Elektrické generátory sú dodatočným zdrojom energie pre domácnosť. Ak sú hlavné energetické siete ďaleko, môže ich nahradiť. Časté výpadky prúdu si vynucujú inštaláciu generátorov striedavého prúdu.
Nie sú lacné, má zmysel minúť viac ako 10 000 rubľov? pre zariadenie, ak si viete vyrobiť generátor z elektromotora sami? Samozrejme, na to budú užitočné niektoré elektrotechnické zručnosti a nástroje. Hlavná vec je, že nemusíte míňať peniaze.
Jednoduchý generátor si môžete zostaviť vlastnými rukami, bude to dôležité, ak potrebujete pokryť dočasný nedostatok elektriny. Nie je vhodný pre vážnejšie prípady, nakoľko nemá dostatočnú funkčnosť a spoľahlivosť.
Pri ručnom montážnom procese je samozrejme veľa ťažkostí. Požadované diely a nástroje nemusia byť dostupné. Nedostatok skúseností a zručností v takejto práci môže byť zastrašujúci. Ale silná túžba bude hlavným stimulom a pomôže prekonať všetky postupy náročné na prácu.
Implementácia generátora a princíp jeho činnosti
V dôsledku elektromagnetickej indukcie sa a elektrický prúd. Stáva sa to preto, že vinutie sa pohybuje v umelo vytvorenom magnetickom poli. Toto je princíp fungovania elektrického generátora.
Generátor je poháňaný spaľovacím motorom. nízky výkon. Môže jazdiť na benzín, plyn alebo naftu.
Elektrický generátor má rotor a stator. Magnetické pole sa vytvára pomocou rotora. Sú na ňom pripevnené magnety. Stator je stacionárna časť generátora a pozostáva zo špeciálnych oceľových dosiek a cievky. Medzi rotorom a statorom je malá medzera.
Existujú dva typy elektrických generátorov. Prvý má synchrónne otáčanie rotora. Má komplexný dizajn a nízka účinnosť. V druhom type sa rotor otáča asynchrónne. Princíp fungovania je jednoduchý.
Asynchrónne motory strácajú minimálnu energiu, zatiaľ čo v synchrónne generátory miera straty dosahuje 11 %. Preto elektromotory s asynchrónne otáčanie Rotory sú veľmi obľúbené v domácich spotrebičoch a v rôznych továrňach.
Počas prevádzky môže dôjsť k napäťovým rázom, ktoré majú škodlivý vplyv na domáce spotrebiče. Na tento účel je na výstupných koncoch usmerňovač.
Asynchrónny generátor sa ľahko používa údržbu. Jeho telo je spoľahlivé a utesnené. Nemusíte sa obávať domácich spotrebičov, ktoré majú ohmickú záťaž a sú citlivé na prepätie. Vysoká účinnosť, a dlhá doba prevádzky robia zariadenie žiadaným a okrem toho ho možno zostaviť samostatne.
Čo budete potrebovať na zostavenie generátora? Najprv si musíte vybrať vhodný elektromotor. Dá sa zobrať z práčka. Nestojí za to robiť stator sami; je lepšie ho použiť hotové riešenie, kde sú vinutia.
Je dobré si ihneď urobiť dostatočné zásoby medené drôty a izolačné materiály. Pretože každý generátor bude produkovať napäťové rázy, bude potrebný usmerňovač.
Podľa pokynov pre generátor musíte urobiť výpočet výkonu sami. Takže budúce zariadenie problémy požadovaný výkon, treba mu dať otáčky o niečo vyššie ako menovitý výkon.
Použime tachometer a zapnime motor, aby ste zistili rýchlosť otáčania rotora. K výslednej hodnote je potrebné pripočítať 10 %, zabráni sa tak prehrievaniu motora.
Kondenzátory pomôžu udržať požadovanú úroveň napätia. Vyberajú sa v závislosti od generátora. Napríklad pre výkon 2 kW bude potrebná kapacita kondenzátora 60 μF. Potrebujete 3 takéto diely s rovnakou kapacitou. Aby bolo zariadenie bezpečné, musí byť uzemnené.
Proces budovania
Všetko je tu jednoduché! Kondenzátory sú pripojené k elektromotoru v konfigurácii trojuholníka. Počas prevádzky musíte pravidelne kontrolovať teplotu puzdra. K jeho zahrievaniu môže dôjsť v dôsledku nesprávne zvolených kondenzátorových kondenzátorov.
Domáce generátor, ktorý nemá automatizáciu, musí byť neustále monitorovaný. Zahrievanie, ku ktorému dochádza v priebehu času, zníži účinnosť. Potom je potrebné dať zariadeniu čas na vychladnutie. Z času na čas by ste mali merať napätie, rýchlosť a prúd.
Nesprávne vypočítané charakteristiky nie sú schopné poskytnúť zariadeniu potrebný výkon. Preto pred začatím montáže by ste mali vykonať kreslenie a zásobiť sa schémami.
Je dosť možné, že domáce zariadenie bude sprevádzať časté poruchy. To by nemalo byť prekvapujúce, pretože je prakticky nemožné dosiahnuť hermeticky uzavretú inštaláciu všetkých prvkov elektrického generátora doma.
Takže dúfam, že je teraz jasné, ako vyrobiť generátor z elektrického motora. Ak chcete navrhnúť zariadenie, ktorého výkon by mal stačiť na súčasné fungovanie domáce spotrebiče A osvetľovacie lampy, alebo stavebné náradie, potom musíte spočítať ich silu a vybrať správny motor. Je žiaduce, aby mal malú rezervu výkonu.
Ak pri manuálna montáž zlyhal elektrický generátor, nezúfajte. Na trhu je ich veľa moderné modely, ktoré si nevyžadujú stály dohľad. Môžu mať rôznu silu a sú celkom ekonomické. Na internete sú fotografie generátorov, ktoré vám pomôžu odhadnúť rozmery zariadenia. Jediným negatívom je ich vysoká cena.
