Производство электричества ветрогенератором с вертикальной осью. Вертикальный ветрогенератор своими руками
Ветряки своими руками 5 квт | Своими руками
» Своими руками
Привод ротора
Лопасть вертикального ветряка
Самодельная лопасть вертикального ветрогенератора
Вертикальный ветряк
Каркас ветряка пока сделал из бруса 50*150мм
Ветрогенератор в работе, пока правда без генератора
В основном все готово, надо соединительный кардан под размер удлинить, и ремни другие купить на редуктор, так-как купил 1210 мм длинной, а надо 1110 мм, были куплены сначала не те. При 3м/с стартовый момент во всех точках поворота примерно 39Нм. Руками даже за 12-ти сантиметровый фланец не реально остановить при трогании ,перчатки в клочья разлетаются, а уж когда вращается вообще и не стоит тормозить, площадь у нее получилась 6,3 м2, Ветряк уже испытал на себе сильный ветер. Если получится планируемая мощность, то весь каркас будет из труб, а это пока экспериментальный каркас. в случае чего в стройку уйдет. Через некоторое время все было готово к первым испытаниям, но ветра почемуто не-было целых три дня. Ветряк страгивался при 3м/с, но больше 15ватт пока приборы не фиксировали. И наконец подул небольшой ветерок и далее на видео первые вольты и амперы.
Как смастерить ветрогенератор своими руками: обзор технологии сборки 2-х различных конструкций
Электроэнергия неуклонно дорожает. Чтобы чувствовать себя комфортно за городом в жаркую летнюю погоду и морозным зимним днем, необходимо или основательно потратиться, или заняться поиском альтернативных источников энергии. Россия – огромная по площади страна, имеющая большие равнинные территории. Хотя в большинстве регионов у нас преобладают медленные ветры, малообжитая местность обдувается мощными и буйными воздушными потоками. Поэтому присутствие ветрогенератора в хозяйстве владельца загородной недвижимости чаще всего оправдано. Подходящую модель выбирают, исходя из местности применения и фактических целей использования.
Содержание
Ветряк #1 конструкция роторного типа
Можно сделать своими руками несложный ветряк роторного типа. Конечно, снабдить электроэнергией большой коттедж ему вряд ли будет под силу, зато обеспечить электричеством скромный садовый домик вполне под силу. С его помощью можно снабдить светом в вечернее время суток хозяйственные постройки, осветить садовые дорожки и придомовую территорию.
Так или почти так выглядит роторный ветрогенератор, сделанный своими руками. Как видите, в конструкции этого оборудования нет ничего сверхсложного
Подготовка деталей и расходников
Чтобы собрать ветрогенератор, мощность которого не будет превышать 1,5 КВт, нам понадобятся:
- генератор от автомобиля 12 V
- кислотный или гелиевый аккумулятор 12 V
- преобразователь 12V – 220V на 700 W – 1500 W
- большая ёмкость из алюминия или нержавеющей стали: ведро или объёмистая кастрюля
- автомобильное реле зарядки аккумулятора и контрольной лампы заряда
- полугерметичный выключатель типа «кнопка» на 12 V
- вольтметр от любого ненужного измерительного устройства, можно автомобильный
- болты с шайбами и гайками
- провода сечением 2,5 мм 2 и 4 мм 2
- два хомута, которыми генератор будет крепиться к мачте.
Для выполнения работы нам будут нужны ножницы по металлу или болгарка, рулетка, маркер или строительный карандаш, отвертка, ключи, дрель, сверло, кусачки.
Ход конструкторских работ
Мы собираемся изготовить ротор и переделать шкив генератора. Для начала работы нам понадобится металлическая ёмкость цилиндрической формы. Чаще всего для этих целей приспосабливают кастрюлю или ведро. Возьмем рулетку и маркер или строительный карандаш и поделим ёмкость на четыре равные части. Если будем резать металл ножницами, то, чтобы их вставить, нужно сначала сделать отверстия. Можно воспользоваться и болгаркой, если ведро не выполнено из крашеной жести или оцинкованной стали. В этих случаях металл неминуемо перегреется. Вырезаем лопасти, не прорезая их до конца.
