Principiul general de funcționare

Corpul principal de lucru al generatorului eolian sunt paletele, care rotesc vântul. În funcție de locația axei de rotație, turbinele eoliene sunt împărțite în orizontale și verticale:

• Turbine eoliene orizontale cea mai răspândită. Paletele lor au un design similar cu elicea unui avion: în prima aproximare, acestea sunt plăci înclinate față de planul de rotație, care transformă o parte din sarcină din presiunea vântului în rotație. O caracteristică importantă a unui generator eolian orizontal este necesitatea de a asigura rotația ansamblului lamei în conformitate cu direcția vântului, deoarece eficiența maximă este asigurată atunci când direcția vântului este perpendiculară pe planul de rotație.
• lame generator eolian vertical au o formă convex-concavă. Deoarece raționalizarea părții convexe este mai mare decât partea concavă, un astfel de generator eolian se rotește întotdeauna în aceeași direcție, indiferent de direcția vântului, ceea ce face ca mecanismul rotativ să nu fie necesar, spre deosebire de morile de vânt orizontale. În același timp, datorită faptului că în orice moment numai o parte a lamelor efectuează lucrări utile, iar restul se opun doar rotației, Eficiența unei mori de vânt verticale este mult mai mică decât cea a uneia orizontale.: dacă pentru un generator eolian orizontal cu trei pale această cifră ajunge la 45%, atunci pentru unul vertical nu va depăși 25%.

Deoarece viteza medie a vântului în Rusia este scăzută, chiar și o moară de vânt mare se va roti destul de lent de cele mai multe ori. Pentru a asigura o alimentare suficientă, acesta trebuie conectat la generator printr-o cutie de viteze, curea sau curea de viteze. Într-o moară de vânt orizontală, ansamblul lamă-angrenaj-generator este montat pe un cap pivotant care le permite să urmeze direcția vântului. Este important de reținut că capul pivotant trebuie să aibă un limitator care să-l împiedice să facă o rotire completă, deoarece în caz contrar cablurile de la generator vor fi întrerupte (opțiunea de folosire a șaibelor de contact care permit capului să se rotească liber este mai complicată) . Pentru a asigura rotația, generatorul eolian este completat de o giruetă de lucru direcționată de-a lungul axei de rotație.

Cel mai comun material al lamei este țeava PVC cu diametru mare tăiată pe lungime. De-a lungul marginii, plăci metalice sunt nituite pe ele, sudate pe butucul ansamblului lamei. Desenele acestui tip de lame sunt cele mai răspândite pe internet.

Videoclipul vorbește despre un generator eolian realizat manual

Calculul unui generator eolian cu pale

Deoarece am aflat deja că un generator eolian orizontal este mult mai eficient, vom lua în considerare calculul designului său.

Energia eoliană poate fi determinată prin formulă
P=0,6*S*V³, unde S este aria cercului descrisă de capetele palelor elicei (zona de măturare), exprimată în metri pătrați, iar V este viteza estimată a vântului în metri pe secundă. De asemenea, trebuie să luați în considerare eficiența morii de vânt în sine, care pentru un circuit orizontal cu trei lame va avea o medie de 40%, precum și eficiența grupului generator, care la vârful caracteristicii vitezei curente este de 80% pentru un generator cu excitație de la magneți permanenți și 60% pentru un generator cu înfășurare de excitație. Chiar și o medie de 20% din putere va fi consumată de o cutie de viteze step-up (multiplicator). Astfel, calculul final al razei morii de vânt (adică lungimea lamei sale) pentru o putere dată a unui generator cu magnet permanent arată astfel:
R=√(P/(0,483*V³))

Exemplu: Să luăm puterea necesară a centralei eoliene ca 500 W și viteza medie a vântului ca 2 m/s. Apoi, conform formulei noastre, va trebui să folosim lame cu o lungime de cel puțin 11 metri. După cum puteți vedea, chiar și o putere atât de mică va necesita crearea unui generator eolian de dimensiuni colosale. Pentru mai mult sau mai puțin rațional în condițiile realizării de structuri bricolaj cu o lungime a lamei de cel mult un metru și jumătate, generatorul eolian va putea produce doar 80-90 de wați de putere chiar și în vânt puternic.

Nu este suficientă putere? De fapt, totul este oarecum diferit, deoarece, de fapt, sarcina generatorului eolian este alimentată de baterii, moara de vânt le încarcă numai cât mai bine. Prin urmare, puterea turbinei eoliene determină frecvența cu care va putea furniza energie.

Un generator eolian fabricat dintr-un generator auto poate ajuta într-o situație în care nu există nicio modalitate de conectare la o linie electrică într-o casă privată. Sau servește ca sursă auxiliară de energie alternativă. Un astfel de dispozitiv poate fi realizat din materiale improvizate, folosind realizările meșterilor. Fotografiile și videoclipurile vor demonstra procesul de creare a unei turbine eoliene de casă.

Există o mare diversitate de specii de turbine eoliene și desene ale fabricării lor. Dar orice design include următoarele elemente obligatorii:

• generator;
• lame;
• Acumulator;
• catarg;
• unitatea electronică.

În plus, este necesar să vă gândiți în prealabil la sistemul de control și distribuție a energiei electrice, să desenați o diagramă de instalare.

roata de vant

Paletele sunt poate cea mai importantă parte a unei turbine eoliene. Funcționarea componentelor rămase ale dispozitivului va depinde de design. Sunt realizate din materiale diferite. Chiar și dintr-o conductă de canalizare din plastic. Lamele dintr-o țeavă sunt ușor de fabricat, sunt ieftine și nu sunt afectate de umiditate. Procesul de fabricație a turbinelor eoliene este următorul:

1. Este necesar să se calculeze lungimea lamei. Diametrul conductei trebuie să fie egal cu 1/5 din filmarea totală. De exemplu, dacă lama are o lungime de un metru, atunci o țeavă cu un diametru de 20 cm va fi potrivită.
2. Tăiem țeava cu un puzzle în 4 părți.
3. Facem o aripă dintr-o singură parte, care va servi ca șablon pentru tăierea lamelor ulterioare.
4. Netezim bavurile de pe margini cu un abraziv.
5. Lamele sunt fixate pe un disc de aluminiu cu benzi sudate pentru fixare.
6. În continuare, generatorul este înșurubat pe acest disc.

După asamblare, roata vântului trebuie echilibrată. Este montat pe un trepied orizontal. Operația se efectuează într-o încăpere închisă de vânt. Dacă echilibrul este corect, roata nu trebuie să se miște. Dacă lamele se rotesc singure, atunci acestea trebuie ascuțite pentru a echilibra întreaga structură.

Numai după finalizarea cu succes a acestei proceduri, ar trebui să treceți la verificarea preciziei de rotație a lamelor, acestea ar trebui să se rotească în același plan fără deformare. Este permisă o eroare de 2 mm.

Catarg

Pentru fabricarea catargului, este potrivită o conductă de apă veche cu un diametru de cel puțin 15 cm, o lungime de aproximativ 7 m. Dacă există clădiri la 30 m de locul de instalare prevăzut, atunci înălțimea structurii este ajustată. în sus. Pentru funcționarea eficientă a turbinei eoliene, paleta este ridicată deasupra obstacolului cu cel puțin 1 m.

Baza catargului și cuiele pentru fixarea cablurilor sunt betonate. Clemele cu șuruburi sunt sudate pe țăruși. Pentru vergeturi se foloseste un cablu galvanizat de 6 mm.

Sfat. Catargul asamblat are o greutate considerabilă, la instalarea manuală veți avea nevoie de o contragreutate dintr-o țeavă cu sarcină.

Modificarea generatorului

Pentru fabricarea unui generator de moară de vânt, este potrivit un generator de la orice mașină. Designul lor este similar unul cu celălalt, iar modificarea se reduce la rebobinarea firului statorului și realizarea rotorului pe magneți de neodim. Sunt găurite în polii rotorului pentru a fixa magneții. Instalați-le prin alternarea stâlpilor. Rotorul este învelit în hârtie, iar golurile dintre magneți sunt umplute cu epoxid.