Fotografie DIY generátorov
Nie je potrebné hľadať výhody vlastného plynového generátora, ležia na povrchu.
Majitelia garáží letné chatky, súkromné domy (za predpokladu, že tieto objekty majú nespoľahlivé napájanie, prípadne nie sú elektrifikované vôbec) už dávno oceňujú výhody záložného napájania.
Aj keď bývaš v chatová obec Pri normálnej dodávke elektriny sú možné núdzové situácie. Strata energie na dlhú dobu povedie v lete k znehodnoteniu potravín v chladničke a v zime k poruche vykurovacieho kotla.
Preto mnohí majitelia domov kupujú priemyselné generátory, ktorých náklady nemožno nazvať ekonomickými.
Ďalším smerom mobilných elektrární je turistika, expedície a vykonávanie prác pomocou elektrického náradia v autonómnom režime.
Toto užitočné zariadenie nie je príliš komplexné zariadenia, takže je celkom možné zostaviť plynový generátor vlastnými rukami vrátane 220 V.
Samozrejme hlavný dôvod takýmto rozhodnutím je túžba šetriť. Ak si komponenty pre mobilnú elektráreň kúpite v obchode, náklady na diely prevýšia úsporu pri montáži.
Preto sa domáci generátor plynu stane ziskovým iba vtedy, ak má shareware komponenty.
Najdrahšie náhradné diely sú: pohon (benzínový motor) a elektromotor, ktorý bude fungovať ako generátor. To sú tie, ktoré je potrebné vybrať z „koša“, ktorý je k dispozícii v skladoch.
Akú elektráreň je možné vybrať pre generátor?
V prvom rade - moc. V mobilných elektrárňach sa používa tento pomer: na každý vyrobený kilowatt elektriny (nie v špičkovom, ale v normálnom režime) sa dodajú 2-3 l/s motora.
Dôležité! Tento podiel funguje so správne vybranými komponentmi a minimálne straty. Treba pripomenúť, že aj najviac lacný generátor z Nebeskej ríše, ktorú navrhli inžinieri.
Benzínové generátory sa spravidla vyvíjajú ako komplex, to znamená, že generátorový prvok je vyvinutý pre konkrétny motor. Pre domáca inštalácia mali by ste zvoliť koeficient 2-4 l/s na 1 kilowatt energie. V opačnom prípade pri plnom zaťažení motor rýchlo zlyhá.
Pre potreby výstavby súkromnej obytnej budovy alebo chaty môže potrebovať domáci majster samostatný zdroj elektrickej energie, ktoré si môžete kúpiť v obchode alebo zostaviť vlastnými rukami z dostupných dielov.
Domáci generátor schopné poháňať energiu benzínu, plynu alebo nafty. K tomu musí byť pripojený k motoru cez spojku tlmiacu nárazy, ktorá zaisťuje plynulé otáčanie rotora.
Ak to miestni dovolia prírodné podmienky fúka napríklad častý vietor alebo je blízko zdroj tečúcou vodou, potom môžete vytvoriť veternú alebo hydraulickú turbínu a pripojiť ju k asynchrónnej trojfázový motor na výrobu elektriny.
Kvôli podobné zariadenie budete mať neustále fungujúci alternatívny zdroj elektriny. Zníži spotrebu energie z verejných sietí a umožní vám ušetriť na jej platbe.
V niektorých prípadoch je prípustné použiť jednofázové napätie na otáčanie elektromotora a prenos krútiaceho momentu na domáci generátor na vytvorenie vlastnej trojfázovej symetrickej siete.
Ako si vybrať asynchrónny motor pre generátor na základe konštrukcie a charakteristík
Technologické vlastnosti
Základom domáceho generátora je asynchrónny trojfázový elektromotor s:
- fáza;
- alebo rotor vo veveričke.
Statorové zariadenie
Magnetické jadrá statora a rotora sú vyrobené z izolovaných elektrooceľových platní, v ktorých sú vytvorené drážky na uloženie drôtov vinutia.
Tri samostatné statorové vinutia môžu byť pripojené z výroby podľa nasledujúcej schémy:
- hviezdy;
- alebo trojuholník.
Ich svorky sú spojené vo vnútri svorkovnice a prepojené prepojkami. Je tu nainštalovaný aj napájací kábel.
V niektorých prípadoch môžu byť vodiče a káble pripojené iným spôsobom.
Do každej fázy asynchrónneho motora sa privádza symetrické napätie, posunuté pozdĺž uhla o tretinu kruhu. Vytvárajú prúdy vo vinutí.
Je vhodné vyjadriť tieto veličiny vo vektorovej forme.
Vlastnosti konštrukcie rotora
Motory s vinutým rotorom
Sú vybavené vinutím vyrobeným ako statorové vinutie a vodiče z každého sú pripojené k zberným krúžkom, ktoré zabezpečujú elektrický kontakt so štartovacím a nastavovacím obvodom cez tlakové kefy.
Tento dizajn je pomerne náročný na výrobu a nákladný. Vyžaduje pravidelné monitorovanie prevádzky a kvalifikovanú údržbu. Z týchto dôvodov nemá zmysel používať ho v tomto dizajne pre domáci generátor.
Ak však existuje podobný motor a nie je preň iné využitie, potom môžu byť vodiče každého vinutia (tie konce, ktoré sú spojené s krúžkami) medzi sebou skratované. Takto sa navinutý rotor zmení na skratovaný. Môže byť pripojený podľa ľubovoľnej schémy uvedenej nižšie.
Motory vo veveričke
Vo vnútri drážok magnetického obvodu rotora sa naleje hliník. Vinutie je vyrobené vo forme otočnej klietky veveričky (pre ktorú dostal taký dodatočný názov) s prepojovacími krúžkami, ktoré sú na koncoch skratované.
