kategorier: Deling av opplevelsen, Autonom strømforsyning
Antall visninger: 30664
Kommentarer til artikkelen: 0
Hvordan lage en gjør-det-selv vindgenerator
Vind er gratis energi! Så la oss bruke det til personlige formål. Hvis opprettelsen av et vindmøllepark i industriell skala er veldig dyrt, fordi i tillegg til generatoren, er det nødvendig med en rekke studier og beregninger, påfører ikke staten slike kostnader, og for investorer i landene i den tidligere Sovjetunionen vekker dette av en eller annen grunn ikke mye interesse. Privat kan du lage en mini-vindmølle for dine egne behov. Det er verdt å forstå at prosjektet med å konvertere hjemmet ditt til alternativ energi er et veldig kostbart selskap.
Som allerede sagt: du må gjøre langsiktige observasjoner og beregninger for å finne det optimale forholdet mellom størrelsene på vindhjulet og generatoren, egnet for ditt klima, vindrose og gjennomsnittlig årlig vindhastighet.
Effektiviteten til et vindkraftanlegg i en region kan variere betydelig, dette skyldes det faktum at vindens bevegelse ikke bare avhenger av klimasonen, men også av terrenget.
Du kan imidlertid finne ut hva vindkraften er til en lav pris ved å sette sammen en budsjettinstallasjon for å drive en laveffektbelastning, for eksempel en smarttelefon, lyspærer eller en radio. Med riktig tilnærming kan du levere strøm til et lite hus eller en sommerhus.
La oss se på hvordan du kan lage en enkel vindkraftinstallasjon med egne hender.
Lavdrevne vindmøller fra improviserte midler
En datakjøler er en elektronfri motor, som i sin opprinnelige form ikke representerer praktisk verdi.
Det må spoles på nytt, siden i originalen er viklingene koblet på riktig måte. Svingende spoler vekselvis:
-
med klokken;
-
mot klokken;
-
med klokken;
-
Mot klokken.
Du må koble tilgrensende spoler i serie, og det er enda bedre å vikle ett stykke ledning som går fra et spor til et annet. I dette tilfellet velger du tykkelsen på ledningen vilkårlig, det vil være bedre hvis du vikler så mange svinger som mulig, og dette er mulig når du bruker den minst tynne ledningen.
Utgangsspenningen fra en slik generator vil være variabel, og verdien avhenger av hastigheten (vindhastighet), installer en diode bro fra Schottky-dioder for å rette den til en konstant, vanlige dioder vil gjøre, men det vil være verre, fordi spenning fra 1 til 2 volt vil falle på dem.
Lyrisk digresjon, litt teori
Husk størrelsen på EMF er:
E = BLV,
hvor L er lengden på lederen plassert i et magnetfelt; V er magnetfeltets rotasjonshastighet;
Når du oppgraderer generatoren, kan du bare påvirke lederens lengde, det vil si antall omdreininger på hver av spolene. Antall svinger bestemmer utgangsspenningen, og trådtykkelsen bestemmer den maksimale strømbelastningen.
I praksis er det umulig å påvirke vindhastigheten. Imidlertid er det også en vei ut av denne situasjonen. Du kan, etter å ha lært deg den typiske vindstyrken for ditt område, designe en rotor som er egnet for omdreininger for et vindkraftanlegg, samt en girkasse eller en remdrift, for å sikre tilstrekkelige omdreininger for å generere spenningen du trenger.
VIKTIG: Raskere betyr ikke bedre !!! Hvis rotasjonshastigheten til vindgeneratoren er for høy, vil levetiden reduseres, smøreegenskapene til rotorbussene eller lagrene vil bli dårligere, og den vil komme seg fast, og viklingsisolasjonen i generatoren vil bryte raskest
Generatoren består av:
Vi øker kraften til generatoren fra en datakjøler
For det første, jo flere kniver og diameteren på hjulet, jo bedre, så se på 120 mm kjølere.
For det andre har vi allerede sagt at spenning også avhenger av magnetfeltet, faktum er at industrielle høykraftsgeneratorer har feltviklinger, og laveffektmagneter har sterke magneter. I kjøleren er magnetene ekstremt svake og tillater ikke oppnå gode resultater fra generatoren, og gapet mellom rotoren og statoren er veldig stort - ca 1 mm, og dette er med de allerede svake magnetene.
Løsningen på dette problemet er å endre designen til generatoren radikalt. Snarere er det bare et løpehjul som kreves fra en kjøler; som generator selv bruker vi en motor fra en skriver eller andre husholdningsapparater. De vanligste børstemotorene med eksitasjon av permanent magnet.
