ШЕСТИ ЛОПАСТНОЙ ТИХОХОДНЫЙ САМОДЕЛЬНЫЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР Этот ветрогенератор. Лопасти для ветряка
Лопасти для ветрогенератора. Расчет лопастей ветрогенератора.
Число лопастей..............2Коэффициент использования энергии ветра . 0,35 Быстроходность ветроколеса........7,0
Под быстроходностью ветрогенератора надо понимать отношение окружной скорости конца лопасти к скорости ветраПринимая одну и ту же быстроходность, равную 7, для ветроколес разных диаметров, мы будем получать разные обороты ветроколес при одной и той же скорости ветра. Наибольшие обороты будет развивать ветроколесо с наименьшим диаметром. Вообще обороты ветроколес с равными бы-строходностями будут относиться друр к другу обратно пропорционально их диаметрам, т. е.Это значит ветроколесо с диаметром D1 будет делать оборотов в минуту во столько раз больше, во сколько диаметр этого ветроколеса D1 меньше диаметра D2 другого ветроколеса. Например, если ветроколесо с диаметром 1,5 м делает 714 об/мин, то ветроколесо с диаметром 3 м будет делать 357 об/мин, т. е. в два раза меньше, хотя быстроходности иКоличество лопастей для ветрогенератора сравнение эффективности и КИЭВ
Давайте представим сначала одну лопасть и действующие на нее физические факторы. Лопасть имеет крутку, углы относительно потока ветра, и ветер налегая на нее, заставляет лопасть под давлением двигаться (выдавливаться вперед по оси вращения). Но лопасть двигаясь в своей плоскости преодолевает лобовое (фронтальное) сопротивление плотного воздушного потока. Этот поток и тормозит лопасть не давая ей набрать больше оборотов, и чем выше обороты, тем выше аэродинамическое сопротивление.
Если же лопастей больше чем одна, две-три, или 12 штук, то аэродинамическое сопротивление всех лопастей не остается равным одной, оно складывается, потери складываются в общие и обороты винта падают. Много энергии тратится просто на вращение. Плюс проходящие лопасти сильно возмущают поток закручивая его, от этого позади идущие лопасти получают еще большее лобовое сопротивление и снова тратится отнимаемая у ветра мощность и падают обороты. Именно на обороты тратится много мощности отбираемой у ветра.
Так же когда по кругу целый лес из лопастей, то ветру становится труднее проваливаться сквозь винт. Ветроколесо задерживает поток ветра, спереди винта образуется воздушная "шапка", и новые порции ветра натыкаясь на эту "шапку" рассеиваются в стороны. Знаете как ветер огибает препятствия, вот так и винт для ветра как сплошной щит.
>
Но многие подумают что чем больше лопастей тем больше энергии можно отнять у ветра за единицу времени, но это тоже не так, здесь важно не количество лопастей, а обороты и быстроходность винта. Например 6 лопастей скажем при 60об/м сделают один оборот пропустив куб ветра и отняв у него некую порцию энергии, а 3 лопасти сделают два оборота за это же время, и отнимут столько же энергии. Если поднять быстроходность еще, то отнимется больше энергии. Не важно сколько лопастей, одна или десять, так как одна лопасть вращаясь в десять раз быстрее отнимет столько же энергии, сколько и десять медленно вращающихся лопастей.
Быстроходность ветроколеса.
Быстроходность винта это отношение скорости движения кончика лопасти к скорости ветра в метрах в секунду. Так при одних и тех же оборотах быстроходность по длинне лопасти разная, то и углы установки лопасти по ее длинне разные. Кончик лопасти всегда движется в два раза быстрее чем середина лопасти, поэтому у кончика угол равен почти нулю, чтобы снизить лобовое сопротивление, чтобы лопасть прорезала воздух имея минимальное сопротивление.Так же чем быстрее движется лопасть тем сильнее изменяется угол атаки ветра на лопасть. Давайте представим что вы сидите в машине и вам в боковое стекло бьет снег, но когда вы начнете ехать, то снег уже будет бить и в лобовое, а когда вы наберете скорость, то снег уже будет бить напрямую в лобовое стекло, хотя когда вы остановитесь снег снова будет бить сбоку. Так и лопасть когда наберет скорость, то ветер будет налегать на нее под другим углом. Поэтому кончик лопасти делают всего 2-5 градусов, так как разогнавшись она выйдет на оптимальный угол атаки ветра и будет отнимать максимум возможной энергии. В середине лопасти быстроходность в два раза меньше, поэтому и угол в два раза больше, 8-12градусов, а у корня еще больше, ведь там быстроходность в разы меньше.