Toto je najjednoduchší obvod motora, ktorý nemá žiadne pohyblivé kontakty. Vďaka tomu funguje dlhodobo bez zásahu elektrikárov a vyznačuje sa zvýšenou spoľahlivosťou. Odporúča sa použiť na vytvorenie domáceho generátora.
Značky na kryte motora
Aby domáci generátor fungoval spoľahlivo, musíte venovať pozornosť:
- , charakterizujúce kvalitu ochrany bývania pred vplyvmi prostredia;
- spotreba energie;
- rýchlosť;
- schéma zapojenia vinutia;
- prípustné zaťažovacie prúdy;
- Účinnosť a kosínus φ.
Princíp činnosti asynchrónneho motora ako generátora
Jeho implementácia je založená na metóde reverzibility elektrický stroj. Ak motor, odpojený od sieťového napätia, začne násilne otáčať rotor pri konštrukčnej rýchlosti, potom sa vo vinutí statora indukuje EMF v dôsledku prítomnosti zvyškovej energie magnetického poľa.
Ostáva už len pripojiť na vinutia kondenzátorovú banku zodpovedajúceho výkonu a cez ne bude tiecť kapacitný vedúci prúd, ktorý má magnetizačný charakter.
Aby došlo k samobudeniu generátora a aby sa na vinutiach vytvoril symetrický systém trojfázových napätí, je potrebné zvoliť kapacitu kondenzátorov väčšiu ako určitá kritická hodnota. Výstupný výkon je okrem jeho hodnoty prirodzene ovplyvnený aj konštrukciou motora.
Pre normálnu tvorbu trojfázovej energie s frekvenciou 50 Hz je potrebné udržiavať otáčky rotora, ktoré prevyšujú asynchrónnu zložku o veľkosť sklzu S, ktorá leží v rozsahu S=2÷10%. Musí sa udržiavať na úrovni synchrónnej frekvencie.
Odchýlka sínusoidy od štandardnej hodnoty frekvencie negatívne ovplyvní činnosť zariadenia s elektromotory: píly, lietadlá, rôzne stroje a transformátory. Toto nemá prakticky žiadny vplyv na odporové zaťaženie vykurovacích telies a žiaroviek.
Schémy elektrického zapojenia
V praxi sa používajú všetky bežné spôsoby pripojenia statorových vinutí asynchrónneho motora. Výberom jedného z nich tvoria rôzne podmienky na prevádzku zariadenia a generovanie napätia určitých hodnôt.
Hviezdicové obvody
Populárna možnosť pripojenia kondenzátorov
Schéma zapojenia indukčného motora s vinutím zapojeným do hviezdy pre prevádzku ako generátor trojfázová sieť má štandardný vzhľad.
Schéma asynchrónneho generátora s kondenzátormi pripojenými k dvom vinutiam
Táto možnosť je pomerne populárna. Umožňuje napájať tri skupiny spotrebiteľov z dvoch vinutí:
- dve napätia 220 voltov;
- jedna - 380.
Pracovné a štartovacie kondenzátory sú pripojené k obvodu pomocou samostatných spínačov.
Na základe toho istého obvodu môžete vytvoriť domáci generátor pripojením kondenzátorov k jednému vinutiu asynchrónneho motora.
Trojuholníkový diagram
Pri montáži statorových vinutí do hviezdnej konfigurácie bude generátor produkovať trojfázové napätie 380 voltov. Ak ich prepnete na trojuholník, potom - 220.
Tri schémy zobrazené na obrázkoch vyššie sú základné, ale nie jediné. Na ich základe možno vytvárať ďalšie spôsoby pripojenia.
Ako vypočítať charakteristiky generátora na základe výkonu motora a kapacity kondenzátora
Na vytvorenie normálnych podmienkach pri prevádzke elektrického stroja je potrebné zachovať rovnomernosť jeho menovitého napätia a výkonu v režime generátora a elektromotora.
Na tento účel sa kapacita kondenzátorov vyberá s prihliadnutím na výstup, ktorý produkujú. jalový výkon Q pri rôznych zaťaženiach. Jeho hodnota sa vypočíta podľa výrazu:
Q=2π∙f∙C∙U 2
Z tohto vzorca, ktorý pozná výkon motora, aby sa zabezpečilo plné zaťaženie, môžete vypočítať kapacitu banky kondenzátorov:
С=Q/2π∙f∙U 2
Treba však brať do úvahy prevádzkový režim generátora. Pri voľnobehu budú kondenzátory zbytočne zaťažovať vinutia a zahrievať ich. To vedie k veľkým stratám energie a prehrievaniu konštrukcie.
Na odstránenie tohto javu sú kondenzátory zapojené v etapách, pričom ich počet sa určuje v závislosti od použitého zaťaženia. Na zjednodušenie výberu kondenzátorov na spustenie asynchrónneho motora v režime generátora bola vytvorená špeciálna tabuľka.
| Výkon generátora (kVA) | Režim plného zaťaženia | Režim nečinnosti | ||||
| cos φ=0,8 | cos φ=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 |
Štartovacie kondenzátory série K78-17 a podobné s prevádzkovým napätím 400 voltov alebo viac sú vhodné na použitie ako súčasť kapacitnej batérie. Je úplne prijateľné nahradiť ich kovovými papierovými náprotivkami s príslušnými nominálnymi hodnotami. Budú musieť byť zostavené paralelne.
Používajte modely elektrolytické kondenzátory Nestojí za to pracovať v obvodoch asynchrónneho domáceho generátora. Sú určené pre reťaze DC, a pri prechode cez sínusoidu meniacu smer rýchlo zlyhajú.
Na ich pripojenie na takéto účely existuje špeciálna schéma, keď je každá polvlna nasmerovaná diódami na vlastnú zostavu. Ale je to dosť komplikované.
