Prinsip umum operasi

Badan kerja utama generator angin adalah bilah-bilah yang memutar angin. Tergantung pada letak sumbu rotasinya, turbin angin dibagi menjadi horizontal dan vertikal:

• Turbin angin horizontal yang paling luas. Bilahnya memiliki desain yang mirip dengan baling-baling pesawat terbang: pada perkiraan pertama, ini adalah pelat yang cenderung relatif terhadap bidang rotasi, yang mengubah sebagian beban dari tekanan angin menjadi rotasi. Fitur penting dari generator angin horizontal adalah kebutuhan untuk memastikan putaran rakitan sudu sesuai dengan arah angin, karena efisiensi maksimum dipastikan ketika arah angin tegak lurus terhadap bidang rotasi.
• pisau generator angin vertikal mempunyai bentuk cembung-cekung. Karena perampingan sisi cembung lebih besar daripada sisi cekung, generator angin seperti itu selalu berputar ke arah yang sama, terlepas dari arah angin, sehingga mekanisme putar tidak diperlukan, tidak seperti kincir angin horizontal. Pada saat yang sama, karena pada saat tertentu hanya sebagian bilah yang melakukan pekerjaan yang berguna, dan sisanya hanya menolak rotasi, Efisiensi kincir angin vertikal jauh lebih rendah dibandingkan kincir angin horizontal.: jika untuk generator angin horizontal berbilah tiga angkanya mencapai 45%, maka untuk generator angin vertikal tidak melebihi 25%.

Karena kecepatan angin rata-rata di Rusia rendah, kincir angin besar pun sering kali berputar cukup lambat. Untuk memastikan pasokan daya yang cukup, itu harus dihubungkan ke generator melalui gearbox step-up, sabuk atau roda gigi. Pada kincir angin horizontal, rakitan generator roda-bilah dipasang pada kepala berputar yang memungkinkannya mengikuti arah angin. Penting untuk dicatat bahwa kepala putar harus memiliki pembatas yang mencegahnya melakukan putaran penuh, karena jika tidak, kabel dari generator akan terputus (opsi menggunakan ring kontak yang memungkinkan kepala berputar bebas lebih rumit) . Untuk memastikan rotasi, generator angin dilengkapi dengan baling-baling cuaca yang berfungsi yang diarahkan sepanjang sumbu rotasi.

Bahan bilah yang paling umum adalah pipa PVC berdiameter besar yang dipotong memanjang. Di sepanjang tepinya, pelat logam terpaku padanya, dilas ke hub rakitan bilah. Gambar bilah jenis ini paling banyak didistribusikan di Internet.

Video tersebut menceritakan tentang generator angin yang dibuat dengan tangan

Perhitungan generator angin berbilah

Karena kita telah mengetahui bahwa generator angin horizontal jauh lebih efisien, kami akan mempertimbangkan perhitungan desainnya.

Energi angin dapat ditentukan dengan rumus
P=0,6*S*V³, dimana S adalah luas lingkaran yang dibatasi oleh ujung-ujung bilah baling-baling (sweeping area), dinyatakan dalam meter persegi, dan V adalah perkiraan kecepatan angin dalam meter per detik. Anda juga perlu memperhitungkan efisiensi kincir angin itu sendiri, yang untuk rangkaian horizontal tiga bilah akan rata-rata 40%, serta efisiensi genset, yang pada puncak karakteristik kecepatan arus adalah 80%. untuk generator dengan eksitasi dari magnet permanen dan 60% untuk generator dengan belitan eksitasi. Bahkan rata-rata 20% dayanya akan dikonsumsi oleh step-up gearbox (multiplier). Jadi, perhitungan akhir jari-jari kincir angin (yaitu, panjang bilahnya) untuk generator magnet permanen dengan daya tertentu terlihat seperti ini:
R=√(P/(0,483*V³))

Contoh: Misalkan daya yang dibutuhkan pembangkit listrik tenaga angin adalah 500 W, dan kecepatan angin rata-rata adalah 2 m/s. Kemudian menurut rumus kita harus menggunakan bilah yang panjangnya minimal 11 meter. Seperti yang Anda lihat, bahkan tenaga sekecil itu pun akan membutuhkan pembuatan generator angin dengan dimensi yang sangat besar. Kurang lebih rasional dalam kondisi pembuatan struktur do-it-yourself dengan panjang bilah tidak lebih dari satu setengah meter, generator angin hanya mampu menghasilkan daya hanya 80-90 watt bahkan dalam angin kencang.

Daya tidak cukup? Faktanya, semuanya agak berbeda, karena sebenarnya beban generator angin ditenagai oleh baterai, kincir angin hanya mengisi dayanya sesuai kemampuan terbaiknya. Oleh karena itu, kekuatan turbin angin menentukan frekuensi mampu menyuplai energi.

Generator angin yang terbuat dari generator mobil dapat membantu dalam situasi di mana tidak ada cara untuk menyambung ke saluran listrik di rumah pribadi. Atau dijadikan sebagai sumber tambahan energi alternatif. Perangkat semacam itu dapat dibuat dari bahan bekas menggunakan prestasi pengrajin. Foto dan video akan menunjukkan proses pembuatan turbin angin buatan sendiri.

Terdapat keanekaragaman spesies turbin angin dan gambar pembuatannya yang sangat besar. Tetapi desain apa pun mencakup elemen wajib berikut:

• generator;
• pisau;
• aki;
• tiang kapal;
• unit elektronik.

Selain itu, perlu dipikirkan terlebih dahulu sistem pengendalian dan distribusi tenaga listrik, menggambar diagram instalasi.

roda angin

Bilahnya mungkin merupakan bagian terpenting dari turbin angin. Pengoperasian komponen perangkat lainnya akan bergantung pada desain. Mereka terbuat dari bahan yang berbeda. Bahkan dari pipa saluran pembuangan plastik. Bilah dari pipa mudah dibuat, murah dan tidak terpengaruh oleh kelembapan. Proses pembuatan turbin angin adalah sebagai berikut:

1. Penting untuk menghitung panjang bilahnya. Diameter pipa harus sama dengan 1/5 dari total luas rekaman. Misalnya, jika panjang bilahnya satu meter, maka pipa dengan diameter 20 cm bisa digunakan.
2. Kami memotong pipa dengan gergaji ukir menjadi 4 bagian.
3. Kami membuat sayap dari satu bagian, yang akan berfungsi sebagai templat untuk memotong bilah selanjutnya.
4. Kami menghaluskan duri di tepinya dengan bahan abrasif.
5. Bilahnya dipasang pada cakram aluminium dengan strip yang dilas untuk diikat.
6. Selanjutnya, generator disekrup ke disk ini.

Setelah perakitan, roda angin perlu diseimbangkan. Itu dipasang pada tripod secara horizontal. Pengoperasiannya dilakukan di ruangan yang tertutup dari angin. Jika keseimbangannya benar, roda tidak boleh bergerak. Jika bilahnya berputar sendiri, maka bilah tersebut perlu diasah untuk menyeimbangkan seluruh struktur.

Hanya setelah prosedur ini berhasil diselesaikan, Anda harus melanjutkan untuk memeriksa keakuratan putaran bilah, bilah tersebut harus berputar pada bidang yang sama tanpa kemiringan. Kesalahan 2 mm diperbolehkan.

Tiang kapal

Untuk pembuatan tiang, pipa air tua dengan diameter minimal 15 cm, panjang sekitar 7 m cocok.Jika ada bangunan dalam jarak 30 m dari lokasi pemasangan yang dimaksudkan, maka ketinggian struktur disesuaikan ke atas. Untuk pengoperasian turbin angin yang efisien, sudu dinaikkan di atas rintangan setidaknya 1 m.

Pangkal tiang dan pasak untuk memasang kabel pria dibeton. Klem dengan baut dilas ke tiang pancang. Untuk stretch mark digunakan kabel galvanis 6 mm.

Nasihat. Tiang rakitan memiliki bobot yang cukup besar, dengan pemasangan manual akan memerlukan penyeimbang dari pipa dengan beban.

Perubahan generator

Untuk pembuatan generator kincir angin, generator dari mobil apa pun cocok. Desainnya mirip satu sama lain, dan perubahannya terjadi pada penggulungan ulang kabel stator dan pembuatan rotor pada magnet neodymium. Lubang dibor di kutub rotor untuk memasang magnet. Pasang dengan tiang bergantian. Rotor dibungkus kertas, dan rongga di antara magnet diisi dengan epoksi.

