I generatori elettrici sono un’ulteriore fonte di energia per la casa. Se le reti elettriche principali sono lontane, potrebbe benissimo sostituirle. Frequenti interruzioni di corrente costringono all'installazione di generatori di corrente alternata.
Non sono economici, ha senso spendere più di 10.000 rubli? per il dispositivo, se puoi realizzare tu stesso un generatore da un motore elettrico? Naturalmente, alcune competenze e strumenti di ingegneria elettrica saranno utili a questo scopo. La cosa principale è che non devi spendere soldi.
Puoi assemblare un semplice generatore con le tue mani; sarà rilevante se hai bisogno di coprire una carenza temporanea di elettricità. Non è adatto a casi più gravi, poiché non ha funzionalità e affidabilità sufficienti.
Naturalmente, ci sono molte difficoltà nel processo di assemblaggio manuale. Le parti e gli strumenti richiesti potrebbero non essere disponibili. La mancanza di esperienza e di competenze in questo tipo di lavoro può intimidire. Ma un forte desiderio sarà l'incentivo principale e aiuterà a superare tutte le procedure ad alta intensità di manodopera.
Implementazione del generatore e suo principio di funzionamento
A causa dell'induzione elettromagnetica, a corrente elettrica. Ciò accade perché l'avvolgimento si muove in un campo magnetico creato artificialmente. Questo è il principio di funzionamento di un generatore elettrico.
Il generatore è azionato da un motore a combustione interna. bassa potenza. Può funzionare a benzina, gas o gasolio.
Un generatore elettrico ha un rotore e uno statore. Il campo magnetico viene creato utilizzando un rotore. Ad esso sono attaccati dei magneti. Lo statore è la parte fissa del generatore ed è costituito da piastre di acciaio speciali e da una bobina. C'è un piccolo spazio tra il rotore e lo statore.
Esistono due tipi di generatore elettrico. Il primo ha la rotazione sincrona del rotore. Lo ha fatto progettazione complessa e bassa efficienza. Nel secondo tipo, il rotore ruota in modo asincrono. Il principio di funzionamento è semplice.
I motori asincroni perdono energia minima, mentre in generatori sincroni il tasso di perdita raggiunge l'11%. Pertanto, i motori elettrici con rotazione asincrona I rotori sono molto apprezzati negli elettrodomestici e in varie fabbriche.
Durante il funzionamento possono verificarsi picchi di tensione che hanno un effetto dannoso sugli elettrodomestici. A questo scopo alle estremità di uscita è presente un raddrizzatore.
Il generatore asincrono è facile da usare manutenzione. Il suo corpo è affidabile e sigillato. Non devi preoccuparti degli elettrodomestici che hanno un carico ohmico e sono sensibili alle sovratensioni. Alta efficienza e un lungo periodo di funzionamento rendono il dispositivo richiesto e inoltre può essere assemblato in modo indipendente.
Di cosa avrai bisogno per assemblare il generatore? Innanzitutto, devi scegliere un motore elettrico adatto. Può essere preso da lavatrice. Non vale la pena realizzare uno statore da solo; soluzione già pronta, dove ci sono gli avvolgimenti.
È una buona idea fare subito scorta di abbastanza fili di rame e materiali isolanti. Poiché qualsiasi generatore produrrà picchi di tensione, sarà necessario un raddrizzatore.
Secondo le istruzioni per il generatore, devi eseguire tu stesso un calcolo della potenza. In modo che i futuri problemi del dispositivo potenza richiesta, è necessario fornirgli una velocità leggermente superiore alla potenza nominale.
Usiamo un contagiri e accendiamo il motore, così puoi scoprire la velocità di rotazione del rotore. È necessario aggiungere il 10% al valore risultante, ciò eviterà il surriscaldamento del motore.
I condensatori aiuteranno a mantenere il livello di tensione richiesto. Sono selezionati in base al generatore. Ad esempio, per una potenza di 2 kW sarà necessario un condensatore da 60 μF. Hai bisogno di 3 parti di questo tipo con la stessa capacità. Per rendere il dispositivo sicuro, deve essere collegato a terra.
Processo di costruzione
Qui è tutto semplice! I condensatori sono collegati al motore elettrico in una configurazione a triangolo. Durante il funzionamento, è necessario controllare periodicamente la temperatura della custodia. Il suo riscaldamento può verificarsi a causa di condensatori condensatori selezionati in modo errato.
Un generatore fatto in casa senza automazione deve essere costantemente monitorato. Il riscaldamento che si verifica nel tempo ridurrà l’efficienza. Quindi è necessario dare al dispositivo il tempo di raffreddarsi. Di tanto in tanto dovresti misurare la tensione, la velocità e la corrente.
Le caratteristiche calcolate in modo errato non sono in grado di fornire all'apparecchiatura la potenza necessaria. Pertanto, prima di iniziare l'assemblaggio, è necessario eseguire lavori di disegno e fare scorta di schemi.
È del tutto possibile dispositivo fatto in casa accompagnerà guasti frequenti. Ciò non dovrebbe sorprendere, dal momento che è praticamente impossibile realizzare in casa un'installazione ermetica di tutti gli elementi di un generatore elettrico.
Quindi, spero che ora sia chiaro come realizzare un generatore da un motore elettrico. Se vuoi progettare un dispositivo la cui potenza dovrebbe essere sufficiente per funzionare contemporaneamente elettrodomestici E lampade di illuminazione, O strumenti di costruzione, quindi devi sommare la loro potenza e selezionare il motore giusto. È auspicabile che abbia una piccola riserva di carica.