Dizajn
Autonómne zariadenie elektrárne musí plne podporovať prevádzkové zariadenie a musí byť vykonávané ako jeden modul vrátane sklopného elektrického panelu so zariadeniami:
- merania - s voltmetrom do 500 voltov a frekvenčným meračom;
- spínanie záťaže - tri spínače (jeden spoločný dodáva napätie z generátora do obvodu spotrebiča a ďalšie dva pripájajú kondenzátory);
- ochrana - odstránenie následkov skratov alebo preťažení a) ochrana pracovníkov pred porušením izolácie a fázovým potenciálom, ktorý sa dostane do krytu.
Redundancia hlavného napájacieho zdroja
Pri vytváraní domáceho generátora je potrebné zabezpečiť jeho kompatibilitu s uzemňovacím obvodom pracovného zariadenia a keď výdrž batérie– bezpečne pripojte k .
Ak je vytvorená elektráreň na záložné napájanie zariadení pracujúcich zo štátnej siete, mala by sa používať pri odpojení napätia z vedenia a pri obnovení by sa mala zastaviť. Na tento účel stačí nainštalovať spínač, ktorý ovláda všetky fázy súčasne alebo pripojiť komplexný systém automatické zapnutie záložného napájania.
Výber napätia
380 voltový obvod má zvýšené nebezpečenstvoľudská porážka. Používa sa v extrémnych prípadoch, keď nie je možné vyjsť s hodnotou fázy 220.
Preťaženie generátora
Takéto režimy vytvárajú nadmerné zahrievanie vinutí s následným zničením izolácie. Vyskytujú sa, keď sú prúdy prechádzajúce vinutím prekročené v dôsledku:
- nesprávny výber kapacity kondenzátora;
- pripojenie vysokovýkonných spotrebiteľov.
V prvom prípade je potrebné pozorne sledovať tepelné podmienky počas nečinnosti. Ak dôjde k nadmernému zahrievaniu, je potrebné upraviť kapacitu kondenzátorov.
Vlastnosti pripojenia spotrebiteľov
Celkový výkon trojfázového generátora pozostáva z troch častí generovaných v každej fáze, čo je 1/3 celku. Prúd prechádzajúci jedným vinutím by nemal prekročiť menovitú hodnotu. Toto sa musí brať do úvahy pri pripájaní spotrebiteľov a ich rovnomernej distribúcii medzi fázami.
Keď je domáci generátor navrhnutý tak, aby fungoval na dvoch fázach, nemôže bezpečne vyrábať elektrinu viac ako 2/3 celkovej hodnoty, a ak je zapojená iba jedna fáza, potom iba 1/3.
Ovládanie frekvencie
Frekvenčný merač vám umožňuje sledovať tento indikátor. Ak nie je nainštalovaný v dizajne domáceho generátora, môžete použiť nepriamu metódu: pri voľnobehu výstupné napätie presahuje nominálne 380/220 o 4–6% pri frekvencii 50 Hz.
Jednu z možností výroby domáceho generátora z asynchrónneho motora a jeho schopnosti ukazujú vo svojom videu majitelia kanálov Maria a Alexander Kostenko.
Tovar
(13 hlasov, priemer: 4,5 z 5)Je ťažké si nevšimnúť, ako sa stabilita dodávok elektriny do prímestských zariadení líši od poskytovania elektriny mestským budovám a podnikom. Priznajte sa, že ste sa ako majiteľ privátu či chaty neraz stretli s prerušením prevádzky, s tým spojenými nepríjemnosťami a poškodením zariadenia.
Vymenované negatívne situácie spolu s dôsledkami už nebudú komplikovať život milovníkom prírodných priestorov. Navyše s minimálnou prácnosťou a finančné náklady. Ak to chcete urobiť, musíte to urobiť veterný generátor elektrina, o ktorej podrobne hovoríme v článku.
Podrobne sme popísali možnosti výroby systému, ktorý je užitočný v domácnosti a eliminuje energetickú závislosť. Podľa našich rád môže neskúsený človek postaviť veterný generátor vlastnými rukami. domáci kutil. Toto praktické zariadenie vám pomôže výrazne znížiť vaše každodenné výdavky.
Alternatívne zdroje energia je snom každého letného obyvateľa alebo majiteľa domu, ktorého pozemok sa nachádza ďaleko od centrálnych sietí. Keď však dostaneme účty za elektrinu spotrebovanú v mestskom byte a pozrieme sa na zvýšené tarify, uvedomíme si, že veterný generátor vytvorený pre domáce potreby by nám neublížil.
Po prečítaní tohto článku si možno svoj sen splníte.
Veterný generátor - skvelé riešenie na zabezpečenie prímestského zariadenia elektrinou. Navyše v niektorých prípadoch je jeho inštalácia jediným možným riešením.
Aby sme neplytvali peniazmi, námahou a časom, rozhodnime sa: existujú nejaké vonkajšie okolnosti, ktoré nám budú pri prevádzke veterného generátora vytvárať prekážky?
Na zabezpečenie elektrickej energie pre letný dom alebo malú chatu stačí, ktorého výkon nepresiahne 1 kW. Takéto zariadenia v Rusku sa rovnajú výrobkom pre domácnosť. Ich inštalácia nevyžaduje certifikáty, povolenia ani žiadne dodatočné schválenia.
Princíp činnosti veternej turbíny
Veterný generátor alebo veterná elektráreň (WPP) je zariadenie, ktoré slúži na premenu kinetickej energie prúdenia vetra na mechanickú energiu. Výsledná mechanická energia otáča rotor a premieňa sa na elektrickú formu, ktorú potrebujeme.
Princíp činnosti a zariadenia sú podrobne popísané v článku, ktorý odporúčame prečítať.
Veterná turbína obsahuje:
- lopatky tvoriace vrtuľu,
- rotujúci rotor turbíny,
- os generátora a samotný generátor,
- invertor, ktorý konvertuje AC v konštantnom režime, používa sa na nabíjanie batérií,
- batérie.
