Tehdään tuuligeneraattori omin käsin

Usein omakotitalojen omistajilla on idea toteuttaa varavoimajärjestelmät... Yksinkertaisin ja edullisin tapa on tietysti bensiini- tai dieselgeneraattori, mutta monet ihmiset kääntävät silmänsä monimutkaisemmille tavoille muuntaa niin kutsuttu vapaa energia (aurinkosäteily, virtaavan veden tai tuulen energia) sähköksi.

Jokaisella näistä menetelmistä on omat edut ja haitat. Jos vesivirtauksen (mini-vesivoima) avulla kaikki on selvää - se on saatavana vain melko nopeasti virtaavan joen välittömässä läheisyydessä, auringonvaloa tai tuulta voidaan käyttää melkein kaikkialla. Molemmilla näistä menetelmistä on yhteinen haitta - jos vesiturbiini voi toimia ympäri vuorokauden, aurinkoparisto tai tuuligeneraattori on tehokas vain hetkeksi, minkä vuoksi paristot on tarpeen sisällyttää kotiverkon rakenteeseen.

Koska Venäjän olosuhteet (lyhyet päivänvalot suurimman osan vuodesta, usein sateet) tekevät aurinkopaneelien käytöstä tehotonta nykyisillä kustannuksillaan ja tehokkuudella, kannattavin on tuuligeneraattorin suunnittelu... Harkitse sen toimintaperiaatetta ja mahdollisia suunnitteluvaihtoehtoja.

Koska mikään kotitekoinen laite ei ole kuin toinen, tämä
artikkeli ei ole vaiheittainen ohje, ja kuvaus tuuliturbiinin suunnittelun perusperiaatteista.

Yleinen toimintaperiaate

Tuuligeneraattorin päätyörunko ovat siivet, joita tuuli kiertää. Pyörimisakselin sijainnista riippuen tuuliturbiinit on jaettu vaaka- ja pystysuuntaan:

• Vaakasuuntaiset tuuliturbiinit yleisin. Niiden siipien rakenne on samanlainen kuin lentokoneen potkurilla: ensimmäisessä likiarvossa nämä ovat kiertotasoon nähden kaltevia levyjä, jotka muuttavat osan tuulen paineen kuormituksesta pyörimiseen. Tärkeä vaakasuuntaisen tuuligeneraattorin ominaisuus on tarve varmistaa teräyksikön pyöriminen tuulen suunnan mukaisesti, koska suurin hyötysuhde varmistetaan, kun tuulen suunta on kohtisuorassa pyörimistasoon nähden.
• Terät pystysuora tuuliturbiini on kupera-kovera muoto. Koska kuperan puolen virtaviivaistaminen on suurempi kuin kovera puoli, tällainen tuuliturbiini pyörii aina yhteen suuntaan tuulen suunnasta riippumatta, mikä tekee kääntömekanismista tarpeetonta, toisin kuin vaakasuuntaiset tuuliturbiinit. Samaan aikaan, koska vain osa teristä toimii kulloinkin vain osa teristä, ja loput vastustavat vain pyörimistä, Pystysuoran tuulimyllyn hyötysuhde on paljon pienempi kuin vaakasuoran tuulimyllyn: Jos kolmilapaisella vaakasuoralla tuuligeneraattorilla tämä luku saavuttaa 45%, niin pystysuoran tuuligeneraattorin osalta se ei ylitä 25%.

Koska keskimääräinen tuulen nopeus Venäjällä ei ole korkea, jopa suuri tuuliturbiini pyörii melko hitaasti suurimman osan ajasta. Riittävän tehon saamiseksi virtalähde on kytkettävä generaattoriin porrastetun vähennysventtiilin, hihnan tai vaihteen kautta. Vaakasuorassa tuulimyllyssä terä-vähennys-generaattoriyksikkö on asennettu kääntöpäähän, mikä antaa heille mahdollisuuden seurata tuulen suuntaa. On tärkeää ottaa huomioon, että kääntöpäässä on oltava rajoitin, joka estää sitä kääntymästä täydellisesti, koska muuten generaattorin johdot katkeavat (vaihtoehto, jossa käytetään kontaktialuslevyjä, jotka antavat pään vapaan pyörimisen, on monimutkainen).Pyörimisen varmistamiseksi tuuligeneraattoria täydennetään pyörimisakselia pitkin suuntautuvalla työtasolla.

Yleisin terämateriaali on pituussuunnassa leikatut suurihalkaisijat PVC-putket. Reunaa pitkin niitataan niihin metallilevyt, jotka on hitsattu teräkokoonpanon napaan. Tällaisten terien piirustukset ovat yleisimmin Internetissä.

Video kertoo itse tehdystä tuuligeneraattorista

DIY-tuulimyllyt kotiin: yleiskatsaus malleihin

Kuten jo ymmärsitte, ensimmäinen osa, joka havaitsee tuulienergian, on tuulipyörä. Yksikään talon tuulimyllyjärjestelmä ei voi tehdä ilman sitä.

Se voidaan suorittaa:

• pystysuoralla pyörimisakselilla;
• tai vaakasuora.

Pystysuora tuuliturbiini

Näytän valokuvalla yhden rakenteista, jotka on helppo valmistaa, valmistettu tavallisesta teräsputkesta.

Tällainen käsintehty pystysuora tuuligeneraattori, joka sijaitsee jopa maan yläpuolella rakennusten ja laitosten ympäröimänä, ei pysty kehittämään normaalinopeutta tuottamaan tarpeeksi sähköä yksityisen talon virran saamiseksi.

