Lad os lave en vindgenerator med egne hænder

Ofte har ejerne af private huse en idé at implementere backup-strømsystemer... Den enkleste og mest overkommelige måde er selvfølgelig en benzin- eller dieselgenerator, men mange mennesker vender blikket mod mere komplekse måder at konvertere den såkaldte gratis energi (solstråling, energi fra strømmende vand eller vind) til elektricitet.

Hver af disse metoder har sine egne fordele og ulemper. Hvis alt ved brug af vandstrøm (mini-vandkraftværk) er klart - det er kun tilgængeligt i umiddelbar nærhed af en ret hurtigstrømmende flod, så kan sollys eller vind bruges næsten overalt. Begge disse metoder vil have en fælles ulempe - hvis en vandturbine kan arbejde døgnet rundt, er et solbatteri eller en vindgenerator kun effektiv i et stykke tid, hvilket gør det nødvendigt at inkludere batterier i strukturen i et hjemmenetværk.

Da forholdene i Rusland (korte dagslys det meste af året, hyppig nedbør) gør brugen af ​​solpaneler ineffektiv til deres nuværende pris og effektivitet, det mest rentable er designet af en vindgenerator... Overvej dets driftsprincip og mulige designmuligheder.

Da ingen hjemmelavet enhed er som en anden, er dette
artiklen er ikke en trin-for-trin instruktionog en beskrivelse af de grundlæggende principper for design af en vindmølle.

Generelt arbejdsprincip

Vindgeneratorens vigtigste arbejdsdel er bladene, der drejes af vinden. Afhængig af placeringen af ​​rotationsaksen er vindmøller opdelt i vandret og lodret:

• Vandrette vindmøller mest udbredt. Deres vinger har et design, der ligner en flyvemaskinens propel: i den første tilnærmelse er disse plader, der er skråtstillet i forhold til rotationsplanet, der omdanner en del af belastningen fra vindtryk til rotation. Et vigtigt træk ved en vandret vindgenerator er behovet for at sikre bladets rotation i overensstemmelse med vindretningen, da den maksimale effektivitet sikres, når vindretningen er vinkelret på rotationsplanet.
• Knive lodret vindmølle har en konveks-konkav form. Da strømliningen af ​​den konvekse side er større end den konkave side, roterer en sådan vindmølle altid i en retning, uanset vindretningen, hvilket gør drejemekanismen unødvendig i modsætning til vandrette vindmøller. På samme tid på grund af det faktum, at kun en del af knivene til enhver tid udfører nyttigt arbejde, og resten er kun imod rotation, Effektiviteten af ​​en lodret vindmølle er meget lavere end for en vandret vindmølle: hvis dette tal for en trebladet vandret vindgenerator når 45%, vil det for en lodret en ikke overstige 25%.

Da den gennemsnitlige vindhastighed i Rusland ikke er høj, vil selv en stor vindmølle rotere temmelig langsomt det meste af tiden. For at sikre tilstrækkelig strøm skal strømforsyningen tilsluttes generatoren via en trin-op-reduktion, bælte eller gear. I en vandret vindmølle er knivreduktionsgeneratorenheden monteret på et drejeligt hoved, som gør det muligt for dem at følge vindretningen. Det er vigtigt at tage højde for, at drejehovedet skal have en begrænser, der forhindrer det i at foretage en hel drejning, da ledningerne fra generatoren ellers vil blive afbrudt (muligheden for at bruge kontaktskiver, der tillader hovedet at rotere frit, er mere kompliceret).For at sikre rotation suppleres vindgeneratoren med en fungerende vejrskovl rettet langs rotationsaksen.

Det mest almindelige bladmateriale er PVC-rør med stor diameter skåret i længderetningen. Langs kanten er metalplader nittet til dem, svejset til kniven på knivsamlingen. Tegninger af denne slags vinger er de mest udbredte på Internettet.

Videoen fortæller om en selvfremstillet vindgenerator

DIY vindmøller til hjemmet: en oversigt over design

Som du allerede har forstået, er vindhjulet den allerførste del, der opfatter vindenergi. Ikke en eneste vindmølleordning for huset kan klare sig uden den.

Det kan udføres:

• med en lodret rotationsakse
• eller vandret.

Lodret vindmølle

Jeg vil med et foto vise en af ​​de strukturer, der er nemme at fremstille, lavet af en almindelig ståltønde.

En sådan lodret vindgenerator, fremstillet i hånden og endda placeret over selve jorden omgivet af bygninger og planter, vil ikke være i stand til at udvikle normal hastighed til at generere nok elektricitet til at drive et privat hus.