Podstata veterných turbín je jednoduchá. Pri otáčaní rotora vzniká trojfázový striedavý prúd, ktorý potom prechádza cez regulátor a nabíja sa batérie DC. Invertor potom konvertuje prúd tak, aby ho bolo možné spotrebovať na napájanie svetiel, rádií, televízorov, mikrovlniek atď.
Detailný dizajn veterného generátora s horizontálnou osou otáčania vám umožňuje jasne si predstaviť, ktoré prvky prispievajú k premene kinetickej energie na mechanickú a potom na elektrickú.
Vo všeobecnosti je princíp činnosti veterného generátora akéhokoľvek typu a konštrukcie nasledovný: počas procesu otáčania sa na lopatky vyskytujú tri typy silových účinkov: brzdenie, impulz a zdvíhanie.
Tento diagram činnosti veternej turbíny vám umožňuje pochopiť, čo sa stane s elektrinou vyrobenou prevádzkou veterného generátora: časť sa akumuluje a druhá sa spotrebuje.
Posledné dve sily prekonávajú brzdnú silu a uvádzajú zotrvačník do pohybu. Na stacionárnej časti generátora vytvára rotor magnetické pole, takže vodičmi preteká elektrický prúd.
Galéria obrázkov
Klasifikácia typov generátorov energie
Existuje niekoľko kritérií, podľa ktorých sa veterné elektrárne klasifikujú. Ako si vybrať najlepšia možnosť zariadenia pre majetok krajiny sú podrobne popísané na jednej z našich webových stránok.
Takže veterné mlyny sa líšia v:
- počet lopatiek vrtule;
- materiály na výrobu čepelí;
- umiestnenie osi rotácie vzhľadom na povrch zeme;
- vlastnosť stúpania skrutky.
Existujú modely s jednou, dvoma, tromi čepeľami a viacerými čepeľami.
Produkty s veľké množstvo Lopatky sa začnú otáčať aj pri slabom vetre. Zvyčajne sa používajú pri práci, kde je samotný proces otáčania dôležitejší ako výroba elektriny. Napríklad na ťažbu vody z hlbokých vrtov.
Ukazuje sa, že lopatky veterného generátora môžu byť vyrobené nielen z tvrdých materiálov, ale aj z cenovo dostupnej tkaniny
Lopatky môžu byť plachtové alebo tuhé. Plachetnicové produkty sú oveľa lacnejšie ako pevné, ktoré sú vyrobené z kovu alebo sklolaminátu. Musia sa však veľmi často opravovať: sú krehké.
Pokiaľ ide o umiestnenie osi rotácie vzhľadom na zemský povrch, rozlišujú sa aj horizontálne modely. A v tomto prípade má každá odroda svoje výhody: vertikálne reagujú citlivejšie na každý závan vetra, ale horizontálne sú výkonnejšie.
Veterné generátory sú rozdelené podľa stupňových charakteristík na modely s pevným a variabilným stúpaním. Variabilný rozstup vám umožňuje výrazne zvýšiť rýchlosť otáčania, ale táto inštalácia má zložitý a masívny dizajn. Veterné turbíny s pevným sklonom sú jednoduchšie a spoľahlivejšie.
Galéria obrázkov
Veterná elektrická inštalácia typu rotora
Poďme zistiť, ako vyrobiť jednoduchý veterný mlyn s vertikálnou osou otáčania typu rotora vlastnými rukami. Tento model môže dobre spĺňať potreby elektrickej energie záhradný domček, rôzne prístavby, a tiež zvýrazniť v temný čas dní miestnej oblasti a záhradné chodníky.
Lopatky tejto inštalácie rotorového typu s vertikálnou osou otáčania sú jednoznačne vyrobené z prvkov vyrezaných z kovového valca
Naším cieľom je vyrobiť veternú turbínu s maximálnym výkonom 1,5 kW.
Na to budeme potrebovať nasledujúce prvky a materiály:
- 12 V automobilový generátor;
- 12 V gélová alebo kyselinová batéria;
- polohermetický spínač typu „tlačidlo“ pre 12 V;
- menič 700 W – 1500 W a 12V – 220V;
- vedro, panvica veľký objem alebo inej priestrannej nádoby z nehrdzavejúca oceľ alebo vyrobené z hliníka;
- relé výstražnej kontrolky nabíjania auta alebo batérie;
- voltmeter do auta (môžete použiť ktorýkoľvek);
- skrutky s maticami a podložkami;
- drôty s prierezom 4 mm2 a 2,5 mm;
- dve svorky na upevnenie generátora na stožiar.
V procese dokončovania práce budeme potrebovať brúsku alebo nožnice na kov, stavebnú ceruzku alebo značku, zvinovací meter, rezačky drôtu, vŕtačku, vŕtačku, kľúče a skrutkovač.
Ovládač pre systém, ktorý vyrába elektrinu, si môžete zostaviť aj sami. Článok vám predstaví pravidlá a výrobné schémy, s obsahom ktorých vám odporúčame oboznámiť sa.
Počiatočná fáza výroby inštalácie
Výroba domáci veterný mlyn začneme tým, že vezmeme veľkú kovovú nádobu cylindrický. Zvyčajne sa na tento účel používa stará vriaca voda, vedro alebo panvica. To bude základom pre naše budúce veterné turbíny.
Pomocou meracej pásky a stavebnej ceruzky (označovača) naneste značky: rozdeľte našu nádobu na štyri rovnaké časti.
Pri rezaní v súlade s pokynmi obsiahnutými v texte za žiadnych okolností neprerezávajte kov úplne.
Kov bude musieť byť rezaný. Na to môžete použiť brúsku. Nepoužíva sa na rezanie nádob z pozinkovanej ocele alebo lakovaného plechu, pretože tento druh kovu sa určite prehrieva. Pre takéto prípady je lepšie použiť nožnice. Čepele vystrihneme, ale neprerežeme úplne.