În același mod, puteți reface motorul dintr-o mașină de spălat veche. Doar magneții în acest caz sunt lipiți într-un unghi pentru a evita lipirea.

Noua înfășurare este rebobinată de-a lungul bobinei pe dintele statorului. Puteți face o înfășurare în vrac, este convenabil pentru oricine. Cu cât este mai mare numărul de spire, cu atât generatorul va fi mai eficient. Bobinele sunt înfășurate într-o direcție conform unei scheme trifazate.

Generatorul finit merită încercat și măsurat datele. Dacă la 300 rpm generatorul produce aproximativ 30 volți, acesta este un rezultat bun.

Asamblarea finala

Cadrul generatorului este sudat dintr-o țeavă profilată. Coada este realizată din tablă zincată. Axa de rotație este un tub cu doi rulmenți. Generatorul este atasat de catarg in asa fel incat distanta de la lama la catarg sa fie de minim 25 cm.Din motive de siguranta, pentru asamblarea si montarea finala a catargului trebuie sa se aleaga o zi linistita. Lamele sub influența unui vânt puternic se pot îndoi și rupe pe catarg.

Pentru a utiliza baterii pentru alimentarea echipamentelor care funcționează la 220 V, va trebui să instalați un invertor de conversie a tensiunii. Capacitatea bateriei este selectată individual pentru generatorul eolian. Acest indicator depinde de viteza vântului din zonă, de puterea echipamentului conectat și de frecvența utilizării acestuia.

Pentru a preveni defectarea bateriei de la supraîncărcare, veți avea nevoie de un controler de tensiune. Îl poți face singur dacă ai cunoștințe suficiente în electronică sau poți cumpăra gata făcut. Există multe controlere pentru mecanisme de energie alternativă pe piață.

Sfat. Pentru a preveni spargerea lamei în cazul vântului puternic, este instalat un dispozitiv simplu - o giruetă de protecție.

Întreținere turbine eoliene

Un generator eolian, ca orice alt dispozitiv, are nevoie de control tehnic și întreținere. Pentru buna funcționare a morii de vânt, se efectuează periodic următoarele lucrări.

1. Colectorul actual necesită cea mai mare atenție. Periile generatoare au nevoie de curățare, lubrifiere și reglare preventivă la fiecare două luni.
2. La primul semn al unei defecțiuni a lamei (tremur și dezechilibru al roții), generatorul eolian este coborât la sol și reparat.
3. O dată la trei ani, piesele metalice sunt acoperite cu vopsea anticorozivă.
4. Verificați în mod regulat prinderea și tensiunea cablurilor.

Acum, că instalarea este finalizată, puteți conecta aparate și utiliza electricitate. Cel puțin atâta timp cât bate vânt.

Generator de moara de vant DIY: video

Generator de turbină eoliană de la un generator de mașină

Alternator de la o mașină Avantaje: ieftin, ușor de găsit, deja asamblat.

Dezavantaje: Este necesară viteză extremă, angrenaj sau scripete, putere redusă, colectorul de curent necesită întreținere constantă.

Adecvarea pentru parc eolian: scăzut.

Principala problemă cu utilizarea autogeneratoarelor pentru morile de vânt- faptul că au fost inventate pentru viteze foarte mari - pentru a obține energie eoliană, trebuie să faci o mulțime de transformări semnificative. Chiar și o moară de vânt mică și relativ rapidă necesită o viteză de 600 rpm, care nici măcar nu este suficientă pentru un generator automat. Aceasta înseamnă că va fi necesar să folosiți roți dințate sau scripete, astfel încât cea mai mare parte a energiei să fie cheltuită în rotație. Un autogenerator standard este electromagnetic - adică o parte din energia generată trebuie trimisă la ancoră prin perii și colectoare de curent pentru a crea un câmp magnetic. Generatorul, care folosește electricitatea pentru a crea un câmp, este cel mai puțin eficient și mai dificil. Cu toate acestea, este mai ușor de calibrat, deoarece fluxul magnetic poate fi modificat prin setarea intensității câmpului. În plus, periile și colectoarele de curent tind să se uzeze, necesitând îngrijire constantă. Generatorul poate fi încă bobinat pentru a produce energie la cele mai mici viteze posibile. Aceasta poate fi o metodă de înlocuire a spirelor statorului existente cu cele mai frecvente spire ale celui mai îngust oțel aliat.

Generator de turbine eoliene magnetice

Generator de casă cu magneți permanenți Avantaje: preț mic pe kilowatt-oră, eficiență ridicată. poate obține multă putere, design uimitor de puternic.

Dezavantaje: Proiect dificil, cu forță de muncă intensivă, care necesită finisare la strung.

Adecvarea pentru un parc eolian: excelent.

Numeroase experimente au arătat că un generator manual de magneti permanenți este o soluție mai masivă și mai economică pentru o turbină eoliană. Este capabil să funcționeze de neegalat la viteze mici de rotație, în timp ce la viteze mari practic livrează amperi datorită propriei eficiențe. Cel mai adesea generatoarele realizate manual sunt fabricate din discuri de frână Volvo, deoarece sunt extrem de puternice și au rulmenți axiali integrati. Deoarece un astfel de generator produce un curent instabil, este necesară o supapă pentru a-l transforma într-un curent constant și apoi a încărca bateria. Un generator trifazat dă cele mai bune rezultate, dar este mai dificil de construit decât unul monofazat, așa că atunci când construiți un generator, trebuie să decideți dacă puteți construi unul trifazat sau vă limitați la unul singur. faza intai. Un generator de turbină eoliană cu o lungime de 7 picioare eliberează peste 60 de amperi într-o baterie de 12 volți, adică peste 700 de wați. La putere maximă poate livra chiar și 100 A. Până acum această concluzie este mai excelentă.

Conversie generator asincron pentru moara de vant

Alternator asincron convertibil Avantaje: ieftin, ușor de găsit, relativ ușor de reechipat, service excelent la viteze mici.

Dezavantaje: capacitatea rezultată este limitată de rezistența internă, ineficientă la viteze mari, necesită finisare pe strung.

Adecvarea pentru parc eolian: mediu.

Un motor electric asincron convențional care produce un curent instabil poate exista pur și simplu și poate fi reconstruit într-un generator cu magneți permanenți. Experimentele arată că oscilatorul rezultat funcționează excelent la viteze extrem de mici, dar în curând devine ineficient la viteze mari. Motorul asincron nu are fire in miez, doar placi variabile din aluminiu si otel (arata netede din exterior). Dacă tăiați caneluri în centrul miezului și introduceți magneți permanenți acolo, motorul electric va fi un generator de magnet permanenți. În practică, un astfel de generator produce aproximativ 10-20 A. Foarte curând devine ineficient: odată cu creșterea vitezei vântului, numărul de amperi rezultați crește necardinal, în timp ce restul capacității este cheltuit pentru încălzirea generatorului în sine. Motorul electric asincron este înfăşurat cu un fir foarte îngust şi nu poate fi ajutat de un curent de mare putere. Pentru aceeași moară de vânt de 7 picioare, consumul de curent de vârf este același, doar 25 A. Dacă sunteți mulțumit de un curent mic la viteze mari ale vântului, un motor asincron se poate dovedi a fi o soluție bună. Este recomandat să alegeți un motor trifazat. Deoarece un astfel de generator produce un curent instabil, este necesară o supapă pentru a-l transforma într-un curent constant și apoi a încărca bateria.

Generator DC moara de vant

Generator DC Avantaje: obișnuit și deja organizat, unele funcționează bine la viteze mici.