Подробнее про расчет углов можно прочитать здесь Расчет лопастей ветрогенератора
>
Для быстроходных малолопастных винтов углы делаются меньше. Например для трехлопастных винтов обычная быстроходность около Z5, то-есть винт имеет максимальную мощность вращаясь со скоростью в пять раз выше скорости ветра. В этом случае кончик лопасти имеет около 4 градуса, середина 12 градусов, а у корня около 24 градуса.Если лопастей шесть, то быстроходность в два раза ниже, значит и углы в два раза больше. Ну и еще чем тоньше лопасть и меньше ее площадь, тем она быстроходнее, и меньше ее аэродинамическое сопротивление, поэтому и три лопасти если они широкие будут иметь низкую быстроходность, а шесть или двенадцать тонких, узких лопастей будут иметь большую быстроходность.
В итоге например трехлопастной и шестилопастной винт будут иметь равную мощность на малом ветру, потому что три лопасти быстроходностью Z5 сделают в два раза больше оборотов чем шесть лопастей быстроходностью Z2,5 за тоже время , а значит отнимут у ветра тоже количество энергии. Но на более сильном ветру шестилопастной винт проиграет и сильно трехлопастному, так как три лопасти имеют меньшее аэродинамическое сопротивление и смогут набрать большие обороты, и следовательно отработать за единицу времени с большим количеством ветра, ведь чем быстрее лопасть движется, тем больше мощности у ветра она отберет.
Единственный плюс что чем больше лопастей, тем лучше стартовый момент, и если генератор имеет магнитное залипание, то многолопастной винт будет стартовать раньше, но крутящий момент и мощность будут выше у малолопастных винтов.
Да, и крутящий момент, так как скоростной винт наберет обороты, углы лопасти станут оптимальны для реально набегающего на лопасть потока ветра, а мы знаем что реальный угол меняется в зависимости от скорости движения самой лопасти и крутящий момент будет выше, так как меньше потери энергии на лобовое сопротивление лопастей.
Так-же многолопастные винты более тяжелые, а значит работают как маховик. Если колесо набрало обороты, то сам винт запасает энергию и его труднее резко остановить, но и когда ветер подует сильнее этот маховик надо еще раскрутить, поэтому многолопастные винты хуже реагируют на изменение силы ветра, и кратковременные порывы ветра могут даже не заметь. А легкие винты могут дать энергию даже с короткого порыва ветра. Это хорошо заметно по амперметру когда наблюдаешь за силой тока. Шестилопастной работает более мягко, нет больших скачков по току. А трехлопастной отрабатывает каждый порыв и стрелка живо бегает туда сюда, а ведь это энергия, которая в итоге накапливается в аккумуляторе, и разница в отдаче может быть очень значима, особенно на порывистом ветре и если мачта установлена низко где поток ветра турбулентный.
Еще один фактор это обороты, многолопастной винт значит тихоходный, значит и генератор такой-же, значит генератор больше, магнитов больше, провода обмотки больше, вес железа больше, в итоге и цена значительно больше. А генератор это обычно самая дорогая часть ветрогенератора. И обороты имеют самую важную роль, ведь чем выше обороты винта при той-же скорости ветра тем генератор выдаст больше мощности, и тут если оборотов не хватает, то или генератор больше и мощнее, или мультипликатор придумывать.
