En vindgenerator er en enhed til at omdanne vindens kinetiske energi til mekanisk energi og derefter til elektrisk energi.
Baseret på mængden af genereret elektricitet er sådanne enheder opdelt i store med en effekt på mere end 100 kW og små med en effekt på mindre end 100 kW. Store, med en kapacitet på op til flere megawatt, bruges som enkeltelementer i vindkraftværker, der overfører energi til hovedstrømnettet for stort antal forbrugere. Placeret vindkraftværker
ved kysterne af havene, store vandmasser og i ørkenområder. En obligatorisk egenskab for deres implementering er infrastrukturen til at overføre energi til elledninger.
Nogle små vindgeneratorer, som vil blive diskuteret i denne artikel, har fundet anvendelse til strømforsyning af private huse og autonome objekter til forskellige formål - telekommunikationstårne, gadebelysning, elementer af trafikkontrolsystemer. De er installeret i nærheden af stedet og er ofte suppleret med en dieselgenerator.
Driftsprincip
En vindgenerator er et kompleks af flere enheder:
Funktionsprincippet for enheden er, at vindens tryk (tryk) roterer vindhjulet, som overfører rotation til generatorrotoren. Generatorrotoren exciterer vekselstrøm i generatorens statorviklinger, som tilføres regulatoren. Regulatoren omdanner denne strøm til jævnstrøm og oplader batteriet med det.
Alle forbrugere modtager energi fra batteriet gennem en inverter (220 V) eller direkte (12, 24, 48 V - afhængig af antallet af batterier). Vindmøllens energi overføres ikke direkte til forbrugerne, hvilket skyldes ustabiliteten af parametrene for den strøm, den modtager.
Typer af vindkraftværker Der er følgende kriterier
- til klassificering af vindkraftværker: Antal knive.
- Vindmøller med op til 4 vinger kaldes small-vinged og high-speed. Med et antal blade på 4 eller flere, multi-blade og lav hastighed. Opdelingen efter dette kriterium skyldes, at jo mindre antal vinger, desto alt andet lige har vindmotoren et højere antal omdrejninger. Kriteriet er ret vilkårligt, men følgende graduering anvendes: op til 15 kW husstand (til private hjem, bærbare), 15-100 kW semi-industrielle (til små gårde, butikker, pumpestationer), 100 kW MW industrielle enheder - beregnet til at producere brugt energi et stort antal forbrugere.
- Rotationsaksens retning. Dette kriterium er det mest grundlæggende, da det påvirker vindmøllens hovedegenskaber:
- Med en vandret rotationsakse. Oftest to eller tre blade, høj hastighed. Fordelene ved sådanne enheder omfatter: høj hastighed, hvilket betyder en enklere generator; høj udnyttelsesgrad af vindenergi og som følge heraf mere høj effektivitet; enkelhed i designet. Ulemper omfatter: højt støjniveau, behovet for en høj mast til installation.
- Med en lodret rotationsakse. Der er mange varianter af design kendt - Savonius vindgeneratorer, Darrieus rotorer, helicoidal rotor, flerbladede vindgeneratorer. Ifølge artiklens forfatter er fordelene ved alle sådanne strukturer meget tvivlsomme. Disse enheder har et komplekst design, kræver en kompleks generator og har en lav vindenergiudnyttelsesfaktor (0,18-0,2 mod 0,42 for vandrette). Fordelene omfatter lavt støjniveau og mulighed for montering i lav højde.
Et spørgsmål om valg
Når du vælger en enhed, skal du besvare følgende spørgsmål:
- Nødvendig effekt i kW. Det er påkrævet at estimere det samlede forbrug pr. måned og vælge et kraftværk baseret på dette kriterium;
- Udstyrsproducent. Det er nødvendigt, at produkterne er certificeret til brug i Den Russiske Føderation, så kan du være sikker på, at enhedens egenskaber overholder nationale standarder for støjniveauer og elektromagnetisk interferens. Bemærk venligst, at enhedens garantiperiode og levetid skal være mindst 15 år. Find ud af om eftersalgsservice og garantireparation af udstyr. Det vil ikke være overflødigt at finde ud af anmeldelser om producenten og sælgeren fra andre brugere.
- Nødvendig placering for at installere en vindmølle. Baseret på dine reelle evner. Hvis det er muligt at installere en høj mast med en vandret type enhed, så giv den præference. Ellers overvej et lodret aksedesign.
- Pris. Hvad der er dyrere er ikke altid bedre. Her som andre steder kan du betale for meget for et mærke eller for funktioner, der er helt unødvendige for dig. Definer klart dine krav til enheden, bestil ikke unødvendige komponenter.
Hvis det er muligt at installere en høj mast med en vandret type enhed, så giv den præference Installation
Når du installerer, skal du huske, at der i Den Russiske Føderation ikke er forbud mod installation af vindkraftværker med en kapacitet under 75 kW, og de er ikke underlagt skatter. Men det ville stadig være umagen værd at sætte sig ind i forskrifter om installation og brug af sådanne enheder for hvert specifikt område.
Hvad du skal være opmærksom på:
- Tilladt mastmonteringshøjde;
- Tilstedeværelse af elledninger nær det foreslåede installationssted;
- Tilladt støjniveau i decibel;
- Tilstedeværelse af on-air interferens fra et kørende kraftværk.
Den tilladte højde er reguleret af lokale regler, men masten kan ikke placeres i nærheden af elledninger.
For de sidste to punkter er det nødvendigt at tage data fra kraftværkets tekniske karakteristika. For leverandører og producenter, der er certificeret i Den Russiske Føderation, overholder disse egenskaber lokal lovgivning.
Et godt skridt ville være at indhente samtykke til installation fra naboer og den organisation, der betjener territoriet, hvis nogen. Samtykke skal indhentes skriftligt.
Når alle formaliteterne er afklaret, er det nødvendigt at bestemme den specifikke placering af masteinstallationen. Vær opmærksom på, at effektiviteten vil være højere, hvis der ikke er træer i nærheden, høje bygninger og masten står på en hævet platform. Installationsstedet skal vælges således, at nærliggende bygninger og træer ikke er foran vindmøllen. Det ville også være forkert at placere masten på en bakke, foran en klippe.
Masten skal monteres i nøje overensstemmelse med producentens anvisninger. Om nødvendigt bør kvalificerede specialister og specialudstyr inddrages.
Pris
Vindkraftværker til hjemmet er tilgængelige på markedet med effekt fra 0,4 kW til 75 kW forskellige producenter. Udvalget af priser for enheder med samme effekt er ret stort.
Lad os se på tabellen:
| Model | Effekt, kW | Pris, gnid |
| EDS Group Condor Home | 0,5 | 89600 |
| EDS Group Condor Home | 3 | 195400 |
| EDS Group Condor Home | 5 | 285000 |
| EDS Group Condor Air | 10 | 770000 |
| EDS Group Condor Air | 30 | 1790000 |
| EDS Group Condor Air | 50 | 2850000 |
| Energispetsservice LLC | 1 | 94000 |
| BEKAR | 1 | 171800 |
| HY 400-L | 0,4 | 66430 |
| Energilager | 3 | 98000 |
| Energilager | 5 | 220000 |
| Energilager | 10 | 414000 |
| Energilager | 30 | 961000 |
| Energilager | 50 | 3107000 |
Hvad er der i vejen? Men faktum er, at producenterne ofte angiver prisen for kun en del af det nødvendige sæt udstyr. Overvej for eksempel en 2 kW vindmølle solgt af Energostock. Prisen på hjemmesiden er 57.600 rubler, men lad os gå til detaljeret beskrivelse gods.
Og der er en pris komplet sæt udstyr: vindgenerator, controller, inverter, batteri, mast. Og prisen på det komplette sæt vil være 176.800 rubler. Deraf konklusionen - sørg for at tjekke prisen for hele sættet!
Gennemsnitspriser for generatorer af russisk og lavet i Kina følgende: 1 kW 100-120 tr., 3 kW – 200 tr., 5 kW – 300 tr., 10 kW fra en halv mio. kraftfulde enheder 20 kW eller mere vil koste mere end en million rubler. Køber du udstyr fra en vestlig producent eller USA, vil priserne være 20-30% højere.
DIY vindkraftværker
Hvis du planlægger at lave en vindgenerator, skal du være opmærksom på netværkets ressourcer, som foreslår 2 tilgange: den første er at samle alle elementerne med egne hænder, og den anden involverer køb af færdige komponenter.