Se a assemblaggio manuale il generatore elettrico è guasto, non disperare. Ce ne sono molti sul mercato modelli moderni, non richiedendo una supervisione costante. Possono avere potenza diversa e sono abbastanza economici. Ci sono foto di generatori su Internet, ti aiuteranno a stimare le dimensioni del dispositivo. L'unico aspetto negativo è il loro costo elevato.
Foto di generatori fai-da-te
Non è necessario cercare i vantaggi del proprio generatore di gas: si trovano in superficie.
Proprietari di garage cottage estivi, le case private (a condizione che questi oggetti abbiano un'alimentazione elettrica inaffidabile o non siano affatto elettrificati) apprezzano da tempo i vantaggi dell'alimentazione di riserva.
Anche se vivi in villaggio di cottage Con una normale fornitura di elettricità sono possibili situazioni di emergenza. La perdita di energia per un lungo periodo porterà al deterioramento del cibo nel frigorifero in estate e al malfunzionamento della caldaia di riscaldamento in inverno.
Pertanto, molti proprietari di case acquistano generatori industriali, il cui costo non può essere definito economico.
Un'altra direzione per le centrali elettriche mobili è il turismo, le spedizioni e l'esecuzione di lavori utilizzando utensili elettrici in modalità autonoma.
Anche questo utile dispositivo non lo è dispositivi complessi, quindi è del tutto possibile assemblare un generatore di gas con le proprie mani, incluso 220 V.
Ovviamente motivo principale tale decisione è il desiderio di salvare. Se acquisti componenti per una centrale elettrica mobile in un negozio, il costo delle parti supererà il risparmio sull'assemblaggio.
Pertanto, un generatore di gas fatto in casa diventerà redditizio solo se dispone di componenti shareware.
I pezzi di ricambio più costosi sono: la trasmissione (motore a benzina) e il motore elettrico, che fungerà da generatore. Sono questi che devono essere selezionati dalla “spazzatura” disponibile nei magazzini.
Quale centrale elettrica può essere selezionata per un generatore?
Prima di tutto: il potere. Nelle centrali elettriche mobili viene utilizzato il seguente rapporto: per ogni kilowatt di elettricità generata (non in modalità di punta, ma in modalità normale), vengono forniti 2-3 l/s di motore.
Importante! Questa proporzione funziona con componenti opportunamente selezionati e perdite minime. Va ricordato che anche il più generatore economico dal Celeste Impero, progettato da ingegneri.
Di norma, i generatori di gas sono sviluppati come un complesso, ovvero un elemento generatore viene sviluppato per un motore specifico. Per installazione fatta in casa dovresti scegliere un coefficiente di 2-4 l/s per 1 kilowatt di energia. Altrimenti, a pieno carico il motore si guasterà rapidamente.
Per le esigenze di costruzione di un edificio residenziale privato o di un cottage, potrebbe essere necessario un artigiano domestico fonte autonoma energia elettrica, che puoi acquistare in un negozio o assemblare con le tue mani dalle parti disponibili.
Generatore fatto in casa in grado di funzionare con l'energia della benzina, del gas o del gasolio. Per fare ciò, deve essere collegato al motore tramite un giunto ammortizzante, che garantisce una rotazione regolare del rotore.
Se la gente del posto lo consente condizioni naturali, ad esempio, soffiano venti frequenti o una fonte è vicina acqua corrente, quindi è possibile creare una turbina eolica o idraulica e collegarla ad una asincrona motore trifase per generare elettricità.
A causa di dispositivo simile avrai una fonte di energia elettrica alternativa costantemente funzionante. Ridurrà il consumo di energia dalle reti pubbliche e ti consentirà di risparmiare sul pagamento.
In alcuni casi, è consentito utilizzare la tensione monofase per ruotare un motore elettrico e trasmettere la coppia a un generatore fatto in casa per creare la propria rete simmetrica trifase.
Come scegliere un motore asincrono per un generatore in base al design e alle caratteristiche
Caratteristiche tecnologiche
La base di un generatore fatto in casa è un motore elettrico asincrono trifase con:
- fase;
- o un rotore a gabbia di scoiattolo.
Dispositivo statore
I nuclei magnetici dello statore e del rotore sono costituiti da piastre di acciaio elettrico isolate, nelle quali sono create delle scanalature per accogliere i fili di avvolgimento.
In fabbrica è possibile collegare tre avvolgimenti statorici separati secondo lo schema seguente:
- stelle;
- o triangolo.
I loro terminali sono collegati all'interno della scatola morsettiera e collegati tramite ponticelli. Anche il cavo di alimentazione è installato qui.
In alcuni casi, fili e cavi possono essere collegati in altri modi.
Tensioni simmetriche vengono fornite a ciascuna fase del motore asincrono, spostate lungo l'angolo di un terzo del cerchio. Generano correnti negli avvolgimenti.
È conveniente esprimere queste quantità in forma vettoriale.
Caratteristiche di progettazione del rotore
Motori a rotore avvolto
Sono dotati di un avvolgimento realizzato come un avvolgimento statorico, e i conduttori di ciascuno sono collegati ad anelli collettori, che forniscono il contatto elettrico con il circuito di avviamento e regolazione attraverso le spazzole di pressione.
Questo design è piuttosto difficile da produrre e costoso. Richiede un monitoraggio periodico del funzionamento e una manutenzione qualificata. Per questi motivi non ha senso utilizzarlo in questo progetto per un generatore fatto in casa.
Tuttavia, se esiste un motore simile e non è possibile utilizzarlo diversamente, i conduttori di ciascun avvolgimento (quelle estremità collegate agli anelli) possono essere cortocircuitati tra loro. In questo modo il rotore avvolto si trasformerà in cortocircuito. Può essere collegato secondo qualsiasi schema discusso di seguito.