Чтобы не ошибиться с размерами лопастей, которые мы прорезаем в ёмкости, необходимо сделать тщательные замеры и тщательно всё пересчитать
В днище и в шкиве размечаем и высверливаем отверстия для болтов. На этой стадии важно не торопиться и расположить отверстия с соблюдением симметрии, чтобы при вращении избежать дисбаланса. Лопасти следует отогнуть, но не слишком сильно. При выполнении этой части работы учитываем направление вращения генератора. Обычно он крутится по движению часовой стрелке. В зависимости от угла изгиба увеличивается и площадь воздействия потоков ветра, а, значит, и скорость вращения.
Это ещё один из вариантов лопастей. В данном случае каждая деталь существует отдельно, а не в составе ёмкости, из которой вырезалась
Раз каждая из лопастей ветряка существует отдельно, прикручивать нужно каждую. Преимущество такой конструкции в её повышенной ремонтопригодности
Ведро с готовыми лопастями следует закрепить на шкиве, используя болты. На мачту при помощи хомутов устанавливаем генератор, затем подсоединяем провода и собираем цепь. Схему, цвета проводов и маркировку контактов лучше заранее переписать. Провода тоже нужно зафиксировать на мачте.
Чтобы подсоединить аккумулятор, используем провода 4 мм 2. длина которых не должна быть более 1-го метра. Нагрузку (электроприборы и освещение) подключаем с помощью проводов сечением 2,5 мм 2. Не забываем поставить преобразователь (инвертер). Его включают в сеть к контактам 7,8 проводом 4 мм 2 .
Конструкция ветряной установки состоит из резистора (1), обмотки стартера генератора (2), ротора генератора (3), регулятора напряжения (4), реле обратного тока (5), амперметра (6), аккумулятора (7), предохранителя (8), выключателя (9)
Достоинства и недостатки такой модели
Если всё сделано правильно, работать этот ветрогенератор будет, не создавая вам проблем. При аккумуляторе 75А и с преобразователем 1000 W он может питать уличное освещение, охранную сигнализацию, приборы видеонаблюдения и т.д.
Схема работы установки наглядно демонстрирует то, как именно энергия ветра преобразуется в электричество и то, как она используется по назначению
Достоинства такой модели очевидны: это весьма экономичное изделие, хорошо поддаётся ремонту, не требует особых условий для своего функционирования, работает надежно и не нарушает ваш акустический комфорт. К недостаткам можно отнести невысокую производительность и значительную зависимость от сильных порывов ветра: лопасти могут быть сорваны воздушными потоками.
Ветряк #2 аксиальная конструкция на магнитах
Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.
Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах
Что необходимо подготовить?
За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.
Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично
Распределение и закрепление магнитов
Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.
Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.
Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол
Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.
Трехфазные и однофазные генераторы
Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.
В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух
В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.
Процесс наматывания катушек
Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.
Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.
Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики
Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.
Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.
Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.
Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать
Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.
В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.
Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.
Заключительный этап мачта и винт
Фактическая высота готовой мачты составила 6 метров, но лучше было бы сделать её 10-12 метров. Основание для неё нуждается в бетонировании. Необходимо сделать такое крепление, чтобы трубу можно было поднимать и опускать при помощи ручной лебедки. На верхнюю часть трубы крепится винт.
Труба ПВХ – надежный и достаточно легкий материал, используя который можно сделать винт ветряка с заранее предусмотренным изгибом
Для изготовления винта нужна ПВХ труба, диаметр которой составляет 160 мм. Из неё предстоит вырезать шестилопастной двухметровый винт. С формой лопастей имеет смысл поэкспериментировать, чтобы усилить крутящий момент на низких оборотах. От сильного ветра винт нужно уводить. Эта функция выполняется с помощью складывающегося хвоста. Выработанная энергия копится в аккумуляторах.
