Vi lager en vindkraftstasjon med egne hender i vårt private hjem. La oss bli kjent med eksisterende industrielle analoger på markedet og med verkene til folkehåndverkere.
Gjennom hele utviklingen har menneskeheten aldri sluttet å lete etter billige fornybare energikilder som kan løse mange energiforsyningsproblemer. En av disse kildene er vindenergi, for å konvertere den til elektrisk energi, er det utviklet vindkraftverk (WPP), eller, som de oftere kalles, vindkraftverk.
Enhver person, spesielt de som har et privat eller landsted, vil gjerne ha sin egen vindgenerator som gir rimelige boliger elektrisk energi. En hindring for dette er de høye kostnadene ved industriell design av vindturbiner og følgelig også langsiktig tilbakebetaling for en individuell huseier, noe som gjør kjøpet ulønnsomt. En utvei kan være å produsere vind farm med egne hender, noe som lar deg ikke bare redusere de totale kostnadene ved anskaffelsen, men også å fordele disse kostnadene over en viss tidsperiode, siden arbeidet utføres over ganske lang tid.
For å lage et vindkraftverk er det nødvendig å finne ut om værforholdene tillater bruk av vindenergi som en konstant energikilde. Tross alt, hvis det er sjelden vind i ditt område, er det neppe verdt å starte byggingen av et hjemmelaget vindkraftverk. Hvis alt er bra med vinden, er det tilrådelig å finne ut de generelle klimatiske egenskapene og spesielt vindhastigheten, med fordelingen over tid. Å kjenne vindhastigheten vil tillate deg å velge riktig vindkraftverkdesign og lage det selv.
Slags
Gjør-det-selv vindkraftverk er klassifisert i henhold til plasseringen av rotasjonsaksen og er:
- med horisontalt arrangement;
- med vertikalt arrangement.
Installasjoner med horisontal akse kalles propellinstallasjoner og er mest brukt på grunn av sin høye effektivitet. Ulempen med disse installasjonene er at de er flere kompleks design, som kompliserer hjemmelagde produksjonsalternativer, behovet for å bruke en mekanisme for å følge vindens retning og driftens høye avhengighet av vindhastighet - som regel fungerer ikke disse installasjonene ved lave hastigheter.
Installasjoner med et vertikalt arrangement av arbeidsakselen er enklere, upretensiøs og lite avhengig av vindhastighet og retning - ortogonalt med en Darrieus-rotor og roterende med en Savonius-rotor. Ulempen deres er deres svært lave effektivitet, omtrent 15%.
Ulempen med begge typer hjemmelagde vindkraftverk er den lave kvaliteten på den genererte elektrisiteten, som krever dyre alternativer for å kompensere for denne kvaliteten - stabiliserende enheter, batterier, elektriske omformere. I sin rene form er elektrisitet kun egnet for bruk i aktive husholdningsbelastninger - glødelamper og enkle varmeapparater. Elektrisitet av denne kvaliteten er ikke egnet til å drive husholdningsapparater.
Strukturelle elementer
Strukturelt, uavhengig av plasseringen av aksen, bør et hjemmelaget fullverdig vindkraftverk bestå av følgende elementer:
- en anordning for å orientere en vindturbin i vindens retning;
- girkasse eller multiplikator for å overføre rotasjon fra vindmotoren til generatoren;
- DC generator;
- Lader;
- oppladbart batteri for lagring av elektrisitet;
- omformer for omforming av likestrøm til vekselstrøm.
Funksjoner ved å velge en gjeldende kilde
En av de komplekse elementene i et vindkraftverk er generatoren. Den mest egnede for DIY-produksjon er en DC-elektrisk motor med en driftsspenning på 60-100 volt. Dette alternativet krever ikke modifikasjon og er i stand til å arbeide med utstyr for lading av et bilbatteri.
Bruken av en bilspenningskilde er komplisert av det faktum at dens nominelle rotasjonshastighet er omtrent 1800-2500 rpm, og ingen vindmotordesign kan gi en slik rotasjonshastighet med en direkte forbindelse. I dette tilfellet må installasjonen inkludere en girkasse eller multiplikator passende design for å øke rotasjonshastigheten til ønsket størrelse. Mest sannsynlig må denne parameteren velges eksperimentelt.
Et mulig alternativ kan være en rekonstruert asynkronmotor ved bruk av neodymmagneter, men denne metoden krever komplekse beregninger og dreiearbeid, noe som ofte ikke er akseptabelt hjemmelaget arbeid. Det er et alternativ med fase-til-fase tilkobling av kondensatorer til motorviklingene, hvis kapasitans beregnes avhengig av kraften.
Produksjon
Tatt i betraktning at virkningsgraden til et kraftverk med horisontal akse har Best ytelse effektivitet, og uavbrutt strømforsyning er ment å være sikret ved å lagre energi i et batteri, det er å foretrekke å lage det selv av bare denne typen vindturbin, som vi vil vurdere i denne artikkelen.
For å lage et slikt kraftverk med egne hender, trenger du følgende verktøy:
- elektrisk lysbuesveising maskin;
- sett med skiftenøkler;
- sett med metall øvelser;
- elektrisk drill;
- en baufil for metall eller en vinkelsliper med en kutteskive;
- bolter med en diameter på 6 mm med muttere for å feste bladene til remskiven og aluminiumsplaten til firkantrøret.
For å lage et vindkraftverk med egne hender, trenger du følgende materialer:
- plastrør 150 mm langt 600 mm;
- aluminiumsplate som måler 300x300 mm og tykkelse 2,0 - 2,5 mm;
- firkantet metallrør 80x40 mm og 1,0 m langt;
- rør med en diameter på 25 mm og en lengde på 300 mm;
- rør med en diameter på 32 mm og en lengde på 4000-6000 mm;
- en kobbertråd lang nok til å koble til en elektrisk motor plassert på en 6 m lang mast og lasten som vil bli drevet av denne strømkilden;
- DC-motor 500 rpm;
- remskive for en motor med en diameter på 120-150 mm;
- 12 volt batteri;
- laderelé for bilbatteri;
- inverter 12/220 volt.