Hän pystyy suorittamaan vain joitain yksittäisiä tehtäviä pienitehoisille laitteille. Lisäksi sen roottorin alhainen pyörimisnopeus edellyttää lisävaihteen pakollista käyttöä, mikä lisää energiahäviöitä.

Tällaiset mallit olivat suosittuja viime vuosisadan alussa höyrylaivoissa. Vesipyörä, jonka terät ovat aluksen liikkeen suunnassa, varmisti sen liikkumisen.

Nyt se on harvinaisuus, joka on menettänyt merkityksensä. Ilmailussa tällainen muotoilu ei vain juurinut, mutta sitä ei edes harkittu.

Roottori Onipko

Tuulipyörien piennopeuksisista malleista Onipko-roottoria jaetaan nyt massiivisesti Internetin kautta. Mainostajat osoittavat, että se pyörii myös hyvin heikoissa tuulissa.

Jostain syystä suhtaudun kuitenkin kriittisesti tähän kehitykseen, vaikka ei ole niin vaikeaa toistaa sitä omin käsin. En löytänyt ostajien keskuudessa innostuneita arvosteluja sekä tieteellisiä laskelmia sen käytön taloudellisesta toteutettavuudesta.

Jos joku lukijoista voi suostutella minua tässä lausunnossa, olisin kiitollinen.

Vaakasuora tuuliturbiini

Alusta alkaen lentokoneiden moottorit alkoivat käyttää potkuria, joka ajaa ilmaa lentokoneen runkoa pitkin. Sen muoto ja muotoilu valitaan siten, että reaktiivista komponenttia käytetään aktiivisen painovoiman lisäksi.

Mikä tahansa vaaka tuuligeneraattori, joka on valmistettu teollisesti tai käsin, toimii tämän periaatteen mukaisesti. Esitän esimerkin kotitekoisesta rakenteesta valokuvalla.

Tuulienergian käytön periaatteen mukaan se on tehokkaampi suunnittelu, ja suunnittelun kannalta se on pienitehoinen, jotta kotitalouksien sähkönsyöttö voidaan varmistaa.

Pieni sähkömoottori, jonka roottori pyörii tuuliturbiinia, voi jopa optimaalisella paineella ja tuulen voimakkuudella tuottaa vain vähän virtaa generaattorina. Voit kytkeä siihen heikon LED-lampun.

Ajattele itse, onko sinun koottava tällainen taustavalaistu tuuliviiri vai ei. Tällainen suunnittelu ei selviä muista tehtävistä. Vaikka sitä voidaan silti käyttää pelottamaan alueen myyrät. He eivät todellakaan pidä äänistä, joihin liittyy metalliosien pyörimistä.

Tuulista saatavan sähkön täysimääräiseksi hyödyntämiseksi tuuligeneraattorin juoksupyörällä on oltava mitat, jotka vastaavat virrankulutusta. Laske halkaisijaltaan noin 5 metriä.

Luomalla sitä kohtaat teknisiä vaikeuksia: suuret osat on tasapainotettava tarkasti. Massakeskipisteen on aina oltava pyörimisakselin keskipisteessä.

Tämä minimoi laakerin kulumisen ja korkean rakenteen heilumisen. Tällainen tasapainottaminen ei kuitenkaan ole helppoa.

Tuuliturbiinin asentaminen: luotettava maston sijoitus korkeuteen asennettavaksi

Juoksupyörän paino normaalille sähköenergian tuotannolle on melko kohtuullinen. Sitä ei voida asentaa yksinkertaiselle jalustalle.

Sinun on luotava vankka betoniperusta metallimastolle ja ankkuripultteille. Muuten koko vaikeasti koottu rakenne voi romahtaa milloin tahansa sopimattomana hetkenä.

Jalustan korkeuteen nostetulle tuuliturbiinille voidaan tehdä:

1. esivalmistetun maston muodossa, joka on koottu osista, joissa on kiinnikkeet;
2. tai kapeneva putkimainen tuki.

Molemmat järjestelmät vaativat vahvistusta kaatumiselta luomalla kaapeleista useita tasoja kaverijohtimia, jotka ovat välttämättömiä maston pitämiseksi voimakkaissa tuulenpuuskoissa. Ne on kiinnitettävä tukevasti tulppiin ja ankkureihin.

Henkilökohtaisesta valitettavasta kokemuksesta: käytettäessä analogista televisiota Spider-line-antenni, jonka renkaan halkaisija on 2 m, toimi minulle. Se sijaitsi 8 metrin korkeudessa, se kiinnitettiin puupylvääseen, jossa oli kaksi tasoa kavereita. Raskaat tuulenpuuskat ravistelivat häntä niin, että teline romahti.

Onneksi moderni digitaalitelevisio vaatii paljon pienempiä antenneja. Niitä ei ole vain helppo tehdä omin käsin, vaan myös niin vaikea kiinnittää.

Kuinka tehdä masto tuulimyllylle

Kiinnitä huomiota välittömästi vankan, ongelmattoman muotoilun luomiseen. Muussa tapauksessa yksinkertaisesti toista YantarEnergon työntekijöiden surullinen kokemus, joka joutui onnettomuuteen myrskyn aikana: monitonninen masto romahti ja terien roskat hajallaan ympäri aluetta.