Мачта должна подниматься и опускаться с помощью ручной лебедки. Дополнительную устойчивость конструкции можно придать, используя натяжные тросы
Вашему вниманию предоставлены два варианта ветрогенераторов, которые чаще всего используются дачниками и владельцами загородной недвижимости. Каждый из них по-своему эффективен. Особенно результат применения такого оборудования проявляется в местности с сильными ветрами. В любом случае, такой помощник в хозяйстве не помешает никогда.
Ветрогенератор роторный 5 кВт.
24 полюса, постоянные магниты
Владимир Алексеевич и его единомышленники из России уже не первый год изготавливают альтернативные источники энергии.
В основном это ветрогенераторы роторного типа. Начиналось все, как обычно с простых моделей разрезанной бочки.
Затем двойной ротор савониуса,
но этим все не закончилось Поворотным моментом, стал расчет и изготовление ветрогенератора роторного типа мощностью 3 кВт.
Параллельно велись разработки генераторов для этих моделей за остову были взяты асинхронники вместо беличьего колеса использовались неодимовые магниты встроенные в проточенный ротор.
Получены мощности, заявленные на бирках асинхронников. Удалось вплотную приблизится
к заводским характеристикам, хочется заметить, что это фантастический результат
для обращения электрических машин такого типа.
По мнению Владимира, это перспективное направление, для генераторов типа ежик .
Но как все электические машины этого типа высокооборотные, то они не согласовывались без редуктора.
Проводились также разработки и более чем успешные по изготовлению импульсных генераторов.
Вообще не могу признать во Владимире человеческое качество доводить практически все свои модели до нужного результата. Изучив формулу мощности воздушного потока: P = r V 3 S / 2, [B т] гд е r — плотность воздуха (при нормальных условиях = 1,225 кг / м 3) V — скорость воздушного потока, м / с S = R 2 = D 2/4 — площадь ветрового потока, м 2. Так как никакая турбина не может использовать 100% энергии ветра, то для расчета мощности ветрового генератора необходимо в формулу ввести коэффициент эффективности турбины к который может иметь значение 0,2-0,5:в нашем случае 0,3 P * = к r V 3 S / 2, [B т] Из формулы видно, что мощность ветрового потока пропорциональна кубу скорости ветра и квадрату диаметра колеса турбины. Это означает, что при увеличении скорости ветра вдвое, мощность потока возрастет в 8 раз, а при увеличении длины лопастей вдвое, мощность ветрогенератора возрастет в 4 раза. Эти расчёты легли в основу разработки и унификации вертушек паук , которые были созданы. Эти конструкции прорабатыв алать не один год. Был рассчитан и собран генератор на неодимовых магнитах практически полностью удовлетворяющий оборотам и крутящему моменту роторных вертушек, который, к слову очень хорошо согласуется с ветрогнераторами с горизонтальной осью вращения большой мощности 3-5 кВт.
Статор в средней части, роторы вращаясь на общем приводе создают индукцию в катушках. От руки получаем напряжение 220 вольт и дрель 400 ватт начинает сама крутиться. На сегодня разработки проводятся в сторону увеличения мощности самого генератора с использова нием дополнител ьных магнитных материалов при изготовлен ии статора. На фото Трех кВт-ный ветряк.
Ветрогенератор увеличенной мощности 5 кВт.
Переделки коснулись и увеличения скорости вращения роторов. В настоящее время - это две рабочие модели.
Достигнуты отличные практические результаты работы 3х кило ватного Ветрогенератора .
С одной стороны совершенству нет предела и это процесс бесконечный.
Во первых снижен а себестоимост ь генератора минимум в два раза.