Generator de turbine eoliene

Prețul energiei electrice este în continuă creștere și asta îi obligă pe proprietarii caselor de țară să caute noi surse de energie electrică. Poate fi o alternativă. adică surse regenerabile de energie electrică – parcuri eoliene, care altfel se numesc mori de vânt. Ele generează energie electrică cu ajutorul maselor de aer în mișcare, adică a vântului. Morile de vânt staționare sunt capabile să furnizeze pe deplin energie unei clădiri rezidențiale sau chiar unei mici instalații industriale și să acumuleze o resursă pentru a furniza energie într-o perioadă de calm.

Probleme cu achiziționarea generatoarelor

Atunci când construiesc o moară de vânt, mulți se confruntă cu problema alegerii unui generator, dar este destul de dificil să le cumpărați, deoarece sunt foarte scumpe, acesta este un lucru destul de specific și nu sunt atât de mulți. De aceea trebuie să ieși cumva din situație și să te adaptezi la realități. Cel mai adesea, este mai ușor să faci singur un generator pentru o moară de vânt.

Din ce poate fi făcut un generator?

Puteți lua motoare cu magnet permanenți, generatoare auto, stepper motoare sau asincrone, precum și generatoare de la generatoare de gaz sparte. Adică, orice motoare electrică poate fi utilizată, deoarece toate acestea, în anumite condiții, pot funcționa ca generatoare, dar cu eficiență diferită. De asemenea, modificările acestora pot fi atât grave, cât și nu foarte grave și, uneori, cu investirea unor fonduri. De ce remodelare? Totul este ușor de explicat - toate aceste motoare sunt de mare viteză, cu excepția stepper-urilor, de cel puțin 1000 rpm. Dacă vorbim despre parametrii de viteză ai unei mori de vânt, atunci când o calculăm, ținând cont de viteza vântului și de dimensiunea structurii în sine, se dovedește că viteza morii de vânt, chiar și cea mai rapidă, este doar de la două sute la patru sute de rotații pe minut, în ciuda vântului puternic.

Dintre generatoarele de viteză mică, există doar, așa cum am menționat deja, motoare pas cu pas. De fapt, acesta este un motor care te întoarce într-un anumit unghi, adică un pas în care se aplică un impuls de tensiune înfășurărilor. Un astfel de motor are mai multe înfășurări și există o mulțime de magneți în rotor. Toate aceste calități fac posibilă utilizarea unui motor pas cu pas ca generator pentru o moară de vânt. Dacă dați rotație arborelui unui astfel de motor din exterior, atunci acesta va începe să genereze eficient electricitate.

Pentru a fi sigur că acest motor este pas cu pas, trebuie să vă asigurați că se rotește în smucituri și nu fără probleme, adică se creează un efect numit „lipire”. Când încercați să scurtcircuitați toate ieșirile motorului, arborele începe să se rotească mai greu, atunci acest motor a început deja să genereze electricitate. Trebuie remarcat faptul că toate motoarele de curent continuu sunt testate în acest fel. Adică, dacă verificați orice motor, faceți operația de mai sus și arborele devine mai dificil de rotit, atunci acest motor electric poate fi folosit ca generator și, prin urmare, trebuie să studiați cu atenție caracteristicile acestuia.

Generator de moara de vant de casa

Unii meșteri fac singuri generatorul. Un astfel de produs de casă este un generator monofazat cu sistem magnetic cu așa-numitele poli „gheare”, similare celor folosite la generatoarele de automobile, dar „ghearele” din primele sunt situate axial, nu radial. Câmpul magnetic este generat de opt magneți de neodim N42 atașați la rotor. Când rotorul începe să se rotească, „ghearele” creează o modificare a câmpului magnetic din bobină, la ieșirea căreia se formează o tensiune alternativă.

Generatoare pentru turbine eoliene

• Generator energie eoliană 1 kW.

Generator pentru fermă eoliană cu o putere de 1 kW.

Preț: 32.500 de ruble.

Generator pentru fermă eoliană putere de 2 kW.

Preț: 40.000 de ruble.

Generator pentru un parc eolian cu o capacitate de 3 kW.

Preț: 68 000 de ruble.

Generator la 4 kW.

Preț: 85.000 de ruble.

Generator pentru fermă eoliană cu o putere de 5 kW.

Preț: 130.000 de ruble.

Generator pentru fermă eoliană putere de 6,5 kW.

Preț: 200.000 de ruble.

Generator pentru fermă eoliană putere de 8 kW.

Preț: 240.000 de ruble.

Generator pentru centrala eoliana 10 kW.

Generator de energie eoliană. Cum să faci singur o moară de vânt și un generator electric.

Capitol. Alimentare ECO

Deci, cea mai populară opțiune este utilizarea morilor de vânt pentru a genera energie electrică.

S-ar părea - ce este mai ușor, a făcut o moară de vânt, a plantat un generator electric pe axa ei și voila! Ia curent electric!

Dar nu totul este atât de simplu. Să vedem de ce.

Toate morile de vânt sau turbinele eoliene sunt conduse (rotate) de forța vântului. Am vorbit deja despre puterea curgerii vântului. Și este clar că nu vom putea obține mai multă energie de la generator în principiu.

O altă caracteristică importantă a unei mori de vânt este așa-numita. KIEV - factorul de utilizare a energiei eoliene. Pentru cele mai bune exemple de mori de vânt, este doar 40-45%! (Deși puteți găsi declarații despre aproape 60-80% din KIEV. Aceasta, ca să spunem ușor, este o exagerare a vânzătorilor acestor mori de vânt. Prin urmare, așteptați-vă ca moara de vânt să folosească vântul cu aproape 25-30% și nu nu uitați să împărțiți puterea calculată a morii de vânt la 3 -4. Acesta este ceea ce puteți obține cu adevărat de la o turbină eoliană dacă utilizați un generator electric ideal.

Apropo, despre puterea morii de vânt. S-ar putea să nu crezi și pare cu adevărat paradoxal, dar singurul lucru care determină puterea unei mori de vânt (cu excepția vitezei vântului) este zona acesteia. Uneori este numită „zona de măturat”. Pot fi date multe formule de demonstrații matematice și dovezi practice, dar puterea unei mori de vânt cu o singură lamă (care mătură - descrie un cerc cu diametrul D), și a unei mori de vânt cu 6 lame de acest diametru este aceeași! Crezi sau nu, dar este adevărat!

Faptul este că vântul percepe paletele nu ca „scânduri” separate și apasă pe fiecare pe rând, ci ca un cerc, un disc. Prin urmare, doar zona este importantă, nu și numărul de lame. Vântul, învârtind palele morii de vânt, îi dă viteză. Pe lângă viteza unghiulară de rotație, lama are și o viteză liniară. Și, în consecință, deoarece nu se rotește în vid, începe să întâlnească rezistența aerului, care crește proporțional cu cubul de viteză. Mai mult, lama nu este o placă plană, ci un anumit profil aerodinamic, care are atât o grosime specifică, cât și un unghi de rotație. Și acest profil în timpul rotației „se împiedică” de aerul spațiului „interlame”. Și se dovedește că cu cât vom colecta mai multă putere de curgere prin creșterea numărului de lame, cu atât mai multă rezistență a aerului pe care o experimentează în timpul rotației. Drept urmare - ceea ce este scris mai sus - puterea morii de vânt depinde de zona de măturat, și nu de numărul de lame.

Astfel, ajungem la o altă caracteristică importantă a unei mori de vânt - viteza. Viteza unei mori de vânt este o valoare care arată cât de mult este mai mare viteza liniară a palei decât viteza vântului. Dacă aflați, de exemplu, că o moară de vânt are o viteză de 7, atunci aceasta înseamnă că vârful lamei sale are o viteză liniară de 7 ori viteza vântului. Și cu un vânt de 10 m/s, vârful lamei zboară prin aer cu o viteză de 70 m/s, adică 250 km/h! Prin urmare, nu vă recomand să încercați să opriți lama cu mâinile. Pur și simplu tăiau ca un brici.