Under monteringen er det største problem at fremstille vindhjulet. Det er ikke let at fremstille vinger til et horisontalt aksedesign med de nødvendige aerodynamiske egenskaber. Der er to muligheder: enten betale for produktionen af et værksted med nødvendige værktøjer og oplev, eller se mod et design med en lodret rotationsakse, hvor knivene kan laves af en almindelig tønde.
Du kan købe en brugt generator og bruge motoren vaskemaskine eller industrielt. Eksisterer stort udvalg færdige generatorer og komponenter til deres samling baseret på neodymmagneter.
Fremstilling af en mast er et meget vigtigt stadium, fordi sikkerheden ved driften af hele strukturen afhænger af den. Du skal behandle det omhyggeligt og overlade beregningerne af strukturens styrke til en specialist.
Det er bedre at købe controllere, invertere og batterier færdige.
Enhedsdiagram vindmøllepark For selvfremstillet
At installere eller ej
Når du beslutter dig for muligheden for at installere et vindkraftværk, skal du indhente følgende indledende data:
Algoritmen til at vurdere tilbagebetalingen af en vindmølle er som følger:
- Ifølge vindkortet og tekniske specifikationer enheder til at bestemme den genererede strøm til sommer og vinterperioder eller månedligt.
- For 2 kW-enheden beskrevet ovenfor vil den genererede effekt ved en hastighed på 5 m/s f.eks. være 400 W; Baseret på de opnåede data, bestemme
- årlig produceret kapacitet; Efter pris pr. kilowatttime
- bestemme prisen på produceret elektricitet; Del prisen på et vindgeneratorsæt
det resulterende tal vil give dig tilbagebetalingen i år.
- For at foretage justeringer af beregningen bør du overveje: Genopladelige batterier bliver nødt til
- skifte mindst en gang hvert tredje år; Levetid af moderne
- vindgenerator 20 år; Omkostningerne og servicevilkårene skal afklares med udstyrssælgeren;
- Prisen på en kilowatt-time stiger hvert år, i løbet af de foregående 10 år er det mere end tredoblet. Taksterne er planlagt til at stige med mindst 4 % i 2017, så vi kan gå ud fra dette tal om en stigning i prisen på elektricitet.
Hvis de opnåede tilbagebetalingstal ikke er tilfredsstillende, men du ønsker at have en alternativ energikilde, eller der ikke er mulighed for tilslutning til en centraliseret strømforsyning, bør du overveje muligheder for at øge vindmøllens effektivitet og reducere omkostningerne ved dens installation og vedligeholdelse.
Følgende muligheder er mulige:
- Installation af flere mindre enheder i stedet for en stor. Dette vil reducere prisen på kapitaludstyr, reducere installations- og vedligeholdelsesomkostningerne, og også øge produktiviteten på grund af, at små vindmøller har større effektivitet ved lave hastigheder vind;
- Installation af et særligt netværksforbundet energistyringssystem, kombineret med centralt system elforsyning Sådanne enheder kan findes på salg i dag.
- til strømforsyning af selv et stort privat hus er en effekt på 10 kW tilstrækkelig;
- vurdere kraftværkets evne til at generere elektricitet i dit område;
- vælg det rigtige sted til installation af vindgeneratoren;
- kontrollere fuldstændigheden af købt udstyr;
- bruge måder at øge tilbagebetalingsraten for udstyr;
- Hvis det er dyrt at købe, så gør det selv, det er ikke så svært.
På fly og helikoptere anvendes, udover elektromagnetiske omformere, synkrongeneratorer af SGS-serien (flysynkrongenerator) og SGO-serien (enfaset synkrongenerator) som vekselstrømkilder. På
ris. Figur 17 viser et diagram af en enfaset vekselstrømsgenerator.
Driftsprincippet for en synkrongenerator er også baseret på brugen af elektrodynamikkens love.
En to-polet permanent magnet omgivet af en fast spole roterer rundt om en akse. I de aktive sider, ifølge loven om elektromagnetisk induktion (regel højre hånd) variablen e vil blive induceret. d.s., hvis amplitude er proportional med den magnetiske induktion B, længden / og bevægelseshastigheden v af lederen, dvs. Emax = Blv. Desuden, øh. d.s. i ledere placeret på modsatte sider af svinget, summer de. Det resulterende e. d.s. vil ændre sig over tid med en periode
T = sek, (1,2)
hvor n er magnetens omdrejningshastighed, rpm.
Følgelig er det fra enderne af den faste spole muligt at fjerne vekselstrøm med en frekvens
f = ~T = ~t, sek-
I almindelig sag, når antallet af par ikke er 1, men p, så frekvensen af vekselstrømmen
I praksis for at øge f.eks. d.s. og strøm, i stedet for permanente magneter, anvendes elektromagneter, hvis viklinger kaldes feltviklinger. Normalt placeres de på en roterende del - rotoren og drives af jævnstrøm, som forsynes ved hjælp af en børste og ringe.
AC-viklinger (enkeltfaset eller trefaset) lægges på en stationær del - statoren.
De mest almindelige er trefasede synkrone maskiner, hvor vektorerne af tilstødende faser er forskudt i forhold til hinanden med 120 elektriske grader. Dette opnås ved passende rumlig placering af de tre statorviklinger,
som vist i diagrammet (fig. 18).
Afhængigt af metoden til at drive excitationsviklingerne skelnes generatorer med uafhængig excitation og selvexcitering.
I generatorer med uafhængig excitation forsynes excitationsviklingen med jævnstrøm fra netværket (fig. 19) eller fra generatorens exciter (fig. 20) DC parallel excitation placeret på samme aksel med en synkron generator.
I selv-exciterede generatorer drives excitationsviklingen af jævnstrøm (fig. 21), som opnås ved at ensrette generatorens vekselstrøm, normalt med halvlederensrettere.
For selv-excitering af en synkron generator skal tre betingelser være opfyldt:
maskinens magnetiske system skal have restmagnetisering;
strømmen i viklingen skal skabe en flux i en retning, der ville falde sammen med den resterende magnetiseringsflux;
Excitationskredsløbsmodstanden skal være mindre end en vis værdi.
Drevet af vekselstrømsgeneratorer udføres på følgende måder:
direkte drev fra flymotorakslen;
drev fra flymotorakslen gennem en kobling med konstant hastighed;
drev fra en hjælpeluftturbinemotor tilført af luft fra flymotorens kompressor (turbodrev);
drev fra en autonom gasturbinemotor (gasturbinedrev).
Med direkte drev fra flymotorakslen ændres frekvensen af vekselstrømmen på grund af en ændring i generatorens rotationshastighed. I dette tilfælde stabiliseres spændingen ved hjælp af kulstofregulatorer (som i DC-generatorer - ved at påvirke excitationsstrømmen). Frekvensen er ikke stabiliseret, så kun de forbrugere, hvis drift ikke afhænger af ændringer i vekselstrømmens frekvens, er tilsluttet generatoren.
Når akslen drives fra en flymotor gennem en konstant hastighedskobling placeret mellem drivakslen og de drevne aksler, sikrer ændring af gearforholdet mellem akslerne en konstant rotationshastighed for generatoren. Hydrauliske, mekaniske og elektromagnetiske enheder bruges som koblinger.
I et turbodrev tilføres luft fra flymotorens kompressor til luftturbinens indløb, passerer gennem dyseapparatet, turbinehjulet og frigives til atmosfæren. Turbinens rotationshastighed, som tilføres generatoren gennem en gearkasse, reguleres ved at ændre dysens flowområde.
Gasturbinedrevet sikrer driften af generatorer, når flymotorer ikke kører. Flere generatorer kan roteres fra én gasturbinemotor på én gang.
 |
Alle tre sidste drev giver dig mulighed for at stabilisere frekvensen af vekselstrøm, som er nødvendig for parallel drift af synkrone generatorer.
Design af synkrone generatorer til luftfart. Synkrongeneratorer installeret på fly og helikoptere har et lukket design, flangemontering og afkøles af luft, der blæses gennem generatorens indre hulrum.
Afhængigt af placeringen af excitationsviklingen kommer generatorer i normale og omvendte design. Med normalt generatordesign mener vi en, hvor excitationsviklingen er placeret på rotoren, og vekselstrømsviklingen er på generatorens stator. I omvendte designgeneratorer er feltviklingen placeret på statoren, og vekselstrømsviklingen er placeret på rotoren.
På rns. Figur 22 viser et diagram over SGO 8-generatoren (omvendt design).