Dengan cara yang sama, Anda dapat membuat ulang mesin dari mesin cuci lama. Hanya magnet dalam hal ini yang direkatkan secara miring agar tidak lengket.

Belitan baru digulung ulang sepanjang kumparan ke gigi stator. Anda dapat membuat belitan massal, nyaman bagi siapa saja. Semakin banyak jumlah lilitan maka semakin efisien generator tersebut. Kumparan dililit dalam satu arah sesuai dengan skema tiga fase.

Generator yang sudah jadi layak untuk dicoba dan diukur datanya. Jika pada 300 rpm generator menghasilkan sekitar 30 volt, ini hasil yang bagus.

perakitan akhir

Rangka generator dilas dari pipa profil. Ekornya terbuat dari lembaran galvanis. Sumbu putar adalah tabung dengan dua bantalan. Generator dipasang pada tiang sedemikian rupa sehingga jarak sudu ke tiang minimal 25 cm.Untuk alasan keamanan, hari yang tenang harus dipilih untuk perakitan akhir dan pemasangan tiang. Bilahnya, di bawah pengaruh angin kencang, dapat bengkok dan patah pada tiang.

Untuk menggunakan baterai untuk menyalakan peralatan yang beroperasi pada 220 V, Anda perlu memasang inverter konversi tegangan. Kapasitas baterai dipilih secara individual untuk generator angin. Indikator ini tergantung pada kecepatan angin di daerah tersebut, kekuatan peralatan yang terhubung dan frekuensi penggunaannya.

Untuk mencegah baterai rusak karena pengisian daya yang berlebihan, Anda memerlukan pengontrol tegangan. Anda bisa membuatnya sendiri jika Anda memiliki pengetahuan yang cukup di bidang elektronik, atau membeli yang sudah jadi. Ada banyak pengontrol mekanisme energi alternatif di pasaran.

Nasihat. Untuk mencegah bilahnya patah saat angin kencang, perangkat sederhana dipasang - baling-baling cuaca pelindung.

Perawatan turbin angin

Generator angin, seperti perangkat lainnya, memerlukan kontrol dan pemeliharaan teknis. Untuk kelancaran pengoperasian kincir angin, pekerjaan berikut ini dilakukan secara berkala.

1. Kolektor saat ini membutuhkan perhatian paling besar. Sikat generator perlu dibersihkan, dilumasi, dan disesuaikan secara preventif setiap dua bulan.
2. Pada tanda pertama kerusakan bilah (roda gemetar dan tidak seimbang), generator angin diturunkan ke tanah dan diperbaiki.
3. Setiap tiga tahun sekali, bagian logam dilapisi dengan cat anti korosi.
4. Periksa pengencangan dan ketegangan kabel secara teratur.

Setelah instalasi selesai, Anda dapat menyambungkan peralatan dan menggunakan listrik. Setidaknya selama cuaca berangin.

Generator kincir angin DIY: video

Generator turbin angin dari generator mobil

Alternator dari mobil Kelebihan : murah, mudah dicari, sudah dirakit.

Kekurangan: Diperlukan kecepatan ekstrem, diperlukan roda gigi atau katrol, keluaran energi rendah, pengumpul arus memerlukan perawatan terus-menerus.

Kesesuaian untuk ladang angin: rendah.

Masalah utama dengan penggunaan generator otomatis untuk kincir angin- fakta bahwa mereka diciptakan untuk kecepatan sangat tinggi - untuk mendapatkan energi angin, Anda harus melakukan banyak transformasi signifikan. Bahkan kincir angin yang kecil dan relatif cepat memerlukan kecepatan 600 rpm, yang bahkan tidak cukup untuk sebuah generator otomatis. Artinya, perlu menggunakan roda gigi atau katrol agar sebagian besar energi dihabiskan untuk putaran. Generator otomatis standar bersifat elektromagnetik - yaitu, sebagian energi yang dihasilkan harus dikirim ke jangkar melalui sikat dan pengumpul arus untuk menciptakan medan magnet. Generator yang menggunakan listrik untuk menciptakan lapangan adalah yang paling tidak efisien dan paling sulit. Namun, kalibrasi lebih mudah karena fluks magnet dapat diubah dengan mengatur kekuatan medan. Selain itu, sikat dan pengumpul arus cenderung aus sehingga memerlukan perawatan yang konsisten. Generator masih dapat diputar ulang untuk menghasilkan tenaga pada kecepatan serendah mungkin. Ini mungkin merupakan metode penggantian belitan stator yang ada dengan belitan paling sering dari baja paduan tersempit.

Generator turbin angin magnetik

Generator buatan sendiri dengan magnet permanen Keuntungan: harga murah per kilowatt-jam, efisiensi tinggi. bisa mendapatkan tenaga yang besar, desain yang luar biasa kuat.

Kekurangan: Proyek yang padat karya dan sulit yang memerlukan penyelesaian dengan mesin bubut.

Kesesuaian untuk ladang angin: luar biasa.

Sejumlah percobaan telah menunjukkan bahwa generator magnet permanen buatan tangan adalah solusi yang lebih masif dan ekonomis untuk turbin angin. Ia mampu beroperasi tak tertandingi pada kecepatan putaran rendah, sementara pada kecepatan tinggi praktis menghasilkan ampli karena efisiensinya sendiri. Seringkali generator buatan tangan dibuat dari cakram rem Volvo, karena sangat kuat dan memiliki bantalan dorong terintegrasi. Karena generator semacam itu menghasilkan arus yang tidak stabil, diperlukan katup untuk mengubahnya menjadi arus konstan dan kemudian mengisi baterai. Generator tiga fasa memberikan hasil terbaik, tetapi lebih sulit untuk dibuat daripada generator satu fasa, jadi ketika membuat generator, Anda perlu memutuskan apakah Anda dapat membuat generator tiga fasa atau membatasi diri Anda pada generator satu fasa saja. tahap satu. Generator turbin angin dengan lebar 7 kaki mengeluarkan lebih dari 60 amp ke dalam baterai 12 volt, yang berarti lebih dari 700 watt. Pada daya puncaknya bahkan dapat menghasilkan 100 A. Sejauh ini kesimpulan ini lebih baik.

Konversi generator asinkron untuk kincir angin

Keuntungan alternator asinkron konvertibel: murah, mudah ditemukan, relatif mudah dilengkapi kembali, pelayanan prima pada kecepatan rendah.

Kekurangan : kapasitas yang dihasilkan dibatasi oleh hambatan dalam, tidak efisien pada kecepatan tinggi, memerlukan finishing pada mesin bubut.

Kesesuaian untuk ladang angin: sedang.

Motor listrik asinkron konvensional yang menghasilkan arus tidak stabil dapat dengan mudah ada dan dibangun kembali menjadi generator dengan magnet permanen. Eksperimen menunjukkan bahwa osilator yang dihasilkan bekerja dengan baik pada kecepatan yang sangat rendah, namun segera menjadi tidak efisien pada kecepatan tinggi. Motor asinkron tidak memiliki kabel apa pun di intinya, hanya pelat variabel dari aluminium dan baja (terlihat halus dari luar). Jika Anda mencungkil alur di tengah inti dan memasukkan magnet permanen di sana, motor listrik akan menjadi generator magnet permanen. Dalam praktiknya, generator semacam itu menghasilkan sekitar 10-20 A. Ini segera menjadi tidak efektif: dengan peningkatan kecepatan angin, jumlah ampere yang dihasilkan bertambah secara tidak drastis, sedangkan sisa kapasitas dihabiskan untuk memanaskan generator itu sendiri. Motor listrik asinkron dililitkan dengan kawat yang sangat sempit dan tidak dapat ditolong oleh arus listrik yang besar. Untuk kincir angin berukuran 7 kaki yang sama, penarikan arus puncaknya sama, hanya 25 A. Jika Anda merasa nyaman dengan arus kecil pada kecepatan angin tinggi, motor asinkron mungkin merupakan solusi yang baik. Disarankan untuk memilih motor tiga fase. Karena generator semacam itu menghasilkan arus yang tidak stabil, diperlukan katup untuk mengubahnya menjadi arus konstan dan kemudian mengisi baterai.

Generator DC Kincir Angin

Kelebihan generator DC: umum dan sudah terorganisir, beberapa bekerja dengan baik pada kecepatan rendah.