Súčasne s pokračovaním prác na nádrži prerobíme kladku generátora. V spodnej časti bývalej panvy a v kladke musíte označiť a vyvŕtať otvory pre skrutky. K práci v tejto fáze je potrebné pristupovať s maximálnou opatrnosťou: všetky otvory musia byť umiestnené symetricky, aby počas otáčania inštalácie nedošlo k nerovnováhe.
Takto vyzerajú čepele iného dizajnu so zvislou osou otáčania. Každá čepeľ sa vyrába samostatne a potom sa montuje do spoločného zariadenia
Čepele ohneme, aby príliš nevytŕčali. Keď vykonávame túto časť práce, určite berieme do úvahy, ktorým smerom sa bude generátor otáčať.
Zvyčajne je smer jeho otáčania v smere hodinových ručičiek. Uhol ohybu lopatiek ovplyvňuje oblasť vplyvu prúdenia vzduchu a rýchlosť otáčania vrtule.
Teraz musíte na kladku pripevniť vedro s čepeľami pripravenými na prácu. Generátor inštalujeme na stožiar a upevňujeme ho svorkami. Zostáva len pripojiť vodiče a zostaviť obvod. Buďte pripravení zapísať si schému zapojenia, farby vodičov a označenia kolíkov. Neskôr to určite budete potrebovať. Drôty upevňujeme na stožiar zariadenia.
Na pripojenie batérie je potrebné použiť vodiče s prierezom 4 mm². Stačí odobrať segment s dĺžkou 1 meter. To je dosť.
A za účelom pripojenia záťaže k sieti, ktorá zahŕňa napríklad osvetlenie a elektrické spotrebiče, postačujú vodiče s prierezom 2,5 mm². Nainštalujte menič (konvertor). Na to budete potrebovať aj 4 mm² drôt.
Výhody a nevýhody modelu rotačného veterného mlyna
Ak ste urobili všetko starostlivo a dôsledne, potom bude tento veterný generátor úspešne fungovať. V tomto prípade počas jeho prevádzky nevzniknú žiadne problémy.
Ak použijete 1 000 W konvertor a 75 A batériu, táto inštalácia bude poskytovať elektrickú energiu tak kamerovým zariadeniam, ako aj alarm proti vlámaniu a dokonca aj pouličné osvetlenie.
Výhody tohto modelu sú:
- ekonomický;
- prvky možno ľahko vymeniť za nové alebo opraviť;
- na prevádzku nie sú potrebné žiadne špeciálne podmienky;
- spoľahlivé v prevádzke;
- poskytuje úplný akustický komfort.
Existujú aj nevýhody, ale nie príliš veľa z nich: výkon tohto zariadenia nie je príliš vysoký a má značnú závislosť od náhlych poryvov vetra. Vzduchové prúdy môžu jednoducho odtrhnúť improvizovanú vrtuľu.
Aby ste pred začatím práce presne vybrali model veterného generátora požadovaného výkonu, odporúčame použiť vzorce uvedené v odporúčanom článku.
Montáž axiálnej veternej turbíny na neodýmové magnety
Keďže neodymové magnety sa v Rusku objavili pomerne nedávno, nie tak dávno sa začali vyrábať axiálne veterné generátory so statormi bez železa.
Vzhľad magnetov spôsobil nával dopytu, ale postupne sa trh nasýtil a cena tohto produktu začala klesať. Sprístupnil sa remeselníkom, ktorí si ho ihneď prispôsobili svojim rôznym potrebám.
Axiálna veterná turbína na neodymových magnetoch s horizontálnou osou otáčania je zložitejšia konštrukcia, ktorá si vyžaduje nielen zručnosť, ale aj určité znalosti
Ak máte náboj zo starého auta s brzdovými kotúčmi, potom to vezmeme ako základ pre budúci axiálny generátor.
Predpokladá sa, že táto časť nie je nová, ale už bola použitá. V tomto prípade je potrebné ho rozobrať, skontrolovať a premazať ložiská, dôkladne vyčistiť usadeniny a všetku hrdzu. Pripravený generátor nezabudni maľovať.
Náboj s brzdovými kotúčmi sa spravidla dostáva k remeselníkom ako jedna zo súčastí starého auta, ktoré bolo zošrotované, a preto potrebuje dôkladné čistenie
Rozloženie a zaistenie magnetov
Neodymové magnety musia byť nalepené na rotorových diskoch. Pre našu prácu si vezmeme 20 magnetov 25x8mm.
Samozrejme je možné použiť aj iný počet palíc, ale je potrebné dodržať dodržiavanie pravidiel: počet magnetov a pólov v jednofázovom generátore by mal byť rovnaký, ale ak hovoríme o trojfázovom modeli, potom by mal byť pomer pólov k cievkam 2/3 alebo 4/3.
Pri umiestňovaní magnetov sa póly striedajú. Dôležité je neurobiť chybu. Ak si nie ste istí, že prvky umiestnite správne, vytvorte si šablónu nápovedy alebo aplikujte sektory priamo na samotný disk.
Ak máte na výber, kúpte si radšej obdĺžnikové ako okrúhle magnety. V obdĺžnikových modeloch je magnetické pole sústredené po celej dĺžke a v okrúhlych modeloch v strede.
Protiľahlé magnety musia mať rôzne póly. Nič nepomýlite, ak ich pomocou fixky označíte znamienkami mínus alebo plus. Ak chcete určiť póly, vezmite magnety a priblížte ich k sebe.
Ak povrchy priťahujú, dajte na ne plus, ak odpudzujú, označte ich mínusmi. Pri umiestňovaní magnetov na disky striedajte póly.
Magnety sú inštalované v súlade s pravidlom striedania, plastelínové strany sú umiestnené pozdĺž vonkajšieho a vnútorného obvodu: výrobok je pripravený na plnenie epoxidovou živicou
Na bezpečné upevnenie magnetu je potrebné použiť kvalitné a čo najpevnejšie lepidlo.