Begyndelsen af de tre faser af vekselstrømsviklingen føres ud gennem kontaktringe til klemkassen (klemmer Cl, C2, SZ). DC-spænding leveres til terminalerne Uі, £/2, forbundet til generatorens excitationsvikling. Feltviklingsspolerne er placeret ved statorpolerne.
På fly og helikoptere bruges trefasede synkrongeneratorer ofte til at producere enfaset vekselstrøm, hvis spænding tages fra to terminaler. For eksempel fra klemme C1 og C2 eller fra C2 og C5 osv.
Med stigende priser på elektricitet er eftersøgningen og udviklingen af alternative kilder i gang overalt. I de fleste regioner af landet er det tilrådeligt at bruge vindgeneratorer. For fuldt ud at levere elektricitet til et privat hjem kræves en ret kraftig og dyr installation.
Vindgenerator til hjemmet
Hvis du laver en lille vindgenerator, kan du bruge elektrisk strøm til at opvarme vand eller bruge den til noget belysning, såsom udhuse, havegange og verandaer. Opvarmning af vand til boligbehov eller opvarmning er enkleste mulighed brug af vindenergi uden dens akkumulering og konvertering. Her er spørgsmålet mere om, hvorvidt der bliver strøm nok til opvarmning.
Før du laver en generator, bør du først finde ud af vindmønstrene i regionen.
Stor vindgenerator, til mange steder russisk klima, er ikke særlig velegnet på grund af hyppige ændringer i intensiteten og retningen af luftstrømme. Med en effekt over 1 kW vil den være inerti og vil ikke kunne spinne helt op, når vinden skifter. Træghed i rotationsplanet fører til overbelastning fra sidevind, hvilket fører til dens fejl.
Med fremkomsten af energiforbrugere med lavt strømforbrug giver det mening at bruge små hjemmelavede vindgeneratorer på højst 12 volt til at belyse dachaen LED lamper eller oplad telefonbatterier, når der ikke er strøm i huset. Når dette ikke er nødvendigt, kan en elektrisk generator bruges til at opvarme vand.
Vindgenerator type
Til vindstille områder er kun en sejlvindsgenerator egnet. For at strømforsyningen skal være konstant, skal du bruge et batteri på mindst 12V, oplader, inverter, stabilisator og ensretter.
Til områder med lav vind kan du lave dine egne lodret vindgenerator, med en effekt på højst 2-3 kW. Der er mange muligheder, og de er næsten lige så gode som industrielle designs. Det er tilrådeligt at købe vindmøller med sejlrotor. Pålidelige modeller med en effekt fra 1 til 100 kilowatt produceres i Taganrog.
I blæsende områder kan du lave en lodret generator til dit hjem med dine egne hænder, hvis den nødvendige effekt er 0,5-1,5 kilowatt. Blade kan fremstilles af tilgængelige materialer, for eksempel fra en tønde. Det er tilrådeligt at købe mere produktive enheder. De billigste er "sejlbåde". En lodret vindmølle er dyrere, men den fungerer mere pålideligt i hård vind.
Gør-det-selv vindmølle med lav effekt
Det er ikke svært at lave en lille hjemmelavet vindgenerator derhjemme. For at begynde at arbejde med at skabe alternative energikilder og få værdifuld erfaring i dette, hvordan man samler en generator, kan du selv lave en simpel enhed ved at tilpasse en motor fra en computer eller printer.
12V vindgenerator med vandret akse
For at lave en vindmølle med lav effekt med egne hænder skal du først forberede tegninger eller skitser.
Ved en omdrejningshastighed på 200-300 rpm. spændingen kan hæves til 12 volt, og den genererede effekt vil være omkring 3 watt. Den kan bruges til at oplade et lille batteri. For andre generatorer skal effekten øges til 1000 rpm. Kun i dette tilfælde vil de være effektive. Men her skal du bruge en gearkasse, som skaber betydelig modstand og også har en høj pris.
Elektrisk del
For at samle en elektrisk generator skal du bruge følgende komponenter:
- en lille motor fra en gammel printer, diskdrev eller scanner;
- 8 dioder type 1N4007 til to ensretterbroer;
- kondensator med en kapacitet på 1000 mikrofarads;
- PVC-rør og plastdele;
- alu plader.
Nedenstående figur viser generatorkredsløbet.
Stepmotor: tilslutningsdiagram til ensretter og stabilisator
Diodebroer er forbundet til hver motorvikling, hvoraf der er to. Efter broerne tilsluttes stabilisatoren LM7805. Det resulterende output er en spænding, der typisk påføres et 12-volts batteri.
Elektriske generatorer baseret på neodymmagneter med ekstremt høj styrke kobling. De skal bruges med omhu. Med en stærk påvirkning eller opvarmning til en temperatur på 80-250 0 C (afhængig af type), afmagnetiserer neodymmagneter.
Du kan tage et bilnav som grundlag for en selvfremstillet generator.
Rotor med neodymmagneter
Cirka 20 stykker neodymmagneter med en diameter på ca. 25 mm limes på navet med superlim. Enfasede elektriske generatorer er lavet med lige mange poler og magneter.
Magneter placeret overfor hinanden skal tiltrække, det vil sige, de er vendt med modsatte poler. Efter limning af neodymmagneterne fyldes de med epoxyharpiks.
Spolerne er viklet rundt, og det samlede antal vindinger er 1000-1200. Effekten af neodymmagnetgeneratoren er valgt, så den kan bruges som jævnstrømskilde, ca. 6A, til opladning af et 12 V batteri.
Mekanisk del
Knivene er lavet af plastrør. Blanker 10 cm brede og 50 cm lange tegnes på den og skæres derefter ud. En bøsning er lavet til motorakslen med en flange, hvortil knivene er fastgjort med skruer. Deres antal kan være fra to til fire. Plast holder ikke længe, men det vil være nok for første gang. I dag er der dukket ret slidstærke materialer op, for eksempel kulstof og polypropylen. Stærkere klinger kan derefter fremstilles af aluminiumslegering.
Bladene afbalanceres ved at skære overskydende dele af i enderne, og hældningsvinklen skabes ved at opvarme dem og bøje dem.
Generatoren er boltet til et stykke plastrør med en lodret akse svejset til det. En vejrvinge af aluminiumslegering er også installeret koaksialt på røret. Akslen indsættes i mastens lodrette rør. Et trykleje er installeret mellem dem. Hele strukturen kan rotere frit i et vandret plan.
El-tavlen kan placeres på den roterende del, og spændingen kan overføres til forbrugeren gennem to slæberinge med børster. Hvis brættet med ensretteren er installeret separat, vil antallet af ringe være lig med seks, antallet af ben, stepmotoren har.
Vindmøllen er monteret i en højde af 5-8 m.
Hvis enheden genererer energi effektivt, kan den forbedres ved at gøre den vertikal-aksial, for eksempel fra en tønde. Strukturen er mindre modtagelig for sideværts overbelastning end vandrette. Nedenstående figur viser en rotor med blade lavet af fragmenter af en tønde, monteret på en akse inde i rammen og ikke udsat for væltekraft.
Vindmølle med en lodret akse og en tønderotor
Den profilerede overflade af tønden skaber yderligere stivhed, på grund af hvilken det er muligt at bruge tyndere metalplader.
Vindgenerator med en kapacitet på mere end 1 kilowatt
Enheden skal medbringe håndgribelige fordele og giv en spænding på 220 V, så du kan tænde nogle elektriske apparater. For at gøre dette skal den starte uafhængigt og generere elektricitet over et bredt område.
For at lave en vindgenerator med dine egne hænder skal du først bestemme designet. Det afhænger af, hvor kraftig vinden er. Hvis den er svag, kan den eneste mulighed være en sejlende version af rotoren. Du kan ikke få mere end 2-3 kilowatt energi her. Derudover vil det kræve en gearkasse og et kraftigt batteri med oplader.
Prisen på alt udstyr er høj, så du bør finde ud af, om det vil være gavnligt for dit hjem.
I områder med kraftig vind, med en hjemmelavet vindgenerator kan du få 1,5-5 kilowatt strøm. Så kan den tilsluttes et 220V hjemmenetværk. Det er svært selv at lave en enhed med større kraft.
Elektrisk generator fra en DC-motor
En lavhastighedsmotor kan bruges som en generator, der genererer elektrisk strøm ved 400-500 o/min: PIK8-6/2,5 36V 0,3Nm 1600min-1. Urkasselængde 143 mm, diameter – 80 mm, skaftdiameter – 12 mm.
Hvordan ser en jævnstrømsmotor ud?
Det kræver en multiplikator med et gearforhold på 1:12. Med én omdrejning af vindmøllevingerne vil den elektriske generator lave 12 omdrejninger. Nedenstående figur viser et diagram over enheden.
