Generelt driftsprinsipp

De viktigste arbeidsdelene til en vindgenerator er bladene, som roteres av vinden. Avhengig av plasseringen av rotasjonsaksen, er vindgeneratorer delt inn i horisontale og vertikale:

• Horisontale vindgeneratorer mest utbredt. Bladene deres har en design som ligner på en flypropell: til en første tilnærming er de plater som skråner i forhold til rotasjonsplanet, som konverterer en del av lasten fra vindtrykk til rotasjon. Viktig funksjon horisontal vindgenerator er behovet for å sikre rotasjon av bladenheten i samsvar med vindens retning, siden maksimal effektivitet sikres når vindretningen er vinkelrett på rotasjonsplanet.
• Blader vertikal vindgenerator ha en konveks-konkav form. Siden effektiviseringen av den konvekse siden er større enn den konkave siden, roterer en slik vindgenerator alltid i én retning, uavhengig av vindretningen, noe som gjør dreiemekanismen unødvendig, i motsetning til horisontale vindturbiner. Samtidig på grunn av at til enhver tid nyttig arbeid utfører bare en del av bladene, og resten motvirker kun rotasjon, Effektiviteten til en vertikal vindturbin er betydelig lavere enn for en horisontal: hvis for en tre-blads horisontal vindgenerator når dette tallet 45%, vil det for en vertikal ikke overstige 25%.

Siden den gjennomsnittlige vindhastigheten i Russland er lav, vil selv en stor vindmølle rotere ganske sakte mesteparten av tiden. For å sikre tilstrekkelig strømforsyning, må den kobles til generatoren gjennom en step-up girkasse, reim eller gir. I en horisontal vindmølle er blad-girkasse-generatorenheten montert på et roterende hode, som lar dem følge vindens retning. Det er viktig å ta hensyn til at det roterende hodet må ha en begrenser som hindrer det i å gjøre en full rotasjon, siden ellers vil ledningene fra generatoren bli ødelagt (muligheten for å bruke kontaktskiver som lar hodet rotere fritt er mer komplisert). For å sikre rotasjon er vindgeneratoren supplert med en arbeidsvinge rettet langs rotasjonsaksen.

Det vanligste materialet for blader er PVC-rør stor diameter, kutt på langs. Langs kantene er de naglet med metallplater sveiset til navet på bladenheten. Tegninger av denne typen blader er mest distribuert på Internett.

Videoen forteller om en vindgenerator laget av deg selv

Beregning av en vindgenerator med blader

Siden vi allerede har funnet ut at en horisontal vindgenerator er mye mer effektiv, vil vi vurdere beregningen av dens design.

Vindenergi kan bestemmes av formelen
P=0,6*S*V³, hvor S er arealet av sirkelen beskrevet av endene av propellbladene (sveipeområdet), uttrykt i kvadratmeter, og V er estimert vindhastighet i meter per sekund. Du må også ta hensyn til effektiviteten til selve vindmøllen, som for en horisontal design med tre blader vil gjennomsnittlig være 40%, samt effektiviteten generatorsett, som på toppen av strømhastighetskarakteristikken er 80% for en generator med eksitasjon fra permanente magneter og 60% for en generator med en eksitasjonsvikling. I gjennomsnitt vil ytterligere 20 % av kraften bli forbrukt av step-up girkassen (multiplikatoren). Dermed er den endelige beregningen av vindmøllens radius (det vil si lengden på bladet) for en gitt generatoreffekt kl. permanente magneter ser slik ut:
R=√(P/(0,483*V³))

Eksempel: La oss ta den nødvendige effekten til vindkraftverket til å være 500 W, og den gjennomsnittlige vindhastigheten til 2 m/s. Da må vi, i henhold til formelen vår, bruke blader som er minst 11 meter lange. Som du kan se, vil selv en så liten kraft kreve opprettelsen av en vindgenerator med kolossale dimensjoner. For strukturer som er mer eller mindre rasjonelle med tanke på å lage dine egne, med en bladlengde på ikke mer enn halvannen meter, vil vindgeneratoren kunne produsere kun 80-90 watt effekt selv i sterk vind.

Ikke nok strøm? Faktisk er alt noe annerledes, siden lasten til vindgeneratoren faktisk drives av batterier, mens vindmøllen bare lader dem etter beste evne. Følgelig er det kraften til en vindturbin som bestemmer frekvensen den kan levere energi med.

Etter å ha sett på utenlandske nettsteder hvordan vindgeneratorer lages vanlige folk, jeg ville også gjøre noe lignende. På det russiske Internett på den tiden var det ingen spesiell informasjon om disse vindmøllene, bare sirkulert informasjon om Hugh Pigots vindmøller og alle slags informasjonsbiter. Men likevel ville jeg lage en så enkel vindmølle til meg selv.

Det startet med et søk etter neodymmagneter, men prisene i nettbutikkene var veldig høye, og jeg kunne ikke finne dem i vanlige butikker. Men snart klarte jeg å bestille billigere magneter. 25 runde magneter som måler 20*5 mm koster bare 1030 rubler. Mens magnetene beveget seg, begynte jeg å lage bladene.

Treblader for vindgenerator

>

Jeg fjernet først overflødig tre fra bladene med en vanlig stor kniv med et bredt blad siden jeg ikke hadde stiftemaskin.