Som et resultat vil det se slik ut.
Kraften til en slik generator er nok til å drive LED-ene, radioen. Det vil ikke være nok å lade telefonen, telefonen viser ladeprosessen, men strømmen vil være ekstremt liten, opptil 100 Amper, med en vind på 5-10 meter per sekund.
Trinnmotor som vindgenerator
En trinnmotor er veldig vanlig i datamaskiner og husholdningsapparater, i forskjellige spillere, diskettstasjoner (gamle 5,25 ”-modeller er interessante), skrivere (spesielt matrisen), skannere, etc.
Disse motorene uten endringer kan fungere som en generator, de er en rotor med permanente magneter, og en stator med viklinger, et typisk tilkoblingsskjema for en trinnmotor i generatormodus er vist på figuren.
En 5 Volt-lineær stabilisator, type L7805, er installert i kretsen, som lar deg trygt koble mobiltelefoner til en slik vindmølle for å lade dem.
På bildet er en generator fra en trinnmotor med monterte kniver.
Motoren i et spesielt tilfelle med henholdsvis 4 utgangstråder, kretsen, under den. En motor med slike dimensjoner i generatormodus produserer omtrent 2 W med svak vind (vindhastighet på omtrent 3 m / s) og 5 m / s med sterk vind (opp til 10 m / s).
Her er forresten en lignende krets med en zenerdiode, i stedet for L7805. Lar deg lade Li-ion-batterier.
Forbedring av en hjemmelaget vindmølle
For at generatoren skal fungere mer effektivt, må du gjøre den til en ledeskaft og feste den på masten bevegelig. Når vindretningen endres, vil vindgeneratorens retning endres. Da oppstår følgende problem - kabelen som går fra generatoren til forbrukeren vil bli vridd rundt masten. For å løse dette må du oppgi en bevegelig kontakt. En ferdig løsning selges på Ebay og Aliexpress.
De tre nederste ledningene - ubevegelig, går ned, og den øvre bunten med ledninger - er bevegelige, en glidekontakt eller en børstemekanisme er installert inne. Hvis du ikke har muligheten til å kjøpe, vær smart og inspirert av beslutningen fra designerne av Lada-bilen, nemlig implementeringen av den bevegelige kontakten til signalknappen på rattet og gjør noe lignende. Eller bruk puten fra vannkokeren.
Ved å koble kontaktene får du en bevegelig kontakt.
Kraftig vindgenerator fra improviserte midler.
For å få mer kraft, kan du bruke to alternativer:
1. En generator fra en skrutrekker (10-50 W);
2. Vindgenerator fra en bilgenerator.
Bare en motor trengs fra en skrutrekker, alternativet ligner det forrige, du kan bruke vifteblad som en skrue, dette vil øke den totale effekten til installasjonen din.
Her er et eksempel på gjennomføringen av et slikt prosjekt:
Vær oppmerksom på hvordan girforskyvningen implementeres her - vindgeneratorakselen er plassert i røret, et gir er plassert i enden, som overfører rotasjon til det mindre giret som er festet til motorakselen. En økning i motorhastighet forekommer også i industrielle vindturbiner. Girkasser brukes overalt.
I et hjemmelaget miljø blir imidlertid det å produsere en girkasse et stort problem.Du kan fjerne girkassen fra elektroverktøyet, det trengs der for å senke høye omdreininger på akselen til kommutatormotoren til normale omdreininger av chucken på boret, eller skiven til kvernen:
En planetarisk girkasse er installert i boret;
-
Det er installert et vinkelgir i kvernen (det vil bli nyttig for installasjon av noen installasjoner og vil redusere belastningen fra halen på vindmøllen);
-
Gear fra en håndbor.
Denne versjonen av en hjemmelaget vindgenerator kan allerede lade 12 V batterier, men en omformer er nødvendig for å generere ladestrøm og spenning. Denne oppgaven kan forenkles ved å bruke en bilgenerator.
Vindgenerator fra bilgenerator
Bilgeneratoren består av en stator med en trefaset vikling, og en rotor med en børsteenhet og en eksitasjonsspole. En slik generator er koblet til belastningen via en diodebro montert i henhold til Larionov-kretsen, den er vanligvis plassert på bakdekselet til generatoren. Se her for mer informasjon: Hvordan bilgeneratoren fungerer og fungerer
Fordelen med en slik generator er muligheten til å bruke den til å lade bilbatterier, i prinsippet er den designet for dette. Autogeneratorer har et innebygd spenningsregulerende relé, som eliminerer behovet for å kjøpe ekstra stabilisatorer eller omformere.