Motori a gabbia di scoiattolo
L'alluminio viene colato all'interno delle scanalature del circuito magnetico del rotore. L'avvolgimento è realizzato sotto forma di una gabbia di scoiattolo rotante (per la quale ha ricevuto questo nome aggiuntivo) con anelli di ponticello cortocircuitati alle estremità.
Questo è il circuito motore più semplice, che non ha contatti mobili. Per questo motivo funziona a lungo senza l'intervento di elettricisti ed è caratterizzato da una maggiore affidabilità. Si consiglia di utilizzarlo per creare un generatore fatto in casa.
Contrassegni sull'alloggiamento del motore
Affinché un generatore fatto in casa funzioni in modo affidabile, è necessario prestare attenzione a:
- , che caratterizza la qualità della protezione dell'abitazione dagli influssi ambientali;
- consumo energetico;
- velocità;
- schema di collegamento dell'avvolgimento;
- correnti di carico ammissibili;
- Efficienza e coseno φ.
Il principio di funzionamento di un motore asincrono come generatore
La sua implementazione si basa sul metodo della reversibilità macchina elettrica. Se il motore, scollegato dalla tensione di rete, inizia a ruotare forzatamente il rotore alla velocità di progetto, nell'avvolgimento dello statore verrà indotta una forza elettromotrice a causa della presenza di energia residua del campo magnetico.
Non resta che collegare un banco di condensatori di valore appropriato agli avvolgimenti e attraverso di essi scorrerà una corrente capacitiva capacitiva, che ha un carattere magnetizzante.
Affinché si verifichi l'autoeccitazione del generatore e si formi un sistema simmetrico di tensioni trifase sugli avvolgimenti, è necessario selezionare una capacità dei condensatori maggiore di un certo valore critico. Oltre al suo valore, la potenza erogata è naturalmente influenzata anche dalla struttura del motore.
Per la normale generazione di energia trifase con frequenza di 50 Hz è necessario mantenere una velocità di rotazione del rotore che superi la componente asincrona della quantità di scorrimento S, che rientra nell'intervallo S=2÷10%. Deve essere mantenuto al livello di frequenza sincrona.
La deviazione di una sinusoide dal valore standard in frequenza influirà negativamente sul funzionamento dell'apparecchiatura motori elettrici: seghe, pialle, macchine varie e trasformatori. Ciò non ha praticamente alcun effetto sui carichi resistivi con elementi riscaldanti e lampade a incandescenza.
Schemi di collegamento elettrico
In pratica vengono utilizzati tutti i metodi comuni per collegare gli avvolgimenti dello statore di un motore asincrono. Scegliendone uno creano varie condizioni per il funzionamento dell'apparecchiatura e generare una tensione di determinati valori.
Circuiti stellari
Opzione popolare per il collegamento di condensatori
Schema elettrico per un motore a induzione con avvolgimenti collegati a stella per il funzionamento come generatore rete trifase ha un aspetto standard.
Schema di un generatore asincrono con condensatori collegati a due avvolgimenti
Questa opzione è piuttosto popolare. Permette di alimentare tre gruppi di utenze da due avvolgimenti:
- due tensioni 220 volt;
- uno - 380.
I condensatori di lavoro e di avviamento sono collegati al circuito tramite interruttori separati.
Sulla base dello stesso circuito, puoi creare un generatore fatto in casa collegando i condensatori a un avvolgimento di un motore asincrono.
Diagramma del triangolo
Quando si assemblano gli avvolgimenti dello statore in una configurazione a stella, il generatore produrrà una tensione trifase di 380 volt. Se li trasformi in un triangolo, allora - 220.
I tre schemi mostrati nelle immagini sopra sono basilari, ma non gli unici. Sulla base di essi è possibile creare altri metodi di connessione.
Come calcolare le caratteristiche del generatore in base alla potenza del motore e alla capacità del condensatore
Per creare condizioni normali funzionamento di una macchina elettrica, è necessario mantenere l'uguaglianza della tensione e della potenza nominali nelle modalità generatore e motore elettrico.
A tale scopo, la capacità dei condensatori viene selezionata tenendo conto dell'uscita che producono. potenza reattiva Q a vari carichi. Il suo valore è calcolato dall'espressione:
Q=2π∙f∙C∙U 2
Da questa formula, conoscendo la potenza del motore, per garantire il pieno carico, si può calcolare la capacità della batteria di condensatori:
С=Q/2π∙f∙U 2
Tuttavia, è necessario tenere conto della modalità operativa del generatore. Al minimo, i condensatori caricheranno inutilmente gli avvolgimenti e li riscalderanno. Ciò porta a grandi perdite di energia e al surriscaldamento della struttura.
Per eliminare questo fenomeno, i condensatori vengono collegati in più fasi, determinandone il numero in base al carico applicato. Per semplificare la selezione dei condensatori per l'avvio di un motore asincrono in modalità generatore, è stata creata una tabella speciale.
| Potenza del generatore (kVA) | Modalità a pieno carico | Modalità inattiva | ||||
| cosφ=0,8 | cosφ=1 | Q (kvar) | C(uF) | |||
| Q (kvar) | C(uF) | Q (kvar) | C(uF) | |||
| 15 | 15,5 | 342 | 7,8 | 172 | 5,44 | 120 |
| 10 | 11,1 | 245 | 5,9 | 130 | 4,18 | 92 |
| 7 | 8,25 | 182 | 4,44 | 98 | 3,36 | 74 |
| 5 | 6,25 | 138 | 3,4 | 75 | 2,72 | 60 |
| 3,5 | 4,53 | 100 | 2,54 | 56 | 2,04 | 45 |
| 2 | 2,72 | 60 | 1,63 | 36 | 1,27 | 28 |
I condensatori di avviamento della serie K78-17 e simili con una tensione operativa di 400 volt o più sono adatti per l'uso come parte di una batteria capacitiva. È del tutto accettabile sostituirli con controparti metallo-carta con i tagli appropriati. Dovranno essere assemblati in parallelo.