Vom reveni la viteză și la calculul acesteia, dar acum să vedem de ce este importantă în mod specific pentru procesul de generare a energiei electrice.

În Rus' se obișnuiește de mult ca aici să se producă electricitate cu ajutorul unor dispozitive speciale - generatoare. Există multe modele de generatoare, dar în ceea ce privește andocarea cu o moară de vânt, ne interesează generatoarele electrice care produc energie electrică ca urmare a rotației. De fapt, de ce ar trebui să căutăm binele din bine. Moara de vânt ne asigură rotația și trebuie să o folosim.

Deci, atunci când construiești o moară de vânt, vei întâlni cu siguranță faptul că NU există generatoare potrivite pentru o moară de vânt. Ei bine, de fapt, sunt în natură, sunt chiar produse în masă. Dar cumpărarea lor este destul de problematică atât ca preț, cât și dacă este posibil. Acesta este un lucru prea specific, de aceea sunt scumpe și sunt puține. Prin urmare, va trebui fie să adaptezi ceea ce este, fie să faci singur generatorul.

Și ce trebuie să mâncăm electricitate? De la terminat. Alegerea alimentelor este în general slabă. Acestea sunt motoare cu magnet permanent, motoare pas cu pas, generatoare de automobile, motoare asincrone, generatoare de la generatoare de gaz mort. În general, aproape orice motoare electrică. Le vom analiza în detaliu mai târziu. Conform tuturor teoriilor, fiecare mașină electrică este reversibilă. Acestea. orice motor electric în condiții adecvate poate funcționa ca generator. cu un anumit grad de eficienta. Cu asta sau cutare seriozitate, grad și preț al modificării.

De ce nu putem folosi ceea ce avem? Da, pentru că totul este rapid! Puteți lua acest semn de exclamare ca un semn de doliu. Ei bine, cu excepția motoarelor pas cu pas. Ele sunt, prin definiție, cu mișcare lentă. Restul tuturor motoarelor - generatoarele sunt proiectate pentru 1000 rpm și peste (adică 15-20 rpm). Viteza adecvată trebuie să fie dată pentru a obține efectul opus - generarea de curent electric. De exemplu, s-ar părea că cea mai accesibilă și mai ieftină opțiune pentru un generator decent de 0,5 kW - automobil, se întâlnește cu o cifră de 2-3 mii rpm. Motorul mașinii, chiar și la ralanti, continuă să se rotească la o turație de 800 rpm. În plus, animația scripeților motorului și generatorului este cel puțin 1: 2. Generatorul se rotește deja la 1500 rpm. Și dacă cedați la gaz și „opriți” motorul la 3-4 mii (un caz obișnuit), atunci generatorul își dă jumătate de kilowatt. La 5-8 mii de rotații/min.

Același lucru este valabil și pentru alte motoare. Orice ai prinde - mai puțin de 1000 rpm și nu găsești nimic.

Revenind la parametrul de viteză al morii de vânt și recalculând-l ținând cont de viteza vântului, de dimensiunea morii de vânt, veți fi surprins să descoperiți că viteza axului morii de vânt nu este atât de mare. 200-400 rpm pentru cele mai rapide mori de vant si cu un vant bun si puternic!

Să punem un multiplicator, zici tu, și să creștem cifra de afaceri de 5-10 ori! (Apropo, ceea ce reduce viteza este o cutie de viteze. Și ceea ce o mărește este un multiplicator). Ei bine, în mod corect, voi spune - deci, în general, asta se face. Dar numai pe mori de vânt foarte mari și puternice, pentru a învârti generatoare mari și puternice. La morile de vânt cu o putere mai mică de 500 de wați, multiplicatorii sunt un lux. Un multiplicator fiabil și de înaltă calitate, fără întreținere, cu pierderi reduse este un dispozitiv scump în sine. Iar prețul acestuia, respectiv, este transferat la costul energiei electrice generate. Prin urmare, utilizarea unui multiplicator într-o mică moară de vânt „acasă” este nerezonabilă în niciun fel. Dacă nu l-a primit gratuit.

Și de la generatoare de viteză mică, avem doar motoare pas cu pas. Ce este un motor pas cu pas? Acesta este un motor care își rotește arborele la un anumit unghi (pas) atunci când un impuls de tensiune este aplicat înfășurărilor sale. Astfel de motoare au de obicei mai multe înfășurări, iar rotorul este literalmente plin de magneți. Acest fapt îmbucurător vă permite să utilizați motoare pas cu pas ca generator. Când arborele unui motor pas cu pas i se rotește din exterior, acesta începe să genereze electricitate și foarte eficient.

„Calculul” unui motor pas cu pas este ușor. Când arborele se rotește, nu se rotește lin, ci ca în șocuri. Acest efect se numește „lipire”. Dacă scurtcircuitați toate cablurile motorului, atunci va deveni vizibil mai dificil să rotiți arborele. Aceasta înseamnă că motorul pas cu pas generează deja electricitate. Apropo, acesta este principiul general de verificare a motoarelor de curent continuu pentru „păduchi”. Dacă, la scurtcircuitarea concluziilor, a devenit mai dificilă rotirea arborelui motorului, atunci motorul electric în ceea ce privește utilizarea lui ca generator electric nu este fără speranță și are sens să-i eliminați caracteristicile.

Nu este dificil să obțineți un motor pas cu putere redusă. Orice imprimantă care poate fi cumpărată la o licitație online pentru 100-300 de ruble conține cel puțin 2 dintre ele. Unul „a urmărit” capul, celălalt - hârtie. Scaner - 1, unități vechi de 5,25 inchi - de asemenea 1. Aceasta este o veste bună. Vestea proastă este că numai motoarele pas cu putere foarte mică sunt disponibile! 1-2-3 wați. Obținerea unui motor pas cu pas de minim 30-50 wați este un succes rar, consideră că ai un generator excelent în buzunar!

Unde să folosești un stepper de 2 wați? Da, în general, încărcați bateria unui telefon mobil, player etc. Această putere este suficientă. Ai nevoie de 10-20 wați? Păi, pune 10 dintre aceste motoare. Sunt mai ieftine decât cojile de ouă după Paște.

Ei bine, dacă doriți să obțineți 200-300 de wați de la o moară de vânt și, de preferință, ieftin (ține cont de raportul cost/retur), atunci cel mai probabil va trebui să faci singur generatorul. Este dificil, dar absolut realist dacă tot decideți să faceți un generator de energie eoliană.

Generator turbina eoliana 2m

Vă sugerez să vă familiarizați cu dezvoltarea noastră a unui generator pentru o moară de vânt, care se distinge prin faptul că magneții și bobinele sunt amplasate axial, de-a lungul axei de rotație a generatorului.

Generatorul în sine este cu 4 faze (raportul dintre numărul de magneți și numărul de bobine este de 3/4). Acest lucru și faptul că miezurile miezurilor magnetice sunt amplasate în unghi față de magneți a făcut posibilă, în cea mai recentă versiune a generatorului, realizarea unui efect de dinte mic. Nu l-am măsurat, dar, deoarece generatorul asamblat este tras de Lego cu mâna stângă, pot presupune că momentul nu este mai mare de 50 ... 60 de grame pe metru. Greutatea generatorului - 6,9 kg.

A doua caracteristică sunt circuitele magnetice - bandă nanocristalină de 22 de microni din producția noastră ucraineană. Miezul bazat pe acesta funcționează cu pierderi mult mai mici la frecvențe de zeci de kHz.

Miezurile sunt relativ scumpe.

Acum proiectăm un generator similar pentru 10 kW, un motor similar (deși trifazat) și, desigur, o moară de vânt cu cap reglabil (regulator centrifugal de unghi al lamei).

Generator de moara de vant

Moara de vânt de la un generator de mașini fără modificare

Fiecare „Kulibin” are propria sa viziune despre cum să faci un simplu generator eolian acasă. După o lungă căutare pe Internet, mi-am dezvoltat o idee generală. Ideea nu este nouă sau unică, dar este ușor de implementat și relativ ieftină.