DIY-produksjonsprosessen utføres i følgende rekkefølge:
Videre, under driften av installasjonen, kan det være nødvendig å endre størrelsen og konfigurasjonen av bladene, girforholdet mellom vindmotoren og generatoren - hver vindgenerator laget av deg selv er individuell på grunn av bruken av forskjellige komponenter og vindgenerasjonsforhold. I utgangspunktet anbefales det å produsere et vindkraftverk av småkraft, der den mottatte informasjonen kan behandles uten å investere store penger.
Vi sender materialet til deg på e-post
I moderne verden Alle mer penger må betale for verktøy, listen over som inkluderer levering av elektrisitet. Derfor tenker eiere av private hus i økende grad på hvordan man lager en 220V vindgenerator med egne hender, som kan gi uavbrutt strøm til hele huset.
Industriell vindgenerator
Alle vindturbiner består av blad, turbinrotor, generator, generatoraksel, inverter og batteri. Alle modeller kan grovt deles inn i industri og hjemme, men driftsprinsippene vil være de samme.
Roterende skaper rotoren vekselstrøm med tre faser, som går gjennom kontrolleren til batteriet, og deretter, i omformeren, omdannes den til stabil strøm for forsyning til elektriske apparater.
Rotasjonen av bladene oppstår på grunn av fysisk handling ved bruk av en impuls eller løftekraft, som et resultat av at svinghjulet kommer i aksjon, så vel som under påvirkning av en bremsekraft. I prosessen begynner svinghjulet å spinne, og rotoren lager et magnetfelt på den faste delen av generatoren, hvoretter strømmen reproduseres.
Generelt er vindgeneratorer delt inn i vertikale og horisontale. Noe som har med plasseringen av rotasjonsaksen å gjøre.
Vertikalt alternativ
Når du planlegger å lage en 220V vindmølle med egne hender, tenk først på de vertikale alternativene. Blant dem er:
- Savonius rotor. Den enkleste, som dukket opp i 1924. Den er basert på to halvsylindre på en vertikal akse. Ulemper inkluderer lav bruk av vindenergi.
- Med Daria rotor. Dukket opp i 1931, spin-up oppstår på grunn av forskjellen i motstand mellom den aerodynamiske pukkelen og tapelommen, så ulempene inkluderer lavt dreiemoment, samt behovet for å montere et oddetall blader.
En type vindgenerator Daria - Bladene har en vridd form, noe som reduserer belastningen på lageret og øker levetiden. Ulempen er den høye prisen.
Hjemmelaget alternativ Det blir billigere hvis det er riktig gjennomtenkt og installert.
Relatert artikkel:
RCD: hva er det? Har du noen gang hørt forkortelsen RCD? Du vil finne ut hva det er ved å lese anmeldelsen til slutten. Kort fortalt vil jeg legge til at denne enheten er i stand til å beskytte boliger og alle dens innbyggere fra nødsituasjoner relatert til elektrisitet.
Horisontale modeller
Horisontale modeller er delt på antall blader. De har høyere effektivitet, men det er behov for å installere en værvinge for hele tiden å søke etter vindens retning. Alle modeller har høye rotasjonshastigheter i stedet for blader, er det montert en motvekt, som påvirker luftmotstanden.
Modeller med flere blader kan ha opptil 50 blader med høy treghet. De kan brukes til å drive vannpumper.
Hvordan lage en 220V vindgenerator med egne hender
Å skaffe et privat hus en konstant strøm av elektrisitet ved en gjennomsnittlig vindhastighet på 4 m/s er tilstrekkelig:
- 0,15-0,2 kW, som brukes til grunnleggende behov;
- 1-5 kW for elektrisk utstyr;
- 20 kW for hele huset med oppvarming.
Det er verdt å vurdere at vinden ikke alltid blåser, så du bør gi en DIY-vindmølle til hjemmet ditt med et batteri med en ladekontroller, samt en omformer som enhetene er koblet til.
For enhver modell av en hjemmelaget vindmølle trenger du følgende grunnleggende elementer:
- rotor - delen som roterer fra vinden;
- blader, vanligvis er de montert av tre eller lettmetall;
- en generator som skal konvertere vindkraft til elektrisitet;
- hale, som bidrar til å bestemme retningen på luftstrømmen (for den horisontale versjonen);
- horisontal gård for å holde generatoren, halen og turbinen;
- kamp;
- tilkoblingsledning og skjerm.
Skjoldet vil inkludere et batteri, kontroller og omformer. La oss se på to alternativer for hvordan du bygger en vindgenerator med egne hender.
Relatert artikkel:
Du er kjent med problemet med strømbrudd, som viser seg i blinkende lyspærer. I artikkelen vil vi snakke om hvordan du velger riktig 220V spenningsstabilisator for hjemmet ditt for å glemme dette problemet en gang for alle?
Funksjoner ved å montere en vindgenerator fra en vaskemaskin med egne hender
La oss se på hvordan du lager en 220V vindgenerator med egne hender ved å bruke en gammeldags motor.