Maston laite edellyttää rakenteen luomiseen tarvittavien materiaalien määrän laskemista eri osien teräkulmasta. Muoto ja mitat valitaan paikallisten olosuhteiden mukaan.

Se on valmistettu kolmesta tai neljästä pystysuorasta. Jokainen niistä on asennettu pysäkkiin alhaalta. Maston yläosaan luodaan foorumi tuuliturbiinin asentamiseksi.

Koska kulmien pituus on rajallinen, masto kootaan useista osista. Yleisen kiinnityksen jäykkyys annetaan sivuttaisilla kylkiluilla, jotka on kiinnitetty tukien läpi.

Upotetut metallielementit ovat perustuksen pakollinen osa. Niitä käytetään osien kiinnittämiseen. Meidän on huolehdittava hitsauksesta ja liitospulteista.

Älä unohda ylimääräisiä kaverilinjoja.

Kuinka tehdä tuki putkista

Vastaavan profiilin teräsputkista valmistettu teleskooppirakenne on helpompi koota, mutta sen lujuus tulisi laskea huolellisemmin. Myrskyn tuulen raskaan kärjen aiheuttama taivutusmomentti ei saisi ylittää kriittistä arvoa.

Samanaikaisesti syntyy vaikeuksia kootun ilmavoimalan ennaltaehkäisevässä kunnossapidossa, tarkastuksessa ja korjauksessa. Jos pystyt nousemaan mastoa pitkin tikkaita pitkin, on ongelmallista tehdä tämä putken kautta. Ja työskentely yläkerrassa on erittäin vaarallista.

Siksi on välittömästi ajateltava mahdollisuutta laskea laite turvallisesti maahan ja edullinen tapa nostaa se. Tämän avulla voit suorittaa yhden kahdesta mallista:

1. Kääntyvä akseli päätuessa.
2. Tukivarren pohjassa oleva työntövipu.

Ensimmäisessä tapauksessa luodaan vankka perusta päätuen asennukselle. Kiertoakseliinsa on kiinnitetty hitsattu putkirakenne, jossa on tuulimylly ja teräskaapeleiden ketjunostinjärjestelmä.

Putken alaosassa on vastapaino nostamisen ja laskemisen helpottamiseksi käsivinssillä.

Guy belt -turvakaapeleita ei näy kuvassa.Ne yksinkertaisesti riippuvat kiinnikkeistään maahan nostettaessa ja laskettaessa mastoa, ja ne on kiinnitetty kiinteisiin betonipaloihin jatkuvaa käyttöä varten.

Alla on esitetty tuulimyllyn asennus- ja laskutapa toisen vaihtoehdon mukaisesti.

Masto ja sen kanssa suorassa kulmassa oleva jäykisteellä vahvistettu vastapainovarsi käännetään pystysuunnassa vinssillä, jossa on ketjunostinjärjestelmä.

Luotun rakenteen pyörimisakseli on oikean kulman yläosassa ja on kiinnitetty perustukseen upotettuihin ohjaimiin. Mastoa nostettaessa tai laskettaessa poikien köydet poistetaan maan kiinteistä kiinnityspisteistä. Niitä voidaan käyttää turvaköysiä.

Tuuligeneraattori: sähköpiirin laite ja toimintaperiaate yksinkertaisilla sanoilla

Teollisuuden tuulipuistot on suunniteltu siten, että ne pystyvät toimittamaan sähköä välittömästi sähköverkkoon kuluttajille. Et voi tehdä tätä omin käsin.

Kun valitset generaattorin, joka pyörii tuulipyörää, käytetään sähkökoneiden palautuvuusperiaatetta. Sähkömoottoriin kohdistetaan vääntömomentti ja staattorin käämit ovat innoissaan.

Ajatus pyörittää kolmivaiheisen asynkronisen sähkömoottorin roottoria generaattorina sähkövirran saamiseksi 220/380 voltin jännitteellä toteutetaan polttomoottoreilla, veden paineella, mutta ei tuulella.

Generaattorin yleinen rakenne roottorilla muuttuu raskaaksi, muuten ei ole mahdollista varmistaa korkeita akselinopeuksia.

Pienille kapasiteeteille voit:

• käytä autogeneraattoria, joka tuottaa 12/24 volttia;
• kiinnitä moottoripyörä sähköpyörästä;
• koota neodyymimagneettien rakenne kuparilangan keloilla.

Voit ottaa perustaksi myös Kiinassa myydyn tuuliturbiinin. Mutta hänen on suoritettava välittömästi tarkastus: kiinnitettävä huomiota käämien asennuksen laatuun, laakereiden kuntoon, terien lujuuteen ja roottorin yleiseen tasapainottamiseen.

Meidän on viritettävä tosiasia, että generaattorin lähtöjännitteen arvo vaihtelee suuresti tuulen nopeudesta riippuen. Siksi paristoja käytetään välilinkkinä.

Niiden lataus on osoitettava ohjaimelle.

220 voltin verkon kodinkoneiden on oltava kytkettynä vaihtovirralla erityisestä muuntimesta - invertteristä. Kodin tuulipuiston yksinkertaisin kaavio on seuraava.

Sitä voidaan yksinkertaistaa huomattavasti, koska kuluttajien digitaalinen elektroniikka: tietokoneet, televisiot, puhelimet toimivat tasavirralla 12 voltin virtalähteistä.

Jos heidät suljetaan pois työstä ja digitaalilaitteet saavat virran suoraan paristoista, sähköenergian menetys vähenee peruuttamalla invertterin ja yksiköiden kaksinkertainen muunnos.