De la un magazin de feronerie local, am cumpărat țevi, un teu adaptor, un dop și câțiva metri de fire de 3/8-16 (unele 3/8-16 cu filet). Pentru această creație am găsit în stoc un alternator GM 7127. Pe internet am găsit o companie care vinde bobine statorice de înaltă tensiune, o altă companie vinde transmisie, iar de la o treime am cumpărat un controler electronic pentru a monitoriza cu ușurință procesul de încărcându-mi bateria.

De la un magazin de feronerie local, am cumpărat țevi, un teu adaptor, un dop și câțiva metri de fire de 3/8-16 (unele 3/8-16 cu filet). Pentru această creație, am găsit în stoc un alternator GM 7127. Pe internet am găsit o companie care vinde bobine statorice de înaltă tensiune, o altă companie vinde transmisie, iar de la o treime am cumpărat un controler electronic pentru ușurința monitorizării procesului.

încărcându-mi bateria.

După vopsire, întregul mecanism arată mult mai frumos. Am instalat o mică diodă în partea de sus a lonjelii turbinei și am conectat-o ​​la bobină. Acesta nu este un generator cu magnet permanent. Lumina va permite bobinei să se autoexcite și va indica când alternatorul nu produce încărcare și poate fi deconectat de la baterie

Fotografia de mai sus arată cum am instalat deja lamele din fibră de carbon. Am vopsit butucul și suporturile lamelor în alb. Rămâne să aștept o zi fără vânt sau o zi practic fără vânt pentru a-mi testa designul „pe teren”. Am cumpărat un alternator 7127 de la AutoZone, un kit de modernizare a statorului de la MTM cientific, pale și butuc din fibră de carbon de la Picou Builders Supply, Co Inc., țevi și alte piese mici de la un magazin de hardware local. Am cheltuit 135,00 USD în total. După ce am instalat mecanismul deasupra turnului și l-am conectat, pot calcula costul pe watt.

La instalarea la fața locului, am decis să scot lamele pentru a ușura procesul de instalare și a nu deteriora lamele la ridicare și instalare.

După calcule mai atente, am constatat că, odată cu lungimea actuală a stâlpului, nu aș putea instala corect mecanismul pe loc. Am tăiat 16 inchi de țeavă conform noilor calcule, dar din anumite motive țeava nouă era 0,015 inchi prea groasă. Cu ajutorul pilei și șmirghelului după 2 ore am obținut diametrul dorit.

Datorită unui asistent, mi-am ridicat turbina pe platformă, dar s-a dovedit că pe platformă nu am putut ridica și echilibra corect turbina singură pentru a o fixa pe suport. La asta am decis sa ma opresc si am legat turbina de platforma pentru ca in caz de vant puternic sa nu cada.

În fotografia de mai sus puteți vedea trei bucăți de 10′ de cablu de 3/4″. Puteți cumpăra de la orice magazin de hardware la un preț accesibil.

Datorită abilităților mele de inginerie, am asamblat un ascensor cu trei picioare pentru confortul ridicării și instalării turbinei eoliene.

În cele din urmă, turbina a început să funcționeze. Rămâne doar să-l conectăm la baterie

Vântul a fost destul de puternic aseară, dar turbina „era deasupra”. Uneori, rafala de vânt a ajuns la 35 - 40 mile/oră. Cu un astfel de vânt, turbina a creat zgomot, dar principalul lucru este că a rezistat unui astfel de test. Din cauza unei limitări din fabrică, alternatorul mașinii nu începe să producă curent până când viteza vântului atinge 12 mph. Dar pentru nevoile mele este mult. Problema cu un alternator de mașină este că la turație zero nu generează și nu arată tensiune, iar la turație mică până când începe să se genereze curent, îl consumă. Astfel de schimbări de tensiune practic mi-au stricat bateria. Am amânat un pic să pun turbina pe un catarg și am cumpărat niște clopoței și fluiere pentru a face un alternator cu magnet permanent.

Am derulat înfășurarea statorului pe care am cumpărat-o online. Inițial, statorul avea 4 spire de fir #14. Am calculat că le-aș putea înlocui cu 10 spire de sârmă #18. (Cu câțiva ani în urmă, am schimbat deja înfășurarea statorului unei mașini convenționale cu un număr mai mic de spire cu un diametru de sârmă mai mare. În acest caz, motorul generează mai mult curent și are mai multă putere. Am calculat greșit și am făcut o înfășurare de 11 se întoarce, în loc de cele 10 planificate. La așezarea primului strat (fază), totul a mers ca un ceasornic, dar așezarea a încă 4 fire în ultimul strat sa dovedit a fi o sarcină dificilă.

Am încercat să fac găuri în vechiul stator cu o presă, dar fără rezultat. Disperat să obțin rezultate cu presa, am sculptat un buzunar până la degetul pentru un nou magnet.

Ideea mea de a derula manual statorul a eșuat. Unele inele de înfășurare au fost în contact cu miezul metalic și au creat un scurtcircuit. A trebuit să cumpăr un motor cu bandă Ametek DC de 38 V. Am marcat capacele și le-am distanțat pentru comoditate. Rotorul teșit pe care l-am cumpărat oferă un cuplu bun de pornire. Am cuplat un voltmetru și cu o tragere de mână am luat puțin peste 9 volți.

Am prelucrat flanșa pentru a monta motorul/generatorul pe același suport pe care l-am folosit pentru alternatorul auto.

Noul stator nu este la fel de mare ca predecesorul său, generatorul auto, dar chiar și cu o adiere ușoară, întreaga structură a intrat în acțiune. A fost necesar să mergem pe această cale de la bun început, dar după cum se spune: „Învățăm din greșeli!” Dioda cu siguranță împiedică generatorul să intre în modul motor. Pentru a genera mai mult de 13 volți pentru a depăși rezistența bateriei și a începe încărcarea, există suficientă forță a vântului egală cu 7-8 mile / oră. Se pare că a meritat efortul. Cred că trebuie să pregătim documentația pentru un astfel de model de succes.

Mai sus vezi o fotografie cu vechiul meu acumulator. După cum puteți vedea, nu există suficientă vizibilitate în el. În prezent lucrez la o nouă placă de măsurare pe care plănuiesc să o atârn deasupra bateriei. Placa de instrumente va consta dintr-un indicator de încărcare a bateriei, rezistență de sarcină, ventilator de răcire, punte redresor, regulator de încărcare și bloc de borne pentru siguranțe. A doua zi, cu vânturi de 10 mph, bateria mea era complet încărcată, iar controlerul de încărcare a comutat releul pe rețea. Am conectat contorul electric și „Oh, minunat!” săgeata de pe ea arăta puțin mai mult de 16 V la 3 A și 8 ohmi. (Am conectat în serie patru rezistențe de 2 ohmi 100W.) Nu este un început rău!

Iată o fotografie a mecanismului de rotire la care lucrez în prezent. Generatorul Ametek este montat în dreapta, iar coada este montată pe partea curbată a țevii din spate. În vânturi foarte puternice, întreaga structură a generatorului se întoarce în sensul vântului, ridicând și înfășurând coada. De îndată ce va cădea o zi calmă, voi începe din nou să instalez structura actualizată. Cu o viteză a vântului de 40 mph, palele se învârt pe stâlpul steagului și scot un sunet ca un elicopter care încearcă să aterizeze pe acoperișul meu. Vecinii au început să se plângă și asta a servit ca un stimulent suplimentar pentru reluare.

Am conectat motorul cu bandă la mecanismul de rotație. Dar este încă prea devreme să montez întreaga structură până nu termin motorul. Când l-am deschis, am decis să înlocuiesc rulmenții și să-l acopăr cu un strat de vopsea de protecție pentru a-l proteja de intemperii.