Tabell 1. detaljerte instruksjoner vindgenerator fra vaskemaskin med foto
| Hva å gjøre | Fotoeksempel |
|---|---|
| Du bør kjøpe neodymmagneter som er montert i utsparinger på motorrotoren. Selve hakkene er laget på dreiebenk, vennligst bruk diagrammet for riktig plassering. |  |
| Magnetene skal limes med superlim inn i de forberedte utsparingene. Deretter skal de pakkes inn i papir, og resten av plassen skal fylles med epoksy. |  |
| Deretter forbereder vi akselen, som best bestilles fra en turner. Inne i den hule strukturen skal det være plass til kabelen og et hull for inngangen. Vi monterer holderen fra en jernstang. For det bruker vi en kvern, som vi kutter av to rør med (du fester generatoren til dem), og sveiser dem i den andre enden. |  |
| La oss gå videre til bladene, som kan lages av et 16 cm rør for utvendig avløp. I i dette tilfellet bruk en stikksag. |  |
| Alt som gjenstår er å sette sammen vindgeneratoren, og sikre alle elementene. Til å begynne med fester vi generatoren, bladene, rotoren og halen til støtteskinnen. Ikke glem å dekke generatoren med et hus. |  |
| Kraftverket skal sikres ved hjelp av en hengselmekanisme, og masten skal monteres i betongbunn med 4 bolter. |  |
| Før ledningen til fordelingspanelet. |  |
| Koble til alle elementer og utfør ytelsestesting. |  |
For å gjøre det lettere å forstå hele handlingssekvensen når du setter sammen et vindkraftverk med egne hender fra et gammelt, se videoen:
Funksjoner ved å sette sammen en vertikal vindgenerator fra en bilgenerator med egne hender
Når "hjemmelagde" folk tenker på hvordan man lager 220V vindgeneratorer med egne hender, bruker de oftest bilgeneratorer som grunnlag. Det er ikke vanskelig å montere, men for arbeid trenger du:
- 12V generator fra bilen;
- batteri;
- omformer fra 12 til 220 W med en effekt på 1,2 kW;
- aluminium eller stål fat eller bøtte for blader;
- bil varsellys;
- bytte om;
- voltmeter;
- kobbertråder med et tverrsnitt på mer enn 2 mm;
- klemme for festing.
For å sette sammen en vertikal vindgenerator med egne hender, trenger du et målebånd og en blyant, et sett med nøkler, en elektrisk drill og en kvern, samt metallsaks. Detaljerte installasjonsinstruksjoner er gitt nedenfor.
Tabell 2. Montering av vertikal vindgenerator fra bilgenerator
| Handling | Bilde |
|---|---|
| Den forberedte metallbeholderen må merkes og kuttes i 4 like deler, men dette bør ikke gjøres helt. Bor hull for bolter i hver del, som skal være symmetriske. |  |
| Blader som ikke er helt kuttet er litt bøyd rotasjonshastigheten avhenger direkte av denne prosessen, så bestem på forhånd i hvilken retning utstyret skal rotere. |  |
| Det er nødvendig å feste bladene til remskiven, og installere generatoren på masten ved hjelp av klemmer, og også montere ledningene i henhold til det forberedte diagrammet. |  |
| Det viktigste er å riktig koble ledningene som batteriet er koblet til i panelet, så vel som omformeren. |  |
For å gjøre det lettere for deg å navigere, se videoen om hvordan du setter sammen en vindgenerator fra en bilgenerator med egne hender.
En vindturbin krever ikke drivstoff eller drivstoff for å generere strøm. solenergi. Denne funksjonen får mange til å tenke på hvordan man bygger en vindgenerator med egne hender, fordi det ikke er billig å kjøpe og installere ferdig utstyr.
Driftsprinsipp og typer vindgenerator
Du kan lage en vindmølle selv bare hvis du forstår strukturen. Prototypen til denne enheten er en gammel vindmølle. Med trykket av luftstrømmer på vingene begynte akselen å bevege seg, noe som overførte dreiemoment til mølleutstyret.
Vindturbiner for å produsere elektrisitet bruker det samme prinsippet for å bruke vindenergi til å rotere rotoren:
- Bevegelsen av bladene når de utsettes for vind får inngangsakselen med girkasse til å rotere. Dreiemoment overføres til sekundærakselen (rotoren) til generatoren, utstyrt med 12 magneter. Som et resultat av dens rotasjon vises en vekselstrøm i statorringen.
- Denne typen elektrisitet kan ikke lade batterier uten en spesiell enhet - en kontroller (likeretter). Enheten konverterer vekselstrøm til likestrøm, slik at den kan akkumuleres til Hvitevarer kunne fungere uten avbrudd. Kontrolleren utfører også en annen funksjon: den slutter å lade batteriet i tide, og overfører overskuddsenergien generert av vindmøllen til enheter som bruker en stor mengde av det (for eksempel til varmeelementer for oppvarming av et hus)
- For å gi en spenning på 220 V, tilføres strøm fra batteriene til omformeren, og går deretter til punktene for strømforbruk.
For å sikre at bladene alltid er i den beste posisjonen til å samhandle med vinden, er det installert en hale på vingeanordningene, som lar deg dreie propellen mot vinden. Fabrikkmodeller av vindturbiner har bremseinnretninger eller ekstra kretser for å folde halen eller trekke tilbake bladene fra vindblåser i ugunstig vær.
Det finnes flere typer vindgeneratorer, som klassifiserer dem etter antall og materiale på bladene eller propellstigningen. Men hovedinndelingen skjer i henhold til plasseringen av aksen eller inngangsakselen:
- Den horisontale typen innebærer at akselen er plassert parallelt med jordoverflaten. Slike generatorer kalles vingegeneratorer.
- For vertikale vindmøller er aksen vinkelrett på horisonten, og flyene er plassert rundt den. Vertikale generatorer kan kalles ortogonale eller karusell.
Uavhengig av plasseringen av rotasjonsaksen, forblir driftsprinsippet til enheten det samme.
Vindturbinmodeller kan ha en propell eller et vindhjul med 2, 3 eller flere blader. Det antas at enheter med flere blader er i stand til å generere strøm i lett vind, mens propeller med 2-3 vinger krever en større luftstrøm. Når du velger en modell, er det nødvendig å ta hensyn til viktig regel at hvert blad skaper motstand mot vindstrømmen og reduserer rotasjonshastigheten, så det er ganske vanskelig å spinne et flerbladshjul til driftshastighet.