Vindmølle design diagram
Gearkassen skaber en ekstra belastning, men den er stadig mindre end for bil generator eller starter, hvor der kræves et udvekslingsforhold på mindst 1:25.
Det er tilrådeligt at lave knivene af aluminiumsplade, der måler 60x12x2. Hvis du installerer 6 af dem på motoren, vil enheden ikke være så hurtig og vil ikke snurre under store vindstød. Der bør gives mulighed for balancering. For at gøre dette er bladene loddet til bøsninger med mulighed for at skrue på rotoren, så de kan flyttes længere eller tættere fra dens centrum.
Generatorstrøm kl permanente magneter lavet af ferrit eller stål ikke overstiger 0,5-0,7 kilowatt. Det kan kun øges med specielle neodymmagneter.
En generator med en ikke-magnetiseret stator er ikke egnet til drift. Når der blæser let, stopper den, og derefter vil den ikke kunne starte af sig selv.
Konstant opvarmning i den kolde årstid kræver meget energi og opvarmning stort hus- det er et problem. I denne henseende kan det være nyttigt for en dacha, når du ikke skal gå der mere end en gang om ugen. Hvis du vejer alt korrekt, fungerer varmesystemet i en dacha kun i et par timer. Resten af tiden er ejerne i naturen. Ved at bruge en vindmølle som en kilde til jævnstrøm til at oplade batteriet, kan du på 1-2 uger akkumulere elektricitet til at opvarme lokalerne i en sådan periode og dermed skabe tilstrækkelig komfort for dig selv.
For at lave en generator fra en vekselstrømsmotor eller en bilstarter skal de ændres. Motoren kan opgraderes til at blive en generator, hvis rotoren er lavet med neodymmagneter, bearbejdet til deres tykkelse. Den er lavet med samme antal poler som statoren, alternerende med hinanden. Rotoren med neodymmagneter limet til overfladen bør ikke klæbe, når den roterer.
Rotortyper
Rotordesignerne varierer. Fælles muligheder er vist i figuren nedenfor, som viser værdierne af vindenergiudnyttelsesfaktoren (WEI).
Typer og design af vindmøllerotorer
Til rotation er vindmøller lavet med en lodret eller vandret akse. Lodret mulighed har fordelen ved let vedligeholdelse, når hovedkomponenterne er placeret nedenfor. Støttelejet er selvjusterende og har en lang levetid.
De to blade på Savonius-rotoren skaber ryk, hvilket ikke er særlig bekvemt. Af denne grund er den lavet af to par blade, fordelt på 2 niveauer, hvor den ene drejes i forhold til den anden med 90 0. Tønder, spande og pander kan bruges som emner.
Daria-rotoren, hvis blade er lavet af elastisk tape, er let at fremstille. For at lette forfremmelse skal deres antal være ulige. Bevægelsen sker i ryk, hvorfor mekanisk del går hurtigt i stykker. Derudover vibrerer båndet, når det roterer, hvilket giver et brøl. For permanent brug Dette design er ikke særlig velegnet, selvom knivene nogle gange er lavet af lydabsorberende materialer.
I en ortogonal rotor er vingerne lavet profilerede. Det optimale antal blade er tre. Enheden er hurtig, men den skal vrides ud, når den startes.
Helicoide rotoren har høj effektivitet på grund af den komplekse krumning af bladene, hvilket reducerer tab. Det bruges sjældnere end andre vindmøller på grund af dets høje omkostninger.
Det horisontale bladrotordesign er det mest effektive. Men det kræver stabil gennemsnitsvind og kræver også orkanbeskyttelse. Blade kan fremstilles af propylen, når deres diameter er mindre end 1 m.
Hvis du skærer knivene fra et tykvægget plastrør eller tønde, vil du ikke kunne opnå en effekt, der er højere end 200 W. En profil i form af et segment er ikke egnet til et komprimerbart gasformigt medium. Dette kræver en kompleks profil.
Rotorens diameter afhænger af, hvor meget strøm der kræves, samt af antallet af vinger. En 10 W to-vinget kræver en rotor med en diameter på 1,16 m, og en 100 W rotor har brug for 6,34 m For en fire- og seks-blads vil diameteren være henholdsvis 4,5 m og 3,68 m.
Hvis du placerer rotoren direkte på generatorakslen, holder dens leje ikke længe, da belastningen på alle bladene er ujævn. Støttelejet til vindmølleakslen skal være selvjusterende med to eller tre etager. Så vil rotorakslen ikke være bange for bøjning og forskydning under rotation.
En stor rolle i driften af en vindmølle spilles af strømkollektoren, som skal vedligeholdes regelmæssigt: smøres, renses, justeres. Muligheden for forebyggelse heraf bør gives, selv om dette er vanskeligt at gøre.
Sikkerhed
Vindmøller med en effekt på over 100 W er støjende enheder. En industriel vindmølle kan installeres i gården til et privat hus, hvis den er certificeret. Dens højde skal være højere end de nærmeste huse. Selv en vindmølle med lav effekt kan ikke installeres på taget. Mekaniske vibrationer dens drift kan skabe resonans og føre til ødelæggelse af strukturen.
Høje rotationshastigheder af vindgeneratoren kræver håndværk af høj kvalitet. Ellers, hvis enheden ødelægges, er der fare for, at dens dele kan flyve væk over lange afstande og forårsage skade på mennesker eller kæledyr. Dette skal især tages i betragtning, når du laver en vindmølle med dine egne hænder fra skrotmaterialer.
Video. DIY vindgenerator.
Det er ikke tilrådeligt at bruge vindgeneratorer i alle regioner, da det afhænger af klimatiske forhold. Derudover giver det ingen mening at lave dem selv uden en vis erfaring og viden. Til at begynde med kan du begynde at skabe et simpelt design med en effekt på få watt og en spænding på op til 12 volt, hvormed du kan lade din telefon op eller tænde bål. energibesparende lampe. Brugen af neodymmagneter i generatoren kan øge dens effekt betydeligt.
Kraftig vindmøller, der tager en betydelig del af strømforsyningen til huset, er det bedre at købe industrielle for at skabe en spænding på 220V, der omhyggeligt vejer alle fordele og ulemper. Hvis du kombinerer dem med andre typer alternative energikilder, kan der være strøm nok til alle husholdningsbehov, inklusive boligens varmesystem.
Det er svært ikke at bemærke, hvordan stabiliteten af elektricitetsforsyningen til forstadsanlæg adskiller sig fra levering af elektricitet til bybygninger og virksomheder. Indrøm, at du som ejer af en privat bolig eller sommerhus mere end én gang er stødt på afbrydelser, tilhørende gener og skader på udstyr.
De anførte negative situationer sammen med konsekvenserne vil ikke længere komplicere livet for elskere af naturrum. Desuden med minimale arbejds- og økonomiske omkostninger. For at gøre dette skal du bare gøre vindgenerator elektricitet, som vi taler om i detaljer i artiklen.
Vi har detaljeret beskrevet mulighederne for at fremstille et system, der er nyttigt i husholdningen og eliminerer energiafhængighed. Ifølge vores råd kan en uerfaren person bygge en vindgenerator med egne hænder. hjemme handyman. Denne praktiske enhed hjælper med at reducere dine daglige udgifter markant.
Alternative energikilder er drømmen for enhver sommerboer eller husejer, hvis grund ligger langt fra centrale netværk. Men når vi modtager regninger for elektricitet forbrugt i en bylejlighed og ser på de forhøjede takster, indser vi, at en vindgenerator, der er skabt til husholdningsbehov, ikke ville skade os.
Efter at have læst denne artikel, vil du måske gøre din drøm til virkelighed.
En vindgenerator er en glimrende løsning til at forsyne en landejendom med elektricitet. Desuden er installation i nogle tilfælde den eneste mulige løsning.
For ikke at spilde penge, kræfter og tid, lad os beslutte: er der nogen ydre omstændigheder, der vil skabe forhindringer for os under driften af vindgeneratoren?
For at levere elektricitet til et sommerhus eller lille sommerhus er det nok, hvis effekt ikke overstiger 1 kW. Sådanne enheder i Rusland sidestilles med husholdningsprodukter. Deres installation kræver ikke certifikater, tilladelser eller yderligere godkendelser.
For at bestemme gennemførligheden af at installere en vindgenerator er det nødvendigt at finde ud af vindenergipotentialet for et bestemt område (klik for at forstørre)
Der ydes ikke beskatning for produktion af elektricitet, som bruges på at dække ens eget husholdningsbehov. Derfor kan en vindmølle med lav effekt installeres sikkert og bruge den til at generere gratis elektricitet uden at betale skat til staten.