Este posibil să nu fie vizibil în imagine, dar săgeata cu forța vântului a atins cifra de 13 mile / oră, care este 10 A la o tensiune de 20 V = 200 wați.

Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini dintr-un generator auto

Alegerea designului morii de vânt

Rotoarele verticale trebuie instalate în partea inferioară datorită greutății și dimensiunilor mari, unde viteza vântului este de 2 ori mai mică, ceea ce reduce puterea instalației de 8 ori. În unele cazuri, sunt folosite din cauza zgomotului mai mic, a lipsei de orientare față de vânt, a vitezei scăzute de pornire și a ușurinței în utilizare.

Numărul de lame este cel mai adesea ales nu mai mult de trei, datorită vitezei mari de rotație și a zgomotului mai mic. În cazul vântului puternic, se pot prăbuși, dar în modelele industriale, unghiurile de rotație ale palelor se modifică, ceea ce face posibilă reglarea vitezei și reducerea zgomotului.

Modificarea oscilatorului

Fabricarea rotorului

Ansamblu moara de vant

Generatorul eolian este întreținut după cum urmează:

• verificarea si reglarea elementelor de fixare.Un autogenerator fara modificarea unui generator eolian nu este potrivit, deoarece necesita o viteza mare de rotatie. Cutia de viteze nu rezolvă problema, deoarece rezistența la rotație crește. Fără ceva experiență, este dificil să faci o unitate eficientă cu propriile mâini. O moară de vânt bine făcută va genera cu ușurință putere de până la 1 kW.

  Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini dintr-un generator auto

  
  Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini de la o școală de reparații a generatorului auto. Cuprins 1 Alegere

Generator de bricolaj de la un generator auto

Una dintre cele mai eficiente surse de energie alternativă este turbina eoliană. Panourile solare devin populare, dar până acum energia electrică pe care o generează este de 3 ori mai scumpă decât cea a unui parc eolian. În plus, soarele nu strălucește non-stop, vremea înnorată reduce productivitatea de 5 ori, iar eficiența panourilor solare scade cu 5% anual.

Cum arată un generator eolian de la un generator auto

Alegerea designului morii de vânt

Generatorul eolian poate avea două aranjamente. Se preferă orizontală datorită costurilor mai mici și eficienței de 2 ori mai mari.

Vedere a unei turbine eoliene cu o axă orizontală

Rotoarele verticale trebuie instalate în partea inferioară datorită greutății și dimensiunilor mari, unde viteza vântului este de 2 ori mai mică, ceea ce reduce puterea instalației de 8 ori. În unele cazuri, sunt folosite din cauza zgomotului mai mic, a lipsei de orientare față de vânt, generator de bricolaj de la un generator auto viteză scăzută de pornire și ușurință în utilizare.

Dacă sunt realizate ghidaje speciale pentru unitățile verticale de tambur, productivitatea va crește, iar separarea de vântul puternic va fi exclusă. Designul este complex, dar rezultatul merită.

Numărul de lame este cel mai adesea ales nu mai mult de auto trei, datorită vitezei mari de rotație și a zgomotului mai mic. În cazul vântului puternic, se pot prăbuși, dar în modelele industriale, unghiurile de rotație ale palelor se modifică, ceea ce face posibilă reglarea vitezei și reducerea zgomotului.

Un generator eolian pentru 1 kW de producție industrială, împreună cu un set complet, costă aproximativ 50 de mii de ruble. și mai sus. Pentru majoritatea utilizatorilor, această sumă este prea mare.

Dacă aveți abilitățile și materialele necesare la îndemână, puteți face o moară de vânt cu propriile mâini.

Modificarea oscilatorului

În prezent, o moară de vânt de la un generator de mașină este concepută temeinic pentru bricolaj. Pentru mulți șoferi, poate sta inactiv în garaj. Chiar dacă are un fel de defecțiune, piesele pot fi la îndemână, deoarece va fi totuși necesară o reparație amănunțită. Generatorul necesită viteze mari, care pot fi asigurate doar de vânturi puternice. Cu predominanța vântului slab, acest dispozitiv nu este potrivit ca generator eolian, chiar și cu modificarea la viteze mai mici.

Înainte de a începe să faceți un generator eolian cu propriile mâini, trebuie să aveți în vedere că va necesita suplimentar un controler, o baterie și un invertor, aranjate în serie unul după altul.

Cum arată o turbină eoliană completă?

În general, construcția va costa foarte mult. În plus, bateriile vor trebui înlocuite din când în când cu altele noi.

Fabricarea rotorului

Rotorul oscilatorului are o înfășurare de excitație electromagnetică, care necesită o electronică suplimentară de control și perii cu un colector.

Dacă îl faceți singur pentru magneți permanenți, designul poate fi simplificat prin îndepărtarea colectorului. În plus, este necesar să derulați înfășurările statorului, astfel încât dispozitivul să treacă de la viteză mare la viteză mică. De asemenea, este necesar să refaceți rotorul de fier, care închide liniile magnetice pentru sine și, ca urmare, curentul din bobinele statorului nu va fi generat. Figura de mai jos prezintă un oscilator dezasamblat.

Generator dezasamblat

Duza nemagnetică de pe arborele vechi al rotorului este prelucrată din aluminiu. Apoi se pune un bandaj de țeavă de oțel pe el cu o potrivire prin interferență. Se face marcaj pe el, iar magneții dreptunghiulari de neodim cu poli alternanți sunt lipiți cu superglue. Între ele se toarnă rășină epoxidică, după care suprafața este nivelată.

Rotor cu magnet de neodim, de făcut singur

Generatorul generează suficientă putere atunci când se rotește la aproximativ 6000 rpm. Pentru ca acesta sa fie eficient la 600 rpm, infasurarea statorului trebuie rebobinata, crescand numarul de spire de 5 ori. Secțiunea transversală a firului trebuie redusă.

Pentru a obține o sursă puternică de energie, veți avea nevoie de un generator de casă pentru o moară de vânt cu magneți de neodim.

Dezavantajul generatoarelor de supermagneți este lipirea magnetică, atunci când este dificilă deplasarea arborelui.

Pentru a o reduce, magneții sunt lipiți cu o ușoară înclinare. În plus, lamele ar trebui să fie, de asemenea, mai mari. Câmpul magnetic va scădea dacă sortați toate plăcile statorului, separându-le cu un cuțit și un ciocan. Acestea sunt apoi aplatizate pe nicovală cu un ciocan de cauciuc. Asamblarea statorului se realizează pe un echipament special cu strângerea plăcilor cu cleme.

Roata de vant DIY

Lamele sunt realizate dintr-o țeavă de plastic sau duraluminiu, al cărei diametru este de 20% din filmare. O țeavă de metru cu un diametru de 20 cm este tăiată pe lungime în 4 părți egale. O aripă este făcută dintr-o parte, iar următoarele sunt făcute după ea, folosind-o ca șablon. Marginile lamei sunt rotunjite și șlefuite pentru a îndepărta bavurile. Lamele sunt montate pe un disc vechi de la un ferăstrău circular, șlefuind dinții de pe acesta și găurind găuri pentru instalare.

Lamele cu segmente sunt de obicei folosite pentru medii incompresibile. Profilul de aer trebuie să aibă o formă complexă pentru a asigura performanțe ridicate. Lucrarea principală este efectuată de capetele exterioare ale lamelor. Meșterii le fac pe stiletto, deoarece partea interioară de lângă rotor nu funcționează. Figura de mai jos arată un astfel de design, în care lamele sunt sudate cu tije rotunde de oțel.

Vedere a unei roți eoliene cu patru pale

Roata de vant se monteaza orizontal pe un trepied si se echilibreaza prin slefuirea palelor pana se echilibreaza structura. Ele trebuie să se rotească în același plan cu o dezaliniere de cel mult 2 mm.