Generator turbin angin

Harga listrik terus meningkat dan hal ini memaksa pemilik rumah pedesaan mencari sumber listrik baru. Ini mungkin alternatif. yaitu sumber listrik terbarukan - ladang angin, yang disebut juga kincir angin. Mereka menghasilkan energi listrik dengan bantuan pergerakan massa udara, yaitu angin. Kincir angin stasioner mampu menyediakan listrik sepenuhnya ke bangunan tempat tinggal atau bahkan fasilitas industri kecil dan mengumpulkan sumber daya untuk menyediakan energi dalam periode tenang.

Masalah dengan pembelian generator

Dalam membangun kincir angin banyak yang dihadapkan pada kendala dalam memilih genset, namun cukup sulit untuk membelinya karena harganya yang sangat mahal, ini merupakan hal yang agak spesifik dan jumlahnya tidak banyak. Itulah mengapa Anda harus keluar dari situasi tersebut dan beradaptasi dengan kenyataan. Seringkali lebih mudah membuat generator kincir angin sendiri.

Generator bisa dibuat dari apa?

Anda dapat mengambil motor magnet permanen, generator mobil, stepper motor atau asinkron, serta generator dari generator gas yang rusak. Artinya, motor listrik apa saja dapat digunakan, karena semuanya dalam kondisi tertentu dapat berfungsi sebagai generator, tetapi dengan efisiensi yang berbeda-beda. Selain itu, perubahannya bisa serius atau tidak terlalu serius, dan terkadang memerlukan investasi sejumlah dana. Mengapa merombak? Semuanya mudah dijelaskan - semua motor ini berkecepatan tinggi, kecuali stepper, setidaknya 1000 rpm. Jika kita berbicara tentang parameter kecepatan kincir angin, maka jika dihitung dengan memperhitungkan kecepatan angin dan ukuran bangunan itu sendiri, ternyata kecepatan kincir angin, bahkan yang tercepat sekalipun, hanya berkisar antara dua ratus hingga empat ratus putaran per menit, meskipun angin kencang.

Dari generator berkecepatan rendah, hanya ada, sebagaimana telah disebutkan, motor stepper. Sebenarnya, ini adalah mesin yang memutar Anda pada sudut tertentu, yaitu langkah ketika pulsa tegangan diterapkan ke belitan. Motor seperti itu memiliki beberapa belitan, dan terdapat banyak magnet di rotornya. Semua kualitas ini memungkinkan penggunaan motor stepper sebagai generator kincir angin. Jika Anda memberikan putaran pada poros mesin tersebut dari luar, maka mesin tersebut akan mulai menghasilkan listrik secara efisien.

Untuk memastikan motor ini stepper, perlu dipastikan putarannya tersentak-sentak, tidak mulus, sehingga tercipta efek yang disebut "menempel". Ketika Anda mencoba melakukan hubungan arus pendek pada semua keluaran motor, poros mulai berputar lebih keras, maka motor ini sudah mulai menghasilkan listrik. Perlu dicatat bahwa semua motor DC diuji dengan cara ini. Artinya, jika suatu mesin diperiksa, dilakukan operasi di atas dan poros menjadi lebih sulit berputar, maka motor listrik ini dapat digunakan sebagai generator dan oleh karena itu perlu mempelajari karakteristiknya dengan cermat.

Generator kincir angin buatan sendiri

Beberapa pengrajin membuat genset sendiri. Produk buatan sendiri tersebut adalah generator satu fasa dengan sistem magnet dengan apa yang disebut kutub "cakar", mirip dengan yang digunakan pada generator mobil, tetapi "cakar" pada generator satu fasa terletak secara aksial, bukan radial. Medan magnet dihasilkan oleh delapan magnet neodymium N42 yang dipasang pada rotor. Ketika rotor mulai berputar, "cakar" menciptakan perubahan medan magnet di kumparan, yang menghasilkan tegangan bolak-balik.

Generator untuk turbin angin

• Generator angin energi 1kW.

Pembangkit untuk ladang angin dengan kekuatan 1 kW.

Harga: 32.500 rubel.

Pembangkit untuk ladang angin kekuatan 2 kW.

Harga: 40.000 rubel.

Generator untuk pembangkit listrik tenaga angin dengan kapasitas 3 kW.

Harga: 68.000 rubel.

Generator hingga 4 kW.

Harga: 85.000 rubel.

Pembangkit untuk ladang angin dengan kekuatan 5 kW.

Harga: 130.000 rubel.

Pembangkit untuk ladang angin kekuatan 6,5 kW.

Harga: 200.000 rubel.

Pembangkit untuk ladang angin kekuatan 8 kW.

Harga: 240.000 rubel.

Pembangkit untuk pembangkit listrik tenaga angin 10kW.

Pembangkit listrik tenaga angin. Cara membuat kincir angin dan generator listrik sendiri.

Bab. Catu daya ramah lingkungan

Jadi, pilihan paling populer adalah menggunakan kincir angin untuk menghasilkan listrik.

Tampaknya - yang lebih mudah, membuat kincir angin, memasang generator listrik pada porosnya dan voila! Dapatkan listrik!

Tapi tidak semuanya sesederhana itu. Mari kita lihat alasannya.

Semua kincir angin atau turbin angin digerakkan (diputar) oleh kekuatan angin. Kita telah membicarakan tentang kekuatan aliran angin. Dan yang jelas pada prinsipnya kita tidak akan bisa mendapatkan lebih banyak energi dari generator.

Karakteristik penting lainnya dari kincir angin adalah apa yang disebut. KIEV - faktor pemanfaatan energi angin. Untuk contoh kincir angin terbaik, hanya 40-45%! (Meskipun Anda dapat menemukan pernyataan tentang hampir 60-80% KIEV. Hal ini, secara halus, berlebihan dari penjual kincir angin ini. Oleh karena itu, perkirakan kincir angin tersebut akan menggunakan angin hampir sebesar 25-30% dan lakukan jangan lupa membagi daya kincir angin yang dihitung dengan 3 -4 Inilah yang sebenarnya bisa Anda dapatkan dari turbin angin jika Anda menggunakan generator listrik yang ideal.

Berbicara tentang kekuatan kincir angin. Anda mungkin tidak percaya, dan ini terlihat sangat paradoks, tetapi satu-satunya hal yang menentukan kekuatan kincir angin (kecuali kecepatan angin) adalah luasnya. Kadang-kadang disebut "daerah sapuan". Banyak rumus pembuktian matematis dan pembuktian praktis yang dapat diberikan, tetapi kekuatan kincir angin dengan satu bilah (yang menyapu - menggambarkan lingkaran dengan diameter D), dan kincir angin dengan 6 bilah dengan diameter ini adalah sama! Percaya atau tidak, tapi itu benar!

Faktanya adalah bahwa angin memandang bilah-bilah itu bukan sebagai “papan” yang terpisah dan menekan masing-masing bilah secara bergantian, tetapi sebagai sebuah lingkaran, sebuah piringan. Oleh karena itu, yang penting hanyalah luasnya, bukan jumlah bilahnya. Angin yang memutar bilah kincir angin memberinya kecepatan. Selain kecepatan sudut rotasi, sudu juga memiliki kecepatan linier. Dan akibatnya, karena ia tidak berputar dalam ruang hampa, ia mulai menghadapi hambatan udara, yang meningkat sebanding dengan pangkat tiga kecepatan. Selain itu, bilahnya bukanlah pelat datar, melainkan profil aerodinamis tertentu, yang memiliki ketebalan dan sudut putar tertentu. Dan profil ini, selama rotasi, "tersandung" di udara ruang "interblade". Dan ternyata semakin banyak daya aliran yang kita kumpulkan dengan menambah jumlah bilah, semakin besar pula hambatan udara yang dialaminya selama rotasi. Akibatnya - seperti yang tertulis di atas - kekuatan kincir angin bergantung pada luas sapuan, dan bukan pada jumlah bilahnya.

Jadi, kita sampai pada karakteristik penting lainnya dari kincir angin - kecepatan. Kecepatan kincir angin merupakan suatu nilai yang menunjukkan seberapa besar kecepatan linier sudu dibandingkan dengan kecepatan angin. Misalnya diketahui sebuah kincir angin mempunyai kecepatan 7, berarti ujung bilahnya mempunyai kecepatan linier 7 kali kecepatan angin. Dan dengan kecepatan angin 10 m/s, ujung bilahnya terbang di udara dengan kecepatan 70 m/s, yaitu 250 km/jam! Jadi saya sangat tidak menyarankan mencoba menghentikan bilahnya dengan tangan Anda. Mereka hanya memotong seperti pisau cukur.