Usa i modelli condensatori elettrolitici Non vale la pena lavorare nei circuiti di un generatore asincrono fatto in casa. Sono progettati per catene DC, e quando attraversano una sinusoide che cambia direzione, falliscono rapidamente.
Esiste uno schema speciale per collegarli a tali scopi, quando ciascuna semionda è diretta dai diodi al proprio gruppo. Ma è piuttosto complicato.
Progetto
Il dispositivo autonomo della centrale elettrica deve supportare completamente le apparecchiature operative ed essere realizzato come un unico modulo, compreso un quadro elettrico incernierato con dispositivi:
- misurazioni - con un voltmetro fino a 500 volt e un frequenzimetro;
- commutazione del carico - tre interruttori (uno comune fornisce tensione dal generatore al circuito del consumatore e gli altri due collegano i condensatori);
- protezione - eliminando le conseguenze di cortocircuiti o sovraccarichi e) salvando i lavoratori dalla rottura dell'isolamento e dal potenziale di fase che raggiunge l'alloggiamento.
Ridondanza dell'alimentazione principale
Quando si crea un generatore fatto in casa, è necessario garantirne la compatibilità con il circuito di messa a terra dell'attrezzatura di lavoro e quando durata della batteria– connettersi in modo sicuro a .
Se viene creata una centrale elettrica per l'alimentazione di riserva di dispositivi che operano dalla rete statale, deve essere utilizzata quando la tensione dalla linea viene disconnessa e, una volta ripristinata, deve essere interrotta. A tale scopo è sufficiente installare un interruttore che controlli tutte le fasi contemporaneamente o collegarsi sistema complesso accensione automatica dell'alimentazione di riserva.
Selezione della tensione
Il circuito da 380 volt ha aumento del pericolo sconfitte umane. Viene utilizzato in casi estremi, quando non è possibile cavarsela con un valore di fase di 220.
Sovraccarico del generatore
Tali modalità creano un riscaldamento eccessivo degli avvolgimenti con conseguente distruzione dell'isolamento. Si verificano quando le correnti che attraversano gli avvolgimenti vengono superate a causa di:
- selezione errata della capacità del condensatore;
- collegamento di consumatori ad alta potenza.
Nel primo caso è necessario monitorare attentamente le condizioni termiche durante il periodo di inattività. Se si verifica un riscaldamento eccessivo, è necessario regolare la capacità dei condensatori.
Caratteristiche di connettere i consumatori
La potenza totale di un generatore trifase è composta da tre parti generate in ciascuna fase, ovvero 1/3 del totale. La corrente che passa attraverso un avvolgimento non deve superare il valore nominale. Questo deve essere tenuto in considerazione quando si collegano i consumatori, distribuendoli uniformemente tra le fasi.
Quando un generatore fatto in casa è progettato per funzionare su due fasi, non può generare in sicurezza più di 2/3 del valore totale e, se è coinvolta solo una fase, solo 1/3.
Controllo della frequenza
Un frequenzimetro consente di monitorare questo indicatore. Quando non è installato nella progettazione di un generatore fatto in casa, è possibile utilizzare il metodo indiretto: al minimo, la tensione di uscita supera il valore nominale 380/220 del 4–6% ad una frequenza di 50 Hz.
Una delle opzioni per realizzare un generatore fatto in casa da un motore asincrono e le sue capacità sono mostrate nel loro video dai proprietari del canale Maria e Alexander Kostenko.
Merce
(13 voti, media: 4,5 su 5)È difficile non notare come la stabilità della fornitura di elettricità alle strutture suburbane differisca dalla fornitura di elettricità agli edifici urbani e alle imprese. Ammetti che tu, come proprietario di una casa o di un cottage privato, hai riscontrato più di una volta interruzioni, disagi associati e danni alle apparecchiature.
Le situazioni negative elencate, insieme alle conseguenze, non complicheranno più la vita degli amanti degli spazi naturali. Inoltre, con manodopera minima e costi finanziari. Per fare questo devi solo fare generatore eolico elettricità, di cui parliamo in dettaglio nell'articolo.
Abbiamo descritto in dettaglio le opzioni per realizzare un sistema utile per la casa che elimini la dipendenza energetica. Secondo il nostro consiglio, una persona inesperta può costruire un generatore eolico con le proprie mani. tuttofare domestico. Questo pratico dispositivo ti aiuterà a ridurre significativamente le tue spese quotidiane.
Fonti alternative l'energia è il sogno di ogni residente estivo o proprietario di una casa il cui terreno si trova lontano dalle reti centrali. Tuttavia, quando riceviamo le bollette dell’elettricità consumata in un appartamento in città e guardiamo le tariffe aumentate, ci rendiamo conto che un generatore eolico creato per il fabbisogno domestico non ci farebbe male.
Dopo aver letto questo articolo, forse realizzerai il tuo sogno.
Generatore eolico – ottima soluzione per fornire elettricità ad una struttura suburbana. Inoltre, in alcuni casi, installarlo è l’unica soluzione possibile.
Per non sprecare denaro, fatica e tempo, decidiamo: ci sono circostanze esterne che ci creeranno ostacoli durante il funzionamento del generatore eolico?
Per fornire elettricità a una casa estiva o a un piccolo cottage, è sufficiente la cui potenza non supererà 1 kW. Tali dispositivi in Russia sono equiparati ai prodotti per la casa. La loro installazione non richiede certificati, permessi o eventuali approvazioni aggiuntive.