Han kan kun udføre nogle enkeltopgaver for udstyr med lavt strømforbrug. Desuden vil rotorens lave rotationshastighed kræve obligatorisk brug af et trinvist gear, og dette er yderligere energitab.

Sådanne designs var populære i begyndelsen af ​​sidste århundrede på dampskibe. Et vandhjul, der er placeret med vingerne langs fartøjets bevægelsesretning, sikrede dets bevægelse.

Nu er det en sjældenhed, der har mistet sin relevans. I luftfart slog et sådant design ikke kun rod, men blev ikke engang overvejet.

Rotor Onipko

Af de lavhastighedsdesign af vindhjul distribueres Onipko-rotoren nu massivt via Internettet. Annoncører viser, at det snurrer selv i meget lette vinde.

Men af ​​en eller anden grund har jeg også en kritisk holdning til denne udvikling, selvom det ikke er så svært at gentage det med mine egne hænder. Jeg fandt ikke entusiastiske anmeldelser blandt købere såvel som videnskabelige beregninger af den økonomiske gennemførlighed af brugen.

Hvis nogen af ​​læserne kan afholde mig fra denne opfattelse, ville jeg være taknemmelig.

Vandret vindmølle

Helt fra starten begyndte flymotorer at bruge en propel, der driver luft langs flykroppen. Dens form og design er valgt for at bruge den reaktive komponent ud over den aktive trykkraft.

Enhver vandret vindgenerator, der er fremstillet industrielt eller manuelt, fungerer efter dette princip. Jeg viser et eksempel på en hjemmelavet konstruktion med et fotografi.

Ifølge princippet om anvendelse af vindenergi er det et mere effektivt design, og med hensyn til design for at sikre husholdningsproblemer med elektricitetsforsyning er det lavt strømforbrug.

En lille elmotor, hvis rotor drejer en vindmølle, kan selv ved optimalt tryk og vindstyrke kun generere lav effekt som en generator. Du kan slutte en svag LED-pære til den.

Tænk selv, om du har brug for at samle en sådan baggrundsbelyst vejrblade eller ej. Et sådant design kan ikke klare andre opgaver. Selvom det stadig kan bruges til at skræmme modermærker i området. De kan virkelig ikke lide støj ledsaget af rotation af metaldele.

For at udnytte den elektricitet, der modtages fra vinden fuldt ud, skal vindgeneratorens løber have de dimensioner, der svarer til strømforbruget. Stol på en diameter på ca. 5 meter.

Når du opretter det, vil du stå over for et teknisk problem: du skal afbalancere de store dele nøjagtigt. Massepunktet skal altid være midtpunktet for rotationsaksen.

Dette minimerer lejeløb og svingning af en højhøjdestruktur. At balancere som denne er imidlertid ikke let.

Sådan installeres en vindmølle: et pålideligt mastlayout til montering i højden

Løbehjulets vægt til normal produktion af elektrisk energi er ret anstændig. Det kan ikke installeres på et enkelt stativ.

Du bliver nødt til at skabe et solidt betonfundament til metalmasten og fyrankerboltene. Ellers kan hele strukturen, samlet med store vanskeligheder, kollapse på ethvert uhensigtsmæssigt øjeblik.

Et stativ til en vindmølle hævet til en højde kan laves:

1. i form af en præfabrikeret mast samlet fra sektioner med seler;
2. eller en tilspidset rørformet understøtning.

Begge ordninger vil kræve forstærkning fra væltning ved at skabe flere niveauer af fyrtråde fra kablerne, som er nødvendige for at holde masten i tilfælde af kraftige vindstød. De skal være sikkert fastgjort til propper og ankre.

Fra personlig dårlig erfaring: mens jeg brugte analogt tv, havde jeg en Spider-line-antenne med en ringdiameter på 2m. Det var placeret i en højde af 8 meter, det blev fastgjort på en træpæl med to niveauer af fyre. Tunge vindstød svingede hende, så stativet kollapsede.

Heldigvis kræver moderne digitalt tv meget mindre antenner. De er ikke kun lette at gøre med dine egne hænder, men også ikke så vanskelige at fastgøre.

Hvordan man laver en mast til en vindmølle

Vær straks opmærksom på at skabe et solidt, problemfrit design. Ellers skal du gentage den triste oplevelse af YantarEnergo-medarbejdere, der havde en ulykke under en storm: en multitons mast kollapsede og snavs fra bladene spredte sig over hele området.

Enhed af masten skal beregne den mængde materialer, der kræves for at skabe en struktur ud fra en stålvinkel af forskellige sektioner. Form og dimensioner vælges i henhold til lokale forhold.

Den er lavet af tre eller fire stolper. Hver af dem er monteret på et stop nedenfra. Øverst på masten oprettes en platform til installation af vindmøllen.