Men for en sikkerheds skyld bør du spørge, om der er lokale regler vedrørende individuel strømforsyning, der kan skabe forhindringer i installationen og driften af denne enhed.
Vindgeneratorer, som er i stand til at tilfredsstille de fleste behov for den gennemsnitlige gård, kan ikke forårsage nogen klager, selv fra naboer
Dine naboer kan have krav, hvis de oplever gener som følge af driften af vindmøllen. Glem ikke, at vores rettigheder slutter, hvor andre menneskers rettigheder begynder.
Derfor, når du køber eller laver din egen, skal du være seriøs opmærksom på følgende parametre:
- Mastehøjde. Når du samler en vindgenerator, skal du tage højde for begrænsningerne på højden af individuelle bygninger, som findes i en række lande rundt om i verden, samt placeringen af dit eget websted. Vær opmærksom på, at strukturer, der er højere end 15 meter, er forbudt i nærheden af broer, lufthavne og tunneler.
- Støj fra gearkasse og knive. Parametrene for den genererede støj kan indstilles vha speciel enhed, og dokumenter derefter måleresultaterne. Det er vigtigt, at de ikke overskrider etablerede støjstandarder.
- Interferens i luften. Ideelt set bør der, når du opretter en vindmølle, sørge for beskyttelse mod tv-interferens, hvor din enhed kan forårsage sådanne problemer.
- Miljøservicekrav. Denne organisation kan kun forhindre dig i at betjene installationen, hvis den forstyrrer migrationen af trækfugle. Men dette er usandsynligt.
På selvskabelse og når du installerer enheden, skal du lære disse punkter, og når du køber færdigt produkt være opmærksom på de parametre, der er i hans pas. Det er bedre at beskytte dig selv på forhånd end at blive ked af det senere.
Billedgalleri
Princippet om drift af en vindmølle
En vindgenerator eller et vindkraftværk (WPP) er en enhed, der bruges til at omdanne vindstrøm til mekanisk energi. Den resulterende mekaniske energi roterer rotoren og omdannes til den elektriske form, vi har brug for.
Vindmøllen inkluderer:
- blade, der danner en propel,
- roterende turbinerotor,
- generatoraksen og selve generatoren,
- en inverter, der omdanner vekselstrøm til jævnstrøm, som bruges til at oplade batterier,
- batteri.
Essensen af vindmøller er enkel. Når rotoren roterer, genereres en trefaset vekselstrøm, som derefter passerer gennem controlleren og oplades batteri DC. Inverteren konverterer derefter strømmen, så den kan forbruges til lys, radioer, tv, mikrobølger og så videre.
Det detaljerede design af en vindgenerator med en vandret rotationsakse giver dig mulighed for klart at forestille dig, hvilke elementer der bidrager til omdannelsen af kinetisk energi til mekanisk og derefter til elektrisk
Generelt er driftsprincippet for en vindgenerator af enhver type og design som følger: under rotationsprocessen opstår tre typer kraftpåvirkninger på bladene: bremsning, impuls og løft.
Dette diagram over driften af en vindmølle giver dig mulighed for at forstå, hvad der sker med den elektricitet, der produceres ved driften af vindgeneratoren: en del af den akkumuleres, og den anden forbruges
De sidste to kræfter overvinder bremsekraften og sætter svinghjulet i gang. På den stationære del af generatoren danner rotoren et magnetfelt, så elektrisk strøm løber gennem ledningerne.
Billedgalleri
Klassificering af typer af energigeneratorer
Der er flere kriterier, som vindkraftværker klassificeres efter. Hvordan man vælger den bedste enhedsmulighed til en landejendom er beskrevet detaljeret på en af siderne på vores hjemmeside.
Så vindmøller adskiller sig i:
- antal blade i propellen;
- blade fremstillingsmaterialer;
- placeringen af rotationsaksen i forhold til jordens overflade;
- skruens stigningsegenskab.
Der er modeller med et, to, tre blade og multi-blade.
Produkter med et stort antal Bladene begynder at rotere selv i svag vind. De bruges normalt i arbejde, hvor selve rotationsprocessen er vigtigere end at generere elektricitet. For eksempel til udvinding af vand fra dybe brønde.
Det viser sig, at vindgeneratorblade ikke kun kan fremstilles af hårde materialer, men også af overkommeligt stof
Bladene kan være sejl eller stive. Sejlerprodukter er meget billigere end stive, som er lavet af metal eller glasfiber. Men de skal repareres meget ofte: de er skrøbelige.
Med hensyn til placeringen af rotationsaksen i forhold til jordens overflade skelnes der også vandrette modeller. Og i dette tilfælde har hver sort sine egne fordele: vertikale reagerer mere følsomt på hvert vindpust, men vandrette er mere kraftfulde.
Vindgeneratorer er opdelt efter trinegenskaber i modeller med fast og variabel stigning.
Den variable stigning giver dig mulighed for at øge rotationshastigheden markant, men denne installation har et komplekst og massivt design. Vindmøller med fast hældning er enklere og mere pålidelige.
Billedgalleri
Vindelektrisk installation af rotortype
Lad os finde ud af, hvordan man laver en simpel vindmølle med en lodret rotationsakse af rotortypen med egne hænder.
En sådan model kan godt opfylde elbehovet i et havehus, forskellige udhuse og også oplyse mørke tid dage lokalområdet Og havestier.
Bladene i denne rotorinstallation med en lodret rotationsakse er tydeligt lavet af elementer skåret fra en metaltønde
Vores mål er at producere en vindmølle med en maksimal effekt på 1,5 kW. For at gøre dette har vi brug for følgende elementer og materialer:
- 12 V bilgenerator;
- 12 V gel- eller syrebatteri;
- semi-hermetisk kontakt af typen "knap" til 12 V;
- omformer 700 W – 1500 W og 12V – 220V;
- en spand, stor gryde eller anden stor beholder lavet af rustfrit stål eller lavet af aluminium;
- advarselslampe relæ til bilopladning eller batteriopladning;
- bilvoltmeter (du kan bruge en hvilken som helst);
- bolte med møtrikker og spændeskiver;
- ledninger med et tværsnit på 4 kvadrat mm og 2,5 kvadrat mm;
- to klemmer til fastgørelse af generatoren til masten.
I processen med at færdiggøre arbejdet skal vi bruge en slibemaskine eller metalsaks, en byggeblyant eller markør, et målebånd, ledningsskærere, en boremaskine, en boremaskine, nøgler og en skruetrækker.
Startfasen af installationsfremstilling
Fremstilling hjemmelavet vindmølle vi starter med at tage en stor metalbeholder cylindrisk. Normalt bruges gammelt kogende vand, en spand eller pande til dette formål. Det bliver grundlaget for vores fremtidige vindmøller.
Brug et målebånd og en byggeblyant (markør) og påfør markeringer: del vores beholder i fire lige store dele.
Når du laver snit i overensstemmelse med instruktionerne i teksten, skal du under ingen omstændigheder skære igennem metallet helt igennem.
Metallet skal skæres. Til dette kan du bruge en kværn. Det bruges ikke til at skære beholdere lavet af galvaniseret stål eller malet metalplade, fordi denne type metal helt sikkert vil overophedes.
I sådanne tilfælde er det bedre at bruge en saks. Vi skærer knivene ud, men skærer dem ikke helt igennem.
Nu, mens vi fortsætter arbejdet med tanken, vil vi ombygge generatorskiven.
I bunden af den tidligere pande og i remskiven skal du markere og bore huller til boltene. Arbejdet på dette stadium skal behandles med den største omhu: alle huller skal placeres symmetrisk, så der ikke opstår ubalance under installationens rotation.
Sådan ser bladene af et andet design med en lodret rotationsakse ud. Hvert blad er fremstillet separat og derefter monteret i en fælles enhed
Vi bøjer knivene, så de ikke stikker for meget ud. Når vi udfører denne del af arbejdet, er vi sikre på at tage højde for, hvilken retning generatoren vil rotere.
Normalt er rotationsretningen med uret. Bladenes bøjningsvinkel påvirker påvirkningsområdet af luftstrømme og propellens rotationshastighed.
Nu skal du sikre en spand med på remskiven. Vi installerer generatoren på masten og fastgør den med klemmer. Det eneste, der er tilbage, er at forbinde ledningerne og samle kredsløbet.