Kita akan kembali ke kecepatan dan perhitungannya, tapi sekarang mari kita lihat mengapa ini penting khususnya untuk proses pembangkitan listrik.

Sudah lama menjadi kebiasaan di Rusia bahwa listrik dihasilkan di sini menggunakan perangkat khusus - generator. Desain generator ada banyak sekali, namun dalam hal docking dengan kincir angin, kami tertarik dengan generator listrik yang menghasilkan listrik melalui putarannya. Sebenarnya kenapa kita harus mencari kebaikan dari kebaikan. Kincir angin memberi kita rotasi, dan kita harus menggunakannya.

Jadi, ketika membangun kincir angin, Anda pasti akan menemukan kenyataan bahwa TIDAK ADA generator yang cocok untuk kincir angin. Sebenarnya, itu ada di alam, bahkan diproduksi secara massal. Namun membelinya cukup bermasalah baik dari segi harga maupun jika memungkinkan. Ini adalah hal yang terlalu spesifik, itulah mengapa harganya mahal dan jumlahnya sedikit. Oleh karena itu, Anda harus menyesuaikan apa yang ada, atau membuat generatornya sendiri.

Dan apa yang harus kita makan listrik? Dari selesai. Pilihan makanan umumnya buruk. Ini adalah motor magnet permanen, motor stepper, generator mobil, motor asinkron, generator dari generator gas mati. Secara umum, hampir semua motor listrik. Kami akan menganalisisnya secara rinci nanti. Menurut semua teori, setiap mesin listrik bersifat reversibel. Itu. motor listrik apa pun dalam kondisi yang sesuai dapat berfungsi sebagai generator. dengan tingkat efisiensi tertentu. Dengan keseriusan ini atau itu, tingkat dan harga perubahan.

Mengapa kita tidak bisa menggunakan apa yang kita punya saja? Ya, karena semuanya cepat! Tanda seru ini bisa Anda artikan sebagai tanda duka. Ya, kecuali motor stepper. Menurut definisinya, mereka bergerak lambat. Mesin lainnya - generator dirancang untuk 1000 rpm ke atas (yaitu 15-20 rpm). Kecepatan yang sesuai harus diberikan untuk mendapatkan efek sebaliknya - pembangkitan arus listrik. Misalnya, opsi yang tampaknya paling terjangkau dan termurah untuk generator yang layak sebesar 0,5 kW - mobil, menghasilkan angka 2-3 ribu rpm. Mesin mobil, meski dalam keadaan idle, tetap berputar dengan kecepatan 800 rpm. Ditambah lagi animasi motor dan puli generator minimal 1:2. Generator sudah berputar pada 1500 rpm. Dan jika Anda menyerah pada gas dan "mematikan" mesin menjadi 3-4 ribu (kasus biasa), maka generator mengeluarkan setengah kilowattnya. Pada 5-8 ribu putaran/menit.

Hal yang sama berlaku untuk motor lainnya. Apa pun yang Anda ambil - kurang dari 1000 rpm dan tidak menemukan apa pun.

Kembali ke parameter kecepatan kincir angin dan menghitung ulang dengan mempertimbangkan kecepatan angin, ukuran kincir angin, Anda akan terkejut menemukan bahwa kecepatan poros kincir angin tidak begitu tinggi. 200-400 rpm untuk kincir angin tercepat dan dengan angin kencang yang bagus!

Mari kita tambahkan pengganda, kata Anda, dan tingkatkan omset sebanyak 5-10 kali lipat! (Omong-omong, yang mengurangi kecepatan adalah gearbox. Dan yang meningkatkannya adalah pengganda). Sejujurnya, saya akan mengatakan - jadi, secara umum, itulah yang dilakukan. Namun hanya pada kincir angin yang sangat besar dan bertenaga, agar dapat memutar generator yang besar dan bertenaga. Pada kincir angin dengan daya kurang dari 500 watt, pengganda merupakan sebuah kemewahan. Pengganda bebas perawatan yang andal dan berkualitas tinggi dengan kerugian rendah merupakan perangkat yang mahal. Dan harganya masing-masing ditransfer ke biaya listrik yang dihasilkan. Oleh karena itu, penggunaan pengganda pada kincir angin "rumah" kecil tidak masuk akal dalam hal apa pun. Kecuali dia mendapatkannya secara gratis.

Dan dari generator berkecepatan rendah, kami hanya memiliki motor stepper. Apa itu motor stepper? Ini adalah mesin yang memutar porosnya pada sudut (langkah) tertentu ketika pulsa tegangan diterapkan pada belitannya. Motor seperti itu biasanya memiliki beberapa belitan, dan rotornya benar-benar dijejali magnet. Fakta yang menggembirakan ini memungkinkan penggunaan motor stepper sebagai generator. Ketika poros motor stepper diputar dari luar, ia mulai menghasilkan listrik, dan dengan sangat efisien.

"Menghitung" motor stepper itu mudah. Saat poros berputar, putarannya tidak mulus, melainkan seperti terguncang. Efek ini disebut “menempel”. Jika Anda melakukan hubungan arus pendek pada semua kabel motor, maka akan menjadi lebih sulit untuk memutar poros. Artinya motor stepper sudah menghasilkan listrik. Omong-omong, ini adalah prinsip umum pemeriksaan motor DC untuk mencari “kutu”. Jika pada saat korsleting kabel menjadi semakin sulit untuk memutar poros motor, maka motor listrik dalam hal penggunaannya sebagai generator listrik bukannya sia-sia dan masuk akal untuk menghilangkan karakteristiknya.

Tidak sulit untuk mendapatkan motor stepper berdaya rendah. Printer apa pun yang dapat dibeli di lelang online seharga 100-300 rubel berisi setidaknya 2. Yang satu “mengejar” kepala, yang lain - kertas. Pemindai - 1, drive lama 5,25 inci - juga 1. Ini kabar baik. Kabar buruknya adalah hanya motor stepper berdaya sangat rendah yang tersedia! 1-2-3 watt. Mendapatkan motor stepper dengan daya minimal 30-50 watt adalah kesuksesan yang jarang terjadi, anggap saja Anda memiliki generator yang sangat baik di saku Anda!

Di mana menggunakan stepper 2 watt? Ya, secara umum, isi daya baterai ponsel, pemutar, dll. Kekuatan ini sudah cukup. Apakah Anda membutuhkan 10-20 watt? Nah, pasang 10 mesin ini. Harganya lebih murah daripada kulit telur setelah Paskah.

Nah, jika Anda ingin mendapatkan daya 200-300 watt dari kincir angin, dan sebaiknya yang murah (perhatikan rasio biaya/pengembalian), kemungkinan besar Anda harus membuat genset sendiri. Memang sulit, tetapi sangat realistis jika Anda masih memutuskan untuk membuat pembangkit listrik tenaga angin.

Generator turbin angin 2m

Saya sarankan Anda membiasakan diri dengan pengembangan generator kincir angin kami, yang dibedakan oleh fakta bahwa magnet dan kumparan terletak secara aksial, di sepanjang sumbu rotasi generator.

Generatornya sendiri 4 fasa (perbandingan jumlah magnet dengan jumlah kumparan adalah 3/4). Hal ini dan fakta bahwa inti inti magnet terletak pada sudut terhadap magnet memungkinkan, pada generator versi terbaru, untuk mencapai efek gigi kecil. Saya tidak mengukurnya, tetapi karena generator rakitan ditarik oleh Lego dengan tangan kiri, saya berasumsi momennya tidak lebih dari 50 ... 60 gram per meter. Berat generatornya adalah 6,9 kg.

Fitur kedua adalah sirkuit magnetik - pita nanokristalin 22 mikron produksi Ukraina kami. Inti berdasarkan itu bekerja dengan kerugian yang jauh lebih rendah pada frekuensi puluhan kHz.

Core relatif mahal.

Sekarang kami sedang merancang generator serupa dengan daya 10 kW, mesin serupa (meskipun tiga fase), dan tentu saja kincir angin dengan kepala yang dapat disesuaikan (pengatur sudut bilah sentrifugal).