Da hjørnernes længde er begrænset, samles masten fra flere sektioner. Stivheden af ​​den generelle fastgørelse gives af laterale ribber fastgjort gennem seler.

Indlejrede metalelementer er et obligatorisk element i fundamentet. De vil blive brugt til at fastgøre dele. Vi bliver nødt til at tage os af svejse- og forbindelsesboltene.

Forsøm ikke yderligere fyrlinjer.

Hvordan man laver en støtte fra rør

En teleskopisk struktur lavet af stålrør med den tilsvarende profil er lettere at samle, men den skal beregnes nøjere for styrke. Bøjningsmomentet skabt af en tung spids i stormvejr bør ikke overstige en kritisk værdi.

Samtidig vil der opstå vanskeligheder med forebyggende vedligeholdelse, inspektion og reparation af det samlede luftkraftværk. Hvis du kan klatre op i en højde langs masten som en stige, er det problematisk at gøre dette gennem et rør. Og det er meget farligt at arbejde ovenpå.

Derfor er det straks nødvendigt at overveje muligheden for sikkert at sænke udstyret til jorden og en overkommelig måde at hæve det på. Dette giver dig mulighed for at udføre en af ​​to ordninger med:

1. Drej aksel på hovedstøtten.
2. Et trykhåndtag i bunden af ​​støttebenet.

I det første tilfælde skabes et solidt fundament til installation af hovedstøtten. En svejset rørkonstruktion med en vindmølle og et kædeløftesystem på stålkabler er fastgjort til dens rotationsakse.

En modvægt er placeret i bunden af ​​røret for at lette løft og sænkning med en håndspil.

Sikkerhedskabler til fyrbælter er ikke vist på billedet.De hænger simpelthen fra deres beslag ned til jorden, når masten hæves og sænkes, og er fastgjort til stationære betonpæle til kontinuerlig drift.

Ordningen til installation og sænkning af vindmøllen i henhold til den anden mulighed er vist nedenfor.

Masten og en modvægt trykarm forstærket med en afstivning, der er placeret i en ret vinkel i forhold til den, drejes i lodret retning af et spil med et kædeløftesystem.

Rotationsaksen for den oprettede struktur er øverst i den rigtige vinkel og er fastgjort i styrene indlejret i fundamentet. Når masten hæves eller sænkes, fjernes fyrtovene fra de stationære forankringer på jorden. De kan bruges som sikkerhedstov.

Vindgenerator: enhed og funktionsprincip for det elektriske kredsløb i enkle ord

Industrielle vindmølleparker er designet, så de straks er i stand til at levere elektricitet til nettet til forbrugerne. Du kan ikke gøre dette med dine egne hænder.

Når du vælger en generator, der vil dreje vindhjulet, anvendes princippet om elektriske maskiners reversibilitet. Der tilføres et drejningsmoment på elmotoren, og statorviklingerne er ophidsede.

Idéen om at dreje rotoren på en trefaset asynkron elmotor som en generator for at opnå en elektrisk strøm med en spænding på 220/380 volt realiseres imidlertid fra forbrændingsmotorer, vandtryk, men ikke vind.

Generatorens generelle design med rotoren bliver tung, ellers er det ikke muligt at sikre høje akselhastigheder.

For små kapaciteter kan du:

• brug en bilgenerator, der producerer 12/24 volt;
• anvende et motorhjul fra en elektrisk cykel
• at samle en struktur af neodymmagneter med spoler af kobbertråd.

Du kan også tage en vindmølle, der sælges i Kina, som basis. Men han har brug for straks at foretage en revision: være opmærksom på kvaliteten af ​​installationen af ​​viklingerne, lejernes tilstand, knivernes styrke og den samlede balance af rotoren.

Vi bliver nødt til at indstille os på, at værdien af ​​generatorens udgangsspænding vil variere meget afhængigt af vindhastigheden. Derfor bruges batterier som et mellemled.

Deres opladning skal tildeles controlleren.

Husholdningsapparater i et 220 volt netværk skal tilføres strøm med vekselstrøm fra en speciel omformer - en inverter. Det enkleste diagram over et vindmøllepark er som følger.

Det kan forenkles meget, fordi forbrugerens digitale elektronik: computere, fjernsyn, telefoner fungerer på jævnstrøm fra 12 volt strømforsyninger.

Hvis de udelukkes fra arbejde, og det digitale udstyr får strøm direkte fra batterier, reduceres tabet af elektrisk energi ved at annullere dobbeltkonvertering i inverteren og enhederne.

Derfor anbefaler jeg, at du opretter separate 12 volt-stik, der forsynes med strøm direkte fra batterierne.