Vær forberedt på at nedskrive ledningsdiagrammet, ledningsfarver og stiftmarkeringer. Du får helt sikkert brug for det senere. Vi fikserer ledningerne på enhedens mast.
For at tilslutte batteriet skal du bruge ledninger med et tværsnit på 4 mm². Det er nok at tage et segment på 1 meter i længden. Det er nok.
Og for at forbinde en belastning til netværket, som omfatter for eksempel belysning og elektriske enheder, er ledninger med et tværsnit på 2,5 mm² tilstrækkelige. Installer inverteren (konverteren). Til dette skal du også bruge en 4 mm² ledning.
Fordele og ulemper ved den roterende vindmøllemodel
Hvis du gjorde alt omhyggeligt og konsekvent, vil denne vindgenerator fungere med succes. I dette tilfælde vil der ikke opstå problemer under driften.
Hvis du bruger en 1000 W konverter og et 75A batteri, vil denne installation levere elektricitet til videoovervågningsenheder, sikkerhedsalarmer og endda gadebelysning.
Fordelene ved denne model er:
- økonomisk;
- elementer kan nemt udskiftes med nye eller repareres;
- ingen særlige betingelser er nødvendige for driften;
- pålidelig i drift;
- giver komplet akustisk komfort.
Der er også ulemper, men ikke for mange: det er ikke for højt, og det har en betydelig afhængighed af pludselige vindstød. Luftstrømme kan simpelthen forstyrre en improviseret propel.
Samling af en aksial vindmølle på neodymmagneter
Siden neodymmagneter dukkede op i Rusland relativt for nylig, begyndte aksiale vindgeneratorer med jernfri statorer at blive lavet for ikke så længe siden.
Udseendet af magneter forårsagede et rush af efterspørgsel, men gradvist blev markedet mættet, og prisen på dette produkt begyndte at falde. Den blev tilgængelig for håndværkere, som straks tilpassede den til deres forskellige behov.
Aksial vindmølle på neodymmagneter med vandret rotationsakse - mere komplekst design, der kræver ikke kun færdigheder, men også vis viden
Hvis du har et nav fra en gammel bil med bremseskiver, så tager vi det som grundlag for den fremtidige aksialgenerator.
Det antages, at denne del ikke er ny, men allerede er brugt. I dette tilfælde er det nødvendigt at skille det ad, kontrollere og smøre lejerne, rense sedimentære aflejringer og al rust grundigt væk. Klar generator glem ikke at male.
Navet med bremseskiver går som regel til håndværkere som en af komponenterne i en gammel bil, der er blevet skrottet, og derfor trænger til en grundig rengøring
Fordeling og sikring af magneter
Neodymmagneter skal limes til rotorskiverne. Til vores arbejde tager vi 20 magneter 25x8mm.
Selvfølgelig kan et andet antal stænger bruges, men det er nødvendigt at observere følgende regler: antallet af magneter og poler i en enfaset generator skal være det samme, men hvis vi taler om en trefaset model, så skal forholdet mellem poler og spoler være 2/3 eller 4/3.
Ved placering af magneter veksler polerne. Det er vigtigt ikke at tage fejl. Hvis du ikke er sikker på, at du vil placere elementerne korrekt, skal du lave en tipskabelon eller anvende sektorerne direkte på selve disken.
Hvis du har et valg, så køb rektangulære i stedet for runde magneter. I rektangulære modeller er magnetfeltet koncentreret i hele længden, og i runde modeller i midten.
Modstående magneter skal have forskellige poler. Du vil ikke forveksle noget, hvis du bruger en markør til at markere dem med minus- eller plustegn. For at bestemme polerne skal du tage magneter og bringe dem tæt på hinanden.
Hvis overfladerne tiltrækker, sæt et plus på dem, hvis de afviser, så marker dem med minusser. Når du placerer magneter på diske, skal du skifte poler.
Magneterne er installeret i overensstemmelse med reglen om skiftende politikker, plasticinsider er placeret langs den ydre og indre omkreds: produktet er klar til at blive fyldt med epoxyharpiks
For sikkert at fastgøre magneten skal du bruge høj kvalitet og så stærk lim som muligt.
For at øge pålideligheden af fiksering kan du bruge epoxyharpiks. Det skal fortyndes som angivet i instruktionerne og fyldes med det på disken. Harpiksen skal dække hele skiven, men ikke løbe af den. Du kan forhindre muligheden for at dryppe, hvis du pakker disken med tape eller laver midlertidige plasticinbarrierer lavet af en polymerstrimmel rundt om dens omkreds.
Enkeltfasede og trefasede generatorer
Hvis vi sammenligner enfasede og trefasede statorer, vil sidstnævnte være bedre. En enfaset generator vibrerer, når den er belastet. Årsagen til vibrationer er forskellen i strømmens amplitude, som opstår på grund af dens inkonsistente output ad gangen.
Den trefasede model har ikke sådan en ulempe. Det er karakteriseret ved konstant effekt på grund af faser, der kompenserer hinanden: når strømmen stiger i den ene, falder den i den anden.
Ifølge testresultaterne er output fra den trefasede model næsten 50 % større end for enfasemodellen. En anden fordel ved denne model er, at i fravær af unødvendige vibrationer, øges den akustiske komfort, når enheden arbejder under belastning.
Det vil sige, at en trefaset generator praktisk talt ikke nynner under driften. Når vibrationer reduceres, forlænges enhedens levetid logisk.
I kampen mellem trefasede og enfasede enheder vinder trefasede uvægerligt, fordi det ikke brummer så meget under drift og varer længere end enfaset
Regler for oprulning af en rulle
Hvis du spørger en specialist, vil han sige, at før du vikler spolerne, skal du udføre en omhyggelig beregning. En praktiserende læge i denne sag vil stole på sin intuition.
Vi valgte en generator, der ikke var særlig hurtig. Vores opladningsprocedure for et 12-volts batteri bør begynde ved 100-150 rpm. Sådanne indledende data kræver, at det samlede antal vindinger af alle spoler er 1000-1200 stykker. Vi skal bare dele dette tal mellem alle spolerne og bestemme, hvor mange vindinger der vil være på hver.
En vindmølle ved lave hastigheder kan være mere kraftfuld, hvis antallet af pæle stiger. Frekvensen af strømsvingninger i spolerne vil stige. Hvis der bruges en større tværsnitsledning til at vikle spolerne, vil modstanden falde, og strømmen vil stige. Gå ikke glip af det faktum, at højere spænding kan "spise" strøm på grund af viklingsmodstand.
Vikleprocessen kan gøres lettere og mere effektiv, hvis du bruger en speciel maskine til dette formål.
Det er slet ikke nødvendigt at udføre en sådan rutineproces som vikling af spoler i hånden. Lidt opfindsomhed og en fremragende maskine, der sagtens kan klare oprulning, er der allerede
For ydeevneegenskaber hjemmelavede generatorer Tykkelsen og antallet af magneter placeret på skiverne har stor indflydelse. Den samlede samlede effekt kan beregnes ved at vikle en spole og derefter dreje den i en generator. Generatorens fremtidige effekt bestemmes ved at måle spændingen ved bestemte hastigheder uden belastning.
Lad os give et eksempel. Med en modstand på 3 ohm og 200 rpm kommer der 30 volt ud. Hvis du trækker 12 volt batterispænding fra dette resultat, får du 18 volt. Divider dette resultat med 3 ohm og få 6 ampere. Lydstyrken er 6 ampere og går til batteriet. Selvfølgelig tog vi i beregningen ikke hensyn til tabene i ledningerne og på diodebroen: det faktiske resultat vil være mindre end det beregnede.
Normalt er spolerne lavet runde. Men hvis du strækker dem lidt ud, får du mere kobber i sektoren, og svingene bliver mere lige. Hvis du sammenligner størrelsen af magneten og diameteren af det indvendige hul i spolerne, så skal de matche hinanden, ellers kan størrelsen på magneten være lidt mindre.
Færdiglavede spoler skal svare til magneterne i størrelse: de skal være lidt større end magneterne eller lige i størrelse med dem
Tykkelsen af den stator, vi laver, skal være korrekt relateret til tykkelsen af magneterne. Hvis statoren gøres større ved at øge antallet af vindinger i spolerne, vil mellemdiskpladsen øges, og den magnetiske flux vil falde. Resultatet kan vise sig at være dette: den samme spænding genereres, men på grund af spolernes øgede modstand vil vi modtage mindre strøm.
Krydsfiner bruges til at lave statorformen. Sektorer til spoler kan dog markeres på papir ved hjælp af plasticine som kanter.