Siksi suosittelen erillisten 12 voltin pistorasioiden tekemistä virtalähteeksi suoraan paristoista.

Sähköpiirissä on säilytettävä sama tehotasapaino kuin mekaanisessa rakenteessa. Jokaisen kytketyn kuorman on vastattava ylävirran lähteen energiaominaisuuksia.

220 voltin kodinkoneet eivät saa kuormittaa taajuusmuuttajaa. Muuten se irtoaa sisäänrakennetusta suojauksesta, ja jos se epäonnistuu, se vain palaa. Paristot, ohjaimen virtakoskettimet ja itse generaattori toimivat samalla periaatteella.

Kodituuliturbiinin suoja katkaisijalla on suoritettava epäonnistumatta.

Tätä varten se on valittava oikein tiukasti tieteellisten suositusten mukaisesti, tarkistettava ja säädettävä.

On mahdotonta ennakoida vahingossa tapahtuvaa ylikuormitusta ja vielä enemmän oikosulkuvirran esiintymistä. Siksi tämä moduuli on välttämättä asennettu pääsuojaksi.

Tuuligeneraattorin paristojen, invertterin ja ohjaimen kytkentäkaavio ei ole käytännössä erilainen kuin valopaneeleilla varustetuissa aurinkovoimaloissa.

Siksi järkevä johtopäätös viittaa heti: koota yhdistetty kotivoimalaitos, jota käytetään samanaikaisesti tuuli- ja aurinkoenergialla. Nämä kaksi lähdettä täydentävät toisiaan hyvin, ja yksittäisten asemien kokoamisesta aiheutuvat kustannukset vähenevät merkittävästi.

YouTubessa on paljon kanavia, jotka on omistettu kodin tuulivoimaloille. Pidin omistajan "Aurinkopaneelit" työstä. Mielestäni hän on varsin objektiivinen esittäessään tätä aihetta. Siksi suosittelen tarkastelemaan sitä tarkemmin.

Tuuliturbiiniparistot: toinen ongelma kodin omistajalle

Yksi tuuli- tai aurinkovoimalan kalliista tehtävistä on sähköenergian varastointi, joka ratkaistaan ​​vain paristoilla. Ne on ostettava ja päivitettävä, ja kustannukset ovat melko korkeat.

Niiden valitsemiseksi sinun on tiedettävä suorituskykyominaisuudet: jännite ja kapasiteetti. Yleensä käytetään 12 V: n paristojen komposiittiparistoja, ja ampeerituntien määrä kussakin yksittäistapauksessa olisi määritettävä empiirisesti kuluttajien tehon ja niiden käyttöajan perusteella.

Sinun on valittava tuuligeneraattorin paristot melko laajasta valikoimasta. En aio rajoittua täydelliseen arvosteluun, vaan vain neljään suosittuun happoakkuihin:

1. tavanomaiset käynnistysmoottoriajoneuvot;
2. Yhtiökokouksen tyyppi;
3. geeli;
4. panssaroitu.

Myyjät eivät suosittele käynnistysakkujen ostamista tuulipuistoille, koska ne on suunniteltu toimimaan ajoneuvon kriittisissä käyttöolosuhteissa:

• kylmässä säilytettynä niiden on kestettävä valtavat käynnistysvirrat, jotka syntyvät kylmän moottorin pyöriessä;
• ajon aikana he ovat alttiina tärinälle ja tärinälle;
• lataus tapahtuu puskurimoodissa generaattorista, kun auto liikkuu eri moottorin nopeuksilla.

Jossa:

• huolletut paristot, jotka edellyttävät säännöllistä elektrolyyttitasoa ja tislattua vettä, on suunniteltu kestämään 100 purkaus- / lataussykliä;
• ei huollettu - niillä on monimutkaisempi muotoilu ja syklien määrä on 200.

Tuuliturbiiniakku talon sisällä käytettäessä:

• sijoitetaan yleensä kellariin, jossa lämpötila, joka pidetään + 5 ÷ + 10 astetta ympäri vuoden, on optimaalinen;
• altistettu tärinälle ja tärinälle, pysyvästi paikallaan;
• älä saa äärimmäisiä kuormia käynnistyksen aikana, ja kun kodinkoneet kytketään päälle invertterin kautta, ne toimivat lempeässä tilassa;
• generaattorista ladataan pienillä virroilla, joilla on edullinen vaikutus levyjen desulfaatiomoodiin.

Kaikki tämä on suotuisimmat olosuhteet heidän toiminnalleen. Siksi ehdotan tämän vaihtoehdon ottamista huomioon niille, jotka eivät ole liian laiskoja seuraamaan säännöllisesti pankkien jännitettä ja seuraamaan niiden elektrolyyttitasoa.

AGM-paristot suunnittelussa monimutkaisempi. Heillä on samat levyt, mutta lasimatot on kyllästetty hapolla, jotka toimivat samanaikaisesti dielektrisenä kerroksena. Niiden purkaus- / lataussykli on 250 ÷ 400. Ylilataus on vaarallista.

Golem-paristot ne luodaan myös huoltovapaalla rakenteella, jossa on suljettu runko ja geelitilaan sakeutettu elektrolyytti. He eivät pidä lataamisesta kovin paljon, mutta ne kestävät paremmin syväpurkautumista. Laskusyklien lukumäärä on 350.