>

>

Etterpå ble de ferdige bladene polert sandpapir til det er helt glatt. Deretter ble bladene dynket i tørkeolje tre ganger.

>

Jeg kuttet også ut sirkler fra kryssfiner for å montere bladene. Jeg kuttet bladene ved baken ved 120 grader ved hjelp av sirkelsag. Diameteren på skruen er nøyaktig 2m.

>

Pakken med magneter kom, til og med litt tidligere enn jeg forventet. Det var første gang jeg holdt slike magneter i hendene, de er veldig kraftige, til tross for at de er så små, og kan ikke sammenlignes med vanlige ferritt. Her er selve pakken, nøye pakket, alle magnetene er på plass og intakte.

>

Rotorskivene var laget av 4 mm tykt jern. Først ble to emner kuttet ut, i dem boremaskin hull ble boret for stenderne og deretter videre dreiebenk De sentrale hullene ble skåret ut og kantene ble behandlet.

>

For å holde magnetene på diskene sikkert fylte jeg dem med epoksyharpiks. For å fylle den laget jeg en form av kryssfiner og dekket den med maskeringstape. Jeg merket sektorer for magneter på skivene og arrangerte magnetene vekslende med poler. For å gjøre det lettere å sjekke stolpene brukte jeg en kompassnål. Her er en skive med magneter før helling.

>

Her er de ferdige rotorskivene med fylte magneter.

>

>

Totalt 9 spoler.

>

For å fylle spolene laget starotaen en ny form. Først la jeg et stykke polyetylen film, deretter et stykke glassfiber på toppen, og deretter en form på glassfiberen, og deretter i form av en spole. Deretter forberedte jeg harpiksen og begynte å fylle statoren.

>

Jeg helte litt mer epoksyharpiks enn nødvendig, dette ble gjort spesielt for at den andre glassfiberbiten som dekket statoren ovenfra skulle bli mettet. Så presset jeg denne tingen på toppen med et stykke kryssfiner og la en vekt på den, og lot den ligge der til harpiksen stivnet.

>

Ferdig stator.

>

Statorfestet ble kuttet av det samme 4 mm stålet.

>

Turneren ble også en roterende akse for meg. Så ble alt sveiset sammen, ved hjelp av tilgjengelige deler, eller rettere sagt de som lå rundt i skrapmetall. Vindgeneratoren er beskyttet mot sterk vind ved å bruke foldehalemetoden.

>

Som alle andre sveisearbeid Produktet ble ferdig, renset og klargjort for maling.

>

Etter montering ble det oppdaget at hundre magneter på skivene er tiltrukket av pinnene som holder statoren, på grunn av dette er det en slags stikking og en liten vibrasjon observeres under rotasjon. Siden jeg ikke fant noen ikke-magnetiske bolter, måtte jeg forlenge festene slik at tappene var lenger unna diskene med magneter.

>

Børsteenheten ble også laget. Ringene er laget av epoksyharpiks, først ble de firkantede emnene til ringene helt, så satte jeg dem inn i en drill og malte dem til en rund form. Jeg skar strimler ut av aluminium og limte dem på epoxy.

>

Jeg støpte fundamentet og laget et feste for masten av koblingsstengene.

>

Tross alt forberedende arbeid Jeg gjorde et prøveløft av masten for umiddelbart å stramme alle gutta og sjekke alt før jeg løfter vindgeneratoren.

>

Før løfting ble vindgeneratoren malt på nytt.

>

Forbereder for å løfte vindgeneratoren.

>

Og til slutt heves vindgeneratoren til vinden.

>

Som et resultat rettferdiggjorde generatoren seg ikke i å generere strøm i gjennomsnitt, den genererer bare 2-5 volt, og bare noen ganger i vindkast på opptil 10 volt, en strøm på opptil 1A. Men likevel ble hovedmålet med dette arbeidet oppnådd; vindgeneratoren viste seg å være billig og hovedsakelig laget av gratis skrapmaterialer. Vel, det ser bra ut og er en fryd for øyet. Bilder og kort beskrivelse herfra >>kilde

Strøm blir stadig dyrere. For å føle deg komfortabel utenfor byen i varmt sommervær og frostige vinterdager, må du enten bruke mye penger eller lete etter alternative energikilder. Russland er et enormt land med store flate områder. Selv om vi i de fleste regioner har overveiende sakte vinder, er det tynt befolkede området blåst av kraftige og voldsomme luftstrømmer. Derfor er tilstedeværelsen av en vindgenerator på gården til en landeiendomseier oftest rettferdiggjort. Egnet modell valgt basert på bruksområde og faktiske bruksformål.

Vindmølle #1 - design av rotortype

Du kan lage en enkel roterende vindmølle med egne hender. Selvfølgelig er det usannsynlig at han kan levere strøm til en stor hytte, men å gi strøm til en beskjeden hagehus fullt mulig. Med dens hjelp kan du gi lys til uthus om kvelden, lyse opp hagestier og området rundt.

Du kan lese mer om andre typer alternative energikilder i denne artikkelen:

Slik ser en DIY roterende vindgenerator ut, eller nesten slik. Som du kan se, er det ingenting for komplisert i utformingen av dette utstyret.