Inden for det elektriske kredsløb skal den samme effektbalance opretholdes som i den mekaniske struktur. Hver tilsluttet belastning skal overholde energikarakteristikaene for opstrøms kilde.

Husholdningsapparater på 220 volt bør ikke overbelaste omformeren. Ellers afbrydes forbindelsen fra den indbyggede beskyttelse, og hvis den fejler, brænder den simpelthen ud. Batterierne, controllerens strømkontakter og selve generatoren fungerer efter det samme princip.

Beskyttelse med en afbryder til en hjemme-vindmølle skal udføres uden fejl.

For at gøre dette skal det vælges korrekt strengt i henhold til videnskabelige anbefalinger, kontrolleres og justeres.

Det er umuligt at forudse en utilsigtet overbelastning og endnu mere udseendet af en kortslutningsstrøm. Derfor er dette modul nødvendigvis installeret som hovedbeskyttelse.

Ledningsdiagrammet til batterier, en inverter og en controller til en vindgenerator er praktisk talt ikke forskellig fra det, der bruges i solenergianlæg med lyspaneler.

Derfor foreslår en rimelig konklusion straks sig selv: at samle et kombineret hjemmekraftværk, der drives af vind- og solenergi på samme tid. Disse to kilder supplerer hinanden godt, og omkostningerne ved at samle enkeltstationer reduceres betydeligt.

Der er mange kanaler på YouTube dedikeret til vindmøller til hjemmet. Jeg kunne godt lide arbejdet hos ejeren "Solar Panels". Jeg tror, ​​at han er ret objektiv i at præsentere dette emne. Derfor anbefaler jeg at se nærmere på.

Vindmøllebatterier: et andet problem for boligejeren

En af de dyre opgaver for et vind- eller solkraftværk er spørgsmålet om lagring af elektrisk energi, som kun løses med batterier. De skal købes og opdateres, og omkostningerne er ret høje.

For at vælge dem skal du kende ydeevneegenskaberne: spænding og kapacitet. Normalt anvendes kompositbatterier fra et 12 V batteri, og antallet af ampere-timer i hvert enkelt tilfælde skal bestemmes empirisk baseret på forbrugernes strøm, deres driftstid.

Du bliver nødt til at vælge batterier til en vindgenerator fra et ret bredt område. Jeg vil begrænse mig til ikke en komplet gennemgang, men kun til fire populære typer syrebatterier:

1. konventionelle startmotorkøretøjer;
2. AGM-type;
3. gel;
4. pansret.

Sælgere anbefaler ikke at købe startbatterier til vindmølleparker, fordi de er designet til at arbejde under kritiske driftsforhold:

• når de opbevares i kulde, skal de modstå de enorme startstrømme, der dannes, når en kold motor roterer;
• under kørsel udsættes de for vibrationer og rystelser;
• genopladning finder sted i buffertilstand fra generatoren, når bilen kører med forskellige motorhastigheder.

Hvori:

• servicerede batterier, der kræver periodisk elektrolytniveau og påfyldning af destilleret vand, er designet til at modstå 100 afladnings- / opladningscyklusser;
• ikke serviceret - de har et mere komplekst design, og antallet af cyklusser er 200.

Vindmøllebatteriet, når det kører inde i huset:

• normalt placeret i en kælder, hvor temperaturen, der opretholdes på + 5 ÷ + 10 grader året rundt, er optimal;
• ikke udsat for rystelser og vibrationer, permanent installeret i stationær tilstand;
• modtager ikke ekstreme belastninger under opstart, og når husholdningsapparater tændes gennem inverteren, fungerer de i en skånsom tilstand;
• er ladet fra generatoren med små strømme, som har en gavnlig virkning på pladenes desulfateringstilstand.

Alt dette er de mest gunstige betingelser for deres drift. Derfor foreslår jeg at tage denne mulighed til efterretning for dem, der ikke er for dovne til periodisk at overvåge spændingen på bankerne og overvåge elektrolytniveauet i dem.

AGM-batterier mere kompleks i design. De har de samme plader, men glasmåtter er imprægneret med syre, der fungerer samtidigt som et dielektrisk lag. Deres afladnings- / opladningscyklus er 250 ÷ 400. Overopladning er farligt.

Golem-batterier er også skabt af et vedligeholdelsesfrit design med en forseglet krop og en elektrolyt fortykket til en geltilstand. De kan ikke lide genopladning meget, men de er mere modstandsdygtige over for dyb afladning. Antallet af beregningscyklusser er 350.

Rustning batterier er blandt de mest moderne udviklinger. Deres elektrodeunderlag er beskyttet af polymerer mod syreangreb. Driftscyklusområde: 900 ÷ 1500.