Panssariparistot ovat yksi nykyaikaisimmista kehityksistä. Niiden elektrodityynyt on suojattu polymeereillä happohyökkäyksiltä. Toimintasyklialue: 900 ÷ 1500.

Kaikki nämä neljä paristotyyppiä eroavat huomattavasti hinnaltaan ja käyttöolosuhteiltaan. Jos otat huomioon myyjien suositukset, sinun on maksettava melko kunnollinen rahamäärä.

Suosittelen kuitenkin, että ensin kuuntelet hyödyllisiä vinkkejä, jotka sama aurinkoparistojen omistaja antaa videossaan "Kuinka valita paristot tuulipuistoon ja aurinkokennoon".

Hänellä on oma vastakkainen mielipiteensä tästä asiasta. Se, miten kohtelet häntä, on oma asia. Tietää kuitenkin päinvastaisista lähteistä ja valita niistä sopivin vaihtoehto: optimaalinen ratkaisu ajattelevalle ihmiselle.

Terän tuuliturbiinin laskeminen

Koska olemme jo huomanneet, että vaakasuora tuuliturbiini on paljon tehokkaampi, harkitsemme sen suunnittelun laskemista.

Tuulienergia voidaan määrittää kaavalla P = 0,6 * S * V³, jossa S on roottorin siipien kärjillä kuvatun ympyrän pinta-ala (heittoalue) neliömetreinä ja V on laskettu tuulen nopeus metreinä sekunnissa. Sinun on myös otettava huomioon itse tuulimyllyn hyötysuhde, joka kolmilapaisella vaakapiirillä on keskimäärin 40%, sekä generaattorisarjan hyötysuhde, joka virran nopeusominaisuuden huipulla on 80% generaattorille, jolla on kestomagneetti-viritys, ja 60% generaattorille, jolla on virityskäämitys. Keskimäärin 20% tehosta kulutetaan tehostusvaihteella (kertoja). Siten tuuliturbiinin säteen (eli sen terän pituuden) lopullinen laskeminen kestomagneettigeneraattorin tietylle teholle näyttää tältä: R = √ (P / (0,483 * V3))

Esimerkki: Oletetaan, että tuulipuiston vaadittu teho on 500 W ja keskimääräinen tuulen nopeus 2 m / s. Sitten meidän on kaavan mukaan käytettävä vähintään 11 ​​metrin pituisia teriä. Kuten näette, jopa niin pieni teho edellyttää valtavan kokoisen tuuligeneraattorin luomista. Enemmän tai vähemmän järkeville rakenteille, joiden terän pituus on enintään puolitoista metriä tee-se-itse-valmistuksen olosuhteissa, tuuligeneraattori pystyy tuottamaan vain 80-90 wattia tehoa myös kovassa tuulessa.

Ei tarpeeksi tehoa? Itse asiassa kaikki on jonkin verran erilaista, koska itse asiassa tuuligeneraattorin kuormitus syötetään paristoilla, tuuliturbiini lataa ne vain parhaan kykynsä mukaan. Näin ollen tuuliturbiinin teho määrää taajuuden, jolla se voi toimittaa energiaa.

Generaattorin valinta

Loogisin vaihtoehto kotitekoiselle tuuliturbiinille generaattorille näyttää olevan autogeneraattori. Tämän ratkaisun ansiosta yksikön kokoaminen on helppoa, koska generaattorissa on jo sekä kiinnityskohdat että hihnapyörän hihnapyörä. Ei ole vaikeaa ostaa sekä itse generaattoria että sen varaosia. Lisäksi sisäänrakennetun releensäätimen avulla voit liittää sen suoraan 12 voltin akkuun ja siihen puolestaan ​​invertteriin tasavirran muuntamiseksi vaihtojännitteeksi 220 V.

Mutta kuten edellä mainittiin, virityskäämityksellä varustettujen generaattoreiden hyötysuhde on melko alhainen, mikä on hyvin herkkä jo pienitehoiselle tuuligeneraattorille. Toinen haitta on, että kun akku on tyhjä, autogeneraattoria ei voida innostaa.

Useista kotitekoisista malleista löytyy traktorigeneraattorit G-700 ja G-1000. Niiden tehokkuus ei enää ole, hyödyllinen ero on vain roottorin magneettisuus, mikä mahdollistaa generaattorin virittämisen jopa ilman akkua, ja alhainen hinta.

Tuuligeneraattoreita rakennettaessa jotkut kirjoittajat käyttävät kollektorisähkömoottoreiden palautuvuusominaisuutta - kiertämällä roottoriaan väkisin, tasavirta voidaan poistaa siitä. Tämän tyyppisten moottoreiden staattori koostuu joko kestomagneeteista, mikä on mieluummin tarkoituksemme kannalta, tai siinä on käämitys. Käyttääksesi moottoria generaattoritilassa se on kytketty ajoneuvon releen säätimeen halutun jännitteen tuottamiseksi.Harkitse releen säätimen kytkentää VAZ-klassikoiden solmun esimerkillä (se on kätevää, koska sitä ei ole yhdistetty yhdeksi lohkoksi harjakokoonpanolla):

1. Liitä yksi moottoriharjoista runkoon - tämä on generaattorin negatiivinen napa. Liitä tässä tukevasti releen säätimen metallikotelo ja akun “-” napa.
2. Liitä releen liitin 67 staattorin käämityksen yhteen napaan, toinen väliaikaisesti koteloon.
3. Liitä napa 15 kytkimen kautta akun positiiviseen napaan (tämä syöttää kenttävirran käämiin). Anna roottorin pyöriä samaan suuntaan kuin tuuliturbiinin ruuvi antaa, ja kytke voltimittari vapaan harjan ja kotelon väliin. Jos harjasta löytyy negatiivinen potentiaali, vaihda staattorin liitännät releen säätimellä ja maadoituksella.