Klargjøring av deler og forbruksvarer

For å sette sammen en vindgenerator hvis effekt ikke vil overstige 1,5 kW, trenger vi:

• generator fra bil 12 V;
• syre- eller gelbatteri 12 V;
• omformer 12V – 220V ved 700 W – 1500 W;
• stor beholder laget av aluminium el rustfritt stål: bøtte eller stor panne;
• laderelé for bilbatteri og ladevarsellampe;
• semi-hermetisk trykknappbryter 12 V;
• et voltmeter fra enhver unødvendig måleenhet, kanskje en bil;
• bolter med skiver og muttere;
• ledninger med et tverrsnitt på 2,5 mm 2 og 4 mm 2;
• to klemmer som generatoren skal festes til masten med.

For å fullføre arbeidet trenger vi en metallsaks eller en kvern, et målebånd, en markør eller en konstruksjonsblyant, en skrutrekker, nøkler, en bor, en bor og wirekuttere.

De fleste private huseiere kjenner seg ikke igjen i bruken jordvarme et slikt system har imidlertid utsikter. Du kan lese mer om fordelene og ulempene ved dette komplekset i følgende materiale:

Fremdrift av designarbeid

Vi skal lage en rotor og lage om generatorskiven. For å komme i gang trenger vi en sylindrisk metallbeholder. Oftest brukes en panne eller bøtte til disse formålene. Ta et målebånd og en tusj eller byggeblyant og del beholderen i fire like deler. Hvis vi kutter metall med saks, må vi først lage hull for å sette dem inn. Du kan også bruke kvern dersom bøtta ikke er laget av malt tinn eller galvanisert stål. I disse tilfellene vil metallet uunngåelig overopphetes. Vi kuttet ut knivene uten å kutte dem helt igjennom.

For ikke å gjøre en feil med størrelsene på bladene som vi kutter inn i beholderen, er det nødvendig å ta nøye målinger og omberegne alt nøye.

Vi merker og borer hull for boltene i bunnen og i trinsen. På dette stadiet er det viktig å ta deg god tid og plassere hullene på en symmetrisk måte for å unngå ubalanse under rotasjon. Bladene skal bøyes, men ikke for mye. Når vi utfører denne delen av arbeidet, tar vi hensyn til rotasjonsretningen til generatoren. Den roterer vanligvis med klokken. Avhengig av bøyevinkelen, øker påvirkningsområdet for vindstrømmer, og derfor rotasjonshastigheten.

Dette er et annet bladalternativ. I dette tilfellet eksisterer hver del separat, og ikke som en del av beholderen som den ble kuttet fra

Siden hvert av vindmøllebladene eksisterer separat, må hver enkelt skrus på. Fordelen med denne designen er dens økte vedlikeholdsevne

Skuffen med de ferdige knivene skal festes til trinsen ved hjelp av bolter. Vi installerer generatoren på masten ved hjelp av klemmer, koble deretter ledningene og sett sammen kretsen. Det er bedre å omskrive diagrammet, ledningsfargene og kontaktmarkeringene på forhånd. Ledningene må også festes til masten.

For å koble til batteriet bruker vi 4 mm 2 ledninger, hvis lengde ikke bør være mer enn 1 meter. Vi kobler belastningen (elektriske apparater og belysning) ved hjelp av ledninger med et tverrsnitt på 2,5 mm 2. Ikke glem å installere omformeren (inverteren). Den er koblet til nettverket ved pinner 7.8 med en 4 mm 2 ledning.

Utformingen av vindturbinen består av en motstand (1), generatorstartervikling (2), generatorrotor (3), spenningsregulator (4), omvendt strømrelé (5), amperemeter (6), batteri (7), sikring (8), bryter (9)

Fordeler og ulemper med denne modellen

Hvis alt er gjort riktig, vil denne vindgeneratoren fungere uten å skape problemer for deg. Med et 75A batteri og en 1000W omformer kan den strøm gatebelysning, videoovervåkingsenheter, etc.

Installasjonsskjemaet viser tydelig nøyaktig hvordan vindenergi omdannes til elektrisitet og hvordan den brukes til det tiltenkte formålet

Fordelene med denne modellen er åpenbare: det er et veldig økonomisk produkt, kan enkelt repareres, krever ikke spesielle forhold for driften, fungerer pålitelig og forstyrrer ikke din akustiske komfort. Ulempene inkluderer lav ytelse og betydelig avhengighet av sterke vindkast: bladene kan rives av av luftstrømmer.

Vindmølle #2 - aksial design med magneter

Inntil nylig ble ikke aksiale vindturbiner med jernfrie statorer på neodymmagneter laget i Russland på grunn av sistnevntes utilgjengelighet. Men nå er de tilgjengelige i vårt land, og de koster mindre enn opprinnelig. Derfor begynte våre håndverkere å produsere vindgeneratorer av denne typen.

Over tid, når egenskapene til en roterende vindgenerator ikke lenger gir alle behovene til økonomien, er det mulig å lage en aksial modell ved hjelp av neodymmagneter

Hva må forberedes?

Som grunnlag aksial generator du må ta et nav fra en bil med bremseskiver. Hvis denne delen har vært i bruk, må den demonteres, lagrene kontrolleres og smøres, og rusten skal renses bort. Klar generator vil bli malt.