Ansamblu moara de vant

Diametrul arborelui roții eoliene trebuie să fie de cel puțin 20 mm. Dacă generatorul are mai puțin, arborii trebuie instalați coaxial, conectându-i cu un cuplaj. Roata de vânt este montată pe o cheie și fixată suplimentar cu o piuliță înșurubată pe ax.

Cadrul dispozitivului este realizat dintr-o țeavă profilată. Axa de rotație este o țeavă montată în doi lagăre. Este atașat la vârful catargului. Giruta este tăiată din tablă zincată 40x60 cm și fixată cu șuruburi. Lungimea cozii este de 1,5 m. Distanța de la lame până la catarg este de cel puțin 25 cm, astfel încât acestea să nu se rupă la aplecare de la un vânt puternic.

Generatoarele lucrează pentru a reîncărca bateria, care ar trebui să alimenteze aparatele de uz casnic cu 220V.

Este necesar un invertor pentru a converti tensiunea. Dacă bateria este rotită rapid, bateria poate fi deteriorată din cauza cantității mari de curent de încărcare. Pentru a preveni acest lucru, ar trebui să instalați un controler de tensiune. Îl poți cumpăra sau îl poți face singur.

Generatorul eolian este întreținut după cum urmează:

1. reglarea, curățarea și ungerea colectorului de curent la fiecare 2 luni;
2. repararea lamei în caz de dezechilibru și vibrații;
3. vopsirea pieselor metalice după 3 ani;
4. verificarea si reglarea elementelor de fixare.

Un autogenerator fără modificarea unui generator eolian nu este potrivit, deoarece necesită o viteză mare de rotație. Cutia de viteze nu rezolvă problema, deoarece rezistența la rotație crește. Fără ceva experiență, este dificil să faci o unitate eficientă cu propriile mâini. O moară de vânt bine făcută va genera cu ușurință putere de până la 1 kW.

Generator de bricolaj de la un generator auto

Un generator auto este cel mai accesibil generator, iar dacă intenționați să faceți un generator eolian, atunci este generatorul auto care imediat vă vine involuntar în minte atunci când căutați un generator. Dar fără modificarea magneților și rebobinarea statorului, nu este potrivit pentru o moară de vânt, deoarece viteza de funcționare a generatoarelor auto este de 1200-6000 rpm.

Prin urmare, pentru a scăpa de bobina de excitație, rotorul este convertit în magneți de neodim, iar pentru a crește tensiunea, statorul este rebobinat cu un fir mai subțire. Rezultatul este un generator cu o putere de 150-300 wați la 10 m/s fără a folosi un multiplicator (reductor). Șurubul este plasat pe un astfel de generator convertit cu un diametru de 1,2-1,8 metri.

Generatorul auto în sine este foarte accesibil și îl puteți cumpăra cu ușurință folosit sau nou din magazin, nu sunt scumpi. Dar pentru a reface generatorul, aveți nevoie de magneți de neodim, un fir pentru rebobinare, iar aceasta este încă o risipă suplimentară de bani. Deci, desigur, trebuie să poți face asta, altfel poți strica totul și să-l arunci la gunoi. Fără modificare, generatorul poate fi folosit dacă faceți un multiplicator, de exemplu, dacă raportul de transmisie este de 1:10, apoi la 120 rpm, bateria de 12 volți va începe să se încarce. În acest caz, bobina de excitație (rotorul) va consuma aproximativ 30-40 de wați, iar tot ce rămâne va merge la baterie.

Dar dacă o faci cu un multiplicator, atunci desigur că vei obține un generator eolian puternic și mare, dar cu un vânt mic, bobina de excitare își va consuma cei 30-40 de wați și bateria va obține puțin. Funcționarea normală va fi probabil în vânt de la 5 m/s. În acest caz, șurubul pentru o astfel de moară de vânt ar trebui să aibă aproximativ 3 metri în diametru. Rezultatul este o structură complexă și grea. Și cel mai dificil lucru este să găsești un multiplicator gata făcut, potrivit cu modificări minime, sau să faci unul de casă. Mi se pare că realizarea unui multiplicator este mai dificilă și mai costisitoare decât transformarea unui generator în magneți și rebobinarea unui stator.

Dacă autogeneratorul este folosit fără modificare, atunci va începe să încarce bateria de 12 volți la 1200 rpm. Eu însumi nu am verificat cu ce viteză începe încărcarea, dar după o lungă căutare pe Internet am găsit câteva informații care indică că la 1200 rpm bateria începe să se încarce. Există mențiuni că generatorul se încarcă la 700-800 rpm, dar nu se poate verifica acest lucru. Din fotografiile statorului am stabilit că înfășurarea statorului a generatoarelor moderne VAZ este formată din 18 bobine și fiecare bobină are 5 spire. Am calculat ce tensiune ar trebui să iasă conform formulei din acest articol Calculul generatorului. Ca rezultat, tocmai am avut 14 volți la 1200 rpm. Bineînțeles, generatoarele nu sunt toate la fel și am citit undeva vreo 7 spire în bobine în loc de cinci, dar practic 5 spire în bobină, ceea ce înseamnă că 14 volți se mai realizează la 1200 rpm, vom continua de la asta. .

Elice cu două pale pe generator fără modificare

>

Deoarece viteza elicei crește liniar în funcție de viteza vântului, atunci (1339: 8 * 7 = 1171 rpm) la 7 m / s bateria va începe să se încarce. La 8 m/s, puterea așteptată, din nou, conform calculului, ar trebui să fie (14:1200*1339=15,6 volți) (15,6-13=2,6:0,4=6,5 amperi*13=84,5 wați). Puterea utilă a șurubului, judecând după captură de ecran, este de 100 de wați, așa că va trage liber generatorul și ar trebui să dea chiar mai multe rotații decât este indicat atunci când este subîncărcat. Ca rezultat, 84,5 wați ar trebui să fie de la generator la 8 m / s, dar bobina de excitare consumă aproximativ 30-40 de wați, ceea ce înseamnă că doar 40-50 de wați de energie vor merge la baterie. Foarte puțin, bineînțeles, deoarece un generator convertit în magneți și bobinat la același vânt la 500-600 rpm va elibera de trei ori mai multă putere.

Cu un vânt de 10 m / s, rotațiile vor fi (1339: 8 * 10 = 1673 rpm), tensiunea la ralanti va fi (14: 1200 * 1673 = 19,5 volți), iar sub sarcină, bateria va fi ( 19,5-13 = 6,5: 0,4 = 16,2 amperi *13=210 wați). Rezultatul este 210 wați de putere minus 40 wați pe bobină, lăsând 170 wați de putere netă. La 12 m/s va fi ceva de genul acesta 2008 rpm, tensiune fără sarcină 23,4 volți, curent 26 amperi, minus 3 amperi pentru excitare și acel curent de încărcare a bateriei de 23 amperi, putere 300 wați.

Dacă faceți un șurub cu un diametru mai mic, atunci viteza va crește și mai mult, dar atunci șurubul nu va trage generatorul când va atinge pragul de încărcare a bateriei. Am numărat diferite opțiuni în timpul scrierii acestui articol și elicea cu două pale s-a dovedit a fi cea mai optimă pentru generator fără modificare.

În principiu, dacă contați pe vânturi de la 7 m/s și mai sus, atunci un astfel de generator eolian va funcționa bine și va produce 300 de wați la 12 m/s. În același timp, costul morii de vânt va fi destul de mic, de fapt, doar prețul generatorului, iar șurubul și restul se pot face din ceea ce este. Doar șurubul trebuie făcut conform calculelor.

Un generator corect modificat începe să se încarce deja de la 4 m/s, la 5 m/s curentul de încărcare este deja de 2 amperi, în timp ce rotorul este pe magneți, tot curentul merge la baterie. La 7 m/s, curentul de încărcare este de 4-5 amperi, iar la 10 m/s este deja de 8-10 amperi. Rezultă că doar la un vânt puternic de 10-12 m/s, generatorul fără alterare poate fi comparat cu cel alterat, dar nu va da nimic la un vânt mai mic de 8 m/s.