DC-generaattorin akkuun kytkemisen pääominaisuus on tarve erottaa ne puolijohdediodilla, joka estää akkua purkautumasta roottorin käämiin generaattorin pysähtyessä. Nykyaikaisissa autogeneraattoreissa tämä toiminto suoritetaan kolmivaiheisella diodisillalla, ja voimme myös käyttää sitä yhdistämällä vaiheet rinnakkain jännitteen pudotuksen vähentämiseksi.

Suurin teho voidaan poistaa generaattorista, jonka roottori koostuu neodyymimagneeteista. Jarrulevyllä varustetun auton napaan perustuvat rakenteet ovat levinneet, jonka reunaa pitkin on kiinnitetty voimakkaita magneetteja. Staattori, jossa on yksi- tai kolmivaiheinen käämi, sijaitsee pienimmällä etäisyydellä niistä.

Aksiaalisuunniteltu tuuliturbiini magneeteilla

Tällaisen 220 voltin tuulimyllyn ytimessä on henkilöauton napa jarrulevyillä. Jos osa ei ole uusi, pura se, tarkista ja voitele laakerit ja puhdista ruoste.

Magneettien jakaminen ja kiinnittäminen

Ensin sinun täytyy liimata magneetit roottorilevylle. Tässä tapauksessa käytetyt magneetit eivät ole tavallisia, vaan erityisiä neodyymimagneetteja. Ne ovat paljon voimakkaampia. Tarvitset 20 magneettia, joiden koko on 25 x 8 mm. Magneetit sijoitetaan vuorotellen napoihin. Oikean sijoittelun varmistamiseksi tee malli alla olevan kuvan mukaisesti.

Neuvoja! Käytä tuuligeneraattoriin mahdollisuuksien mukaan suorakulmaisia ​​eikä pyöreitä magneetteja. Niiden magneettikenttä ei ole keskittynyt keskelle vaan pituudelle.

Kiinnitä magneetit levylle silikaattiliimalla. Ja vahvuuden saavuttamiseksi voit täyttää magneetit epoksilla. Tee hartsin vuoto välttämällä muovailuvaloja tai teippaamalla levy.

Merkintä! Jotta magneettinapa ei sekoitu, voit merkitä ne "+" tai "-". Tämän selvittämiseksi - tuo yksi magneetti toiseen. Magneettipinnoille on kiinnitetty "+". Jos magneetti hylätään, siinä on “-” napa.

Kolmivaiheinen ja yksivaiheinen generaattori tuuliturbiinille

Jos verrataan niitä, yksivaiheinen laite on huonompi, koska kuormitettuna se värisee virran amplitudieron vuoksi. Ja se näkyy virran epävakauden vuoksi. Tämä vaikutus puuttuu kolmivaiheisissa tuotteissa. Heidän voimansa on aina sama. Asia on, että yksi vaihe kompensoi toisen ja päinvastoin, jos virta katoaa yhdessä vaiheessa, se kasvaa toisessa.

Mikä on lopputulos? Ja tosiasia, että kolmivaiheisilla generaattoreilla on 50% enemmän lähtöä kuin yksivaiheisilla. Lisäksi tärinän puuttuminen, joka voi ärsyttää ja vaikuttaa mukavuuteen, on rohkaisevaa. Suuressa kuormituksessa staattori ei humise. Jos melu ei häiritse sinua ja päätät käyttää yksivaiheista generaattoria, varaudu siihen, että tärinä vaikuttaa negatiivisesti tuuligeneraattorin toimintaan. Sen käyttöikä on lyhyempi.

Kelataan kelat

Tuuligeneraattoria ei voida kutsua kovin nopeasti. Se on tehtävä kaikki, jotta 12 V: n akku tarttuu 100–140 kierrosta minuutissa.Tällaisten lähtötietojen avulla kelojen kokonaiskierrosmäärän tulisi olla 1000-1200. Mutta mistä tiedät kuinka monta kierrosta käämiä kohti on? Se on yksinkertaista: tämä luku on jaettu kelojen lukumäärällä.

Jos haluat, että tuuliturbiini tuottaa enemmän tehoa pienillä kierrosluvuilla, sinun on tehtävä enemmän pylväitä. Tässä tapauksessa kelan virtataajuuden taajuus kasvaa. Vastuksen vähentämiseksi ja virtavastuksen lisäämiseksi suosittelemme käämittämään paksu lanka kelojen ympäri. Ota huomioon, että voimakkaalla jännitteellä käämityksen vastus voi "syödä" virtaa.

Huomaa, että levyihin kiinnitettyjen magneettien lukumäärä ja paksuus määrää generaattorin toimintaparametrit. Kierrä yksi kela ja käännä generaattoria saadaksesi selville, kuinka paljon voimaa tuuligeneraattori voi tuottaa. Mittaa jännite joillakin kuormittamattomilla kierroksilla. Esimerkiksi 200 r / min saat 30 V: n virran 3 ohmin vastuksella. Vähennä 12 V (akun jännite) näistä 30 V: sta. Jaa nyt saatu luku 3 ohmilla. Se näyttää tältä:

30 – 12 = 18;

18 : 3 = 6.