For å rengjøre navet grundig fra rust, bruk en metallbørste som kan festes til en elektrisk drill. Navet vil se bra ut igjen

Fordeling og sikring av magneter

Vi må lime magneter på rotorskivene. I dette tilfellet brukes 20 magneter som måler 25x8mm. Hvis du bestemmer deg for å lage et annet antall poler, bruk regelen: i en enfasegenerator skal det være like mange magneter som det er poler, og i en trefasegenerator forholdet 4/3 eller 2/3 poler til spoler må følges. Magneter bør plasseres vekslende poler. For å sikre at plasseringen er riktig, bruk en mal med sektorer trykt på papir eller på selve disken.

Hvis det er mulig, er det bedre å bruke rektangulære magneter i stedet for runde, fordi for runde er magnetfeltet konsentrert i sentrum, og for rektangulære - langs lengden. Motstående magneter må ha forskjellige poler. For å unngå å forvirre noe, bruk en markør for å markere overflaten med "+" eller "-". For å bestemme polen, ta en magnet og ta med andre til den. Sett et pluss på tiltrekkende overflater, og et minus på frastøtende overflater. Polene på skivene må veksle.

Magnetene er riktig plassert. Før du fester dem med epoksyharpiks, er det nødvendig å lage sider av plasticine slik at limmassen kan herde og ikke gli på bordet eller gulvet

For å sikre magnetene må du bruke sterkt lim, hvoretter bindestyrken forsterkes ytterligere med epoksyharpiks. Magneter er fylt med det. For å forhindre at harpiksen sprer seg, kan du lage border fra plasticine eller bare pakke platen med tape.

Tre-fase og en-fase generatorer

En enfaset stator er dårligere enn en trefaset fordi den vibrerer når den er belastet. Dette oppstår på grunn av forskjellen i amplituden til strømmen, som oppstår på grunn av dens inkonsekvente utgang om gangen. Trefasemodellen lider ikke av denne ulempen. Kraften i den er alltid konstant, fordi fasene kompenserer hverandre: hvis strømmen faller i den ene, øker den i den andre.

I en debatt mellom enfase- og trefasealternativer kommer sistnevnte ut som seirende, fordi ytterligere vibrasjoner ikke forlenger levetiden til utstyret og irriterer ørene

Som et resultat er ytelsen til trefasemodellen 50 % høyere enn for enfasemodellen. En annen fordel med fraværet av unødvendig vibrasjon er akustisk komfort ved drift under belastning: generatoren nynner ikke under drift. I tillegg deaktiverer vibrasjoner alltid en vindgenerator før levetiden utløper.

Spoleviklingsprosess

Enhver spesialist vil fortelle deg at før du vikler spolene, må du gjøre en nøye beregning. Og enhver utøver vil gjøre alt intuitivt. Generatoren vår vil ikke være for rask. Vi trenger at ladeprosessen til 12-voltsbatteriet begynner ved 100-150 rpm. Med slike innledende data totalt antall svinger i alle spoler skal være 1000-1200stk. Det gjenstår å dele denne figuren med antall spoler og finne ut hvor mange svinger det vil være i hver.

For å gjøre en vindgenerator kraftigere ved lave hastigheter, må du øke antall stolper. Samtidig vil frekvensen av strømsvingninger i spolene øke. Det er bedre å bruke tykk ledning til å vikle spolene. Dette vil redusere motstanden, noe som betyr at strømmen vil øke. Det bør tas i betraktning at ved høy spenning kan strømmen bli "spist opp" av viklingsmotstanden. En enkel hjemmelaget maskin vil hjelpe deg raskt og nøyaktig å spole spoler av høy kvalitet.

Statoren er merket, spolene settes på plass. For å fikse dem brukes epoksyharpiks, hvis flyt igjen motstås av plasticine-sider

På grunn av antallet og tykkelsen på magnetene som er plassert på diskene, kan generatorer variere betydelig i driftsparametrene. For å finne ut hvilken effekt du kan forvente som et resultat, kan du vikle en spole og snurre den i generatoren. For å bestemme fremtidig kraft, bør spenningen måles ved visse hastigheter uten belastning.

For eksempel, ved 200 rpm produserer den 30 volt med en motstand på 3 ohm. Vi trekker batterispenningen på 12 volt fra 30 volt, og deler de resulterende 18 volt med 3 ohm. Resultatet er 6 ampere. Dette er volumet som vil gå til batteriet. Selv om det praktisk talt kommer ut mindre på grunn av tap på diodebroen og i ledningene.

Oftest er spolene laget runde, men det er bedre å utvide dem litt. Samtidig er det mer kobber i sektoren, og svingene på spolene er rettere. Diameteren på det indre hullet i spolen skal matche størrelsen på magneten eller være litt større.

Foreløpige tester av det resulterende utstyret utføres, som bekrefter dets utmerkede ytelse. Over tid kan denne modellen forbedres

Når du lager statoren, husk at tykkelsen skal samsvare med tykkelsen på magnetene. Hvis antall omdreininger i spolene økes og statoren gjøres tykkere, vil mellomdiskplassen øke og den magnetiske fluksen reduseres. Resultatet kan være samme spenning, men mindre strøm på grunn av den økte motstanden til spolene.

Kryssfiner brukes som form for statoren, men du kan merke sektorer for spolene på papir, og lage border av plastelina. Styrken til produktet vil økes av glassfiber plassert på bunnen av formen og på toppen av spolene. Epoksyharpiksen skal ikke feste seg til formen. For å gjøre dette, smør den med voks eller vaselin. Til samme formål kan du bruke film eller tape. Spolene er festet til hverandre ubevegelig, endene av fasene bringes ut. Deretter er alle seks ledningene koblet i en trekant eller stjerne.