Но везде есть свои но, конечно самые дешевые и эффективные винты однолопастные, но их нужно делать очень точно и отбалансированно, все рассчитывать, аэродинамика лопасти должна быть идеальной, иначе вибрации и биения винта, а потом и развалившийся ветряк вам гарантированы. В принципе по этому даже заводские однолопастные ветряки почти никто не выпускает. Более оптимальными оказались трехлопастные винты, они не такие скоростные, поэтому и некоторый дисбаланс винта не страшен, но и обороты высокие, а значит и генератор дешевле.
Но все таки скоростные лопасти требуют правильной аэродинамики, иначе вся эффективность может упасть в разы. Поэтому в домашних условиях часто проще, хоть и дороже делать грубый, большой, малоэффективный, но простой в изготовлении ветряк, без всяких расчетов и походу его улучшать, переделывать, и опять переделывать, и наконец или набраться знаний и довести все до ума, или бросить и сказать что все это фигня, купил у китайцев и не мучайся, все равно лучше чем на заводе не сделаешь, только деньги зря на ветер выкенеш.
e-veterok.ru
Самодельный ветрогенератор с однолопастным винтом
Причина этому трудность изготовления и балансировки, так-как здесь на огромных оборотах малейший дисбаланс может привести к сильнейшим вибрациям и биениям, и даже разрушению ветрогенератора. Так-же однолопастные винты имеют слабый стартовый момент, поэтому не любят генераторы имеющие залипания. Но несмотря на все минусы здесь огромный плюс однолопастный винтов, это обороты, которые в два раза выше трехлопастного винта.
Тракторный, генератор хоть и переделан под более низкие обороты, но все-же требует для выхода на полную мощность больших оборотов, а максимально возможные обороты можно получить именно с однолопастным винтом. Ниже на фото задумка уже воплощенная в железе.
Чтобы не-было вибраций при резких разворотах винта лопасть закреплена на трубке с противовесом и вся эта система балансирует как коромысло. Отклонения лопасти могут достигать 15 градусов. Чтобы лопасть не побило о мачту установлены ограничители свободного наклона лопасти. При вращении лопасть сама стремится выравниваться под влиянием центробежных сил, но при поворотах работает гироскопический эффект, который стремится отклонять винт от плоскости вращения, и чтобы разрядить нагрузки был применен такой метод крепления лопасти.
>
Ветрогенератор из тракторного генератора с новым однолопастным винтом
>
Все основные части, хвост и ветроголовка от прежнего ветрогенератора с двухлопастным винтом.
>
Крепления балки для лопасти и противовеса сварено из двух уголочков прямо на диске ременной передачи генератора. Балка держится на шпильке М6 , так-же и ограничители тоже из шпилек диаметром 6 мм.
>
Конструкция специально сделана так чтобы винт мог свободно отклоняться от оси вращения, это нужно для гашения вибраций при вращении и более мягком преодолении гироскопических сил при поворотах ветрогенератора
>
Так выглядит вся конструкция ветрогенератора и крепление однолопастного винта.
>
Противовес лопасти представляет из себя трубку на одном конце которой лопасть, а на другом приварена шпилька, на которую надеваются шайбы для регулировки веса.
> Лопасть сделана из 110-й дюралюминиевой трубы, после вырезания раскатана чтобы уменьшить крутку и добиться нужной формы.
>
Так выглядит уже поднятый на ветер ветрогенератор с однолопастным винтом. Рама здесь правда уже от другова ветрогенератора, у нее точка крепления генератора дальше от мачты, и винт из-за этого вынесен от мачты на большее расстояние.
e-veterok.ru
Углы заклинивания лопасти - расчет лопастей
>
От правильного угла установки лопасти зависят все важнейшие показатели ветроколеса, такие как быстроходность, мощность, и обороты. Рассчитать угол установки лопасти ветрогенератора достаточно просто, но чтобы понять все это понадобится некоторое время, и так начну по порядку.
Когда лопасть неподвижна, то есть ветроколесо стоит, то ветер набегает на нее под тем углом, под которым к нему реально установлена лопасть, но как только лопасть начинает движение угол набегания потока ветра изменяется. К примеру, представьте что вы сидите в машине ветер вам дует точно в боковое стекло. Как только вы начнете движение, то по мере набора скорости ветер будет дуть уже наискосок под углом и в лобовое стекло, а если скорость очень большая, то ветер будет дуть уже прямо в лобовое стекло.