Blant typene vindmøller er det seilende og stive. Disse navnene indikerer materialet som vingene er laget av. På selvmontering seiltypen vil være enklere og mer økonomisk, men blader laget av plastmateriale (stoff, film, etc.) er ikke holdbare og slitesterke.
Vertikalt alternativ
Det er lettere å lage en vertikal vindgenerator enn en horisontal. Designet krever ikke værvinge og er plassert i lav høyde (opptil 2 m). Anmeldelser fra de som bruker vertikale vindturbiner (vindelektriske installasjoner) indikerer ubetydelig støy under rotasjon og enkel vedlikehold av enhetenes arbeidsenheter. Generatoren er plassert i bunnen av konstruksjonen og vedlikehold kan utføres uten å arbeide i høyden eller senke masten til bakken.
Et lager er installert i den øvre enden av akselen, som også fungerer som en mast. Denne delen krever praktisk talt ingen vedlikehold og kan fungere i flere år uten reparasjon.
I motsetning til en vindturbin med blader, krever ikke vertikale vindturbiner installasjon av høy mast. De fungerer uavhengig av vindretning, noe som forenkler utformingen av den bevegelige delen. For bladene til en kompakt vindgenerator kan du bruke et rør laget av PVC stor diameter (for eksempel kloakk), og for en kraftigere vindturbin er tynt galvanisert stål egnet. Disse materialene er tilgjengelige for alle hjemme altmuligmann og relativt billig.
Du kan velge utformingen av vindhjulet selv fra de mange tilgjengelige alternativene:
- Dornier-design med 2 flate blader;
- Savonius-system med 4 halvsylindriske vinger;
- ortogonal vindmølle med flere blader med 2 rader med fly;
- spiralformede vindturbiner med buet profil kniver.
Alle vertikale vindturbiner bruker Savonius-prinsippet. Hjemme kan du lage kniver av stål- eller plastfat, kuttet i to på langs. Designfunksjonen er at effektiviteten til enheten når sitt maksimum når bladhastigheten er 2 ganger mindre enn vindhastigheten. Derfor bør du ikke prøve å øke hastigheten for en vertikal vindturbin.
Horisontale modeller
I motsetning til vertikale generatorer har hjemmelagde vindgeneratorer med propell større effektivitet når bladhastigheten øker. Men tallrike og smale propellelementer bidrar ikke til bedre arbeid: ved sterkt vindtrykk har de ikke tid til å snurre akselen på grunn av luftputen som er dannet foran propellen.
Gjør-det-selv vindgeneratorer med flere blader for hjemmet er best laget i områder med ikke for sterk vind. Hvis vindstyrken i regionen ofte overstiger 10-15 m per sekund, er det fornuftig å bygge en vindturbin med 2-3 blader. Begge typer er i stand til å starte arbeidet med en luftstrømhastighet på ca. 2-3 m per sekund.
Den horisontale modellen krever montering av høy mast (6-12 m). For å unngå arbeid i høyden under vedlikehold, håndverkere en enkel foldemekanisme er installert i bunnen av masten - en aksel. For å sikre stabiliteten til konstruksjonen under sterke vindbelastninger, kreves det skråstag for å holde stativet i vertikal posisjon.
Nacellen med generator og propell skal monteres på et lager og forsynes med en fjæring slik at propellen alltid inntar en fordelaktig posisjon i forhold til vinden. Kablene som strømmen vil bli utladet gjennom bør plasseres slik at de ikke vrir seg når nacellen roterer, ikke skaper interferens eller rives. Derfor utføres de inne i en rørformet mast.
Hvordan lage en 220V vindgenerator?
Arbeidet med å lage en vindturbin bør begynne med å bestemme den nødvendige kraften til enheten:
- for å belyse flere rom, er det nok å ha en generator med en effekt på mindre enn 1 kW; det vil gi strøm til glødelamper eller energisparende lamper, og i tillegg vil det være mulig å koble en bærbar PC eller TV til nettverket;
- hjemmelaget vindgenerator med en produktivitet på 5 kW vil gi strøm Hvitevarer(kjøleskap, vaskemaskin, komfyr, etc.);
- For å fullstendig bytte et hus til autonom strømforsyning, trenger du en kraftig generator med en kapasitet på mer enn 20 kW.
Du kan lage en generator selv eller tilpasse den tilsvarende enheten fjernet fra en gammel bil. På denne måten er det mulig å sikre produksjon av strøm opp til 2-3 kW. For å lage en kraftigere 220V vindgenerator med egne hender, må du gjøre nøyaktige beregninger av antall spoler og ledningssving, størrelsen og antall magneter på rotoren og parametrene til bladvingene.
Enkel design
Til enkleste design med en effekt på ca. 1-1,5 kW trenger du:
- bilgenerator (12 V);
- syrebatteri (12 V);
- trykknappbryter (12 V);
- strømomformer 700-1500 V og 12-220 V;
- store metallbeholdere;
- bolter, skiver, muttere;
- klemmer for montering av generator (2 stk.).
I bilgeneratorens remskive må du lage symmetriske hull for boltene. Del omkretsen av beholderen i 4 like deler. Kutt bladene:
- på siden av beholderen, merk rektangler i henhold til sirkeldelingsmerkene;
- finn den vertikale midten av hvert element;
- merk toppen og bunnen av beholderen med solide felger 3-5 cm brede;
- kutt metallet mellom individuelle rektangler til kantlinjen;
- gjør kutt langs de øvre og nedre grensene til markeringene slik at midten av rektangelet forblir intakt og koblet til felgene;
- roter hvert blad i forhold til den sentrale aksen;
- Bestem midten av den runde bunnen, merk plasseringen av hullene for boltene i samsvar med deres plassering på generatorskiven.