Tämän seurauksena se osoittautui 6 A. Ne menevät akkuun. On selvää, että käytännössä se on hieman pienempi johdotushäviöiden takia.

On parempi tehdä kelat pitkänomaisiksi. Sitten alan kupari tulee ulos enemmän ja käännökset ovat suorat. Kelan sisällä olevan reiän halkaisijan tulisi olla yhtä suuri tai hieman suurempi kuin magneettien koko.

Merkintä! Staattorin paksuuden on oltava sama kuin magneettien paksuuden.

Staattorin muotti voi olla vaneria. Kelojen sektorit voidaan kuitenkin asettaa paperille myös tekemällä muovailuraja. Käämit on kiinnitettävä niin, että ne eivät liiku, ja vaiheiden päät on tuotava esiin. Liitä kaikki johdot tähdellä tai kolmiolla. On vielä testattava tuuligeneraattoria kiertämällä sitä käsin.

Teemme ruuvin ja maston tuuliturbiinille

Generaattorin maston on oltava korkea, 8-12 m. Pohjan on oltava betonoitu. On parempi asentaa putki niin, että vinssi voi nostaa ja laskea putken helposti. Tuuliturbiiniruuvi kiinnitetään putken yläosaan.

Voit tehdä sen Ø160 mm: n muoviputkesta. Leikkaa ruuvi kuudella terällä, 2 m pitkä.

Pidä potkuri poissa voimakkaasta tuulenpuuskasta tekemällä taittuva häntä. Tämän seurauksena kaikki tuuligeneraattorin tuottama energia voidaan kerätä akkuun.

Siinä se, tiedät kuinka tehdä tuuligeneraattori magneeteilla. Nyt voit käyttää tällaisen tuuligeneraattorin tuottamaa sähköä säästämällä rahaa. Kaikki ponnistelusi palkitaan.

Kerroinlaskenta

Generaattorisarjalla on kalteva virta-nopeusominaisuus: roottorin nopeuden kasvaessa sille annettu maksimiteho kasvaa. Siksi hitaasti pyörivän tuuliturbiinin korkeimman hyötysuhteen takaamiseksi tarvitsemme kertojan, jolla on korkea kasvukerroin.

Kotitekoisen suunnittelun kannalta optimaalisin ratkaisu on hihnakerroin: se on helppo valmistaa ja vaatii vähän konetyötä. Kierrosnopeuden kasvu on sama kuin potkurin akseliin liitetyn käyttöpyörän halkaisijan suhde generaattorin käytetyn hihnapyörän halkaisijaan. Tarvittaessa välityssuhde voidaan helposti säätää vaihtamalla yksi hihnapyöristä.

Kerrointa suunniteltaessa on otettava huomioon sekä teräyksikön keskinopeus että generaattorin virta-nopeusominaisuudet. Jos käytämme sarjaautogeneraattoria, se löytyy helposti Internetistä, mutta kotitekoisilla malleilla meidän on todennäköisesti käytävä läpi erehdyksiä.

Otetaan esimerkiksi yhteinen traktorigeneraattori, joka jo mainittiin edellä.

Kun otetaan huomioon tuuliturbiinimme laskettu teho 90 wattina, löydämme kaaviosta pisteen, joka vastaa generaattorin lähtöä tähän tehoon.Nimellisjännitteellä 14 V tarvitsemme vähintään 6,5 A: n virtalähteen - kaavion mukaan tämä tapahtuu nopeudella, joka on hieman yli 1000 rpm. Anna suunnitellun potkurin pyöriä tuulen kanssa nopeudella 60 rpm (keskituuli). Tämä tarkoittaa sitä, että tarvitsemme vähintään kaksikymmentä kertaa hihnapyörien halkaisijat - 70 mm: n generaattoripyörää varten tuulimyllypyörän halkaisijan on oltava lähes puolitoista metriä, mikä on mahdotonta hyväksyä. Tämä viittaa yksiselitteisesti tämäntyyppisten tuuligeneraattoreiden alhaiseen hyötysuhteeseen - ilman monimutkaista monivaiheista vaihteistoa, mikä itsessään johtaa suuriin tehohäviöihin, on melkein mahdotonta saada autogeneraattori käyttötilaan.

Suunnittelun ja yksityiskohtien valinta

DIY tuuligeneraattori autogeneraattorista

Tuuligeneraattorisarjan suunnittelua valittaessa on otettava huomioon alueelle ominaiset ilmasto-olosuhteet. Joten alueilla, joilla tuulen aktiivisuus on vähäistä, purjetyyppisillä siipillä varustetut tuuliturbiinigeneraattorit ovat optimaalisia (sen ulkonäkö on esitetty alla olevassa kuvassa).

Purje-tyyppinen tuuliturbiini

Alueilla, joilla on voimakas tuulikuorma, kotitekoinen tuuligeneraattori kotiin tehdään useimmiten pystysuoraan sijoitetun, rajoitetun tehon laitteen muodossa.

Huolimatta siitä, että pystysuoralla pyörimisakselilla varustettujen tuuliturbiinien valmistus on jonkin verran kalliimpaa kuin niiden vaakasuorien, ne pystyvät paremmin kestämään voimakkaita tuulikuormia. Valmistuksessa voidaan käyttää improvisoiduista keinoista kerättyjä kotitekoisia teriä (jotkut käsityöläiset ovat sopeutuneet tekemään ne erillisiksi metalliosiksi leikatusta tynnyristä).