Alle disse fire typer batterier adskiller sig markant i pris og driftsforhold. Hvis du tager hensyn til sælgernes anbefalinger, bliver du nødt til at afskalere et ret anstændigt beløb.

Jeg anbefaler dog, at du først lytter til de nyttige tip, som den samme ejer af Solar Batteries giver i sin video "Sådan vælger du batterier til et vindmøllepark og en solstation".

Han har sin egen modsatte holdning til denne sag. Hvordan du behandler ham er din egen forretning. At kende information fra modsatte kilder og vælge den bedst egnede løsning ud fra den: den optimale løsning for en tænkende person.

Beregning af en vindmølle med blad

Da vi allerede har fundet ud af, at en vandret vindmølle er meget mere effektiv, vil vi overveje beregningen af ​​dens design.

Vindenergi kan bestemmes ved hjælp af formlen P = 0,6 * S * V³, hvor S er det cirkelareal, der er beskrevet af rotorbladenes spidser (kasteareal), udtrykt i kvadratmeter, og V er den beregnede vindhastighed i meter pr. Sekund. Du skal også tage højde for effektiviteten af ​​selve vindmøllen, som for et trebladet vandret kredsløb i gennemsnit vil være 40% samt effektiviteten af ​​generatorsættet, som på toppen af ​​den aktuelle hastighedskarakteristik er 80% for en generator med permanent magnet excitation og 60% for en generator med en excitation vikling. I gennemsnit forbruges yderligere 20% af effekten af ​​step-up gear (multiplikator). Således ser den endelige beregning af radius af vindmøllen (det vil sige dens længde) for en given effekt af den permanente magnetgenerator sådan ud: R = √ (P / (0,483 * V3))

Eksempel: Lad os antage, at den krævede kraft fra vindmølleparken er 500 W, og den gennemsnitlige vindhastighed er 2 m / s. Derefter skal vi ifølge vores formel bruge knive med en længde på mindst 11 meter. Som du kan se, vil selv en så lille effekt kræve oprettelse af en vindgenerator med kolossale dimensioner. For mere eller mindre rationelle strukturer med en klingelængde på ikke mere end en og en halv meter under forholdene med gør-det-selv-fremstilling, vil vindgeneratoren kun være i stand til at producere 80-90 watt kraft, selv i stærk vind.

Ikke nok strøm? Faktisk er alt noget anderledes, da vindgeneratorens belastning faktisk tilføres af batterierne, og vindmøllen oplader dem kun efter bedste evne. Derfor bestemmer effekten af ​​en vindmølle, hvor ofte den kan levere energi.

Valg af generator

Den mest logiske mulighed for et generatorsæt til en hjemmelavet vindmølle ser ud til at være en bilgenerator. Denne løsning gør det let at samle sættet, da generatoren allerede har både fastgørelsespunkter og remskive til båndmultiplikatoren. Det er ikke svært at købe både selve generatoren og reservedele til den. Derudover giver den indbyggede relæregulator dig mulighed for direkte at tilslutte det til et 12 volt lagerbatteri og til det igen en inverter til konvertering af jævnstrøm til vekselspænding 220V.

Men som nævnt ovenfor er effektiviteten af ​​generatorer med en excitationsvikling ret lav, hvilket er meget følsomt for en allerede laveffekt vindgenerator. Den anden ulempe er, at når batteriet er afladet, kan bilgeneratoren ikke ophidses.

I en række hjemmelavede designs kan du finde G-700 og G-1000 traktorgeneratorer. Deres effektivitet er ikke mere, en nyttig forskel er kun rotorens magnetisering, hvilket gør det muligt at begejstre generatoren selv uden et lagerbatteri og en lav pris.

Nogle forfattere, når de bygger vindgeneratorer, bruger egenskaben til reversibilitet af kollektormotorer - ved at dreje deres rotor med magt kan jævnstrøm fjernes fra den. Statoren til denne type motorer består enten af ​​permanente magneter, hvilket er mere at foretrække til vores formål eller har en vikling. For at bruge motoren i generatortilstand er den tilsluttet køretøjets relæregulator for at give den ønskede spænding.Overvej forbindelsen til en relæregulator ved hjælp af eksemplet på en knude fra VAZ-klassikerne (det er praktisk, fordi det ikke kombineres til en blok med en børsteenhed):

1. Forbind en af ​​motorbørsterne til kroppen - dette er generatorens negative pol. Tilslut her sikkert metalhuset på relæregulatoren og batteriets “-” terminal.
2. Forbind terminal 67 på relæet til en af ​​statorens viklinger, den anden midlertidigt til sagen.
3. Forbind terminal 15 gennem kontakten til batteriets positive pol (dette vil levere feltstrømmen til viklingen). Giv rotoren rotation i samme retning, som vindmølleskruen giver, og tilslut et voltmeter mellem den frie børste og huset. Hvis der findes et negativt potentiale på børsten, skal du skifte statorens forbindelser med relæregulatoren og jorden.