Hvis du placerer glasfiberstof oven på spolerne i bunden af formen, vil produktets styrke øges. Før du påfører epoxyharpiks, skal du smøre formen med vaseline eller voks, så klæber harpiksen ikke til formen. Nogle mennesker bruger tape eller film i stedet for smøremiddel.
Spolerne er fastgjort til hinanden. I dette tilfælde bringes enderne af faserne ud. De seks ledninger, der bringes ud, skal forbindes i en stjerne eller trekant. Roterende samlet generator hånd, de tester det. Hvis spændingen er 40 V, vil strømmen være cirka 10 ampere.
Afsluttende samling af enheden
Længden af den færdige mast skal være cirka 6-12 meter. Med sådanne parametre skal dens base betones. Selve vindmøllen bliver fastgjort til toppen af masten.
For at det kan nås i tilfælde af et sammenbrud, er det nødvendigt at sørge for i bunden af masten speciel montering, som giver dig mulighed for at hæve og sænke røret ved hjælp af et håndspil.
Masten med en vindgenerator fastgjort til den rejser sig højt, men den forsigtige håndværker lavede en speciel anordning, der gør det muligt at sænke strukturen til jorden, hvis det er nødvendigt
For at lave en skrue kan du bruge et PVC-rør med en diameter på 160 mm. Den skal bruges til at skære en to meter lang propel bestående af seks blade fra dens overflade. Det er bedre selv at udvikle formen på knivene eksperimentelt. Målet er at øge drejningsmomentet ved lave omdrejninger.
Propellen skal beskyttes mod overdreven vind. For at løse dette problem skal du bruge en foldehale. Den genererede energi lagres i batterier.
Vi har givet vores læsere to muligheder for selvfremstillede 220 V vindgeneratorer, som nyder øget opmærksomhed ikke kun fra landejendomsejere, men også fra almindelige sommerboere.
Begge vindmøllemodeller er effektive på hver deres måde. Især gode resultater Disse enheder kan demonstreres i steppeområder med hyppig og kraftig vind. Og de er ikke så svære at bygge med dine egne hænder.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Denne video viser et eksempel på en vindmølle med en vandret rotationsakse. Forfatteren af enheden forklarer detaljeret nuancerne i designet af en gør-det-selv-installation, henleder publikums opmærksomhed på fejl, der kan begås i processen med at lave en vindgenerator selv, og giver praktiske råd.
Bemærk venligst, at det ikke er så let at komme til enheden, hævet til en anstændig højde. Geninstallation af sådan en vindmølle vil højst sandsynligt være problematisk. Derfor vil mastens foldedesign i dette tilfælde slet ikke være overflødigt.
Denne video viser en roterende vindmølle med en lodret rotationsakse. Denne installation er placeret lavt, lavet på en original måde og er meget følsom: selv en svag vind sætter enhedens blade i bevægelse.
Hvis du bor i et område, hvor vind ikke betragtes som et sjældent fænomen, brugen af denne særlige kilde alternativ energi kan være det mest effektive for dig. Ovenstående eksempler på selvfremstillede vindmøller beviser, at det ikke er så svært at lave dem med egne hænder. Vindenergi er en offentligt tilgængelig og vedvarende ressource, der kan og bør bruges.
Vi inviterer besøgende, der er interesseret i artiklens emne, til at udtrykke deres meninger i kommentarerne og stille spørgsmål, der opstod under læsningen af materialet.
Elektricitet bliver støt dyrere. For at føle dig godt tilpas uden for byen i varmt sommervejr og frostklare vinterdage skal du enten bruge mange penge eller lede efter alternative energikilder. Rusland er et enormt land med store flade områder. Selvom vi i de fleste regioner har langsom vind, er de tyndt befolkede områder blæst af kraftige og voldsomme luftstrømme. Derfor er tilstedeværelsen af en vindgenerator på gården hos en landejendomsejer oftest berettiget. Egnet model valgt ud fra anvendelsesområdet og de faktiske brugsformål.
Vindmølle #1 - design af rotortypen
Du kan lave en simpel roterende vindmølle med dine egne hænder. Giver selvfølgelig strøm stort sommerhus han er usandsynligt at være i stand til, men levere elektricitet til en beskeden havehus ganske muligt. Med dens hjælp kan du give lys ind aften tid dage udhuse, belyse havestier og lokalområder.
Du kan læse mere om andre typer alternative energikilder i denne artikel:
Sådan ser en DIY roterende vindgenerator ud, eller næsten sådan her. Som du kan se, er der intet alt for kompliceret i designet af dette udstyr.
Klargøring af dele og forbrugsvarer
For at samle en vindgenerator, hvis effekt ikke overstiger 1,5 kW, har vi brug for:
- generator fra bil 12 V;
- syre- eller gelbatteri 12 V;
- omformer 12V – 220V ved 700 W – 1500 W;
- stor beholder lavet af aluminium eller rustfrit stål: spand eller stor pande;
- bilbatteri opladningsrelæ og ladeadvarselslampe;
- semi-hermetisk trykknapafbryder 12 V;
- et voltmeter fra enhver unødvendig måleenhed, måske en bil;
- bolte med skiver og møtrikker;
- ledninger med et tværsnit på 2,5 mm 2 og 4 mm 2;
- to klemmer, hvormed generatoren fastgøres til masten.
For at fuldføre arbejdet skal vi bruge en metalsaks eller en slibemaskine, et målebånd, en markør eller en byggeblyant, en skruetrækker, nøgler, en boremaskine, en borekrone og trådskærere.
De fleste private boligejere genkender ikke brugen jordvarme et sådant system har dog udsigter. Du kan læse mere om fordele og ulemper ved dette kompleks i følgende materiale:
Fremskridt i designarbejdet
Vi skal lave en rotor og lave generatorskiven om. For at komme i gang skal vi bruge en cylindrisk metalbeholder. Oftest bruges en pande eller spand til disse formål. Tag et målebånd og en markør eller byggeblyant og del beholderen i fire lige store dele. Hvis vi skærer metal med en saks, skal vi først lave huller for at indsætte dem. Du kan også bruge en kværn, hvis spanden ikke er lavet af malet tin eller galvaniseret stål. I disse tilfælde vil metallet uundgåeligt overophedes. Vi skærer knivene ud uden at skære dem helt igennem.
For ikke at lave en fejl med størrelserne på knivene, som vi skærer i beholderen, er det nødvendigt at tage omhyggelige målinger og omhyggeligt genberegne alt
Vi markerer og borer huller til boltene i bunden og i remskiven. På dette tidspunkt er det vigtigt at tage sig god tid og placere hullerne på en symmetrisk måde for at undgå ubalance under rotation. Bladene skal bøjes, men ikke for meget. Når vi udfører denne del af arbejdet, tager vi hensyn til generatorens rotationsretning. Det drejer normalt i urets retning. Afhængigt af bøjningsvinklen øges vindstrømmenes indflydelsesområde og dermed rotationshastigheden.
Dette er en anden knivmulighed. I i dette tilfælde hver del eksisterer separat og ikke som en del af beholderen, hvorfra den blev skåret ud
Da hver af vindmøllevingerne eksisterer separat, skal hver enkelt skrues på. Fordelen ved dette design er dets øgede vedligeholdelsesevne
Skovlen med de færdige klinger skal fastgøres til remskiven ved hjælp af bolte. Vi installerer generatoren på masten ved hjælp af klemmer, tilslut derefter ledningerne og saml kredsløbet. Det er bedre at omskrive diagrammet, ledningsfarver og kontaktmarkeringer på forhånd. Ledningerne skal også fastgøres til masten.
For at forbinde batteriet bruger vi 4 mm 2 ledninger, hvis længde ikke bør være mere end 1 meter. Vi forbinder belastningen (elektriske apparater og belysning) ved hjælp af ledninger med et tværsnit på 2,5 mm 2. Glem ikke at installere konverteren (inverteren). Den er forbundet til netværket ved ben 7,8 med en 4 mm 2 ledning.
Vindmøllens design består af en modstand (1), generatorstartervikling (2), generatorrotor (3), spændingsregulator (4), omvendt strømrelæ (5), amperemeter (6), batteri (7), sikring (8), kontakt (9)
Fordele og ulemper ved denne model
Hvis alt er gjort korrekt, vil denne vindgenerator fungere uden at skabe problemer for dig. Med et 75A-batteri og en 1000W-konverter kan den drive gadebelysning, CCTV-enheder osv.