Так же и с лопастью, по мере роста скорости вращения изменяется и реальный угол атаки лопасти. Чтобы вычислить этот угол нужно знать скорость движения лопасти. Например у нас ветер 10м/с, быстроходность винта Z5, значит скорость движения кончика лопасти в пять раз больше чем скорость ветра 5*10=50м/с.
Теперь нужно построить прямоугольный треугольник с катетами 5 и 50. Далее нужно определить угол между гипотенузой и длинным катетом, для этого нужно разделить противолежащий катет на прилежащий и мы получим тангенс этого угла. 5:50=0,1. Чтобы из этого 0,1 вывести угол, мы должны взять функцию обратную тангенсу, то есть арктангенс.
Арктангенс числа можно высчитать в специальных калькуляторах, или воспользоваться онлайн сервисами, к примеру >>калькулятор онлайн . Арктангенс 0,1=5.7градусов. 5,7градусов это реальный угол набегания потока на плоскость вращения винта в зоне быстроходности Z5. Но так как лопасть имеет по своему радиусу разную быстроходность, то и реальный угол атаки будет отличатся, и будет свой на каждом участке. К примеру в середине лопасти быстроходность Z2,5, значит угол набегания потока ветра в два раза больше.
Теперь нужно узнать что такое истинный ветер.
Истинный ветер, это тот, который реально давит на лопасть и он отличается по силе от того, который на подлете к винту. Любое тело на которое давит ветер, ему сопротивляется, то есть останавливает ветер. Представьте снежинки бьющие по стеклу, на подлете они имеют свою изначальную скорость, но подлетая к стеклу они наталкиваются на подушку, созданную остановленным ветром. Натыкаясь на эту воздушную подушку снежинки теряют скорость и энергию. Так же и на подлете к винту, упираясь в него ветер теряет скорость и энергию. Конкретная величина потерь может быть разная, но если она не известна, ее усредненно можно брать равной около 33%.Теперь вспомним угол набегания потока ветра, который мы получили выше, он равен 5,7 градусов. Соответствует ли он реально набегающему ветру на лопасть -Нет!, так как скорость ветра на 33% слабее. Тогда нужно брать ветер не 10м/с, а 6,6м/с и все встанет на свои места. 6,6м/с*Z5=33, 5:33=0,15, арктангенс 0,15=8,5градусов. Значит ветер реально набегает на плоскость лопасти в зоне быстроходности Z5 под углом 8,5 градусов.
Далее, если не известно аэродинамическое качество лопасти, поляры лопасти, и угол заклинивания, при котором проявляются ее максимальные качества, то угол заклинивания лопасти можно принять равным 5 градусов. Это значит лопасть нужно установить под углом 5 градусов к реально набегающему на плоскость вращения потоку ветра, тогда 8,5-5=3,5 градуса. Получается угол кончика лопасти должен быть установлен на 3,5 градуса, тогда при ветре 10м/с и быстроходности Z5 будет максимальная тяга, и мощность лопасти, то есть максимальный коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ).
Так же лопасть имеет и местную быстроходность, и угол нужно отдельно рассчитывать на каждом участке лопасти. Если кончик лопасти настроен на быстроходность Z5, то в середине лопасти будет Z2,5 .
При всех других условиях лопасть будет отбирать гораздо меньше энергии у ветра и следовательно ее КИЭВ и мощность на валу будут меньше. Например генератор слишком мощный и не даст лопастям выйти на свою быстроходность. Или скорость ветра не та, на которую устанавливались углы лопасти. Поэтому лопасть можно настроить и изготовить под определенный ветер, к примеру 5 м/с, тогда ее максимальная мощность будет только на этом ветру и оборотах, соответствующих ее быстроходности. Чтобы лопасть работала с максильным КПД в широком диапазоне ветров нужно иметь ветроколесо с регулируемым углом установки лопастей. Быстроходность лопастей и степень торможения зависят от кучи факторов, от толщины лопасти, ее ширины в различных участках, от количества лопастей, от коэффициента заполнения ометаетмой лопастями площади, поэтому реально сделанные самодельные лопасти с грубыми расчетами могут вести себя иначе. Если вы рассчитали углы под быстроходность Z5 , это не значит что максимальная мощность будет при этой быстроходности, например если лопасти будут широкие, то лобовое сопротивление будет очень большим на высоких оборотах и большая часть мощности будет теряться на этом сопротивлении.