Når du folder ut vingene, er det verdt å bestemme rotasjonsretningen til vindhjulet for å få ut de nødvendige delene av flyene. For å sikre lik belastning på alle blader, bør rotasjonsvinklene deres måles.
Montering av strukturen består av bolting av generatorskiven og bunnen av beholderen. Etter dette forberedes en base for å installere en vindgenerator (en mast laget av et tykt rør ca. 2 m høyt). Den enkleste måten å feste generatoren på er med klemmer med passende diameter. For å lade batteriet må strømmen fra generatoren føres gjennom en likeretter, må forbindelsen gjøres ved hjelp av bilens elektriske kretser.
Hjemmelaget generator for en vindturbin med blader
Enheten for en horisontal vindgenerator kan settes sammen fra hjulnav fra en bil eller bruke en elektrisk motor fra en vaskemaskin. For å fungere, må du kjøpe magneter laget av neodym (nioblegering). Det er bedre å ta rektangulære elementer.
Antallet deres kan bestemmes av antall spoler hvis en motor brukes. For en trefasegenerator skal antallet magneter være 2/3 av antall spoler, og for en enfasegenerator skal det tilsvare det. Utøvere anbefaler å velge en trefasegenerator.
Ved bruk av vaskemaskinmotor skal magneter limes på motorrotoren. Hvis et hjulnav brukes, plasseres magnetene på en sirkel av stålplate ca 5 mm tykk. Når du monterer rotoren, følg følgende regler:
- Avstanden mellom magnetene må være den samme. Rektangulære elementer på navet har sine lange sider langs sirkelens radier, og på motorakselen - langs dens lengdeakse.
- Før arbeid må du identifisere og merke polene til magnetene. De er installert slik at de motstående elementene har forskjellige polariteter. Når du plasserer magneter, veksler de positive og negative polene til tilstøtende deler.
- For å holde magnetene godt på rotoroverflaten anbefales det å fylle dem med epoksy.
Når du bruker motorakselen som en rotor, installeres delen på sin plass i viklingen, og funksjonaliteten til strukturen kontrolleres ved å bruke voltmeterprober til ledningsterminalene og rotere akselen ved hjelp av en drill.
Hvis et nav brukes, spol de emaljerte spolene uavhengig. kobbertråd tverrsnitt 1 mm. Hver spole skal bestå av 60 omdreininger og ha en høyde på 9 mm. Spolene skal monteres på den flate delen av hjulnavet.
For en trefasegenerator, koble endene av ledningene som følger:
- La den ytre terminalen 1 av spolen være fri, og koble den interne til den ytre ved 4;
- koble den indre ledningen til 4 spoler med den ytre på 7 og fortsett til slutten, koble viklingsdeler hver 2. del; på sistnevnte skal det være en fri indre ende, som lett kan vris med ledningen som allerede er igjen eller merket annerledes;
- gjenta prosessen fra 2 spoler, koble ledningene i henhold til samme prinsipp hver 2 elementer;
- gjør det samme med spole 3 og de resterende som ikke er tilkoblet.
På slutten av arbeidet vil mesteren ha 6 separate pinner. Viklingen må fylles med epoksy og tørkes.
Deretter må du klemme akselen i navlageret, som du plasserer en rotorring med magneter på. Gapet mellom planene til delene er 1-1,5 mm. Sjekk tilstedeværelsen av strøm ved terminalene, sett sammen vindmøllen og installer den på masten.
Utstyrstjeneste
Når du bruker en vindmølle, må du en gang i måneden gjennomføre en generell inspeksjon av festene, sjekke det elektriske systemet for spenningsubalanse, servicevennlighet til kontrolleren og jevn strekk av kablene. For uavbrutt drift, en gang hver 3-4 måned er det verdt å inspisere terminalforbindelsene til batteriet, sjekke elektrolytt- og oljenivåene ved generatorens girkasse.
Den årlige inspeksjonen inkluderer å kontrollere overflatene på bladene, bestemme ytelsen til lagrene og erstatte dem. I løpet av denne tiden fylles også elektrolyttnivået på og olje tilsettes girkassen. Årlig vedlikehold innebærer å kontrollere alle komponenter for funksjonalitet.
Vi snakket om dette i et av våre tidligere materialer. I dag vil vi presentere for deg modeller av vindturbiner bygget av brukere av portalen vår. Vi vil også dele nyttige tips, som vil hjelpe deg med å montere installasjonen og unngå feil. Å bygge en vindgenerator med egne hender er en vanskelig oppgave. Ikke alle (selv erfarne) utøvere kan takle løsningen nøyaktig. Enhver feil oppdaget i tide kan imidlertid rettes. Det er det mesteren trenger hodet og hendene til.
Artikkelen tar opp følgende spørsmål:
- Av hvilke materialer og i henhold til hvilke tegninger kan vindgeneratorblader lages?
- Monteringsprosedyre for aksialgeneratoren.
- Er det verdt å konvertere en bilgenerator til en vindturbin og hvordan du gjør det riktig.
- Hvordan beskytte en vindgenerator mot storm.
- I hvilken høyde skal vindgeneratoren installeres?
Produksjon av blader
Hvis du ennå ikke har erfaring med å selvstendig lage skruer til en hjemmevindmølle, anbefaler vi at du ikke ser etter komplekse løsninger, men bruker enkel metode som har bevist sin effektivitet i praksis. Den består i å lage blader av vanlig kloakk PVC-rør. Denne metoden er enkel, tilgjengelig og billig.
Mikhail 26 Bruker FORUMHOUSE
Nå om bladene: laget av den 160. røde avløpsrør med et skummet indre lag. Jeg gjorde det i henhold til beregningen vist på bildet.
Det "røde" røret ble ikke nevnt av brukeren ved en tilfeldighet. Det er dette materialet som holder formen bedre, er motstandsdyktig mot temperaturendringer og varer lenger (sammenlignet med grå PVC-rør).