Generator Kincir Angin

Kincir angin dari genset mobil tanpa ubahan

Setiap “Kulibin” memiliki visinya masing-masing tentang cara membuat generator angin sederhana di rumah. Setelah lama mencari di Internet, saya mengembangkan gagasan umum tertentu. Idenya bukanlah hal baru atau unik, namun mudah diterapkan dan relatif murah.

Di toko perkakas setempat, saya membeli pipa, tee adaptor, steker, dan beberapa meter kabel 3/8-16 (sekitar 3/8-16 semua ulir). Untuk kreasi ini, saya menemukan alternator GM 7127 di stok saya. Di Internet, saya menemukan perusahaan yang menjual kumparan stator tegangan tinggi, perusahaan lain menjual transmisi, dan dari sepertiga saya membeli pengontrol elektronik untuk memudahkan memantau proses mengisi baterai saya.

Di toko perkakas setempat, saya membeli pipa, tee adaptor, steker, dan beberapa meter kabel 3/8-16 (sekitar 3/8-16 semua ulir). Untuk kreasi ini saya menemukan alternator GM 7127 di stok saya.Di Internet saya menemukan perusahaan yang menjual kumparan stator tegangan tinggi, perusahaan lain menjual transmisi, dan dari sepertiga saya membeli pengontrol elektronik untuk memudahkan pemantauan proses.

mengisi baterai saya.

Setelah dicat, seluruh mekanisme terlihat jauh lebih bagus. Saya memasang dioda kecil di bagian atas penyangga turbin dan menyambungkannya ke koil. Ini bukan generator magnet permanen. Lampu akan memungkinkan koil untuk menyala sendiri dan menunjukkan kapan alternator tidak menghasilkan muatan dan dapat diputuskan dari baterai.

Foto di atas menunjukkan bagaimana saya memasang bilah serat karbon. Saya mengecat hub dan dudukan bilahnya dengan warna putih. Masih menunggu hari tanpa angin atau hari tanpa angin untuk menguji desain saya “di lapangan”. Saya membeli alternator 7127 dari AutoZone, kit pemutakhiran stator dari ilmiah MTM, bilah dan hub serat karbon dari Picou Builders Supply, Co Inc., pipa dan komponen kecil lainnya dari toko perangkat keras lokal. Saya menghabiskan total $135,00. Setelah saya memasang mekanisme di atas menara dan menghubungkannya, saya dapat menghitung biaya per wattnya.

Saat memasang di lokasi, saya memutuskan untuk melepas bilahnya agar proses pemasangan lebih mudah dan tidak merusak bilah saat mengangkat dan memasang.

Setelah perhitungan yang lebih cermat, saya menemukan bahwa dengan panjang tiang bendera saat ini, saya tidak akan dapat memasang mekanisme dengan benar pada tempatnya. Saya memotong pipa 16″ menurut perhitungan baru, tetapi karena alasan tertentu pipa baru itu terlalu tebal 0,015″. Dengan file dan amplas setelah 2 jam saya mendapatkan diameter yang diinginkan.

Berkat seorang asisten, saya mengangkat turbin saya ke platform, tetapi ternyata di platform saya tidak dapat mengangkat dan menyeimbangkan turbin sendiri dengan benar untuk memasangnya di rak. Saat ini saya memutuskan untuk berhenti dan mengikat turbin ke platform agar jika terjadi angin kencang tidak jatuh.

Pada foto di atas Anda dapat melihat tiga buah kabel berukuran 10′ 3/4″. Anda dapat membeli di toko perangkat keras mana pun dengan harga terjangkau.

Berkat keahlian teknik saya, saya merakit kerekan berkaki tiga untuk kenyamanan mengangkat dan memasang sendiri turbin angin.

Akhirnya turbin mulai bekerja. Tetap hanya menghubungkannya ke baterai

Angin cukup kencang tadi malam, namun turbin "berada di atas". Terkadang, hembusan angin mencapai 35 – 40 mil/jam. Dengan angin seperti itu, turbin menimbulkan kebisingan, tetapi yang terpenting adalah turbin tersebut tahan terhadap pengujian tersebut. Karena keterbatasan pabrik, alternator mobil tidak mulai menghasilkan arus hingga kecepatan angin mencapai 12 mph. Tapi untuk kebutuhan saya ini banyak. Masalah dengan alternator mobil adalah pada kecepatan nol ia tidak menghasilkan atau menunjukkan tegangan, dan pada kecepatan rendah hingga arus mulai dihasilkan, ia menghabiskannya. Perubahan voltase seperti itu praktis merusak baterai saya. Saya menunda memasang turbin di tiang bendera sebentar dan membeli beberapa lonceng dan peluit untuk membuat alternator magnet permanen.

Saya memutar ulang belitan stator yang saya beli secara online. Awalnya, stator memiliki 4 lilitan kabel #14. Saya menghitung bahwa saya bisa menggantinya dengan 10 putaran kabel #18. (Beberapa tahun yang lalu, saya sudah mengganti belitan stator mobil konvensional menjadi jumlah lilitan yang lebih kecil dengan diameter kawat yang lebih besar. Dalam hal ini, motor menghasilkan lebih banyak arus dan tenaga lebih besar. Saya salah perhitungan dan membuat belitan 11 ternyata, bukannya 10 yang direncanakan. Saat meletakkan lapisan pertama (fase), semuanya berjalan seperti jarum jam, tetapi memasang 4 kabel tambahan di lapisan terakhir ternyata menjadi tugas yang sulit.

Saya mencoba membuat lubang di stator lama dengan mesin press, tetapi tidak berhasil. Putus asa untuk mendapatkan hasil dengan pers, saya membuat saku setinggi jari untuk magnet baru.

Ide saya untuk memundurkan stator secara manual gagal. Beberapa cincin belitan bersentuhan dengan inti logam dan menimbulkan korsleting. Saya harus membeli motor tape Ametek DC 38V. Saya menandai tutupnya dan memberi jarak untuk kenyamanan. Rotor dengan chamfer yang saya beli memberikan torsi awal yang baik. Saya memasang voltmeter dan dengan tarikan tangan saya mendapat tegangan lebih dari 9 volt.

Saya mengerjakan flensa untuk memasang motor/generator ke dudukan yang sama dengan yang saya gunakan untuk alternator mobil.

Stator baru ini tidak sebesar pendahulunya, generator mobil, tetapi bahkan dengan angin sepoi-sepoi, seluruh struktur tetap berfungsi. Hal ini perlu dilakukan sejak awal, tetapi seperti kata pepatah: “Kami belajar dari kesalahan!” Dioda sekering mencegah generator masuk ke mode motor. Untuk menghasilkan lebih dari 13 volt guna mengatasi hambatan baterai dan mulai mengisi daya, terdapat kekuatan angin yang cukup sebesar 7-8 mil/jam. Sepertinya usaha itu sepadan. Saya pikir kita perlu menyiapkan dokumentasi untuk model yang sukses.

Di atas Anda melihat foto baterai lama saya. Seperti yang Anda lihat, visibilitas di dalamnya tidak cukup. Saat ini saya sedang mengerjakan papan pengukur baru yang rencananya akan saya gantung di atas baterai. Papan instrumentasi akan terdiri dari indikator pengisian daya baterai, resistor beban, kipas pendingin, jembatan penyearah, pengatur pengisian daya, dan blok terminal sekering. Keesokan harinya, dengan kecepatan angin 10 mph, baterai saya terisi penuh dan pengontrol pengisian daya mengalihkan relai ke listrik. Saya menghubungkan meteran listrik dan “Oh, luar biasa!” panah di atasnya menunjukkan sedikit lebih dari 16 V pada 3 A dan 8 ohm. (Saya menghubungkan empat resistor 2 ohm 100W secara seri.) Bukan awal yang buruk!

Ini adalah foto mekanisme pemintalan yang sedang saya kerjakan. Generator Ametek dipasang di sebelah kanan, dan ekornya dipasang pada bagian pipa yang melengkung di belakang. Pada angin yang sangat kencang, seluruh struktur generator berputar melawan arah angin, mengangkat dan membungkus ekornya. Segera setelah hari yang tenang tiba, saya akan mulai memasang kembali struktur yang diperbarui. Dengan kecepatan angin 40 mph, bilahnya berputar melawan tiang bendera dan mengeluarkan suara seperti helikopter yang mencoba mendarat di atap rumah saya. Para tetangga mulai mengeluh dan ini menjadi insentif tambahan untuk pengerjaan ulang.