Na zvýšenie spoľahlivosti fixácie môžete použiť epoxidovú živicu. Mal by sa zriediť podľa pokynov v návode a naplniť ním na disku. Živica by mala pokrývať celý kotúč, ale nemala by z neho stekať. Možnosť kvapkania predídete, ak kotúč oblepíte páskou alebo po jeho obvode vyrobíte dočasné plastelínové zábrany z polymérového pásika.
Jednofázové a trojfázové generátory
Ak porovnáme jednofázové a trojfázové statory, budú lepšie druhé. Jednofázový generátor pri zaťažení vibruje. Príčinou vibrácií je rozdiel v amplitúde prúdu, ktorý vzniká v dôsledku jeho nekonzistentného výstupu v čase.
Trojfázový model takúto nevýhodu nemá. Vyznačuje sa konštantným výkonom v dôsledku fáz, ktoré sa navzájom kompenzujú: keď sa prúd zvyšuje v jednom, v druhom klesá.
Podľa výsledkov testovania je výkon trojfázového modelu takmer o 50 % vyšší ako výkon jednofázového modelu. Ďalšou výhodou tohto modelu je, že pri absencii zbytočných vibrácií sa zvyšuje akustický komfort pri prevádzke zariadenia pod záťažou.
To znamená, že trojfázový generátor počas prevádzky prakticky nehučí. Pri znížení vibrácií sa logicky zvyšuje životnosť zariadenia.
V boji medzi trojfázovými a jednofázovými zariadeniami vždy víťazí trojfázové, pretože počas prevádzky toľko nehučí a vydrží dlhšie ako jednofázové
Pravidlá navíjania cievky
Ak sa spýtate špecialistu, povie, že pred navíjaním cievok musíte vykonať starostlivý výpočet. Praktizujúci v tejto veci sa bude spoliehať na svoju intuíciu.
Vybrali sme generátor, ktorý nebol veľmi rýchly. Náš postup nabíjania pre dvanásťvoltovú batériu by mal začať pri 100-150 otáčkach za minútu. Takéto počiatočné údaje vyžadujú, aby celkový počet závitov všetkých cievok bol 1000-1200 kusov. Musíme len rozdeliť toto číslo medzi všetky cievky a určiť, koľko závitov bude na každej.
Veterný mlyn pri nízkych rýchlostiach môže byť výkonnejší, ak sa zvýši počet pólov. Frekvencia prúdových oscilácií v cievkach sa zvýši. Ak sa na navíjanie cievok použije drôt s väčším prierezom, odpor sa zníži a prúd sa zvýši. Nestrácajte zo zreteľa skutočnosť, že vyššie napätie môže "zožrať" prúd kvôli odporu vinutia.
Proces navíjania je možné zjednodušiť a zefektívniť, ak na tento účel použijete špeciálny stroj.
Nie je vôbec potrebné robiť taký rutinný proces, ako je navíjanie cievok ručne. Trocha vynaliezavosti a vynikajúci stroj, ktorý si ľahko poradí s navíjaním, sú už tam
Výkonové charakteristiky domácich generátorov sú výrazne ovplyvnené hrúbkou a počtom magnetov, ktoré sú umiestnené na diskoch. Celkový celkový výkon možno vypočítať navinutím jednej cievky a jej následným roztočením v generátore. Budúci výkon generátora je určený meraním napätia pri konkrétnych otáčkach bez zaťaženia.
Uveďme si príklad. S odporom 3 ohmy a 200 ot./min vychádza 30 voltov. Ak od tohto výsledku odpočítate 12 voltov napätia batérie, dostanete 18 voltov. Vydeľte tento výsledok 3 ohmy a získajte 6 ampérov. Hlasitosť je 6 ampérov a pôjde na batériu. Samozrejme, pri výpočte sme nebrali do úvahy straty v drôtoch a na diódovom mostíku: skutočný výsledok bude menší ako vypočítaný.
Zvyčajne sú cievky vyrobené okrúhle. Ak ich však trochu natiahnete, získate v sektore viac medi a zákruty budú rovnejšie. Ak porovnáte veľkosť magnetu a priemer vnútorného otvoru cievok, potom by sa mali navzájom zhodovať alebo môže byť veľkosť magnetu o niečo menšia.
Hotové cievky by mali zodpovedať veľkosti magnetov: mali by byť o niečo väčšie ako magnety alebo by sa mali rovnať veľkosti.
Hrúbka statora, ktorú vyrábame, musí správne súvisieť s hrúbkou magnetov. Ak sa stator zväčší zvýšením počtu závitov v cievkach, medzidiskový priestor sa zväčší a magnetický tok sa zníži. Výsledok môže byť takýto: generuje sa rovnaké napätie, ale kvôli zvýšenému odporu cievok dostaneme menej prúdu.
Na výrobu formy statora sa používa preglejka. Sektory pre zvitky však môžu byť označené na papieri pomocou plastelíny ako okrajov.
Ak umiestnite tkaninu zo sklenených vlákien na zvitky v spodnej časti formy, pevnosť produktu sa zvýši. Pred aplikáciou epoxidová živica Formu musíte namazať vazelínou alebo voskom, potom sa živica na formu neprichytí. Niektorí ľudia používajú namiesto lubrikantu pásku alebo fóliu.
Cievky sú navzájom pripevnené. V tomto prípade sú konce fáz vyvedené. Šesť vyvedených vodičov by malo byť zapojených do hviezdy alebo trojuholníka. Otáčanie zostavený generátor ruku, testujú to. Ak je napätie 40 V, prúd bude približne 10 ampérov.
Konečná montáž zariadenia
Dĺžka hotového stožiara by mala byť približne 6-12 metrov. Pri takýchto parametroch musí byť jeho základňa betónovaná. Samotný veterný mlyn bude pripevnený k vrcholu stožiara.
Aby bolo možné ho dosiahnuť v prípade poruchy, je potrebné zabezpečiť na základni stožiara špeciálny držiak, ktorý vám umožní zdvíhať a spúšťať potrubie pomocou ručného navijaka.