Oftest brukes rør med en diameter på 160 til 200 mm i hjemmevindenergi. Det er her du bør starte eksperimentene dine.
Formen og konfigurasjonen av bladene er parametere som avhenger av diameteren på røret som de er laget av, på diameteren på vindhjulet, på rotorens hastighet og andre designegenskaper. For ikke å plage deg selv med aerodynamiske beregninger, kan du bruke den, som forfatteren la ut på portalen vår. Det vil tillate deg å bestemme geometrien til bladene ved å erstatte dine egne verdier (rørdiameter, propellhastighet, etc.) i beregningstabellen.
Mikhail 26
Jeg ble vant til å sage med stikksag. Det viser seg veldig raskt og effektivt. Merk: pass på å legge et stort fritt slag av filen på stikksagen slik at filen ikke biter eller knekker.
Aksial generator design
Når du velger mellom en tre-fase eller en-fase generator, er det bedre å velge det første alternativet. En trefaset strømkilde er mindre utsatt for vibrasjoner som oppstår fra ujevne belastninger og gjør det mulig å oppnå konstant kraft ved samme rotorhastighet.
BOB691774 Bruker FORUMHOUSE
Enfasegeneratorer bør ikke vikles: det har blitt testet og bevist i praksis i lang tid. Bare på tre faser kan du få anstendige generatorer.
Designparametrene til generatoren, som vi diskuterte i vårt forrige materiale, bestemmes av dagens strømbehov. Og for at de i praksis skal svare til mengden generert kraft, må utformingen av aksialgeneratoren oppfylle visse krav:
- Tykkelsen på alle skiver (rotor og stator) må være lik tykkelsen på magnetene.
- Det optimale forholdet mellom spoler og magneter er 3:4 (for hver 3 spoler - 4 magneter). For 9 spoler - 12 magneter (6 for hver rotorskive), for 12 spoler - 16 magneter, og så videre.
- Optimal avstand mellom to tilstøtende magneter plassert på samme skive er lik bredden på disse magnetene.
Å øke avstanden mellom to tilstøtende magneter vil resultere i ujevn kraftproduksjon. Du kan redusere denne avstanden, men det er fortsatt bedre å observere de optimale parameterne.
Alexei 2011 Bruker FORUMHOUSE
Det er en feil å gjøre avstanden mellom magneter lik halvparten av magnetens bredde. En person hadde rett da han sa at avstanden ikke skulle være mindre enn bredden på magneten.
Hvis du ikke fordyper deg i den kjedelige teorien, bør ordningen for å overlappe spolene til en aksial generator med permanente magneter i praksis se slik ut.
I hvert øyeblikk overlapper identiske poler av magneter på samme måte viklingene til spolene i en bestemt fase.
Alexei 2011
Slik er det i det virkelige liv: alt samsvarer nesten 100% med bildet, bare spolene er ganske forskjellige i form.
La oss se på monteringssekvensen til en aksialgenerator ved å bruke eksempelet på en brukermontert enhet Alexei 2011.
Alexei 2011
Denne gangen lager jeg en skiveaksialgenerator. Skivediameter – 220 mm, magneter – 50*30*10 mm. Totalt – 16 magneter (8 stykker på disker). Spolene ble viklet med wire Ø1,06 mm, 75 omdreininger hver. Sneller - 12 stykker.
Stator produksjon
Som du kan se på bildet, har spolene en form som ligner på en langstrakt vanndråpe. Dette gjøres slik at bevegelsesretningen til magnetene er vinkelrett på spolens langsideseksjoner (det er her den maksimale EMF induseres).
Hvis det brukes runde magneter, indre diameter Spolen skal omtrent tilsvare diameteren på magneten. Hvis det brukes kvadratiske magneter, må konfigurasjonen av spolens vindinger være konstruert på en slik måte at magnetene overlapper de rette delene av vindingene. Å installere lengre magneter gir ikke mye mening, fordi de maksimale EMF-verdiene forekommer bare i de delene av lederen som er plassert vinkelrett på magnetfeltets bevegelsesretning.
Statorproduksjon begynner med vikling av spolene. Den enkleste måten å vikle spoler på er å bruke en forhåndsforberedt mal. Maler kommer i et bredt utvalg: fra små hånd verktøy til hjemmelagde miniatyrmaskiner.
Spolene til hver enkelt fase er koblet til hverandre i serie: slutten av den første spolen er koblet til begynnelsen av den fjerde, slutten av den fjerde til begynnelsen av den syvende, etc.
La oss huske at når du kobler fasene i henhold til "stjerne"-kretsen, er endene av viklingene (fasene) til enheten koblet til en felles enhet, som vil være nøytralen til generatoren. I dette tilfellet er tre frie ledninger (begynnelsen av hver fase) koblet til en trefaset diodebro.
Når alle spolene er satt sammen til en enkelt krets, kan du forberede en form for å fylle statoren. Etter dette senker vi hele den elektriske delen i formen og fyller den med epoksyharpiks.
Produksjon av en rotor for en aksial aksel
Oftest er hjemmelagde aksiale generatorer laget basert på et bilnav og bremseskiver som er kompatible med det (du kan bruke hjemmelagde metallskiver, som jeg gjorde Alexei 2011). Ordningen blir som følger.
I dette tilfellet er statordiameteren større enn rotordiameteren. Dette gjør at statoren kan festes til vindgeneratorrammen ved hjelp av metallstifter.
Alexei 2011
Det er bolter for å feste M6-statoren (3 stykker). Dette er kun for generatortesting. Deretter vil det være 6 av dem (M8). Jeg tror at for en generator med slik kraft vil dette være ganske nok.
I noen tilfeller er statorskiven festet til en fast akse på generatoren. Denne tilnærmingen gjør det mulig å gjøre utformingen av generatoren mindre, men driftsprinsippene til enheten endres ikke.