Il principio di funzionamento di una turbina eolica
Un generatore eolico o impianto eolico (WPP) è un dispositivo utilizzato per convertire l'energia cinetica del flusso eolico in energia meccanica. L'energia meccanica risultante fa ruotare il rotore e viene convertita nella forma elettrica di cui abbiamo bisogno.
Il principio di funzionamento e il dispositivo sono descritti in dettaglio nell'articolo, che ti consigliamo di leggere.
La turbina eolica comprende:
- pale che formano un'elica,
- rotore girante della turbina,
- l'asse del generatore e il generatore stesso,
- inverter che converte AC in modalità costante, utilizzato per caricare le batterie,
- batteria.
L'essenza delle turbine eoliche è semplice. Mentre il rotore ruota, viene generata una corrente alternata trifase, che poi passa attraverso il controller e si carica batteria DC. L'inverter converte quindi la corrente in modo che possa essere consumata per alimentare luci, radio, TV, microonde e così via.
La progettazione dettagliata di un generatore eolico con asse di rotazione orizzontale permette di immaginare chiaramente quali elementi concorrono alla conversione dell'energia cinetica in meccanica e poi elettrica
In generale, il principio di funzionamento di un generatore eolico di qualsiasi tipo e modello è il seguente: durante il processo di rotazione, sulle pale si verificano tre tipi di effetti di forza: frenatura, impulso e sollevamento.
Questo schema del funzionamento di una turbina eolica permette di capire cosa succede all'elettricità prodotta dal funzionamento del generatore eolico: una parte viene accumulata e l'altra viene consumata
Le ultime due forze superano la forza frenante e mettono in movimento il volano. Sulla parte stazionaria del generatore, il rotore forma un campo magnetico in modo che la corrente elettrica scorra attraverso i fili.
Galleria di immagini
Classificazione dei tipi di generatori di energia
Esistono diversi criteri in base ai quali vengono classificati gli impianti eolici. Come scegliere migliore opzione i dispositivi per la proprietà rurale sono descritti in dettaglio in uno dei nostri siti web.
Quindi, i mulini a vento differiscono in:
- numero di pale dell'elica;
- materiali per la fabbricazione delle lame;
- la posizione dell'asse di rotazione rispetto alla superficie terrestre;
- caratteristica del passo della vite.
Esistono modelli a una, due, tre lame e multilame.
Prodotti con un gran numero Le pale iniziano a ruotare anche con vento leggero. Di solito vengono utilizzati nei lavori in cui il processo di rotazione stesso è più importante della generazione di elettricità. Ad esempio, per estrarre l'acqua da pozzi profondi.
Si scopre che le pale del generatore eolico possono essere realizzate non solo con materiali duri, ma anche con tessuti economici
Le pale possono essere a vela o rigide. I prodotti per la vela sono molto più economici di quelli rigidi, realizzati in metallo o fibra di vetro. Ma vanno riparate molto spesso: sono fragili.
Per quanto riguarda la posizione dell'asse di rotazione rispetto alla superficie terrestre, si distinguono anche i modelli orizzontali. E in questo caso ogni varietà ha i suoi vantaggi: quelle verticali reagiscono in modo più sensibile ad ogni soffio di vento, ma quelle orizzontali sono più potenti.
I generatori eolici si dividono in base alle caratteristiche del passo in modelli a passo fisso e variabile. Il passo variabile consente di aumentare notevolmente la velocità di rotazione, ma questa installazione ha un design complesso e massiccio. Le turbine eoliche a passo fisso sono più semplici e affidabili.
Galleria di immagini
Installazione eolica del tipo a rotore
Scopriamo come realizzare con le tue mani un semplice mulino a vento con un asse di rotazione verticale del tipo a rotore. Questo modello potrebbe soddisfare il fabbisogno elettrico casa da giardino, vari annessi, ed evidenzia anche in tempo oscuro giorni zona locale e vialetti del giardino.
Le pale di questa installazione a rotore con asse di rotazione verticale sono chiaramente costituite da elementi tagliati da una canna metallica
Il nostro obiettivo è produrre una turbina eolica con una potenza massima di 1,5 kW.
Per fare ciò avremo bisogno dei seguenti elementi e materiali:
- generatore per auto 12 V;
- Batteria al gel o acido da 12 V;
- interruttore semiermetico del tipo “a pulsante” per 12 V;
- convertitore 700 W – 1500 W e 12V – 220V;
- secchio, padella grande volume o altro contenitore capiente da acciaio inossidabile o in alluminio;
- Relè spia carica auto o carica batteria;
- voltmetro per auto (puoi usarne uno qualsiasi);
- bulloni con dadi e rondelle;
- fili con una sezione trasversale di 4 mm quadrati e 2,5 mm quadrati;
- due fascette per il fissaggio del generatore all'albero.
Nel processo di completamento del lavoro, avremo bisogno di una smerigliatrice o di forbici metalliche, una matita o un pennarello da costruzione, un metro a nastro, un tronchese, un trapano, un trapano, chiavi e un cacciavite.
Puoi anche assemblare tu stesso un controller per un sistema che genera elettricità. L'articolo ti introdurrà alle regole e agli schemi di produzione, i cui contenuti ti consigliamo di familiarizzare.
Fase iniziale della produzione dell'installazione
Produzione mulino a vento fatto in casa iniziamo prendendo un capiente contenitore metallico cilindrico. Di solito per questo scopo viene utilizzata acqua bollente, un secchio o una padella. Questa sarà la base per le nostre future turbine eoliche.
Usando un metro a nastro e una matita da costruzione (pennarello), applica i segni: dividi il nostro contenitore in quattro parti uguali.
Quando si eseguono tagli secondo le istruzioni contenute nel testo, non tagliare in nessun caso il metallo fino in fondo.