Generatorsammenstillingen er testet ved hjelp av håndrotasjon. Den resulterende spenningen er 40 volt, og strømmen er omtrent 10 ampere.

Den siste fasen - mast og propell

Den faktiske høyden på den ferdige masten var 6 meter, men det hadde vært bedre å gjøre den 10-12 meter. Grunnlaget for det må konkretiseres. Det er nødvendig å lage en slik feste slik at røret kan heves og senkes ved hjelp av en håndvinsj. På øverste del Røret er festet med en skrue.

PVC-rør - pålitelig og tilstrekkelig lett materiale, som du kan bruke til å lage en vindmøllepropell med en forhåndsbestemt bøy

For å lage en skrue trenger du PVC rør, hvis diameter er 160 mm. En seks-blads, to meter lang propell må kuttes ut av den. Det er fornuftig å eksperimentere med formen på bladene for å øke dreiemomentet ved lave hastigheter. Propellen må flyttes vekk fra sterk vind. Denne funksjonen utføres ved hjelp av en sammenleggbar hale. Den genererte energien lagres i batterier.

Masten skal heves og senkes ved hjelp av en håndvinsj. Ytterligere stabilitet av strukturen kan gis ved bruk av strekkkabler

Vi presenterer for din oppmerksomhet to alternativer for vindgeneratorer, som oftest brukes av sommerboere og eiere av land eiendom. Hver av dem er effektive på sin egen måte. Resultatet av bruk av slikt utstyr er spesielt tydelig i områder med sterk vind. I alle fall vil en slik assistent i husholdningen aldri skade.

Vi har utviklet et design for en vindgenerator med vertikal rotasjonsakse. Nedenfor, presentert detaljert veiledning på produksjonen, etter å ha lest den nøye, kan du lage en vertikal vindgenerator selv.

Vindgeneratoren viste seg å være ganske pålitelig, med lave vedlikeholdskostnader, billig og enkel å produsere. Det er ikke nødvendig å følge listen over detaljer som presenteres nedenfor, du kan gjøre noen av dine egne justeringer, forbedre noe, bruke noe av ditt eget, fordi Ikke overalt kan du finne akkurat det som står på listen. Vi prøvde å bruke rimelige deler av høy kvalitet.

Materialer og utstyr som brukes:

Vindgeneratorer med vertikal rotasjonsakse er ikke like effektive som sine horisontale motstykker, men vertikale vindgeneratorer er mindre krevende for installasjonsstedet.

Turbinproduksjon

1. Koblingselement - designet for å koble rotoren til vindgeneratorbladene.
2. Utformingen av bladene er to motstående likesidede trekanter. Ved hjelp av denne tegningen vil det da være lettere å plassere monteringsvinklene for bladene.

Hvis du ikke er sikker på noe, vil pappmaler hjelpe deg med å unngå feil og ytterligere omarbeiding.

Sekvensen av handlinger for å produsere en turbin:

1. Produksjon av de nedre og øvre støttene (basene) til bladene. Merk og bruk en stikksag til å skjære ut en sirkel fra ABS-plast. Spor den deretter og kutt ut den andre støtten. Du bør ende opp med to helt like sirkler.
2. I midten av en støtte, kutt et hull med en diameter på 30 cm. Dette vil være den øvre støtten til bladene.
3. Ta navet (bilnavet) og merk og bor fire hull på den nedre støtten for å montere navet.
4. Lag en mal for plasseringen av bladene (Fig. over) og merk på den nedre støtten festepunktene for hjørnene som skal forbinde støtten og bladene.
5. Stable knivene, bind dem godt og kutt dem til ønsket lengde. I denne utformingen er bladene 116 cm lange Jo lengre bladene er, jo mer vindenergi mottar de, men baksiden er ustabil i sterk vind.
6. Merk bladene for å feste hjørnene. Slå og bor deretter hull i dem.
7. Bruk bladplasseringsmalen vist på bildet ovenfor, fest bladene til støtten ved hjelp av hjørnene.

Rotorproduksjon

Sekvens av handlinger for å produsere en rotor:

1. Plasser de to rotorbasene oppå hverandre, rett inn hullene og bruk en fil eller markør for å lage et lite merke på sidene. I fremtiden vil dette bidra til å orientere dem riktig i forhold til hverandre.
2. Lag to papirmagnetplasseringsmaler og lim dem til basene.
3. Merk polariteten til alle magnetene med en markør. Som "polaritetstester" kan du bruke en liten magnet pakket inn i en fille eller elektrisk tape. Ved å føre den over en stor magnet vil det være godt synlig om den blir frastøtt eller tiltrukket.
4. Forberede epoksyharpiks(legger herder til den). Og påfør den jevnt fra bunnen av magneten.
5. Veldig forsiktig, før magneten til kanten av rotorbasen og flytt den til din posisjon. Hvis en magnet er installert på toppen av rotoren, kan magnetens høye kraft magnetisere den kraftig og den kan gå i stykker. Og legg aldri fingrene eller andre kroppsdeler mellom to magneter eller en magnet og et strykejern. Neodymmagneter er veldig kraftige!
6. Fortsett å lime magnetene til rotoren (ikke glem å smøre dem med epoksy), alternerende polene deres. Hvis magnetene beveger seg under påvirkning av magnetisk kraft, bruk et trestykke og plasser det mellom dem for forsikring.
7. Når en rotor er ferdig, gå videre til den andre. Bruk merket du laget tidligere, plasser magnetene nøyaktig motsatt den første rotoren, men i en annen polaritet.
8. Plasser rotorene vekk fra hverandre (slik at de ikke blir magnetiserte, ellers kan du ikke fjerne dem senere).