Пример расчета лопастей под конкретный генератор.
Допустим у вас уже есть генератор, мощность которого вам известна. Мощность генератора на выходе, и мощность потребляемая генератором, то есть КПД. Если КПД не известно, то его можно брать равным 0,5-0,8 , то есть грубо говоря винт должен дать генератору в два раза больше мощности чем генератор вырабатывает.К примеру генератор при 180об/м выдает 200ватт/ч мощности, и вы хотите получить эту мощность при ветре 6м/с. Значит винт должен отнять у ветра 400ватт и иметь 180об/м. Средний КИЭВ трехлопастного винта 0,4 и быстроходность Z5. Если например винт шести-лопастной, то КИЭВ его будет ниже и быстроходность тоже, примерно КИЭВ 0,3 и быстроходность Z3,5. Более точные данные возможно получить только из конкретных профилей, которые были продуты в аэродинамической трубе, а если данных продувки нет, то можно брать только такие примерные данные. Так.же хочу отметить что без нагрузки винт может разгоняться до больших значений быстроходности, но его мощность будет значительно меньше, и максимальная мощность будет только при расчетной мощности.
Чтобы винт забрал 400 ватт, ветер должен иметь энергию порядка 1000 ватт . При 6м/с ветер имеет мощность (смотрите в других статьях о расчете ветроколеса формулы) 0,6*1*6*6*6=129,6 ватт на квадратный метр. 129,6*8 квадратных метров равно 1036,8 ватт, ометаемая лопастями площадь должна быть 8 кв.метров. Винт диаметром 3,2 метра имеет ометаемую площадь 8м. квадратных. Теперь мы знаем диаметр ветроколеса.
Далее нужно узнать обороты ветроколеса. Длинна окружности винта 3,2м равна 10м, значит за один оборот лопасти пройдут путь 10метров. Теперь нужно узнать скорость кончиков лопастей при ветре 6м/с и быстроходности Z5, 6*5=30м/с, то есть за секунду лопасти сделают 30:10=3об/м, что равно 3*60=180об/м. Из расчетов стало понятно что ветроколесо диаметром 3,2м быстроходностью Z5, при ветре 6м/с будет иметь 180об/м и мощность на валу 400 ватт. Если КПД генератора 0,5 то на выходе будет 200ватт/ч электрических, если же КПД вашего генератора при этих оборотах 0,8 , то на выходе будет 320ватт. Так же если ростом быстроходности КИЭВ значительно не просядет, то возможно мощности за счет оборотов еще чуть чуть прибавится.
Как известно при увеличении скорости ветра в два раза его мощность увеличивается в 8 раз, поэтому и мощность винта тоже увеличится примерно в 8 раз, следовательно зависимость отдаваемой мощности от оборотов должна быть тоже квадратичная. При 6м/с у нас будет около 250 ватт с генератора, а при 10м/с генератор должен выдавать уже до 2кВт и соответственно нагружать ветроколесо. Если генератор окажется слабый, то ветроколесо пойдет в разнос на сильном ветру и будет раскручиваться до больших быстроходностей, отсюда сильный шум, вибрации и возможное разрушение ветрогенератора. Поэтому генератор должен иметь мощность синхронную с мощностью ветроколеса.
