Домашен вятър генератор и неговите индустриални аналози

Теория, практика, актуалният модел на вятърния генератор и неговите индустриални аналози с описание и цена.

За тези, които често пътуват и спират с дни и нощи сред природата, вероятно ми хрумна, че би било хубаво да имат източник на презареждане за автомобилна батерия и батерии на други мобилни устройства: лаптопи, телефони, gps навигатори, светлини и т.н.

Освен това, разполагайки с достатъчно мощен енергиен източник от дори 12 V, можете да използвате преобразувател на напрежение 12 220, за да получите пълноценно гнездо 220 V. Това ще увеличи допълнително нивото на комфорт, с което всички граждани са свикнали и ще увеличи броя на използваните устройства до обичайното им ниво.

Можете да получите това ниво на комфорт с слънчеви панели, ветрогенератори и хидрогенератори. С нивото на мощност до 1000 W, тези устройства могат да бъдат достатъчно компактни дори за носене от един човек, ако говорим за превозни средства, тогава можете да вземете със себе си по-мощни източници на енергия.

Откъде да започнем?

Ако имате умение да работите с прости инструменти, като например "шлайф", електрическа бормашина, заваръчна машина, поялник, отвертка, тогава няма да ви е трудно да сглобите домашна вятърна мелница. Но не забравяйте, че както във всеки бизнес, умението идва с опит. Едно е да се сглоби работещ модел и напълно различна вятърна мелница, проектирана за всеки вятър, със стабилизация на напрежението и защита срещу претоварвания.

Сега да се спрем по-подробно на това как да сглобяваме обикновена вятърна мелница и какво е необходимо за това. Трябва да се каже, че има вятърни мелници от хоризонтален и вертикален тип, т.е. с равнината на въртене на ротора във вертикална и хоризонтална равнина.

Най-широко използваните исторически вятърни мелници, с вертикално разположени ротори (вятърни мелници). Това е някак странно, ако си припомните, че хоризонталът има няколко очевидни предимства. Например, те са изцяло перспективни, т.е. вятърът от двете страни ще завърти ротора си. Нуждаят се само от един лагер.

„Вертикалните“ вятърни мелници се нуждаят от едно и също въртящо се устройство, опашка за проследяване на вятъра и въртене във вятъра. В допълнение, те се нуждаят от допълнителен лагер за завъртане на работния ротор и друг панта, за да се предпазят от твърде силни ветрове.

Сърце на вятърна мелница.

В началото по време на изграждането на вятърна мелница е необходимо да се определи електрически генератор, Това е сърцето на вашето устройство. Първото нещо, което идва на ум е автомобилен генератор, Но трябва да вземем предвид някои нюанси.

Първо, автомобилните генератори изискват напрежение на възбуждане, т.е. изисква допълнителен проводник за свързване и допълнителна батерия, която да работи, което не е много удобно.

Второ, автомобилните генератори изискват висока скорост на въртене за ефективна работа (повече от 1000 об / мин), което усложнява задвижването.

Трето, те са доста тежки, което усложнява дизайна на мачтата.

Въз основа на горното, като работещ генератор обикновено избират двигатели с постоянен ток. Ако завъртите такъв двигател от работния вал, тогава напрежението ще се появи на неговите клеми.

Добре доказани електродвигатели от древни компютри от средата на миналия век. В тези устройства те въртяха дискове на задвижвания и лентови устройства. Такива двигатели могат да бъдат намерени на радиопазара на Mitino в Москва или на друг бълха пазар.

Настоящият модел.

Конкретният използван двигател имаше следните параметри: U = 48 V, I = 15A, N = 1200 об / мин. Роторът на вятърната турбина се върти с честота приблизително 500 оборота в минута и с увеличаване на честотата не напрежението се увеличава, а работният ток.

За да се оптимизира работата на устройството, работещият ротор не е монтиран на вала на двигателя, а се използва скоростна кутия.Скоростната кутия може да бъде верижна или коланна. Веригата е много по-надеждна, а коланът е по-лесен за производство.

Приложна верига. Като задвижване можете да използвате „механиката“ от стария мотор и тръбите от неговата рамка. На ротора има звездичка Z = 48, на генератора Z = 10, връзката се осъществява от велосипедна верига.

Генераторът се закрепва с болтове, но можете да използвате парче пластмасова тръба, като първо поставите генератора в него и го закрепите с винтови скоби за кола. По-добре е местата на закрепване на болтове и скоби да запълните с гумено лепило „Момент“.