On tarkoituksenmukaisempaa ostaa enemmän tuulivalmiita ja sovittaa ne generaattoriin, jota voidaan käyttää muunnettuna moottorina tulostimesta. Joka tapauksessa ennen työn aloittamista tulisi laatia luonnos tulevasta generaattorista, jonka tulisi näyttää yksityiskohtainen kaavio esivalmistetusta yksiköstä.

Lisäinformaatio. Ostettuja teriä valittaessa on lähdettävä siitä, että ns. "Purjeveneitä" pidetään halvimpina.

Niiden perusteella helpoin tapa tehdä pystysuora tuuligeneraattori.

Mahdollisten mallien kuvauksen täydentämiseksi lisäämme, että tuleva laite voidaan valmistaa auton käynnistimestä tai mistä tahansa sen ikää palvelevasta autogeneraattorista. Tarkastellaan kaikkia ehdotettuja vaihtoehtoja tee-se-itse-sähkögeneraattoreita tarkemmin.

Masto

Masto, johon tuuliturbiini on asennettu - tämä on yksi sen tärkeimmistä solmuista.
Se varmistaa paitsi tuulimyllyn turvallisen toiminnan (terien kuvaaman ympyrän alemman pisteen ei tulisi olla lähempänä kuin 2 metriä maata), mutta myös sen avulla voidaan käyttää tuulienergiaa mahdollisimman tehokkaasti, mikä muuttuu myrskyisämmäksi lähellä maata.

Korkea korkeus johtaa tuuliturbiinimaston matalaan jäykkyyteen ja tekee sen lujuuden laskemisesta melko vaikeaa paitsi amatöörityöläiselle myös insinöörille. Voit luetella vain pääkohdat:

• Aseta masto mahdollisimman kauas talosta ja puista, jotka varjostavat ilmavirtaa. Lisäksi tuulen voimakkuudessa tuuligeneraattori voi pudota rakennukseen tai puut vahingoittua;
• Optimaalinen maston muotoilu on ohut hitsattu ristikko samanlainen kuin voimansiirtotornit, mutta sen valmistaminen on vaikeaa ja kallista. Yksinkertaisin, mutta varsin tehokas vaihtoehto on useita yhdensuuntaisia ​​putkia, joiden halkaisija on 80-100 mm ja jotka on hitsattu lyhyillä saumoilla toisiinsa ja betonoitu vähintään yhden metrin syvyyteen maahan. On erittäin toivottavaa vahvistaa yhden putken rakennetta nippusiteillä, jotka kiinnitetään myös betoniin kaadettuihin tukiin.
• Tuulimyllyn huollon yksinkertaistamiseksi sen mastosta voidaan tehdä käännekohta: tässä tapauksessa, kun murtuman suuntaan menevä venytyslinja heikkenee, masto voidaan kallistaa maahan.

Tarina hyvin yksinkertaisesta tuuligeneraattorista kodin tuulettimesta

Muut sähkölaitteet

Kuten edellä mainittiin, kiinteä osa tuulipuistoa on akku, joka ottaa haltuunsa kuluttajien voiman. kun valitset sen, sinun on muistettava, että mitä suurempi sen kapasiteetti, sitä kauemmin se pystyy ylläpitämään verkon jännitettä, mutta samalla lataaminen kestää kauemmin. Arvioitu toiminta-aika voidaan määritellä ajaksi, jonka aikana puolet akun kapasiteetista on loppumassa (tämän jälkeen jännitehäviö on jo havaittavissa, lisäksi syväpurkaaminen vähentää lyijyakkujen käyttöikää).

Esimerkki: Joten akku, jonka kapasiteetti on 65 A * h, pystyy ehdollisesti antamaan 30-35 Amp-tuntia energiaa kuormalle. Onko se paljon vai vähän? Tavanomainen 60 watin valaisin tarvitsee ottaen huomioon invertterin, joka muuntaa 12 V DC 220 V AC: ksi ja jolla on oma hyötysuhde 70%: n sisällä, 7 ampeerin virta on hieman yli neljä tuntia toimintaa . Tuulimyllymme, jonka nimellisteho on 90 wattia, jopa parhaimmillaan, jatkuvalla voimakkaalla tuulella, kestää vähintään viisi tuntia hukkaan menneen energian talteenottoon. Kuten näette, kun käytät tuuliturbiinia yksinomaan itsenäisenä energialähteenä, kotisi sähköä on saatavilla vain muutaman tunnin päivässä.

Tehonsyöttöjärjestelmän toinen solmu on invertteri. Meidän tapauksessamme voit käyttää sekä valmiita autoja että keskeytymättömästä virtalähteestä otettua autoa. Joka tapauksessa on tärkeää olla ylikuormittamatta sitä virrankulutuksella, koska sen todellinen käyttöteho on 1,2-1,5 kertaa pienempi kuin ilmoitettu maksimiteho.

Kuten näette, ilmaisen energian käytön houkuttelevuus perustuu moniin rajoituksiin, ja edes Keski-Venäjän ainoa tehokas vaihtoehto - tuuligeneraattori - ei pysty tarjoamaan pitkäaikaista autonomiaa.

Mutta samalla tämä ajatus ei ole huono sekä hätävirtalähteenä että erityisesti suunnittelutehtävänä - ilo luoda tuuliturbiini omin käsin voi ylittää merkittävästi sen voiman.