Imidlertid vet bilistene at ved lave tomgangshastigheter, rundt 500-1000 o / min, er kraften til en slik generator liten, og den gir ikke riktig strøm for å lade batteriet. Dette fører til behovet for å koble seg til vindhjulet gjennom en girkasse eller beltedrift.
Du kan justere antall omdreininger med en normal vindhastighet for dine breddegrader ved å velge et girforhold eller bruke et riktig designet vindhjul.
Nyttige tips
Den kanskje mest praktiske mastekonstruksjonen for en vindturbin er den som er vist på bildet. En slik mast er strukket på kabler festet til holdere i bakken, noe som sikrer stabilitet.
Det er viktig å: Masthøyden skal være så stor som mulig rundt 10 meter. I større høyder er vinden sterkere, fordi det ikke er noen hindringer i form av bakkekonstruksjoner, åser og trær. Ikke installer en vindgenerator på taket av huset ditt. Resonansvibrasjoner av festekonstruksjoner kan føre til ødeleggelse av veggene.
Ta vare på påliteligheten til bæremasten, fordi utformingen av vindmøllen på grunnlag av en slik generator er betydelig tyngre og er allerede en ganske seriøs løsning som kan gi autonom strømforsyning til hytta med et minimum sett med elektriske apparater. Enheter som opererer på 220 volt kan drives fra en omformer 12-220 V. Den vanligste versjonen av en slik omformer er avbruddsfri strømforsyning for pc.
Det er bedre å bruke dieselgeneratorer, inkl. Mva. lastebiler, fordi de er designet for å fungere i lave hastigheter. I gjennomsnitt opererer dieselmotoren til en stor lastebil i hastighetsområdet 300 til 3500 o / min.
Moderne generatorer produserer 12 eller 24 volt, og en strøm på 100 ampere har lenge vært normal. Etter enkle beregninger kan du bestemme at en slik generator vil gi deg opptil 1 kW strøm så mye som mulig, og en generator fra Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W, som allerede er et ganske anstendig tall.
Hva skal være et vindhjul for en hjemmelaget vindturbin?
Jeg nevnte i teksten at vindhjulet skulle være stort og med mange kniver, faktisk er dette ikke slik. Denne uttalelsen stemte for de mikrogeneratorene som ikke hevder å være seriøse elektriske maskiner, men snarere kopier for å bli kjent og fritid.
Å designe, beregne og lage et vindhjul er faktisk en veldig vanskelig oppgave.Vindenergi vil bli brukt mer rasjonelt hvis den utføres veldig nøyaktig og "luftfart" -profilen vises perfekt, mens den må installeres med en minimumsvinkel til hjulets rotasjonsplan.
Vindkraftenes virkelige kraft med samme diameter og forskjellige antall kniver er den samme, forskjellen er bare i hastigheten på rotasjonen. Jo færre vinger - jo flere omdreininger per minutt, med samme vind og diameter. Hvis du skal oppnå maksimal hastighet, må du montere vingene så nøyaktig som mulig med en minimumsvinkel til rotasjonsplanet.
Ta en titt på tabellen fra en bok fra 1956, "Hjemmelaget vindpark," utg. DOSAAF Moskva. Den viser forholdet mellom hjuldiameter, kraft og o / min.
Hjemme gir disse teoretiske beregningene lite bruk, elskere lager vindhjul av improviserte midler, følgende går:
-
kryssfinér;
-
Plater av metall;
-
Avløpsrør i plast.
Med egne hender kan du sette sammen et høyhastighets 2-4 ving vindhjul fra kloakkrør, bortsett fra dem trenger du en baufil eller annet skjæreverktøy. Bruken av disse rørene skyldes deres form, etter trimming har de en konkav form, noe som sikrer høy respons på luftstrømmer.
Etter trimming festes de med BOLTS på et metall-, tekstolit- eller kryssfineremne. Hvis du skal lage den av kryssfiner - det er bedre å lime og vri flere lag kryssfiner med skruer på begge sider, så kan du oppnå stivhet.
Her er ideen om to bladet solid løpehjul for en stepper motor generator.
funn
Du kan lage en vindkraftinstallasjon fra små krefter - enheter watt, til å drive individuelle LED-lamper, beacons og lite utstyr, til gode kraftverdier i enheter på kilowatt, akkumulere energi i batteriet, bruke det i sin opprinnelige form eller konvertere opp til 220 volt. Kostnaden for et slikt prosjekt vil avhenge av dine behov, kanskje det dyreste elementet er masten og batteriene, det kan være i området 300-500 dollar.
Se også på elektrohomepro.com
: