítás és költség nélkül. Egy ilyen eszköz teljesítménye elegendő egy kis kerti ház energiaellátásához.

A szélmalom generátorát a kívánt teljesítménynek megfelelően választják ki. Ha egy 12 voltos generátort veszünk alapul, akkor akár 5 kW-os készüléket kapunk. A rotorlapátoknak egyforma méretűnek kell lenniük, akkor egy autógenerátorból származó szélmalom jól működik.

Ezenkívül a szerkezet ereje a széltől függ - attól, hogy milyen sebességgel fúj a pengékre. A szélmalom 2 m/cm sebességgel kezd forogni, és nagyobb termelékenység mellett 12 m/sec sebességgel fog működni. Működésének hatékonyságát befolyásolja a lapátok mérete, amelyekbe a szél belefúj. A méréseket pontosan kell elvégezni.

Hogyan készítsünk szélgenerátort

1. Az első lépés a rotor előkészítése. Vegyünk egy fém edényt (serpenyőt, vödröt). Jelölővel és mérőszalaggal jelöljön meg négy egyforma részt. A tartályt fémollóval vagy darálóval pengékre vágják anélkül, hogy a végéig levágnák. A széleken lévő pengék enyhén íveltek, ami növeli a forgási sebességet Nem használhat vékony falú ónból készült anyagokat, és nem vehet horganyzott tartályt a pengékhez - ezek az anyagok terhelés hatására deformálódhatnak és felmelegedhetnek.
2. Meghatározzák azt az oldalt, amelyben a szíjtárcsa forog. Forgó mozdulattal forgassa balra és jobbra. Általában a szíjtárcsa az óramutató járásával megegyező irányban, de az óramutató járásával ellentétes irányba is foroghat.
3. Csatlakoztassa a rotort a generátorhoz. Fúróval lyukakat készítenek a tartály alján és a generátor tárcsán. Szimmetrikusnak kell lenniük, hogy a pengék mozgása során ne legyen kiegyensúlyozatlanság A pengékkel ellátott tartályt megfelelő átmérőjű csavarokkal rögzítse a generátorhoz (szíjtárcsához).
4. A kapott eszközt egy árbocra helyezik, amely egy tárolt régi csőből készül. Ha az építménytől 30 m távolságra épületek vannak, az árboc magasságát növelni kell. Szükséges, hogy ezeknél az épületeknél 1 m-rel magasabb legyen, akkor jobban működik a szélmalom, mert nem lesz akadálya a szélnek. Fém bilinccsel rögzítjük.
5. Ezután be kell szerelni az elektromos vezetékeket, és össze kell szerelni egy zárt áramkört. Minden érintkező a megfelelő csatlakozókhoz van csatlakoztatva. A vezetékek az árbochoz vannak rögzítve.
6. Az utolsó szakaszban az invertert, az akkumulátort, a műszereket és a világítást csatlakoztatják. Az invertert és az akkumulátort kábellel (3 mm négyzet keresztmetszetű és 1 méter méretű) kell összekötni, a többi részhez 2 mm négyzet átmérő elegendő.

Készen áll egy házi készítésű szélgenerátor egy autógenerátorból.

A tervezés előnyei és hátrányai

Mint minden eszköznek, a szélgenerátornak is megvannak a pozitív és negatív oldalai.

A készülék karbantartása

Ahhoz, hogy egy szélturbina hosszú évekig megszakítás nélkül működjön, időszakos műszaki ellenőrzést és karbantartást kell végezni.

1. Az áramgyűjtőt 2 havonta egyszer meg kell tisztítani, kenni és beállítani.
2. Javítsa meg a késeket, ha forgás közben vibráció és egyensúlyhiány lép fel.
3. 3 évente egyszer fesse le a fémelemeket korróziógátló festékkel.
4. Ellenőrizze és állítsa be az oszloprögzítéseket és a kábelt.

A készülék hatékonyságát befolyásolja az a terület, ahol a szélgenerátor fel van szerelve (puszta, szél jelenléte). De mindenesetre ennek az energiaforrásnak a birtoklása, függetlenül az álló tápegységtől, soha nem lesz felesleges.