Saya menghubungkan motor pita ke mekanisme rotasi. Namun masih terlalu dini untuk memasang seluruh struktur sampai saya menyelesaikan motornya. Ketika saya membukanya, saya memutuskan untuk mengganti bantalannya dan menutupinya dengan lapisan cat pelindung untuk melindunginya dari cuaca buruk.

Mungkin tidak terlihat pada gambar, namun panah gaya angin sudah mencapai angka 13 mil/jam, yaitu 10 A pada tegangan 20 V = 200 watt.

Cara membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri dari generator mobil

Pilihan desain kincir angin

Rotor vertikal harus dipasang di bagian bawah karena bobot dan dimensinya yang besar, dimana kecepatan angin 2 kali lebih rendah sehingga mengurangi daya instalasi sebanyak 8 kali lipat. Dalam beberapa kasus, mereka digunakan karena lebih sedikit kebisingan, kurangnya orientasi terhadap angin, kecepatan awal yang rendah dan kemudahan penggunaan.

Jumlah bilah paling sering dipilih tidak lebih dari tiga, karena kecepatan putaran yang tinggi dan kebisingan yang lebih sedikit. Saat angin kencang, bilahnya bisa runtuh, tetapi dalam desain industri, sudut putaran bilahnya berubah, sehingga memungkinkan untuk mengatur kecepatan dan mengurangi gemuruh.

Perubahan osilator

Pembuatan rotor

Perakitan kincir angin

Generator angin diservis sebagai berikut:

• memeriksa dan menyetel pengencang. Autogenerator tanpa perubahan pada generator angin tidak cocok, karena memerlukan kecepatan putaran yang tinggi. Gearbox tidak menyelesaikan masalah, karena resistensi terhadap rotasi meningkat. Tanpa pengalaman tertentu, sulit membuat unit yang efektif dengan tangan Anda sendiri. Kincir angin yang dibuat dengan baik akan dengan mudah menghasilkan tenaga hingga 1 kW.

  Cara membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri dari generator mobil

  
  Cara membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri dari sekolah reparasi generator mobil. Isi 1 Pilihan

Generator do-it-yourself dari generator mobil

Salah satu sumber energi alternatif yang paling efisien adalah turbin angin. Panel surya menjadi populer, namun sejauh ini listrik yang dihasilkannya 3 kali lebih mahal dibandingkan pembangkit listrik tenaga angin. Selain itu, matahari tidak bersinar sepanjang waktu, cuaca mendung mengurangi produktivitas hingga 5 kali lipat, dan efisiensi panel surya menurun sebesar 5% setiap tahunnya.

Seperti apa generator angin dari generator mobil

Pilihan desain kincir angin

Generator angin dapat memiliki dua susunan sumbu. Preferensi diberikan pada horizontal karena biaya lebih rendah dan efisiensi 2 kali lebih tinggi.

Pemandangan turbin angin dengan sumbu horizontal

Rotor vertikal harus dipasang di bagian bawah karena bobot dan dimensinya yang besar, dimana kecepatan angin 2 kali lebih rendah sehingga mengurangi daya instalasi sebanyak 8 kali lipat. Dalam beberapa kasus, mereka digunakan karena lebih sedikit kebisingan, kurangnya orientasi terhadap angin, genset do-it-yourself dari genset mobil kecepatan awal yang rendah dan kemudahan penggunaan.

Jika pemandu khusus dibuat untuk unit vertikal drum, produktivitas akan meningkat, dan pemisahan dari angin kencang akan dikecualikan. Desainnya rumit, tapi hasilnya sepadan.

Jumlah bilah paling sering dipilih tidak lebih dari otomotif ketiga, karena kecepatan putaran yang tinggi dan lebih sedikit kebisingan. Saat angin kencang, bilahnya bisa runtuh, tetapi dalam desain industri, sudut putaran bilahnya berubah, sehingga memungkinkan untuk mengatur kecepatan dan mengurangi gemuruh.

Generator angin untuk 1 kW produksi industri, bersama dengan satu set lengkap, berharga sekitar 50 ribu rubel. dan lebih tinggi. Bagi sebagian besar pengguna, jumlah ini terlalu besar.

Jika Anda memiliki keterampilan dan bahan yang diperlukan, Anda dapat membuat kincir angin dengan tangan Anda sendiri.

Perubahan osilator

Saat ini, kincir angin dari genset mobil dirancang secara menyeluruh untuk DIY. Bagi banyak pengendara, mobil itu bisa tergeletak begitu saja di garasi. Sekalipun ada kerusakan, suku cadangnya mungkin berguna, karena pengerjaan ulang yang menyeluruh masih diperlukan. Generator memerlukan kecepatan tinggi, yang hanya dapat dihasilkan oleh angin kencang. Dengan dominasi angin lemah, perangkat ini tidak cocok sebagai generator angin, bahkan dengan perubahan kecepatan yang lebih rendah.

Sebelum Anda mulai membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri, Anda harus ingat bahwa itu juga memerlukan pengontrol, baterai, dan inverter, yang disusun secara seri satu demi satu.

Seperti apa turbin angin lengkapnya?

Secara umum, pembangunannya akan memakan banyak biaya. Selain itu, baterai harus diganti dengan yang baru dari waktu ke waktu.

Pembuatan rotor

Rotor osilator memiliki belitan eksitasi elektromagnetik, yang memerlukan elektronik kontrol tambahan dan sikat dengan kolektor.

Jika Anda membuatnya sendiri untuk magnet permanen, desainnya dapat disederhanakan dengan melepas kolektornya. Selain itu, belitan stator juga perlu dimundurkan agar perangkat berputar dari kecepatan tinggi ke kecepatan rendah. Rotor besi juga perlu dibuat ulang, yang menutup garis magnet ke dirinya sendiri dan akibatnya, arus pada kumparan stator tidak akan dihasilkan. Gambar di bawah menunjukkan osilator yang dibongkar.

Generator dibongkar

Nosel non-magnetik pada poros rotor lama dibuat dari aluminium. Kemudian perban pipa baja dipasang di atasnya dengan interferensi. Penandaan dibuat di atasnya, dan magnet neodymium persegi panjang dengan kutub bergantian direkatkan dengan lem super. Resin epoksi dituangkan di antara keduanya, setelah itu permukaannya diratakan.

Rotor magnet neodymium buatan sendiri

Generator menghasilkan tenaga yang cukup bila berputar sekitar 6000 rpm. Agar efektif pada 600 rpm, belitan stator harus digulung ulang sehingga jumlah belitannya bertambah 5 kali lipat. Penampang kawat harus dikurangi.

Untuk mendapatkan sumber energi yang kuat, Anda memerlukan generator kincir angin buatan sendiri dengan magnet neodymium.

Kekurangan dari generator supermagnet adalah magnetnya lengket, sehingga porosnya sulit digerakkan.

Untuk menguranginya, magnet direkatkan dengan sedikit miring. Selain itu, bilahnya juga harus dibuat lebih besar. Medan magnet akan berkurang jika Anda memilah semua pelat stator, memisahkannya dengan pisau dan palu. Kemudian diratakan pada landasan dengan palu karet. Perakitan stator dilakukan pada peralatan khusus dengan pelat dijepit dengan klem.

Roda angin DIY

Bilahnya terbuat dari pipa plastik atau duralumin yang diameternya 20% dari ukuran rekaman. Sebuah pipa meteran yang diameternya 20 cm dipotong memanjang menjadi 4 bagian sama besar. Sayap dibuat dari satu bagian, dan bagian berikutnya dibuat setelahnya, dengan menggunakannya sebagai templat. Tepi bilah dibulatkan dan digiling untuk menghilangkan gerinda. Bilahnya dipasang pada cakram lama dari gergaji bundar, menggerinda giginya dan mengebor lubang untuk pemasangan.

Bilah dengan segmen biasanya digunakan untuk media yang tidak dapat dimampatkan. Profil udara harus memiliki bentuk yang rumit untuk memastikan kinerja tinggi. Pekerjaan utama dilakukan oleh ujung luar bilah. Pengrajin membuatnya dengan stiletto, karena bagian dalam dekat rotor tidak berfungsi. Gambar di bawah menunjukkan desain seperti itu, di mana bilahnya dilas ke batang baja bundar.

Pemandangan roda angin berbilah empat

Roda angin dipasang secara horizontal pada tripod dan diseimbangkan dengan cara menggerinda bilahnya hingga strukturnya seimbang. Mereka harus berputar pada bidang yang sama dengan ketidaksejajaran tidak lebih dari 2 mm.