Motstående magneter må rettes mot hverandre med motsatte poler: hvis magneten på den første skiven vender mot generatorstatoren med sin sydpol "S", må den motsatte magneten på den andre skiven vende mot statoren med sin "N"-pol . I dette tilfellet må magneter som er plassert i nærheten på samme disk også være orientert i forskjellige retninger.
Styrken til magnetfeltet skapt av neodymmagneter er ganske sterk. Derfor bør avstanden mellom statorskivene og generatorrotoren justeres ved hjelp av en tappgjenget forbindelse.
Dette er et designalternativ der rotordiameteren er større enn statordiameteren. Statoren i dette tilfellet er festet til enhetens faste akse.
For å justere avstanden mellom skivene kan du også bruke avstandsbøsninger (eller skiver), som er installert på generatorens stasjonære akse.
Avstanden mellom magnetene og statoren skal være minimal (1...2 mm). Du kan lime magneter til generatorskiver med vanlig superlim. Det er best å feste magneter ved hjelp av en forhåndsforberedt mal (for eksempel laget av kryssfiner).
Her er hva foreløpig brukertesting av generatoren viste: Alexei 2011 ved hjelp av en skrutrekker: ved 310 rpm ble 42 volt fjernet fra enheten (stjernetilkobling). En fase produserer 22 volt. Design motstand enkeltfase – 0,95 Ohm. Etter å ha koblet til batteriet kunne skrutrekkeren snurre generatoren opp til 170 rpm, og ladestrømmen var 3,1A.
Etter lange eksperimenter, som var assosiert med modernisering av arbeidspropellen og andre forbedringer i mindre skala, demonstrerte generatoren sin maksimale ytelse.
Alexei 2011
Endelig kom vinden til oss, og jeg tok opp maksimal effekt vindturbin: vinden tiltok, og vindkastene nådde til tider 12 - 14 m/s. Maksimal registrert effekt er 476 watt. Med en vind på 10 m/s produserer vindmøllen omtrent 300 watt.
Vindkraftverk fra en bilgenerator
En populær løsning blant folk som øver seg på å lage vindturbiner med egne hender er å lage om en bilgenerator for alternative behov. Til tross for all attraktiviteten til en slik idé, bør det bemerkes at en bilgenerator i den formen den er installert på motoren kjøretøy, er ganske problematisk å bruke som del av et vindkraftverk. La oss finne ut hvorfor:
- For det første består viklingen av spolene til en standard bilgenerator av bare 5...7 omdreininger. Derfor, for at en slik generator skal begynne å lade batteriet, må rotoren roteres til omtrent 1200 rpm.
- For det andre oppstår magnetisk induksjon i en standard bilgenerator på grunn av eksitasjonsspolen, som er innebygd i rotoren til enheten. For at en slik generator skal fungere uten å koble til en ekstra strømkilde, må den være utstyrt med permanente magneter (fortrinnsvis neodym) og visse justeringer må gjøres på statorviklingen.
Mikhail 26
En ombygd autogenerator (med magneter) har livets rett. Jeg har to av disse nå. I en vind på 8 m/s med to-meters propeller gir de ærlige 300 watt hver.
Å konvertere en bilgenerator til en vindturbin krever litt ferdigheter. Derfor er det tilrådelig å starte den med tilbakespolingsopplevelse bak deg. asynkrone motorer eller generatorer med standard sylindrisk stator (begge kan konverteres til et alternativt kraftverk om ønskelig). Å gjenskape en bilgenerator har sine egne nyanser. Det vil være mye lettere å forstå dem hvis du kontakter de som har oppnådd en viss suksess på dette området.
Kabelvridningsbeskyttelse
Vinden har som kjent ikke en konstant retning. Og hvis vindgeneratoren din roterer rundt sin akse som en værvinge, så uten ekstra tiltak beskyttelse, vil kabelen som går fra vindgeneratoren til andre elementer i systemet raskt bli vridd og bli ubrukelig i løpet av få dager. Vi gjør deg oppmerksom på flere måter å beskytte deg mot slike problemer.
Metode én: avtakbar tilkobling
Den enkleste, men helt upraktiske beskyttelsesmetoden er å installere en avtakbar kabeltilkobling. Kontakten lar deg løse en vridd kabel manuelt, og koble vindgeneratoren fra systemet.
w00w00 Bruker FORUMHOUSE
Jeg vet at noen setter noe som en plugg med en stikkontakt i bunnen. Kabelen ble vridd og jeg trakk den ut av stikkontakten. Så skrudde han den ut og stakk pluggen inn igjen. Og masten trenger ikke senkes, og strømsamlere er ikke nødvendig. Jeg leste dette på et forum om hjemmelagde vindmøller. Etter forfatterens ord å dømme fungerer alt og kabelen vrir seg ikke for ofte.
Metode to: bruk av en stiv kabel
Noen brukere anbefaler å koble tykke, elastiske og stive kabler (for eksempel sveisekabler) til generatoren. Metoden er ved første øyekast upålitelig, men har livets rett.
bruker343 Bruker FORUMHOUSE
Jeg fant det på ett sted: vår beskyttelsesmetode er å bruke en sveisekabel med et hardt gummibelegg. Problemet med vridd ledninger i utformingen av små vindturbiner er sterkt overvurdert, og sveisekabel #4...#6 har spesielle kvaliteter: hard gummi hindrer kabelen i å vri seg og hindrer vindmøllen i å snu i samme retning.
Metode tre: installasjon av sleperinger
Etter vår mening vil bare installasjon av spesielle sleperinger bidra til å fullstendig beskytte kabelen mot vridning. Dette er nøyaktig beskyttelsesmetoden som brukeren implementerte i utformingen av vindgeneratoren sin Mikhail 26.
Vindturbinbeskyttelse mot stormer
Vi snakker om å beskytte enheten mot orkaner og sterke vindkast. I praksis gjennomføres dette på to måter:
- Begrense hastigheten til vindhjulet ved hjelp av en elektromagnetisk brems.