Il metallo dovrà essere tagliato. Per questo puoi usare una smerigliatrice. Non viene utilizzato per tagliare contenitori in acciaio zincato o lamiera verniciata, perché questo tipo di metallo si surriscalda sicuramente. In questi casi è meglio usare le forbici. Tagliamo le lame, ma non le tagliamo completamente.
Contemporaneamente al proseguimento dei lavori sul serbatoio, rimodelleremo la puleggia del generatore. Sul fondo della vasca e nella puleggia è necessario segnare e praticare i fori per i bulloni. Il lavoro in questa fase deve essere trattato con la massima cura: tutti i fori devono essere posizionati simmetricamente in modo che non si verifichino squilibri durante la rotazione dell'installazione.
Ecco come appaiono le pale di un altro design con un asse di rotazione verticale. Ciascuna lama è prodotta separatamente e poi montata in un dispositivo comune
Pieghiamo le lame in modo che non sporgano troppo. Quando eseguiamo questa parte del lavoro, dobbiamo tenere conto della direzione in cui ruoterà il generatore.
Di solito la direzione della sua rotazione è oraria. L'angolo di piegatura delle pale influisce sull'area di influenza dei flussi d'aria e sulla velocità di rotazione dell'elica.
Ora è necessario collegare un secchio con lame predisposte per il lavoro alla puleggia. Installiamo il generatore sull'albero, fissandolo con morsetti. Non resta che collegare i fili e assemblare il circuito. Preparati a scrivere lo schema elettrico, i colori dei fili e la marcatura dei pin. Ne avrai sicuramente bisogno in seguito. Fissiamo i fili sull'albero del dispositivo.
Per collegare la batteria è necessario utilizzare cavi con una sezione di 4 mm². È sufficiente prendere un segmento di 1 metro di lunghezza. Questo è abbastanza.
E per collegare un carico alla rete, che include, ad esempio, l'illuminazione e elettrodomestici, sono sufficienti fili con una sezione di 2,5 mm². Installare l'inverter (convertitore). Per questo avrai bisogno anche di un filo da 4 mm².
Vantaggi e svantaggi del modello di mulino a vento rotante
Se hai fatto tutto con attenzione e coerenza, questo generatore eolico funzionerà con successo. In questo caso, non sorgeranno problemi durante il suo funzionamento.
Se utilizzi un convertitore da 1000 W e una batteria da 75 A, questa installazione fornirà elettricità sia ai dispositivi di videosorveglianza che allarme antifurto e perfino l'illuminazione stradale.
I vantaggi di questo modello sono:
- economico;
- gli elementi possono essere facilmente sostituiti con nuovi o riparati;
- non sono richieste condizioni particolari per il funzionamento;
- affidabile nel funzionamento;
- garantisce un comfort acustico completo.
Ci sono anche degli svantaggi, ma non troppi: le prestazioni di questo dispositivo non sono molto elevate e dipende notevolmente dalle improvvise raffiche di vento. Correnti d'aria possono semplicemente strappare un'elica improvvisata.
Per selezionare con precisione il modello del generatore eolico della potenza richiesta prima di iniziare il lavoro, si consiglia di utilizzare le formule riportate nell'articolo consigliato.
Assemblaggio di una turbina eolica assiale su magneti al neodimio
Poiché i magneti al neodimio sono apparsi in Russia relativamente di recente, i generatori eolici assiali con statori privi di ferro hanno iniziato a essere realizzati non molto tempo fa.
La comparsa dei magneti ha causato un'impennata della domanda, ma gradualmente il mercato si è saturato e il costo di questo prodotto ha iniziato a diminuire. Si mise a disposizione degli artigiani, che lo adattarono subito alle loro diverse esigenze.
La turbina eolica assiale su magneti al neodimio con asse di rotazione orizzontale è un progetto più complesso che richiede non solo abilità, ma anche una certa conoscenza
Se hai un mozzo di una vecchia macchina con dischi freno, lo prenderemo come base per il futuro generatore assiale.
Si presume che questa parte non sia nuova, ma sia già stata utilizzata. In questo caso è necessario smontarlo, controllare e lubrificare i cuscinetti, pulire accuratamente i depositi sedimentari e tutta la ruggine. Generatore pronto non dimenticare di dipingere.
Il mozzo con dischi freno, di norma, viene consegnato agli artigiani come uno dei componenti di una vecchia auto rottamata e quindi necessita di un'accurata pulizia
Distribuzione e fissaggio dei magneti
I magneti al neodimio devono essere incollati sui dischi del rotore. Per il nostro lavoro prenderemo 20 magneti 25x8mm.
Naturalmente è possibile utilizzare un numero diverso di poli, ma è necessario osservare seguenti regole: il numero di magneti e poli in un generatore monofase dovrebbe essere lo stesso, ma se parliamo di un modello trifase, il rapporto tra poli e bobine dovrebbe essere 2/3 o 4/3.
Quando si posizionano i magneti, i poli si alternano. È importante non commettere errori. Se non sei sicuro di posizionare correttamente gli elementi, crea un modello di suggerimento o applica i settori direttamente al disco stesso.
Se puoi scegliere, acquista magneti rettangolari anziché rotondi. Nei modelli rettangolari il campo magnetico è concentrato su tutta la lunghezza, nei modelli rotondi al centro.
I magneti opposti devono avere poli diversi. Non confonderai nulla se usi un pennarello per contrassegnarli con segni meno o più. Per determinare i poli, prendi i magneti e avvicinali l'uno all'altro.
Se le superfici si attraggono, metti un segno più, se si respingono, contrassegnale con dei segni meno. Quando si posizionano i magneti sui dischi, alternare i poli.