Perakitan kincir angin

Diameter poros roda angin minimal harus 20 mm. Jika generatornya lebih kecil, poros harus dipasang secara koaksial, menghubungkannya dengan kopling. Roda angin dipasang pada kunci dan juga diikat dengan mur yang disekrup ke porosnya.

Bingkai perangkat terbuat dari pipa profil. Sumbu putarannya berupa pipa yang dipasang pada dua bantalan. Itu melekat pada bagian atas tiang. Baling-baling cuaca dipotong dari lembaran galvanis berukuran 40x60 cm dan diikat dengan baut. Panjang ekornya 1,5 m, jarak bilah ke tiang minimal 25 cm, agar tidak patah bila ditekuk karena angin kencang.

Generator berfungsi untuk mengisi ulang baterai, yang seharusnya menyuplai peralatan rumah tangga dengan tegangan 220V.

Inverter diperlukan untuk mengubah tegangan. Jika baterai diputar dengan cepat, baterai bisa rusak karena arus pengisian yang besar. Untuk mencegah hal ini terjadi, Anda harus memasang pengontrol tegangan. Anda bisa membelinya atau membuatnya sendiri.

Generator angin diservis sebagai berikut:

1. penyesuaian, pembersihan dan pelumasan pengumpul arus setiap 2 bulan;
2. perbaikan bilah jika terjadi ketidakseimbangan dan getaran;
3. pengecatan bagian logam setelah 3 tahun;
4. memeriksa dan menyetel pengencang.

Autogenerator tanpa perubahan pada generator angin kurang cocok karena memerlukan kecepatan putaran yang tinggi. Gearbox tidak menyelesaikan masalah, karena resistensi terhadap rotasi meningkat. Tanpa pengalaman tertentu, sulit membuat unit yang efektif dengan tangan Anda sendiri. Kincir angin yang dibuat dengan baik akan dengan mudah menghasilkan tenaga hingga 1 kW.

Generator do-it-yourself dari generator mobil

Genset mobil merupakan genset yang paling terjangkau, dan jika Anda berencana membuat genset angin, maka genset mobillah yang langsung terlintas di benak Anda saat mencari genset. Namun tanpa perubahan magnet dan pemutaran ulang stator, tidak cocok untuk kincir angin, karena kecepatan pengoperasian generator mobil adalah 1200-6000 rpm.

Oleh karena itu, untuk menghilangkan kumparan eksitasi, rotor diubah menjadi magnet neodymium, dan untuk menaikkan tegangan, stator digulung ulang dengan kawat yang lebih tipis. Hasilnya adalah generator dengan daya 150-300 watt dengan kecepatan 10 m/s tanpa menggunakan pengali (reducer). Sekrup ditempatkan pada generator yang dikonversi dengan diameter 1,2-1,8 meter.

Harga genset mobil sendiri sangat terjangkau dan Anda dapat dengan mudah membelinya bekas atau baru di toko, harganya tidak mahal. Tetapi untuk membuat ulang generator, Anda memerlukan magnet neodymium, kawat untuk memutar ulang, dan ini masih membuang-buang uang. Jadi, tentunya Anda harus bisa melakukan ini, jika tidak, Anda bisa merusak segalanya dan membuangnya ke tempat sampah. Tanpa ubahan, genset bisa digunakan jika dibuat pengali, misalnya perbandingan gigi dibuat 1:10, maka pada putaran 120 rpm baterai 12 volt akan mulai mengisi daya. Dalam hal ini, kumparan eksitasi (rotor) akan mengkonsumsi sekitar 30-40 watt, dan sisanya akan masuk ke baterai.

Namun jika dilakukan dengan multiplier tentunya akan mendapatkan generator angin yang bertenaga dan besar, namun dengan angin yang kecil maka kumparan eksitasi akan mengkonsumsi 30-40 watt dan baterai akan mendapat sedikit. Pengoperasian normal mungkin akan menghasilkan angin dengan kecepatan 5 m/s. Dalam hal ini, sekrup untuk kincir angin tersebut harus berdiameter sekitar 3 meter. Hasilnya adalah struktur yang rumit dan berat. Dan yang paling sulit adalah menemukan pengganda yang sudah jadi, cocok dengan sedikit perubahan, atau membuat pengganda buatan sendiri. Menurut saya membuat pengganda lebih sulit dan mahal daripada mengubah generator menjadi magnet dan memutar ulang stator.

Jika auto-generator digunakan tanpa perubahan, maka auto-generator akan mulai mengisi baterai 12 volt pada 1200 rpm. Saya sendiri tidak mengecek berapa kecepatan pengisian dimulai, namun setelah lama mencari di Internet saya menemukan beberapa informasi yang menunjukkan bahwa pada 1200 rpm baterai mulai mengisi daya. Ada yang menyebutkan bahwa generator mengisi daya pada 700-800 rpm, tetapi hal ini tidak dapat diverifikasi. Dari foto stator saya tentukan bahwa belitan stator generator VAZ modern terdiri dari 18 kumparan, dan setiap kumparan memiliki 5 lilitan. Saya menghitung tegangan apa yang harus dihasilkan sesuai dengan rumus dari artikel ini Perhitungan generator. Alhasil, kebetulan saya punya 14 volt di putaran 1200 rpm. Tentu saja generatornya tidak semuanya sama dan saya membaca sekitar 7 lilitan kumparan, bukan lima, tetapi pada dasarnya 5 lilitan kumparan, yang berarti 14 volt masih tercapai pada 1200 rpm, kita akan melanjutkannya lebih jauh. .

Baling-baling berbilah dua pada generator tanpa perubahan

>

Karena kecepatan baling-baling bertambah secara linier bergantung pada kecepatan angin, maka (1339:8*7 = 1171 rpm) pada 7 m/s baterai akan mulai mengisi daya. Pada 8 m/s, daya yang diharapkan, sekali lagi, menurut perhitungan, seharusnya (14:1200*1339=15.6 volt) (15.6-13=2.6:0.4=6.5 amps*13=84.5 watt). Kekuatan sekrup yang berguna, dilihat dari tangkapan layar, adalah 100 watt, sehingga sekrup akan dengan bebas menarik generator dan akan menghasilkan putaran lebih banyak daripada yang ditunjukkan saat beban kurang. Akibatnya, seharusnya 84,5 watt berasal dari generator dengan kecepatan 8 m/s, tetapi kumparan eksitasi mengkonsumsi sekitar 30-40 watt, yang berarti hanya energi 40-50 watt yang akan masuk ke baterai. Tentu saja sangat kecil, karena generator yang diubah menjadi magnet dan diputar ulang dengan kecepatan angin yang sama pada 500-600 rpm akan menghasilkan tenaga tiga kali lebih besar.

Dengan kecepatan angin 10 m / s, putarannya adalah (1339: 8 * 10 = 1673 rpm), tegangan saat idle adalah (14: 1200 * 1673 = 19,5 volt), dan di bawah beban, baterai akan menjadi ( 19,5-13 = 6,5: 0,4 = 16,2 ampere *13=210 watt). Hasilnya daya 210 watt dikurangi 40 watt per koil, menyisakan daya yang bisa digunakan sebesar 170 watt. Pada 12 m / s akan menjadi seperti ini rpm 2008, tegangan tanpa beban 23,4 volt, arus 26 amp, minus 3 amp untuk eksitasi, dan arus pengisian baterai 23 amp, daya 300 watt.

Jika Anda membuat sekrup dengan diameter lebih kecil, maka kecepatannya akan meningkat lebih banyak lagi, tetapi sekrup tersebut tidak akan menarik generator ketika mencapai ambang batas pengisian baterai. Saya menghitung opsi yang berbeda saat menulis artikel ini dan baling-baling dua bilah ternyata paling optimal untuk generator tanpa perubahan.

Pada prinsipnya, jika Anda mengandalkan angin dengan kecepatan 7 m/s ke atas, maka generator angin tersebut akan bekerja dengan baik dan menghasilkan 300 watt pada 12 m/s. Pada saat yang sama, harga kincir angin akan cukup kecil, pada kenyataannya, hanya harga generator, dan sekrup dan sisanya dapat dibuat dari apa yang ada. Hanya sekrup saja yang harus dikerjakan sesuai perhitungan.