Å produsere en stator er en svært arbeidskrevende prosess. Du kan selvfølgelig kjøpe en ferdig stator (prøv å finne dem her) eller en generator, men det er ikke et faktum at de vil passe for en bestemt vindmølle med sine egne individuelle egenskaper

Vindgeneratorstatoren er en elektrisk komponent som består av 9 spoler. Statorspolen er vist på bildet ovenfor. Spolene er delt inn i 3 grupper, 3 spoler i hver gruppe. Hver spole er viklet med 24AWG (0,51 mm) ledning og inneholder 320 omdreininger. Flere svinger, men flere tynn ledning vil gi høyere spenning men lavere strøm. Derfor kan parametrene til spolene endres, avhengig av hvilken spenning du trenger ved utgangen til vindgeneratoren. Følgende tabell vil hjelpe deg med å bestemme:
320 omdreininger, 0,51 mm (24AWG) = 100V @ 120 rpm.
160 omdreininger, 0,0508 mm (16AWG) = 48V @ 140 rpm.
60 omdreininger, 0,0571 mm (15AWG) = 24V @ 120 rpm.

Å spole spoler for hånd er en kjedelig og vanskelig oppgave. Derfor, for å lette viklingsprosessen, vil jeg råde deg til å lage en enkel enhet - en viklingsmaskin. Dessuten er designen ganske enkel og kan lages av skrapmaterialer.

Svingene til alle spoler må vikles på samme måte, i samme retning, og vær oppmerksom på eller merk av hvor begynnelsen og slutten av spolen er. For å forhindre at spolene vikles av, er de pakket inn med elektrisk tape og belagt med epoksy.

Jiggen er laget av to stykker kryssfiner, en bøyd plugg, et stykke PVC-rør og spiker. Før du bøyer hårnålen, varm den opp med en lommelykt.

Et lite stykke rør mellom plankene gir ønsket tykkelse, og fire spiker gir de nødvendige dimensjonene til kveilene.

Du kan komme opp med ditt eget design viklingsmaskin, eller kanskje du allerede har en klar.
Etter at alle spolene er viklet, må de kontrolleres for identitet til hverandre. Dette kan gjøres ved hjelp av skalaer, og du må også måle motstanden til spolene med et multimeter.

Ikke koble til husholdningsforbrukere direkte fra vindgeneratoren! Følg også sikkerhetsreglene ved håndtering av elektrisitet!

Spolekoblingsprosess:

1. Sand endene av terminalene på hver spole med sandpapir.
2. Koble til spolene som vist på bildet over. Det skal være 3 grupper, 3 spoler i hver gruppe. Med dette koblingsskjemaet vil trefaset vekselstrøm oppnås. Lodd endene av spolene eller bruk klemmer.
3. Velg en av følgende konfigurasjoner:
   A. Konfigurasjon stjerne". For å oppnå en høy utgangsspenning, koble til klemmer X,Y og Z til hverandre.
   B. Trekantkonfigurasjon. For å få en stor strøm, koble X til B, Y til C, Z til A.
   C. For å gjøre det mulig å endre konfigurasjonen i fremtiden, forleng alle seks ledere og ta dem ut.
4. Tegn et diagram over plasseringen og tilkoblingen av spolene på et stort ark. Alle spoler må være jevnt fordelt og samsvare med plasseringen av rotormagnetene.
5. Fest spolene til papiret med tape. Forbered epoksyharpiks med herder for å fylle statoren.
6. For å påføre epoksy på glassfiber, bruk pensel. Legg eventuelt til små biter av glassfiber. Ikke fyll midten av spolene for å sikre tilstrekkelig kjøling under drift. Prøv å unngå dannelse av bobler. Hensikten med denne operasjonen er å sikre spolene på plass og flate ut statoren, som vil være plassert mellom de to rotorene. Statoren vil ikke være en belastet enhet og vil ikke rotere.

For å gjøre det mer tydelig, la oss se på hele prosessen i bilder:

De ferdige spolene legges på vokspapir med layoutdiagram tegnet. De tre små sirklene i hjørnene på bildet ovenfor er plasseringen av hullene for å feste statorbraketten. Ringen i midten forhindrer at epoksy kommer inn i midtsirkelen.

Spolene er festet på plass. Glassfiber, i små biter, er plassert rundt spolene. Spoleledningene kan bringes inn i eller utenfor statoren. Ikke glem å legge igjen nok blylengde. Pass på å dobbeltsjekke alle tilkoblinger og test med et multimeter.

Statoren er nesten klar. Hull for montering av braketten bores inn i statoren. Når du borer hull, vær forsiktig så du ikke treffer spoleterminalene. Etter å ha fullført operasjonen, skjær av overflødig glassfiber og slip om nødvendig overflaten på statoren.

Statorbrakett

Røret for å feste navakselen ble kuttet for å passe riktig størrelse. Det ble boret hull og gjenget i den. I fremtiden skal det skrus inn bolter som skal holde akselen.

Figuren over viser braketten som statoren skal festes til, plassert mellom de to rotorene.