Все эти данные конечно обращённые и имеют достаточно грубый расчет, более точный расчет можно произвести самостоятельно зная все нужные параметры генератора и зная аэродинамические свойства применяемого профиля лопастей. Но для домашнего ветряка достаточно и простого расчета углов установки лопастей и ветроколеса в целом. Если у вас возникли вопросы, или вы заметили грубые неточности в моем изложении расчета, то пишите в комментариях ниже об этом всем и я отвечу на все вопросы. Другие материалы по расчету лопастей смотрите в разделе "Расчеты ВГ".
e-veterok.ru
ШЕСТИ ЛОПАСТНОЙ ТИХОХОДНЫЙ САМОДЕЛЬНЫЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР Этот ветрогенератор
ШЕСТИ ЛОПАСТНОЙ ТИХОХОДНЫЙ САМОДЕЛЬНЫЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР
Этот ветрогенератор я построил для жизни на даче, так как у нас отсутствует электричество я всё-таки решил исправить эту проблему. Благо руки растут откуда надо, да и знания кое-какие по электрике и механике имеются.
Вообще этой темой я интересовался уже достаточно долгое время, и вот наконец руки дошли и до этого ветряка. Сейчас я уже более трёх лет обеспечиваю себя электроэнергией от своей ветроэлектростанции, она у меня в качестве зарядного утройства для автомобильного аккумулятора.
Пои построении я изначально сделал большой трёхлопастной ветрогенератор, но эта конструкция была слишком большая, плохо работала на малом ветру и развивала большые обороты при сильном ветре.И когда она выходила на обороты домашние и соседи прятались по углам, опасаясь что всё разлетится и пришебёт кого нибуть. По уговорам моих родных мне пришлось демантировать этого монтсра и собирать менее массивный и пугающий агрегат.
Многолопостные ветрогенераторы по диаметру лопастей значительно меньше, да и тихоходнее, так-как и на большом ветре они не развивают больших оборотов, и я решил строить многолопостную конструкцию. Так-же к плюсам такой компановки можно отнести стабильную работу на малом ветру, что тоже немаловажно.
При сборке данной конструкции я все элементы делал так, чтобы они легко разбирались и собирались. Например лопасти накручиваются на трубки ротора и при желании быстро откручиваются. Это я делал для того чтобы быстро димонтировать и убирать ветряк когда уесжаю с дачи на продолжительное время.
Диаметр лопастей веряка у меня получился 1,6 метра, что почти в 2 раза меньше размаха лопастей предыдущего монстра. Ниже на фото уже готовый ветрогенератор. Как видно конструкция имеет 6 лопастей, но изначально я планировал большее количество лопастей, но оптимальным для данного ветряка оказолось шесть. Это видно по свободным трубкам на роторе для крепления лопатей. Просто при рассчёте я думал, что ему будет недостаточно для вращения генератора 6 лопастей, поэтому изначально планировал сделать 12.
В качестве генератора я использовал низковольтовый мотор с возбуждением на постоянных магнитах. Такие моторы менее оборотистые в отличие от автогенераторов, которые начинают довать ток с 2000об/м. А эти генирируют ток уже при 400-500об/м.
Для справики привожу характеристики и размеры данного мотор-генератора.
Молель RIK 8- 6/2.5 OHO469186-83, 36V 0.3nM 1600min/
Габариты:143мм в длинну и диаметр 80мм.
Диаметр вала 12мм.
Так как этот мотор всё-таки оборотистый и только начинает давать ток на 300-400об/м, а многолопастная конструкция очень тихоходна и вращается со скоростью , то пришлось установить мультипликатор-редкутор с передаточным соотношением 1:12.
Редуктор позволил поднять обороты генератора и за один оборот лопастей генератор делает 12 оборотов. Таким образом уже при 60об/м лопастей генератор даёт хороший ток, и при достаточном ветре виходит на свою максимальную мощность. Но редуктор создаёт значительную нагрузку при вращении нагруженого генератора, что и привело к увеличению габаритов всего ветрогенератора.