Stožiar s veterným generátorom, ktorý je k nemu pripojený, sa týči vysoko, ale obozretný majster urobil špeciálne zariadenie, čo umožňuje v prípade potreby spustiť konštrukciu na zem
Na výrobu skrutky môžete použiť PVC rúrka priemer 160 mm. Z jeho povrchu poslúži na odrezanie dvojmetrovej vrtule pozostávajúcej zo šiestich listov. Tvar lopatiek je lepšie vyvinúť sami experimentálne. Cieľom je zvýšiť krútiaci moment pri nízkych otáčkach.
Vrtuľa by mala byť chránená pred nadmerným vetrom. Ak chcete vyriešiť tento problém, použite skladací chvost. Vyrobená energia sa ukladá do batérií.
Našim čitateľom sme poskytli dve možnosti pre vlastnoručne vyrobené 220 V veterné generátory, ktoré sa tešia zvýšenej pozornosti nielen majiteľov vidieckych nehnuteľností, ale aj bežných letných obyvateľov.
Oba modely veterných turbín sú svojim spôsobom efektívne. Predovšetkým dobré výsledky tieto zariadenia možno predviesť v stepných oblastiach s častým a silný vietor. Sú dostatočne účinné na to, aby sa dali použiť pri organizovaní a dodávaní elektriny. A nie je také ťažké ich postaviť vlastnými rukami.
Závery a užitočné video na túto tému
Toto video ukazuje príklad veternej turbíny s horizontálnou osou otáčania. Autor zariadenia podrobne vysvetľuje nuansy dizajnu inštalácie vyrobenej ručne a upozorňuje divákov na chyby, ktoré sa môžu v tomto procese urobiť. vlastnoručne vyrobené veterný generátor, poskytuje praktické rady.
Upozorňujeme, že dostať sa k zariadeniu, zdvihnutému do slušnej výšky, nie je také jednoduché. Preinštalovanie takejto veternej turbíny bude s najväčšou pravdepodobnosťou problematické. Preto skladacia konštrukcia stožiara v tomto prípade nebude vôbec zbytočná.
Toto video ukazuje rotačný veterný mlyn so zvislou osou otáčania. Táto inštalácia je umiestnená nízko, je vyrobená originálnym spôsobom a je vysoko citlivá: dokonca aj mierny vietor uvedie lopatky zariadenia do pohybu.
Ak žijete v oblasti, kde sa vetry nepovažujú za zriedkavý jav, použite tento konkrétny zdroj alternatívnej energie môže byť pre vás najúčinnejší. Vyššie uvedené príklady vlastnoručne vyrobených veterných mlynov dokazujú, že ich výroba vlastnými rukami nie je taká náročná. Veterná energia je verejne dostupný a obnoviteľný zdroj, ktorý možno a treba využívať.
Pozývame návštevníkov stránky, ktorí sa zaujímajú o tému článku, aby vyjadrili svoje názory v komentároch a položili otázky, ktoré vznikli pri čítaní materiálu.
Ukážem vám, ako zostaviť jednoduchý, ale pomerne výkonný 220 voltový generátor.
Budete potrebovať:
- komutátorový motor, môžete mať ďalší na 12 voltov- uchytenie na os motora - skľučovadlo
- UPS alebo invertor od 12 do 220
- 10 ampérová dióda: D214, D242, D215, D232, KD203 atď.
- drôty
- bicykel
- a najlepšie 12 voltovú batériu
Montáž:
- bicykel zaistite tak, aby sa zadné koleso voľne otáčalo, zaveste- naskrutkujte kartušu na os motora
- upevnite motor tak, aby kazeta bola tesne pritlačená ku kolesu, môžete ju dotiahnuť pružinou
- pripojte motor k batérii: záporný vodič motora k záporu batérie, kladný vodič motora k anóde diódy, katóda diódy k kladnému pólu batérie
- pripojte batériu k neprerušiteľnému zdroju napájania alebo k meniču
Všetky! Môžete pripojiť 220 voltové spotrebiče k neprerušiteľnému zdroju napájania a používať elektrinu! Akonáhle sa batéria vybije, stačí šliapať do pedálov a batéria sa nabije približne za hodinu.
Kde môžem získať diely?
- motor je možné zakúpiť v obchode s automobilmi: motor chladiaceho ventilátora. Nie je to drahé. A ak ho chcete takmer za nič, potom ho môžete skrútiť v zberni kovov zo starého auta.- neprerušiteľné napájanie z osobného PC, možno starého so zlou internou batériou. Alebo menič 12 - 220, predávaný v predajniach áut.
- 10 ampérová dióda, napríklad: D305, D214, D242, D243, D245, D215, D232,
D246, D203, D233, KD210, KD203 atď. Predávajú sa v predajniach rádiových súčiastok. Alebo ho môžete odskrutkovať zo starého zariadenia.
Moja skúsenosť:
Tento generátor som používal niekoľko mesiacov a ukázal celkom dobré výsledky! Nabíjací prúd Batéria bola asi 10 ampérov a závisela od toho, ako ste šliapali. Ak ním otočíte pomaly, dostanete 5 ampérov, ak ho otočíte čo najrýchlejšie, dostanete 20 ampérov. Priemerný výkon generátor - 120 wattov. Používajú sa hlavne spotrebitelia s nízkou spotrebou energie:3 W - nabíjanie telefónu
- 5 W - rádiový prijímač
- 7 W - nabíjanie a používanie tabletu
- 10 W - nabíjanie fotoaparátu, baterky a videokamery
- 12 W - energeticky úsporná žiarovka
- 30 W - hudobné centrum
- 40 W - notebook
- 70 W - TV (zriedka sa zapína)
Mal som dostatok nabitia takmer na deň, potom som hodinu šliapal do pedálov a mohol som opäť používať elektrinu.
Ak niekto pozná iné spôsoby výroby elektriny doma, zdieľajte v komentároch.