Bildet over viser tappen med muttere og bøssing. Fire av disse tappene gir den nødvendige klaringen mellom rotorene. Du kan bruke nøtter i stedet for en bøssing større størrelse, eller kutt skivene ut av aluminium selv.

Generator. Sluttmontering

En liten presisering: liten luftspalte mellom rotor-stator-rotor-forbindelsen (som settes av en tapp med en bøssing), gir høyere effekt, men risikoen for skade på statoren eller rotoren øker når aksen er feiljustert, noe som kan oppstå ved sterk vind.

Det venstre bildet under viser en rotor med 4 klaringsbolter og to aluminiumsplater (som vil bli fjernet senere).
Det høyre bildet viser det monterte og malte grønn stator montert på plass.

Byggeprosess:
1. Bor 4 hull i den øvre rotorplaten og bank dem for tappen. Dette er nødvendig for å senke rotoren jevnt på plass. Plasser de 4 tappene mot aluminiumsplatene som er limt tidligere og monter den øvre rotoren på tappene.
Rotorene vil bli tiltrukket av hverandre med veldig stor kraft, og det er derfor en slik enhet er nødvendig. Juster umiddelbart rotorene i forhold til hverandre i henhold til de tidligere plasserte merkene på endene.
2-4. Vend på tappene med en skiftenøkkel, senk rotoren jevnt.
5. Etter at rotoren hviler mot bøssingen (som gir klaring), skru av tappene og fjern aluminiumsplatene.
6. Installer navet (navet) og skru det fast.

Generatoren er klar!

Etter å ha installert boltene (1) og flensen (2), skal generatoren din se omtrent slik ut (se bildet over)

Bolter i rustfritt stål tjener til å sikre elektrisk kontakt. Det er praktisk å bruke ringsko på ledninger.

Kappemuttere og skiver brukes for å sikre koblingene. brett og bladstøtter for generatoren. Så vindgeneratoren er ferdig montert og klar for testing.

Til å begynne med er det best å snurre vindmøllen for hånd og måle parametrene. Hvis alle tre utgangsterminalene er kortsluttet sammen, bør vindmøllen rotere veldig sakte. Denne kan brukes til å stoppe en vindgenerator for service eller av sikkerhetsmessige årsaker.

En vindgenerator kan ikke bare brukes til å gi strøm til hjemmet ditt. For eksempel er denne instansen laget slik at statoren genererer en høy spenning, som deretter brukes til oppvarming.
Generatoren diskutert ovenfor produserer 3-fase spenning med forskjellige frekvenser (avhengig av vindstyrken), og for eksempel i Russland brukes et enfaset nettverk på 220-230V, med en fast nettverksfrekvens på 50 Hz. Dette betyr ikke at denne generatoren ikke er egnet for å drive husholdningsapparater. Vekselstrømmen fra denne generatoren kan konverteres til likestrøm, med en fast spenning. Og likestrøm kan allerede brukes til å drive lamper, varme opp vann, lade batterier, eller det kan leveres en omformer for å konvertere likestrøm til vekselstrøm. Men dette er utenfor rammen av denne artikkelen.

På bildet over enkel krets bro likeretter bestående av 6 dioder. Den konverterer vekselstrøm til likestrøm.

Installasjonssted for vindgenerator

Vindgeneratoren beskrevet her er installert på 4 målerstøtte på kanten av fjellet. Rørflensen, som er montert i bunnen av generatoren, sikrer enkel og rask montering av vindgeneratoren - bare skru inn 4 bolter. Selv om det er bedre å sveise det for pålitelighet.

Vanligvis "elsker" horisontale vindgeneratorer når vinden blåser fra én retning, i motsetning til vertikale vindturbiner, hvor de på grunn av værvingen kan snu og ikke bryr seg om vindretningen. Fordi Siden denne vindturbinen er installert på bredden av en klippe, skaper vinden turbulente strømninger fra forskjellige retninger, noe som ikke er veldig effektivt for denne utformingen.

En annen faktor å vurdere når du velger en plassering er vindstyrken. Et arkiv med data om vindstyrke for ditt område kan bli funnet på Internett, selv om det vil være svært omtrentlig, fordi alt avhenger av det spesifikke stedet.
Også et vindmåler (en enhet for måling av vindkraft) vil hjelpe deg med å velge plasseringen for installasjon av en vindgenerator.

Litt om mekanikken til en vindgenerator

Som du vet, oppstår vind på grunn av forskjellen i temperatur på jordoverflaten. Når vinden roterer turbinene til en vindgenerator, skaper den tre krefter: løfting, bremsing og impuls. Løft skjer vanligvis over en konveks overflate og er en konsekvens av trykkforskjeller. Vindbremsekraften oppstår bak vindgeneratorbladene, den er uønsket og bremser vindmøllen. Impulskraften kommer fra den buede formen til bladene. Når luftmolekyler skyver bladene bakfra, har de ingen steder å gå og samles bak seg. Som et resultat skyver de bladene i vindens retning. Jo større løfte- og impulskrefter og mindre styrke bremsing, jo raskere vil knivene rotere. Rotoren roterer tilsvarende, noe som skaper et magnetfelt på statoren. Som et resultat genereres elektrisk energi.

Last ned diagrammet for magnetlayout.

Lesetid ≈ 4 minutter

Du kan redusere strømregningene dine betydelig og gi deg selv en reserveenergikilde på hytten din ved å lage en vindgenerator selv.