Installationsdiagrammet viser tydeligt præcis, hvordan vindenergi omdannes til elektricitet, og hvordan den bruges til det tilsigtede formål
Fordelene ved denne model er indlysende: det er et meget økonomisk produkt, kan nemt repareres, kræver ikke særlige betingelser for dens drift, fungerer pålideligt og forstyrrer ikke din akustiske komfort. Ulemperne omfatter lav ydeevne og betydelig afhængighed af kraftige vindstød: vingerne kan blive revet af af luftstrømme.
Vindmølle #2 - aksialt design med magneter
Indtil for nylig blev aksiale vindmøller med jernfri statorer på neodymmagneter ikke lavet i Rusland på grund af sidstnævntes utilgængelighed. Men nu er de tilgængelige i vores land, og de koster mindre end oprindeligt. Derfor begyndte vores håndværkere at producere vindgeneratorer af denne type.
Over tid, når muligheder roterende vindgenerator vil ikke længere give alle økonomiens behov, er det muligt at lave en aksial model ved hjælp af neodymmagneter
Hvad skal forberedes?
Grundlaget for den aksiale generator skal være et nav fra en bil med bremseskiver. Hvis denne del har været i brug, skal den skilles ad, lejerne skal tjekkes og smøres, og rusten skal renses af. Den færdige generator vil blive malet.
For at rense navet grundigt for rust, brug en metalbørste, der kan fastgøres til en elektrisk boremaskine. Navet vil se godt ud igen
Fordeling og sikring af magneter
Vi skal lime magneter på rotorskiverne. I dette tilfælde bruges 20 magneter, der måler 25x8mm. Hvis du beslutter dig for at lave et andet antal poler, så brug reglen: i en enfaset generator skal der være lige så mange magneter, som der er poler, og i en trefaset generator skal forholdet 4/3 eller 2/3 være. poler til spoler skal overholdes. Magneter skal placeres skiftevis poler. For at sikre, at deres placering er korrekt, skal du bruge en skabelon med sektorer trykt på papir eller på selve disken.
Hvis det er muligt, er det bedre at bruge rektangulære magneter i stedet for runde, fordi for runde er magnetfeltet koncentreret i midten, og for rektangulære - langs deres længde. Modstående magneter skal have forskellige poler. For at undgå at forvirre noget, brug en markør til at markere deres overflade med "+" eller "-". For at bestemme polen skal du tage en magnet og bringe andre til den. Sæt et plus på at tiltrække overflader, og et minus på frastødende overflader. Polerne på skiverne skal veksle.
Magneterne er korrekt placeret. Før du fikserer dem med epoxyharpiks, er det nødvendigt at lave sider af plasticine, så klæbemassen kan hærde og ikke glide ned på bordet eller gulvet
For at sikre magneterne skal du bruge kraftig lim, hvorefter bindingsstyrken forstærkes yderligere med epoxyharpiks. Magneter er fyldt med det. For at forhindre harpiksen i at sprede sig kan du lave kanter af plasticine eller blot pakke skiven med tape.
Trefasede og enfasede generatorer
En enfaset stator er værre end en trefaset, fordi den vibrerer, når den er belastet. Dette sker på grund af forskellen i strømmens amplitude, som opstår på grund af dens inkonsistente output ad gangen. Trefasemodellen lider ikke af denne ulempe. Effekten i den er altid konstant, fordi faserne kompenserer hinanden: hvis strømmen falder i den ene, stiger den i den anden.
I en debat mellem enkeltfasede og trefasede muligheder kommer sidstnævnte ud af sejren, fordi yderligere vibrationer ikke forlænger udstyrets levetid og irriterer ørerne
Som følge heraf er output fra den trefasede model 50 % højere end for enfasemodellen. En anden fordel ved fraværet af unødvendige vibrationer er akustisk komfort ved drift under belastning: generatoren brummer ikke under drift. Derudover deaktiverer vibrationer altid en vindgenerator, før dens levetid udløber.
Spoleviklingsproces
Enhver specialist vil fortælle dig, at før du vikler spolerne, skal du foretage en omhyggelig beregning. Og enhver praktiserende læge vil gøre alt intuitivt. Vores generator vil ikke være for hurtig. Vi har brug for, at opladningsprocessen for 12-volts batteri begynder ved 100-150 rpm. Med sådanne indledende data bør det samlede antal vindinger i alle spoler være 1000-1200 stk. Det er tilbage at dividere dette tal med antallet af spoler og finde ud af, hvor mange vindinger der vil være i hver.
For at gøre en vindgenerator mere kraftfuld ved lave hastigheder skal du øge antallet af poler. Samtidig vil frekvensen af strømsvingninger i spolerne stige. Det er bedre at bruge tyk ledning til at vikle spolerne. Dette vil reducere modstanden, hvilket betyder, at strømmen vil stige. Det skal tages i betragtning, at ved højspænding kan strømmen blive "ædt op" af viklingsmodstanden. En simpel hjemmelavet maskine hjælper dig med hurtigt og præcist at vinde højkvalitets spoler.
Statoren er markeret, spolerne sættes på deres pladser. For at fikse dem bruges epoxyharpiks, hvis strømning igen modstås af plasticinsider
På grund af antallet og tykkelsen af magneterne placeret på diskene, kan generatorer variere betydeligt i deres driftsparametre. For at finde ud af, hvilken effekt du kan forvente som et resultat, kan du spole en spole og dreje den i generatoren. For at bestemme fremtidig effekt skal spændingen måles ved bestemte hastigheder uden belastning.
For eksempel producerer den ved 200 rpm 30 volt med en modstand på 3 ohm. Vi trækker batterispændingen på 12 volt fra 30 volt og dividerer de resulterende 18 volt med 3 ohm. Resultatet er 6 ampere. Dette er volumen, der vil gå til batteriet. Selvom det i praksis selvfølgelig kommer mindre ud på grund af tab på diodebroen og i ledningerne.
Oftest er spolerne lavet runde, men det er bedre at forlænge dem lidt. Samtidig er der mere kobber i sektoren, og spolernes vindinger er mere lige. Diameteren af spolens indre hul skal passe til størrelsen på magneten eller være lidt større.
Foreløbige test af det resulterende udstyr udføres, som bekræfter dets fremragende ydeevne. Over tid kan denne model forbedres
Når du laver statoren, skal du huske på, at dens tykkelse skal svare til tykkelsen af magneterne. Hvis antallet af vindinger i spolerne øges, og statoren gøres tykkere, vil mellemdiskpladsen øges, og den magnetiske flux vil falde. Resultatet kan være den samme spænding, men mindre strøm på grund af spolernes øgede modstand.
Krydsfiner bruges som form til statoren, men du kan markere sektorer til spolerne på papir og lave kanter af plasticine. Produktets styrke vil blive øget af glasfiber placeret på bunden af formen og oven på spolerne. Epoxyharpiks skal ikke holde sig til formularen. For at gøre dette skal du smøre det med voks eller vaseline. Til samme formål kan du bruge film eller tape. Spolerne er fastgjort til hinanden ubevægeligt, enderne af faserne bringes ud. Så er alle seks ledninger forbundet i en trekant eller stjerne.
Generatorenheden testes ved hjælp af håndrotation. Den resulterende spænding er 40 volt, og strømmen er cirka 10 Ampere.
Den sidste fase - mast og propel
Den faktiske højde på den færdige mast var 6 meter, men det havde været bedre at lave den 10-12 meter. Grundlaget for det skal betones. Det er nødvendigt at lave en sådan fastgørelse, så røret kan hæves og sænkes ved hjælp af et håndspil. På øverste del Røret er fastgjort med en skrue.
PVC-rør er et pålideligt og ret let materiale, som kan bruges til at lave en vindmøllepropel med en forudbestemt bøjning.
For at lave en skrue skal du bruge PVC rør, hvis diameter er 160 mm. En seksbladet, to meter høj propel skal skæres ud af den. Det giver mening at eksperimentere med formen på knivene for at øge drejningsmomentet ved lave hastigheder. Propellen skal flyttes væk fra hård vind. Denne funktion udføres ved hjælp af en foldehale. Den genererede energi lagres i batterier.
Masten skal hæves og sænkes ved hjælp af et håndspil. Yderligere stabilitet af strukturen kan gives ved hjælp af spændekabler
Vi præsenterer dig for to muligheder for vindgeneratorer, som oftest bruges af sommerbeboere og ejere af landejendomme. Hver af dem er effektive på sin egen måde. Resultatet af at bruge sådant udstyr er især tydeligt i områder med stærk vind. Under alle omstændigheder vil en sådan assistent i husstanden aldrig skade.