Generator auto-excitat

Bobina de excitație poate fi alimentată de la generatorul în sine, minus de la carcasă și plus de la șurubul pozitiv. Și în dinții rotorului trebuie să puneți câțiva magneți mici pentru autoexcitare. Pentru a face acest lucru, puteți găuri găuri cu un burghiu și puteți pune magneți mici de neodim pe lipici. Dacă nu există magneți de neodim, atunci puteți introduce cei obișnuiți din ferită din difuzoare, dacă sunt mici, apoi găuriți și introduceți-l sau așezați-l între gheare și umpleți-l cu epoxid.

Puteți folosi și așa-numita tabletă, adică un releu-regulator ca într-o mașină, care va opri excitația dacă tensiunea bateriei ajunge la 14,2 volți, pentru a nu supraîncărca. Mai jos în figură este un circuit generator de autoexcitare. În general, generatorul în sine este excitat, deoarece rotorul are magnetizare reziduală, dar acest lucru se întâmplă la viteze mari, este mai bine să adăugați magneți pentru fiabilitate. Un releu-regulator este inclus în circuit, dar poate fi exclus. Este necesară o diodă de decuplare, astfel încât bateria să nu se descarce ca fără diodă, curentul va curge în înfășurarea de excitație (rotor).

>

Deoarece generatorul eolian va fi foarte mic cu o elice cu un diametru de doar 1 metru, nu este nevoie de protecție împotriva vântului puternic și nu se va întâmpla nimic dacă există un catarg puternic și o elice puternică.

Există generatoare de 28 volți, dar dacă sunt folosite pentru a încărca o baterie de 12 volți, atunci turațiile trebuie să fie la jumătate, aproximativ 600 rpm. Dar, deoarece tensiunea nu va fi de 28 de volți, ci de 14, atunci bobina de excitare va oferi doar jumătate din putere, iar tensiunea generatorului va fi mai mică, așa că nu va rezulta nimic. Desigur, puteți încerca într-un generator al cărui stator este înfășurat la 28 volți, puneți rotorul la 12 volți, atunci ar trebui să fie mai bine și încărcarea va începe mai devreme, dar apoi aveți nevoie de două generatoare identice pentru a înlocui rotorul, sau căutați un rotor sau un stator separat.

Înainte de a începe lucrul, trebuie să decideți ce fel de dispozitiv doriți să faceți, deoarece există mai multe tipuri de turbine eoliene:

• rotativ;
• axial, pe magneți etc.

Există două poziții ale axei:

• orizontală - cea mai comună, eficiența acestui tip este de 2 ori mai mare;
• vertical - instalat in partea de jos, deoarece are o greutate mare. Iar vântul de dedesubt este mai liniștit de 2 ori și, prin urmare, puterea dispozitivului scade de 8 ori. Avantajul este mai puțin zgomot și ușurință în utilizare.

Indiferent de tipul de construcție, pentru fabricarea unui generator eolian de casă, aprovizionați cu:

• generator auto;
• voltmetru;
• releu de încărcare a bateriei;
• regulator de tensiune pentru curent alternativ;
• material pentru fabricarea lamelor;
• baterie cu acid sau heliu;
• o cutie pentru închiderea firului;
• capacitate (tavă inoxidabilă sau găleată din aluminiu);
• întrerupător de 12 volți;
• cablu electric cu trei fire (secțiunea nu mai mică de 2,5 mm2);
• conductă de apă veche (diametrul nu mai puțin de 15 mm, lungime 7 m);
• lumină de încărcare;
• patru șuruburi cu piulițe și șaibe;
• cleme metalice pentru fixare.

În plus, trebuie să aveți instrumente speciale pentru lucru:

• râșniță cu discuri;
• marker;
• şurubelniţă;
• burghiu si burghie;
• foarfece metalice;
• set de chei;
• chei de gaz de numere diferite;
• tăietori de sârmă;
• ruletă.

Moara de vant rotativa

O moară de vânt rotativă (cea mai ușor de fabricat) este de obicei asamblată din două sau patru pale. Designul său este simplu, astfel încât toată lumea poate face o moară de vânt dintr-un generator auto, fără modificări și costuri speciale. Puterea unui astfel de dispozitiv este suficientă pentru a furniza energie unei case mici de grădină.

Generatorul pentru moara de vânt este selectat în funcție de puterea dorită. Dacă luăm ca bază un generator de 12 volți, atunci obținem un dispozitiv de până la 5 kW. Lamele rotorului trebuie să fie de aceeași dimensiune, atunci moara de vânt de la generatorul auto va funcționa bine.

În plus, puterea structurii va depinde de vânt - de cât de repede va sufla pe pale. Moara de vânt începe să se rotească cu 2 m/cm, iar cu mai multă productivitate va funcționa cu 12 m/s. Eficiența funcționării sale este afectată de dimensiunea palelor în care va sufla vântul. Măsurătorile trebuie să fie precise.

Cum se face un generator eolian

1. Prima etapă este pregătirea rotorului. Se ia un recipient metalic (oală, găleată). Folosind un marker și o bandă de măsurare, sunt marcate patru părți identice. Recipientul este tăiat în lame cu foarfece metalice sau o râșniță, fără a tăia până la capăt. Lamele se îndoaie ușor la margini, astfel încât viteza de rotație crește.Nu folosiți materiale de tablă cu pereți subțiri pentru lame și nu luați un recipient galvanizat - aceste materiale se pot deforma și se pot încălzi sub sarcină.
2. Se determină direcția în care se rotește scripetele. Rotiți-l la dreapta și la stânga. De obicei, scripetele se rotește în sensul acelor de ceasornic, dar poate fi și în sens invers acelor de ceasornic.
3. Conectați rotorul la generator. Folosind un burghiu, se fac găuri în fundul rezervorului și în scripetele generatorului. Acestea trebuie sa fie simetrice astfel incat sa nu se produca un dezechilibru in timpul deplasarii palelor.Atasati recipientul cu paletele la generator (scripte) cu suruburi de diametrul corespunzator.
4. Dispozitivul rezultat este plasat pe un catarg, care este realizat din țeavă veche stocată. Dacă există clădiri la o distanță de 30 m de structură, înălțimea catargului trebuie mărită. Este necesar ca acesta să fie cu 1 m mai înalt decât aceste clădiri, atunci moara de vânt va funcționa mai bine, pentru că nu vor fi obstacole pentru vânt. O fixăm cu o clemă metalică.
5. Apoi se instalează cablajul electric și se montează un circuit închis. Toate contactele sunt conectate la conectorii corespunzători. Cablajul este fixat pe catarg.
6. În ultima etapă, invertorul, bateria, instrumentația și iluminatul sunt conectate. Conectați invertorul și bateria cu un cablu (secțiunea 3 mm pătrată și dimensiunea 1 metru), iar pentru părțile rămase este suficient cu un diametru de 2 mm pătrați.

Un generator eolian de casă de la un generator auto este gata.

Avantajele și dezavantajele designului

Ca toate dispozitivele, generatorul eolian are părțile sale pozitive și negative.

Întreținerea dispozitivului

Pentru ca moara de vânt să funcționeze mulți ani și fără întrerupere, este necesar să se efectueze control tehnic periodic și întreținere.

1. Curățați, lubrifiați și reglați colectorul de curent o dată la 2 luni.
2. Reparați lamele dacă în timpul rotației apar vibrații și dezechilibru.
3. O data la 3 ani vopsiti elementele metalice cu vopsea anticoroziva.
4. Verificați și reglați ancorele catargului și cablul.

Eficiența dispozitivului este afectată de zona în care este instalat generatorul eolian (tern pustiu, prezența vântului). Dar, în orice caz, a avea această sursă de energie, independentă de o sursă de alimentare staționară, nu va fi niciodată de prisos.