К слову сказать если использовать автогенератор, то и мультипликатор надо использовать с передаточным соотношением 1:25 или больше, что увеличит веск ветроустановки ещё больше, чтобы более большие лопасти смогли крутить под нагрузкой всё это хозяйство.Лопасти я изготовил из алюминиевого листа толщиной 2мм. Размеры лопастей в длинну 60см, а ширина 12см. Лопасти были прокатаны со смешением для придания им вогнутой формы, на подобие как у трубы. Прокат был выполнен с смешением относительно центра осевой линии на 10 градусов. К лопастям для крепления были вкляны втулки с резьбой для наручиваия на ротор, балансировка происходит путём накручивания каждой лопасти ближе или дальше от центра ротора. Лопасти фиксируются затягиванием контрогает.
Поворотная ось выполнена на подшипниках. Ветроголовка смещена от центра поворотной оси, чтобы поворачиваться от ветра при сильном давлении на лопасти.Хвост ветроколеса установлен шарнирно и подпружинен. Благодаря этому, и смещенной оси ветроколеса, установка автоматически уходит из под ветра при увеличении его скорости выше расчетной. Силу пружины можно регулировать.Мачта для ветроустановки применяется телескопическая, изготовленная из водопроводных труб близких по размеру диаметров. Самая тонкая труба не менее 40 мм внутреннего диаметра.
Управление работой осуществляется блоком управления, который должен быть всегда подключен к ветроустановке, чтобы избежать работы ветроколеса «в разнос».
Блок управления выполняет три задачи:
1 — стабилизирует напряжение зарядки аккумулятора и предотвращает превышение тока зарядки сверх допустимых значений;
2 — стабилизирует нагрузку ветроустановки, при полностью заряженном аккумуляторе и отсутствия внешних потребителей энергии, путем подключения балластной нагрузки, вследствие чего ветроустановка не уходит в разнос без нагрузки;
3 — выполняет функцию электротормоза.
Постараюсь пояснить работу устройства управления (схема принципиальная прилагается). Состоит из двух модулей. Модуль на ОУ2 импульсный стабилизатор напряжения с ограничителем по току настроенном на максимальный ток равный 10 процентам емкости аккумулятора.
Напряжение на выходе стабилизатора = 14.2 В. Модуль на ОУ1 — импульсный коммутатор нагрузки. Он вступает в работу при появлении напряжения на входе порядка 18v. Вырасти, оно может до этого значения, если потребители и заряд аккумулятора не выбирают производимую в данный момент мощность.
Тогда коммутатор подключает в ключевом импульсном режиме резистор нагрузки, который выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить отбор максимальной мощности от генератора. При необходимости затормозить вращение ветроколеса, плавно переменным резистором снижаем напряжение на выводе 4 ОУ1, открываем полевой транзистор Т4 и подключенной нагрузкой его останавливаем.
Описываемая ветроустановка соответствует параметрам приведенным в таблице.
Параметры ветроустановки 1.6м
Вывод :
Для обеспечения себя электроэнергинй на даче илидаже для частного дома не обезательно тратить большие деньги на зоводские ветроустановки, всё можно изготовить из ненужного материала, еоторый обычно имеетря у каждого на участке. Паремеры и размеры моего ветряка не критичны и могут легко изменяться или заменяться.
Самое главное понять принципы работы ветрогенератора. А остольное делается из того что есть, а значит и по цене практически ничего не соит. В качестве генератора можно использовать практически любые двигатели, но двигатели на постоянных магнитах подходят лучше, так как уже имеют встроеные магниты.
Так-же можно использовать и автогенераторы, но правда передаточное соотношение редуктора в этом случае должно быть гораздо больше, лучше 1:30, к слову сказать и для моего ветряка надо-бы редуктор с большим передаточным числом, но это в будущем.
Так-же всвизи с доступностью редкоземельных неодим магнитов появилось возможность самостоятельного изготовления генератора полностью с нуля. Такой вареант значительно эффективнее чем одаптация моторов, так как таким генераторам на постоянных магнитах не требуются редукторы. Обычно они собираются на автомобильных ступицах. Правда единственный минус это всё-таки цена магнитов.
А так главное желание, и обеспечение себя независимым источником электроэнергии не состовляет ничего трудного.
__________________________________________________Почитать еще:
Статьи которые сейчас читают:
biostar-russia.ru