Hovedtrækket ved at forbinde en jævnstrømsgenerator til et batteri er behovet for at adskille dem med en halvlederdiode, som forhindrer, at batteriet aflades på rotorviklingen, når generatoren stopper. I moderne bilgeneratorer udføres denne funktion af en trefaset diodebro, og vi kan også bruge den ved at forbinde dens faser parallelt for at reducere spændingsfaldet over den.

Den største effekt kan fjernes fra generatoren, hvis rotor består af neodymmagneter. Konstruktioner baseret på et bilnav med bremseskive er udbredte, langs kanten af ​​hvilke kraftige magneter er fastgjort. En stator med enfaset eller trefaset vikling er placeret i mindst afstand fra dem.

Vindmølle med aksialt design med magneter

Kernen i en sådan 220v vindmølle er et personbilnav med bremseskiver. Hvis delen ikke er ny, skal du adskille den, kontrollere og smøre lejerne og rense rust.

Distribution og sikring af magneter

Først skal du lime magneterne på rotordisken. I dette tilfælde er de anvendte magneter ikke almindelige, men specielle neodymmagneter. De er meget mere magtfulde. Du skal bruge 20 magneter, hvis størrelse er 25 x 8 mm. Magneterne placeres i skiftende poler. For en korrekt placering skal du oprette en skabelon som vist på billedet nedenfor.

Råd! Brug om muligt rektangulære snarere end runde magneter til vindmøllen. Deres magnetfelt er ikke koncentreret i midten, men i længden.

Brug silikatlim til at fastgøre magneterne til disken. Og for styrke i slutningen kan du fylde magneterne med epoxy. For at undgå harpikslækage skal du lave kantsten på plasticinen eller tape disken.

Bemærk! For ikke at forveksle, hvor magnetens pol er, kan du markere dem med "+" eller "-". For at bestemme dette - bring en magnet til en anden. Magnetoverflader, der tiltrækkes, har et "+". Hvis magneten afvises, har den en "-" pol.

Tre-faset og enfaset generator til vindmølle

Hvis vi sammenligner dem, så er en enhed med en fase værre, fordi den under belastning vibrerer på grund af forskellen i strømens amplitude. Og det ser ud på grund af strømens uoverensstemmelse. Denne effekt er fraværende i trefaseprodukter. Deres magt er altid den samme. Sagen er, at den ene fase kompenserer for den anden og omvendt, hvis strømmen forsvinder i den ene fase, vil den i den anden stige.

Hvad er slutresultatet? Og det faktum, at trefasegeneratorer har 50% mere output end enfasede. Derudover er fraværet af vibrationer, som kan irritere og påvirke komforten, opmuntrende. Under tung belastning vil statoren ikke nynne. Hvis støj ikke generer dig, og du beslutter dig for at bruge en enkeltfasegenerator, skal du være forberedt på det faktum, at vibrationer negativt vil påvirke vindgeneratorens drift. Dens levetid bliver kortere.

Vi vikler spolerne

Vindgeneratoren kan ikke kaldes meget hurtigt. Det er nødvendigt at gøre alt, så 12 V-batteriet inficeres fra 100-140 omdr./min.Med sådanne indledende data skal det samlede antal omdrejninger i spolerne være lig med 1000-1200. Men hvordan ved du, hvor mange drejninger der er pr. Spole? Det er simpelt: dette tal divideres med antallet af spoler.

Hvis du vil have, at vindmøllen skal levere mere effekt ved lave omdrejninger pr. Minut, skal du lave flere poler. I dette tilfælde vil frekvensen af ​​den aktuelle svingning i spolen stige. For at reducere modstanden og øge strømmodstanden, anbefaler vi at vikle tyk ledning rundt om spolerne. Overvej også det faktum, at ved høj spænding kan viklingens modstand "spise" strømmen.

Bemærk, at antallet og tykkelsen af ​​magneterne, der er fastgjort til skiverne, bestemmer generatorens driftsparametre. For at finde ud af, hvor meget strøm en vindgenerator kan levere, skal du vinde en spole og dreje generatoren. Mål spændingen ved et omdrejningstal uden belastning. For eksempel har du for 200 o / min en strøm på 30 V med en modstand på 3 ohm. Træk 12 V (batterispænding) fra disse 30 V. Del nu det antal, du får, med 3 ohm. Det ser sådan ud:

30 – 12 = 18;

18 : 3 = 6.