- Ved å flytte propellens rotasjonsplan bort fra den direkte påvirkningen av vindstrømmen.
Den første metoden er basert på en vindgenerator. Vi har allerede snakket om det i en av de tidligere artiklene.
Den andre metoden innebærer å installere en sammenleggbar hale, som lar deg rette propellen mot vindstrømmen ved nominell vindstyrke, og under en storm, tvert imot, flytte propellen ut av vinden.
Beskyttelse ved å brette halen skjer i henhold til følgende skjema.
- I rolig vær er halen plassert litt i vinkel (ned og til siden).
- Ved nominell vindhastighet retter halen seg og propellen blir parallell med luftstrømmen.
- Når vindhastigheten overstiger den nominelle verdien (for eksempel 10 m/s), blir vindtrykket på propellen større enn kraften som skapes av vekten av halen. I dette øyeblikket begynner halen å folde seg og propellen beveger seg bort fra vinden.
- Når vindhastigheten når kritiske verdier, blir rotasjonsplanet til propellen vinkelrett på vindstrømmen.
Når vinden svekkes, går halen, under sin egen vekt, tilbake til sin opprinnelige posisjon og dreier propellen mot vinden. For at halen skal gå tilbake til sin opprinnelige posisjon uten ekstra fjærer, brukes en roterende mekanisme med en skrånende tapp (hengsel), som er installert på halens rotasjonsakse.
Det optimale halearealet er 15 %...20 % av vindhjulsarealet.
Vi presenterer for din oppmerksomhet det vanligste alternativet for mekanisk beskyttelse av en vindgenerator. I en eller annen form brukes den med hell i praksis av brukere av portalen vår.
WatchCat Bruker FORUMHOUSE
Under en storm må du bremse propellen ved å flytte den ut av vinden. Jeg har for eksempel for mye sterk vind Vindmøllen tipper med skruen opp. Ikke den beste det beste alternativet, fordi retur til arbeidsstilling er ledsaget av et merkbart slag. Men på ti år brøt ikke vindmøllen sammen.
Noen få ord om riktig installasjon av en vindgenerator
Når du velger plasseringen og høyden på masten som vil være optimal for å installere en vindgenerator, bør du fokusere på en rekke faktorer: anbefalt høyde, tilstedeværelsen av hindringer i nærheten av vindturbinen, samt dine egne observasjoner og målinger.
For å beregne optimal høyde master for en hjemmevindmølle, er det nødvendig å legge ytterligere 10 meter til høyden på nærmeste hindring (tre, bygning osv.), som ligger innenfor en radius på 100 meter fra vindturbinmasten. På denne måten vil du få høyden på bunnpunktet på vindhjulet.
Leo2 Bruker FORUMHOUSE
I USA er for eksempel minimum anbefalt mastehøyde for vindturbiner med en effekt på flere kW 15 m, men jo høyere jo bedre. Bunnen av vindturbinen skal være minst 10 m høyere enn nærmeste høyeste hindring. Selvfølgelig må du først kartlegge området og velge den optimale mastehøyden. Bare en svært erfaren spesialist kan gjøre dette med øyet. I alle andre tilfeller må nøye målinger tas over et år (minst).
I prosessen med å installere hjemmelagde vindgeneratorer avviker teori veldig ofte fra praksis, derfor har hjemmelagde master i gjennomsnitt en høyde på 6 til 12 meter. Den største fordelen med hjemmelagde tårn (master) er at hvis noen parametere ikke oppfyller dine behov, kan design, dimensjoner og installasjonshøyde endres når som helst.
Før implementering sveisearbeid relatert til reparasjoner eller modernisering av strukturen, må generatoren slås av og fjernes fra masten. Ellers under påvirkning av sveisestrømmer permanente magneter kan mislykkes (avmagnetisere).
Den rike erfaringen til FORUMHOUSE-brukere er samlet i en av delene av vår byggeportal. Hvis du er seriøst interessert alternativ energi, anbefaler vi å lese artikkelen dedikert til (batterier). Sikkert vil du også være interessert i en kort video om funksjonene til riktig konstruksjon av et kraftig og funksjonelt strømforsyningssystem for et landsted, som i henhold til den klassiske ordningen er koblet til en standard transformatorstasjon.
Lesetid ≈ 4 minutter
Du kan redusere strømregningene dine betraktelig 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 energiselskapet i løpet av de neste årene. Selv om, sammenlignet med bruk av bensin- eller dieselgeneratorer med liten kraft, vinner den miljøvennlige energikilden her når det gjelder vedlikeholdskostnader, 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 gjør-det-selv-deler kan være flere ganger billigere, ferdige sett. Hvis du seriøst bestemmer deg for å gjøre landet ditt energiuavhengig, men ikke vil betale for mye for noen, er en hjemmelaget vindgenerator den riktige avgjørelsen.
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 er 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 designen 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 Forskjellige typer tilgjengelige generatorer og ombygde elektriske motorer.
Design av en 220V vindgenerator:
- Elektrisk generator for industriell produksjon.
- Blader for en vindgenerator og en dreiemekanisme på masten.
- Kontrollkrets for lading av batteri.
- Koble ledninger.
- Installasjonsmast.
- Strekkmerker.
Vi vil bruke en DC-motor fra en "tredemølle", den har parametere: 260V, 5A. Vi oppnår generatoreffekten på grunn av reversibiliteten til magnetfeltene til denne typen elektrisk motor.
Nødvendige materialer og komponenter
Du finner enkelt alle detaljene i byggevarebutikker eller byggebutikker. 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.
Det anbefales å belegge alle metalldeler som kan være utsatt for korrosjon 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 kontrollamperemeteret til elektronisk krets lader batteriet. 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 omformeren for å motta 220V AC og koble til husholdningsapparater hvis strøm 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.