I magneti vengono installati rispettando la regola dei criteri alternati; i lati in plastilina sono posizionati lungo il perimetro esterno ed interno: il prodotto è pronto per essere riempito con resina epossidica
Per fissare saldamente il magnete, è necessario utilizzare una colla di alta qualità e quanto più forte possibile.
Per migliorare l'affidabilità del fissaggio, è possibile utilizzare la resina epossidica. Va diluito come indicato nelle istruzioni e riempito con esso sul disco. La resina dovrebbe coprire l'intero disco, ma non fuoriuscire. Puoi evitare la possibilità di gocciolamento avvolgendo il disco con nastro adesivo o realizzando barriere temporanee di plastilina costituite da una striscia di polimero attorno al suo perimetro.
Generatori monofase e trifase
Se confrontiamo gli statori monofase e trifase, questi ultimi saranno migliori. Un generatore monofase vibra quando viene caricato. La causa della vibrazione è la differenza nell'ampiezza della corrente, che si verifica a causa della sua uscita incoerente alla volta.
Il modello trifase non presenta questo svantaggio. Si distingue per la potenza costante dovuta a fasi che si compensano tra loro: quando la corrente aumenta in una, diminuisce nell'altra.
Secondo i risultati dei test, la resa del modello trifase è quasi il 50% maggiore di quella del modello monofase. Un altro vantaggio di questo modello è che, in assenza di vibrazioni inutili, il comfort acustico aumenta quando il dispositivo funziona sotto carico.
Cioè, un generatore trifase praticamente non ronza durante il suo funzionamento. Quando le vibrazioni si riducono, la durata del dispositivo aumenta logicamente.
Nella lotta tra dispositivi trifase e monofase, la trifase vince invariabilmente, perché non ronza così tanto durante il funzionamento e dura più a lungo della monofase
Regole per avvolgere una bobina
Se chiedi ad uno specialista, ti dirà che prima di avvolgere le bobine è necessario eseguire un calcolo accurato. Un praticante in questa materia farà affidamento sulla sua intuizione.
Abbiamo scelto un generatore non molto veloce. La nostra procedura di ricarica per una batteria da dodici volt dovrebbe iniziare a 100-150 giri al minuto. Tali dati iniziali richiedono che il numero totale di spire di tutte le bobine sia di 1000-1200 pezzi. Dobbiamo solo dividere questa cifra tra tutte le bobine e determinare quanti giri ci saranno su ciascuna.
Un mulino a vento a bassa velocità può essere più potente se aumenta il numero di poli. La frequenza delle oscillazioni di corrente nelle bobine aumenterà. Se per avvolgere le bobine si utilizza un filo di sezione trasversale maggiore, la resistenza diminuirà e la corrente aumenterà. Non perdere di vista il fatto che una tensione più elevata può "consumare" corrente a causa della resistenza dell'avvolgimento.
Il processo di avvolgimento può essere reso più semplice ed efficiente se si utilizza una macchina speciale per questo scopo.
Non è affatto necessario eseguire un processo di routine come l'avvolgimento manuale delle bobine. Un po' di ingegnosità e un'ottima macchina in grado di affrontare facilmente l'avvolgimento ci sono già
Le caratteristiche prestazionali dei generatori fatti in casa sono fortemente influenzate dallo spessore e dal numero di magneti posizionati sui dischi. La potenza totale totale può essere calcolata avvolgendo una bobina e poi facendola girare in un generatore. La potenza futura del generatore viene determinata misurando la tensione a velocità specifiche senza carico.
Facciamo un esempio. Con una resistenza di 3 ohm e 200 giri al minuto escono 30 volt. Se sottrai 12 volt di tensione della batteria da questo risultato, ottieni 18 volt. Dividi questo risultato per 3 ohm e ottieni 6 ampere. Il volume è di 6 ampere e andrà alla batteria. Naturalmente nel calcolo non abbiamo tenuto conto delle perdite sui fili e sul ponte a diodi: il risultato effettivo sarà inferiore a quello calcolato.
Di solito le bobine sono rotonde. Ma se le allunghi un po', otterrai più rame nel settore e le curve saranno più dritte. Se confronti la dimensione del magnete e il diametro del foro interno delle bobine, dovrebbero corrispondere tra loro oppure la dimensione del magnete potrebbe essere leggermente più piccola.
Le bobine già pronte dovrebbero corrispondere in termini di dimensioni ai magneti: dovrebbero essere leggermente più grandi dei magneti o di dimensioni uguali a loro
Lo spessore dello statore che realizziamo deve essere correttamente rapportato allo spessore dei magneti. Se lo statore viene ingrandito aumentando il numero di spire delle bobine, lo spazio interdisco aumenterà e il flusso magnetico diminuirà. Il risultato potrebbe essere questo: viene generata la stessa tensione, ma a causa della maggiore resistenza delle bobine riceveremo meno corrente.
Il compensato viene utilizzato per realizzare lo stampo dello statore. Tuttavia, i settori per le bobine possono essere contrassegnati su carta utilizzando la plastilina come bordi.
Se si posiziona il tessuto in fibra di vetro sopra le bobine nella parte inferiore dello stampo, la resistenza del prodotto aumenterà. Prima dell'applicazione resina epossidicaÈ necessario lubrificare lo stampo con vaselina o cera, quindi la resina non si attaccherà allo stampo. Alcune persone usano nastro adesivo o pellicola invece del lubrificante.
Le bobine sono fissate tra loro. In questo caso vengono evidenziate le estremità delle fasi. I sei fili tirati fuori dovrebbero essere collegati a stella o triangolo. Rotante generatore assemblato mano, lo testano. Se la tensione è 40 V, la corrente sarà di circa 10 ampere.
Assemblaggio finale del dispositivo
La lunghezza dell'albero finito dovrebbe essere di circa 6-12 metri. Con tali parametri, la sua base deve essere concretizzata. Il mulino a vento stesso verrà fissato in cima all'albero.