Å kjøpe en ferdig vindgenerator er økonomisk berettiget bare hvis det ikke er mulighet for å koble til det elektriske nettet. Kostnader for utstyr og dets vedlikehold viser seg ofte å være høyere enn prisen på kilowatt som du vil kjøpe fra energisalgsselskapet de neste årene. Selv om, sammenlignet med bruk av bensin eller diesel generatorer lav effekt, her vinner den miljøvennlige energikilden med tanke på vedlikeholdskostnad, støynivå, og fravær av skadelige utslipp. En midlertidig mangel på vind kan kompenseres ved å bruke batterier med spenningsomformer.

En vindgenerator satt sammen med noen DIY-deler kan være flere ganger billigere enn et ferdig sett. Hvis du seriøst bestemmer deg for å gjøre din landsted energiuavhengig, men ønsker ikke å betale for mye til noen - hjemmelaget vindgenerator- riktig avgjørelse.

Vindgeneratorkraft

Før du begynner å jobbe, må du avgjøre om det er et reelt behov for en kraftig vindgenerator, for eksempel for matlaging, bruk av elektroverktøy, oppvarming av vann eller oppvarming. Kanskje det er nok for deg å koble til belysning, et lite kjøleskap, en TV og lade opp telefonen? I det første tilfellet trenger du en vindmølle med en effekt på 2 til 6 kW, og i det andre kan du begrense deg til 1-1,5 kW.

Det finnes også horisontale og vertikale vindgeneratorer. Med en vertikal akse kan du bruke blader av en rekke former, disse kan være flate eller buede metallplater som roterer på forlengelser. Det er et alternativ med ett vridd blad. Selve generatoren er plassert nær bakken. Siden bladhastighetene er lave, har motoren stor masse og følgelig kostnad. Fordelen med den vertikale utformingen er dens enkelhet og evnen til å jobbe i lav vind.

Denne anmeldelsen vil diskutere spørsmålet om hvordan du lager en horisontal vindgenerator med egne hender. Du kan bruke den til ulike typer tilgjengelige generatorer og ombygde elektriske motorer.

Design av en 220V vindgenerator:

1. Elektrisk generator for industriell produksjon.
2. Blader for en vindgenerator og en dreiemekanisme på masten.
3. Kontrollkrets for lading av batteri.
4. Koble ledninger.
5. Installasjonsmast.
6. Strekkmerker.

Vi vil bruke en DC-motor fra en "tredemølle", den har parametere: 260V, 5A. Vi får generatoreffekten på grunn av reversibiliteten til magnetiske felt av denne typen elektriske motorer.

Nødvendige materialer og komponenter

Du kan enkelt finne alle delene i jernvare- eller byggevareforretninger. Vi trenger:

• gjenget bøssing av ønsket størrelse;
• diodebro, designet for strøm 30-50A;
• PVC-rør.

Halen og kroppen til vindmøllen kan være laget av følgende materialer:

• Stål profilrør 25 mm;
• Maskering flens;
• Rør;
• Bolter;
• skiver;
• Selvskruende skruer;
• Scotch.

Montering av vindgenerator i henhold til tegningene

Vindmølleblader kan lages av duralumin i henhold til tegningene som følger med. Delen skal slipes med høy kvalitet, med forkant avrundet og bakkant slipt. Et tinnstykke med tilstrekkelig stivhet er egnet for skaftet.

Vi fester bøssingen til den elektriske motoren, og borer tre hull på kroppen i lik avstand fra hverandre. De må gjenges for boltene.

Vi skal kutte PVC-røret på langs og bruke det som tetning mellom firkantet rør og generatorhuset.

Vi vil også sikre diodebroen nær motoren ved hjelp av selvskruende skruer.

Vi kobler den svarte ledningen fra motoren til pluss på diodebroen, og den røde ledningen til minus.

Vi skrur skaftet med selvskruende skruer på motsatt ende av røret.

Vi kobler bladene til bøssingen ved hjelp av bolter, pass på å bruke to skiver og en skrue for hver bolt.

Vi skruer bøssingen på motorakselen mot klokken, og holder akselen med en tang.

Vi skruer røret til maskeringsflensen ved hjelp av en gassnøkkel.

Det er viktig å finne likevektspunktet på røret med motor og skaft festet. På dette tidspunktet fester vi strukturen til masten.

Alle metalldeler, som kan være utsatt for korrosjon, er det tilrådelig å dekke dem med høykvalitets emalje.

En vindgenerator for et privat hus bør installeres i en viss avstand fra hovedbygningene, masten må sikres med ståltråder. Høyden avhenger av mulig vindstyrke, terreng og kunstige hindringer rundt kraftverket.

Den elektriske strømmen etter diodebroen må gå gjennom et kontrollamperemeter til den elektroniske batteriladekretsen. Glødelamper med lav effekt kan kobles direkte til en slik generator. Ladede batterier gir en stabil, konstant spenning. Det anbefales å brukes til belysning ( halogenlamper Og LED striper), eller utgang til en inverter for å få 220V AC og koble til evt husholdningsapparater, hvis kraft ikke overstiger parametrene til omformeren.

Den presenterte bilde- og videoinformasjonen vil gi deg en klarere idé om å sette sammen en vindgenerator med egne hender.

Video av å lage en vindgenerator med egne hender