Generator yang diubah dengan benar mulai mengisi daya dari 4 m / s, pada 5 m / s arus pengisian sudah 2 ampere, sedangkan karena rotor menggunakan magnet, semua arus mengalir ke baterai. Pada kecepatan 7 m/s arus pengisiannya 4-5 ampere, dan pada kecepatan 10 m/s sudah menjadi 8-10 ampere. Ternyata hanya pada angin kencang 10-12 m/s saja generator tanpa ubahan bisa dibandingkan dengan yang diubah, namun tidak akan menghasilkan apa-apa pada angin kurang dari 8 m/s.

Generator mobil yang bersemangat sendiri

Kumparan eksitasi dapat diberi daya dari generator itu sendiri, minus dari rumahan, dan plus dari baut positif. Dan di gigi rotor Anda perlu memasang beberapa magnet kecil untuk eksitasi sendiri. Untuk melakukan ini, Anda dapat mengebor lubang dengan bor dan menempelkan magnet neodymium kecil pada lem. Jika tidak ada magnet neodymium, Anda dapat memasukkan magnet ferit biasa dari speaker, jika kecil, lalu mengebornya dan memasukkannya, atau meletakkannya di antara cakar dan mengisinya dengan epoksi.

Bisa juga menggunakan yang disebut tablet, yaitu relay-regulator seperti pada mobil, yang akan mematikan eksitasi jika tegangan aki mencapai 14,2 volt, agar tidak overcharge. Gambar di bawah ini adalah rangkaian generator eksitasi diri. Secara umum, generator itu sendiri tereksitasi karena rotor memiliki sisa magnetisasi, tetapi ini terjadi pada kecepatan tinggi, lebih baik menambahkan magnet untuk keandalan. Regulator relai disertakan dalam rangkaian, tetapi dapat dikecualikan. Dioda decoupling diperlukan agar baterai tidak habis karena tanpa dioda arus akan mengalir ke belitan eksitasi (rotor).

>

Karena generator angin akan berukuran sangat kecil dengan baling-baling hanya berdiameter 1 meter, maka tidak diperlukan perlindungan terhadap angin kencang dan tidak akan terjadi apa-apa jika terdapat tiang yang kuat dan baling-baling yang kuat.

Ada genset yang 28 volt, tapi kalau dipakai untuk mengisi baterai 12 volt, maka putarannya perlu setengahnya, sekitar 600 rpm. Tetapi karena tegangannya bukan 28 volt, melainkan 14 volt, maka kumparan eksitasi hanya akan memberikan daya setengahnya dan tegangan generator akan lebih kecil, sehingga tidak ada hasil. Tentu saja anda dapat mencoba pada generator yang statornya dililitkan pada 28 volt, pasang rotor pada 12 volt, maka akan lebih baik dan pengisian akan dimulai lebih awal, tetapi kemudian Anda memerlukan dua generator yang identik untuk menggantikan rotor, atau cari rotor atau stator terpisah.

Sebelum mulai bekerja, Anda perlu memutuskan jenis perangkat apa yang ingin Anda buat, karena ada beberapa jenis turbin angin:

• berputar;
• aksial, pada magnet, dll.

Ada dua posisi sumbu:

• horizontal - yang paling umum, efisiensi jenis ini 2 kali lebih besar;
• vertikal - dipasang di bagian bawah, karena memiliki banyak bobot. Dan angin di bawah 2 kali lebih tenang sehingga daya perangkat berkurang 8 kali lipat.Keuntungannya adalah lebih sedikit kebisingan dan kemudahan penggunaan.

Terlepas dari jenis konstruksinya, untuk pembuatan generator angin buatan sendiri, siapkan:

• generator mobil;
• voltmeter;
• relai pengisian baterai;
• pengatur tegangan untuk arus bolak-balik;
• bahan untuk pembuatan bilah;
• baterai asam atau helium;
• sebuah kotak untuk menutup kawat;
• kapasitas (panci stainless atau ember aluminium);
• saklar 12 volt;
• kabel listrik tiga inti (penampang tidak kurang dari 2,5 mm2);
• pipa air tua (diameter minimal 15 mm, panjang 7 m);
• lampu pengisian daya;
• empat baut dengan mur dan ring;
• klem logam untuk mengencangkan.

Selain itu, Anda perlu memiliki alat khusus untuk bekerja:

• penggiling dengan cakram;
• penanda;
• Obeng;
• bor dan latihan;
• gunting logam;
• satu set kunci pas;
• kunci gas dengan nomor berbeda;
• pemotong kawat;
• rolet.

Kincir angin berputar

Kincir angin putar (yang paling mudah dibuat) biasanya dirakit dari dua atau empat bilah. Desainnya sederhana, sehingga setiap orang dapat membuat kincir angin dari genset mobil, tanpa banyak perubahan dan biaya. Kekuatan alat semacam itu cukup untuk memasok energi ke rumah taman kecil.

Generator untuk kincir angin dipilih sesuai dengan daya yang diinginkan. Jika kita menggunakan generator 12 volt sebagai dasar, maka kita mendapatkan perangkat hingga 5 kW. Bilah-bilah rotor harus berukuran sama, maka kincir angin dari genset mobil akan bekerja dengan baik.

Selain itu, kekuatan struktur akan bergantung pada angin - seberapa cepat angin bertiup pada bilahnya. Kincir angin mulai berputar dengan kecepatan 2 m/cm, dan dengan produktivitas yang lebih tinggi maka akan bekerja pada kecepatan 12 m/s. Efisiensi pengoperasiannya dipengaruhi oleh ukuran bilah yang akan dihembuskan angin. Pengukuran harus akurat.

Cara membuat generator angin

1. Tahap pertama adalah persiapan rotor. Wadah logam (panci, ember) diambil. Dengan menggunakan spidol dan pita pengukur, empat bagian yang identik ditandai. Wadah dipotong menjadi pisau dengan gunting logam atau penggiling, tanpa dipotong sampai habis. Bilahnya sedikit menekuk di bagian tepinya, sehingga kecepatan putarannya meningkat.Jangan gunakan bahan timah berdinding tipis untuk bilahnya atau mengambil wadah galvanis - bahan ini dapat berubah bentuk dan memanas di bawah beban.
2. Arah putaran katrol ditentukan. Putar ke kanan dan kiri. Biasanya katrol berputar searah jarum jam, namun bisa juga berlawanan arah jarum jam.
3. Hubungkan rotor ke generator. Dengan menggunakan bor, lubang dibuat di bagian bawah tangki dan katrol generator. Harus simetris agar tidak terjadi ketidakseimbangan pada saat pergerakan sudu. Pasang wadah beserta sudu ke generator (katrol) dengan baut dengan diameter yang sesuai.
4. Perangkat yang dihasilkan ditempatkan pada tiang, yang terbuat dari pipa tua yang ditebar. Jika terdapat bangunan pada jarak 30 m dari bangunan, maka ketinggian tiang harus ditambah. Tingginya harus 1 m dari bangunan tersebut, maka kincir angin akan bekerja lebih baik, karena tidak ada hambatan angin. Kami memperbaikinya dengan penjepit logam.
5. Kemudian kabel listrik dipasang dan rangkaian tertutup dipasang. Semua kontak terhubung ke konektor yang sesuai. Kabel dipasang pada tiang.
6. Pada tahap terakhir, inverter, baterai, instrumentasi dan penerangan dihubungkan. Hubungkan inverter dan aki dengan kabel (bagian 3 mm persegi dan ukuran 1 meter), dan untuk bagian selebihnya cukup dengan diameter 2 mm persegi.

Generator angin buatan sendiri dari generator mobil sudah siap.

Kelebihan dan kekurangan desain

Seperti semua perangkat, generator angin memiliki sisi positif dan negatifnya.

Pemeliharaan perangkat

Agar kincir angin dapat bekerja bertahun-tahun dan tanpa gangguan, perlu dilakukan pengendalian teknis dan pemeliharaan secara berkala.

1. Bersihkan, lumasi dan sesuaikan pengumpul arus setiap 2 bulan sekali.
2. Perbaiki bilah jika terjadi getaran dan ketidakseimbangan selama rotasi.
3. Setiap 3 tahun sekali, cat elemen logam dengan cat anti korosi.
4. Periksa dan setel jangkar tiang dan kabel.

Efisiensi perangkat dipengaruhi oleh area tempat generator angin dipasang (gurun, keberadaan angin). Namun bagaimanapun juga, memiliki sumber energi ini, yang tidak bergantung pada pasokan listrik stasioner, tidak akan pernah berlebihan.