Som et resultat viste det sig 6 A. De går til batteriet. Det er klart, at det i praksis vil være lidt mindre på grund af tabet i ledningerne.

Det er bedre at gøre spolerne aflange. Så vil kobberet i sektoren komme mere ud, og drejningerne vil være lige. Diameteren af ​​hullet inde i spolen skal være lig med eller lidt større end størrelsen af ​​magneterne.

Bemærk! Statortykkelsen skal være den samme som magnetenes tykkelse.

Formen til statoren kan være krydsfiner. Men sektorerne for spolerne kan også placeres på papir ved at lave en plasticine-kant. Spolerne skal fastgøres, så de ikke bevæger sig, og fasernes ender skal bringes ud. Forbind alle ledninger med en stjerne eller delta. Det er stadig at teste vindgeneratoren ved at dreje den manuelt.

Vi laver en skrue og en mast til en vindmølle

Generatorens mast skal være høj, fra 8 til 12 m. Basen skal være støbt. Det er bedre at montere røret, så røret let kan løftes og sænkes af spil. Vindmølleskruen fastgøres til toppen af ​​røret.

Du kan gøre det af Ø160 mm plastrør. Skær en skrue ud med seks knive, 2 m lange.

For at holde propellen væk fra et stærkt vindstød skal du lave en foldende hale. Som et resultat kan al den energi, som vindgeneratoren genererer, akkumuleres i batteriet.

Det er det, du ved hvordan man laver en vindgenerator med magneter. Nu kan du bruge den elektricitet, der genereres af en sådan vindgenerator, og spare dine penge. Al din indsats vil blive belønnet.

Multiplikatorberegning

Generatorsættet har en skrå strøm-hastighedskarakteristik: med en stigning i rotorhastigheden øges den maksimale effekt, der leveres til den. Derfor har vi brug for en multiplikator med en stor stigningsfaktor for at sikre den højeste effektivitet af en lavhastigheds-vindmølle.

For et hjemmelavet design er den mest optimale løsning en båndmultiplikator: den er nem at fremstille og kræver et minimum af maskinarbejde. Forholdet mellem stigningen i omdrejninger vil være lig med forholdet mellem diameteren på drivskiven, forbundet med skruens akse, og diameteren på generatorens drevne remskive. Om nødvendigt kan gearforholdet let justeres ved at udskifte en af ​​remskiverne.

Ved design af multiplikatoren er det nødvendigt at tage højde for både bladhovedets gennemsnitlige hastighed og generatorens nuværende hastighedskarakteristik. Hvis vi bruger en seriel bilgenerator, kan den let findes på Internettet med hjemmelavede designs, sandsynligvis bliver vi nødt til at gennemgå prøve og fejl.

Lad os for eksempel tage en fælles traktorgenerator, som allerede var nævnt ovenfor.

Hvis vi tager den beregnede effekt af vores vindmølle på 90 watt, finder vi et punkt på grafen svarende til generatorens output til denne effekt.Ved en nominel spænding på 14 V har vi brug for en strømudgang på mindst 6,5 A - ifølge grafen vil dette ske med en hastighed lidt over 1000 omdr./min. Lad propellen i vores design rotere med vinden med en hastighed på 60 omdr./min. (Medium vind). Dette betyder, at vi har brug for mindst et tyve gange forhold mellem remskivernes diametre - for en 70 mm generatorskive skal vindmøllehjulet have en diameter på næsten en og en halv meter, hvilket er uacceptabelt. Dette antyder utvetydigt, hvor lav effektiviteten af ​​vindgeneratorer af denne type er - uden en kompleks flertrinsgearkasse, som i sig selv vil føre til store effekttab, er det næsten umuligt at bringe en bilgenerator i driftstilstand.

Valg af design og detaljer

DIY vindgenerator fra en bilgenerator

Når man vælger designet af et vindgeneratorsæt, skal man gå ud fra de klimatiske forhold, der er karakteristiske for området. Så for områder med lav vindaktivitet er vindmøllegeneratorer udstyret med sejlblade optimale (dens udseende vises i nedenstående figur).

Sejltype vindmølle

I regioner med stærk vindbelastning fremstilles en hjemmelavet vindgenerator til et hjem oftest i form af en lodret anbragt enhed med begrænset effekt.

På trods af at vindmøller med en lodret rotationsakse er noget dyrere at fremstille end deres vandrette modstykker, er de bedre i stand til at modstå stærke vindbelastninger. Til deres fremstilling kan hjemmelavede vinger indsamlet fra improviserede midler bruges (nogle håndværkere har tilpasset sig til at fremstille dem fra en tønde skåret i separate metalfragmenter).