Per poterlo raggiungere in caso di guasto è necessario provvedere alla base dell'albero montatura speciale, che ti permetterà di alzare e abbassare il tubo utilizzando un argano a mano.
L'albero con il generatore eolico attaccato si erge in alto, ma il prudente maestro ce l'ha fatta dispositivo speciale, che permette, all'occorrenza, di abbassare la struttura a terra
Per fare una vite, puoi usare Tubo in PVC diametro 160 mm. Verrà utilizzato per tagliare dalla sua superficie un'elica di due metri composta da sei pale. È meglio sviluppare sperimentalmente la forma delle lame. L'obiettivo è aumentare la coppia ai bassi regimi.
L'elica deve essere protetta dal vento eccessivo. Per risolvere questo problema, utilizzare una coda pieghevole. L'energia generata viene immagazzinata nelle batterie.
Abbiamo fornito ai nostri lettori due opzioni per i generatori eolici da 220 V autocostruiti, che godono di maggiore attenzione non solo da parte dei proprietari di case di campagna, ma anche dei normali residenti estivi.
Entrambi i modelli di turbine eoliche sono efficaci a modo loro. Particolarmente buoni risultati questi dispositivi possono essere dimostrati nelle aree steppiche con frequenti e forti venti. Sono sufficientemente efficienti da essere utilizzati nell'organizzazione e nella fornitura di elettricità. E non sono così difficili da costruire con le tue mani.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Questo video mostra un esempio di una turbina eolica con asse di rotazione orizzontale. L'autore del dispositivo spiega in dettaglio le sfumature del design dell'installazione, realizzato a mano, e attira l'attenzione del pubblico sugli errori che possono essere commessi nel processo Fai da te generatore eolico, dà consigli pratici.
Tieni presente che raggiungere il dispositivo, sollevato ad un'altezza decente, non è così semplice. La reinstallazione di una turbina eolica di questo tipo sarà molto probabilmente problematica. Pertanto, il design pieghevole dell'albero in questo caso non sarà affatto superfluo.
Questo video mostra un mulino a vento rotante con un asse di rotazione verticale. Questa installazione è posizionata in basso, realizzata in modo originale ed è molto sensibile: anche un leggero vento mette in movimento le pale del dispositivo.
Se vivi in una zona dove i venti non sono considerati un fenomeno raro, utilizza questa particolare fonte energia alternativa potrebbe essere il più efficace per te. Gli esempi sopra riportati di mulini a vento fatti da sé dimostrano che realizzarli con le proprie mani non è così difficile. L’energia eolica è una risorsa rinnovabile e accessibile al pubblico che può e deve essere utilizzata.
Invitiamo i visitatori del sito interessati all'argomento dell'articolo ad esprimere le proprie opinioni nei commenti e porre domande sorte durante la lettura del materiale.
Ti mostrerò come assemblare un generatore da 220 volt semplice ma abbastanza potente.
Avrai bisogno di:
- motore a commutatore, se ne può avere un altro da 12 volt- attacco all'asse motore - mandrino portapunta
- UPS o inverter da 12 a 220
- Diodo da 10 ampere: D214, D242, D215, D232, KD203, ecc.
- fili
- bicicletta
- e preferibilmente una batteria da 12 volt
Assemblea:
- assicurare la bicicletta in modo che la ruota posteriore ruoti liberamente, appenderla- avvitare la cartuccia sull'asse del motore
- fissare il motore in modo che la cartuccia sia premuta saldamente contro la ruota, è possibile serrarla con una molla
- collegare il motore alla batteria: il filo negativo del motore al negativo della batteria, il filo positivo del motore all'anodo del diodo, il catodo del diodo al positivo della batteria
- collegare la batteria ad un gruppo di continuità o ad un inverter
Tutto! Puoi collegare utenze da 220 volt al gruppo di continuità e utilizzare l'elettricità! Non appena la batteria sarà scarica non dovrai fare altro che pedalare e la batteria si caricherà in circa un'ora.
Dove posso trovare le parti?
- il motore può essere acquistato presso un negozio di automobili: motore della ventola di raffreddamento. Non è costoso. E se lo vuoi quasi per niente, puoi girarlo in un punto di raccolta del metallo da una vecchia macchina.- gruppo di continuità da un personal PC, magari vecchio con batteria interna difettosa. Oppure un inverter 12-220, venduto nei negozi di automobili.
- Diodo da 10 ampere, ad esempio: D305, D214, D242, D243, D245, D215, D232,
D246, D203, D233, KD210, KD203, ecc. Venduto nei negozi di ricambi per radio. Oppure puoi svitarlo dalla vecchia attrezzatura.
La mia esperienza:
Ho usato questo generatore per diversi mesi e ha mostrato risultati piuttosto buoni! Corrente di carica La batteria era di circa 10 ampere e dipendeva da come pedalavi. Se lo giri lentamente ottieni 5 ampere, se lo giri il più velocemente possibile ottieni 20 ampere. Potenza media generatore - 120 watt. Consumatori a bassa potenza utilizzati principalmente:3 W - ricarica del telefono
- 5 W - ricevitore radio
- 7 W - ricarica e utilizzo del tablet
- 10 W - ricarica fotocamera, torcia e videocamera
- 12 W - lampadina a risparmio energetico
- 30 W - centro musicale
- 40 W - portatile
- 70 W - TV (accesa raramente)
Ho avuto abbastanza carica per quasi un giorno, dopodiché ho pedalato per un'ora e ho potuto nuovamente utilizzare l'elettricità.
Se qualcuno conosce altri metodi per generare elettricità a casa, per favore condividi nei commenti.