Нюансите на производството на ротор.

Много е отговорно да се подходи към производството на ротора. Ефективността на генератора зависи много от неговото качество. Роторът след производството трябва да бъде внимателно балансиран. Животът на цялото устройство зависи от това.

Остриетата са изработени от 2 мм алуминиеви или пластмасови тръби с диаметър 60-80 мм. По-лесно е да се правят тръби, защото този материал е по-мек и лесен за придаване на желания профил. Може да се наложи експериментално да промените размера на остриетата.

Големите и широки остриета работят при много слаб вятър, но не развиват високи обороти поради високото аеродинамично съпротивление. Малките се въртят бързо, но с достатъчно силен вятър.

Вятърната ми мелница има ротор с диаметър 2,5 метра, със слаб вятър (5-8 м / с) се използват 6 остриета. При силен вятър се отстраняват четири остриета, дори с две остриета вятърната мелница дава 4-6 A при напрежение 14 V.

Можете да намалите размера на ротора до 1.6 и да използвате 2-3 лопатки постоянно. Ако възнамерявате да промените броя на остриетата в зависимост от силата на вятъра, тогава мачтата трябва да бъде направена с панта в основата, така че да може да се спусне без сгъване.

Как да си направим мачта?

Мачтата е направена от няколко секции с дължина 2-2,5 метра от ¾ инча стоманена тръба или от алуминиева тръба, но с по-голям диаметър. Обикновено се използват 3-4 секции, така че те се монтират и транспортират по-лесно. За да предотвратите падането на мачтата ви, трябва да използвате „пета“ под формата на метален правоъгълник с размери 30x30 см и система от три удължения с метални колчета. Можете да използвате например готова мачта, която се използва за антени от обхвата на микровълновата. Продават се и много удобни професионални телескопични мачти.

Силна защита от вятър.

Няколко думи за защита от претоварване при много силни ветрове. Най-простият вариант е допълнителен панта на мачтата. С помощта на тази панта вятърната мелница може независимо да се преобърне, „повдигайки“ ротора в небето, с много силен вятър, или вие сами можете да го преобърнете с въже, вързано за „опашката“ на вятърната мелница. Между другото, опашката е направена от тръба или ъгъл с вертикално острие, прикрепено в края, с размери приблизително 50x50 см. Общата дължина на опашката е приблизително 1,8 m.

Контролен панел.

Панелът за управление и зареждане на батерията съдържа в най-простата си форма 30 V волтметър; амперметър при 30 A; диоден мост за 30 A 100 V; баластен жичен резистор с двигател (реостат) при 50 W, съпротивление 5-10 ома. Резисторът се финализира чрез премахване на последните няколко оборота.

След усъвършенстване, ако преместите плъзгача на резистора в крайно положение, веригата му ще бъде отворена. Това е работното му състояние. Резисторът се включва паралелно с генератора преди диодния мост, но след амперметъра. Използва се за аварийно спиране на генератора (намаляване на скоростта на ротора).

Електрически методи за защита и контрол.

Резисторът трябва да издържа на ток от 20-30 A за 30 секунди. Ако батерията вече е напълно заредена и няма нужда да включвате допълнителни натоварвания, тогава късо съединяваме генератора с резистор в рамките на няколко секунди. Токът в този случай е 2-3 пъти по-малък от работещия.

След спиране „преобръщаме“ генератора или завързваме едно от лопатките към мачтата. Никога не спирайте лопатките на генератора с ръце или с чужди предмети, както това винаги води до телесни наранявания и повреда на оборудването.

Не ограничавайте тока на зареждане на батерията с резистор, кактотова вероятно ще доведе до неговия провал. За да ограничите тока, използвайте допълнителни товари, обикновено лампи с нажежаема жичка. За свързване на генератора и системата за управление се използва конвенционален кабел без плъзгащи се пръстени. Сечение на кабела 2x2.5 квадратни милиметра. Най-добрият материал е каучук или силикон.

Преобразувател на напрежение 12-220 V.

Закупените устройства обикновено се използват като 12-220 V инвертори, но те са доста скъпи (от 1500 до 10 000 рубли). За такива цели можете да използвате извадени от употреба офис "непрекъсваеми" UPS 1000-UPS 5000. След година на работа, техните батерии вече не „задържат“ товара. Такива устройства се изхвърлят и се изхвърлят в кошчето. Свързвайки автомобилна батерия към UPS, получавате красив инвертор безплатно.