Det er mere hensigtsmæssigt at købe mere vindfærdige og tilpasse dem til en generator, der kan bruges som en konverteret motor fra en printer. Under alle omstændigheder skal der inden arbejdet påbegyndes udarbejdes en skitse af den fremtidige generator, der skal vise et detaljeret diagram over den præfabrikerede enhed.

Yderligere Information. Når man vælger købte knive, skal man gå ud fra det faktum, at de såkaldte "sejlbåde" betragtes som de billigste.

På deres basis er den nemmeste måde at fremstille en lodret vindgenerator på.

For at fuldføre beskrivelsen af ​​mulige designs tilføjer vi, at den fremtidige enhed kan fremstilles af en bilstarter eller en hvilken som helst autogenerator, der har tjent sit liv. Lad os overveje hver af de foreslåede muligheder for at lave gør-det-selv elektriske generatorer mere detaljeret.

Mast

Masten, hvorpå vindmøllen er monteret - dette er en af ​​dens vigtigste noder.
Det sikrer ikke kun en sikker drift af vindmøllen (det nederste punkt på cirklen beskrevet af knivene bør ikke være tættere end 2 meter til jorden), men giver det også mulighed for at bruge vindenergien så effektivt som muligt, strømmen af som bliver mere turbulent nær jorden.

En høj højde fører til en lav stivhed af vindmøllemasten og gør dens styrkeberegning ret vanskelig ikke kun for en amatørmester, men også for en ingeniør. Du kan kun liste hovedpunkterne:

• Placer masten så langt som muligt fra huset og træer, der tilslører luftstrømmen. Derudover kan vindgeneratoren i tilfælde af stærk vind falde på bygningen eller blive beskadiget af træer.
• Et optimalt mastedesign er gennembrudt svejset truss svarer til kraftoverførselstårne, men det er vanskeligt og dyrt at fremstille. Den enkleste, men ret effektive mulighed er flere parallelle rør med en diameter på 80-100 mm, svejset med korte sømme til hinanden og støbt til en dybde på mindst en meter i jorden. Det er meget ønskeligt at styrke strukturen på et rør med kabelbånd, som også er fastgjort til understøtningerne, der hældes i beton.
• For at forenkle vedligeholdelsen af ​​vindmøllen kan masten gøres til et vendepunkt: i dette tilfælde, når stræklinjen, der går i retning af bruddet, er svækket, kan masten vippes til jorden.

En historie om en meget simpel vindgenerator fra en hjemmefan

Ekstra elektrisk udstyr

Som nævnt ovenfor er en integreret del af et vindmøllepark et batteri, der overtager forbrugernes strøm. når du vælger det, skal du huske, at jo større kapacitet, jo længere tid vil det være i stand til at opretholde spændingen i netværket, men det tager samtidig længere tid at oplade. Den omtrentlige driftstid kan defineres som det tidsrum, hvorunder halvdelen af ​​batterikapaciteten er opbrugt (derefter vil spændingsfaldet allerede blive mærkbar. Desuden reducerer dyb afladning levetiden for blybatterier).

Eksempel: Så et batteri med en kapacitet på 65 A * h vil betinget være i stand til at give 30-35 Amp-timer energi til belastningen. Er det meget eller lidt? En konventionel 60-watts belysningslampe kræver, under hensyntagen til tilstedeværelsen af ​​en inverter, der konverterer 12 VDC til 220 VAC og har sin egen effektivitet inden for 70%, en strøm på 7 ampere - lidt mere end fire timers drift. Vores vindmølle med en nominel effekt på 90 watt, selv i bedste fald med en konstant stærk vind, tager mindst fem timer at genvinde den spildte energi. Som du kan se, vil el i dit hjem kun være tilgængelig i et par timer om dagen, når du kun bruger en vindmølle som en autonom energikilde.

Den anden knude i strømforsyningssystemet er inverteren. I vores tilfælde kan du bruge både en færdiglavet bil og en, der ekstraheres fra en uafbrydelig strømforsyning. Under alle omstændigheder er det vigtigt ikke at overbelaste det med strømforbruget, da dets reelle driftseffekt er 1,2-1,5 gange mindre end den angivne maksimale effekt.

Som du kan se, hviler attraktiviteten ved at bruge gratis energi på mange begrænsninger, og endda den eneste effektive mulighed i det centrale Rusland - en vindgenerator - er ikke i stand til at give langsigtet autonomi.

Men samtidig er denne idé ikke dårlig både som en kilde til nødforsyning og især som en designopgave - glæden ved at skabe en vindmølle med egne hænder kan overstige dens effekt betydeligt.