Во вторых уверенная работа на ветре 2м/с так далее
На данный момент прошла, все необходимые тесты и испытания новая конструкция
роторного ветрогенератора мощностью 3кВт и у вас уважаемый посетитель сайта,
на сегодняшний день есть уникальная возможность выбора или заказать готовую
конструкцию непосредственно на фирме разработчике и изготовителе этой
конструкции или же заказать курс от фирмы по изготовлению данной модели.
Заказывая готовый ветрогенератор или информационный продукт по
изготовлению Ветрогенератора роторного типа мощностью 3 кВт.
Вы избавляете себя от мытарств в поисках энергонезависимости вашего жилища.
Это фирма не однодневка, а фирма с многолетним опытом в области проектирования
и монтажа альтернативных источников. Это слаженная команда которая постоянно
работает над усовершенствованием своих изделий от проектирования до конечного
результата на всех этапах производства: начиная формулами расчетов и заканчивая
способами изготовления и реальными испытаниями готовых конструкций.
Источники: http://e-veterok.ru/vetryak-6-3.php, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/vetrogenerator-svoimi-rukami.html, http://svoy-vetrogenerator.ru/index/vetrogenerator_rotornyj_5_kvt/0-108
Комментариев пока нет!restart24.ru
Вертикальный ветрогенератор своими руками – БУДЬ В ТЕМЕ
Нами была разработана конструкция ветрогенератора с вертикальной осью вращения. Ниже, представлено подробное руководство по его изготовлению, внимательно прочтя которое, вы сможете сделать вертикальный ветрогенератор сами.
Ветрогенератор получился вполне надежный, с низкой стоимостью обслуживания, недорогой и простой в изготовлении. Представленный ниже список деталей соблюдать не обязательно, вы можете внести какие-то свои коррективы, что-то улучшить, что-то использовать свое, т.к. не везде можно найти именно то, что в списке. Мы постарались использовать недорогие и качественные детали.
Используемые материалы и оборудование:
| Наименование | Кол-во | Примечание |
| Список используемых деталей и материалов для ротора: | ||
| Предварительно вырезанный лист металла | 1 | Вырезан из стали толщиной 1/4″ при помощи гидроабразивной, лазерной и др. резке |
| Ступица от авто (Хаб) | 1 | Должна содержать 4 отверстия, диаметр около 4 дюймов |
| 2″ x 1″ x 1/2″ неодимовый магнит | 26 | Очень хрупкие, лучше заказать дополнительно |
| 1/2″-13tpi x 3′ шпилька | 1 | TPI – кол-во витков резьбы на дюйм |
| 1/2″ гайка | 16 | |
| 1/2″ шайба | 16 | |
| 1/2″ гровер | 16 | |
| 1/2″.-13tpi колпачковая гайка | 16 | |
| 1″ шайба | 4 | Для того, чтобы выдержать зазор между роторами |
| Список используемых деталей и материалов для турбины: | ||
| 3″ x 60″ Оцинкованная труба | 6 | |
| ABS пластик 3/8″ (1.2×1.2м) | 1 | |
| Магниты для балансировки | Если нужны | Если лопасти не сбалансированы, то магниты прикрепляются для балансировки |
| 1/4″ винт | 48 | |
| 1/4″ шайба | 48 | |
| 1/4″ гровер | 48 | |
| 1/4″ гайка | 48 | |
| 2″ x 5/8″ уголки | 24 | |
| 1″ уголки | 12 (опционально) | В случае, если лопасти не держат форму, то можно добавить доп. уголки |
| винты, гайки, шайбы и гроверы для 1″ уголка | 12 (опционально) | |
| Список используемых деталей и материалов для статора: | ||
| Эпоксидка с затвердителем | 2 л | |
| 1/4″ винт нерж. | 3 | |
| 1/4″ шайба нерж. | 3 | |
| 1/4″ гайка нерж. | 3 | |
| 1/4″ кольцевой наконечник | 3 | Для эл. соединения |
| 1/2″-13tpi x 3′ шпилька нерж. | 1 | Нерж. сталь не является ферромагнетиком, поэтому не будет “тормозить” ротор |
| 1/2″ гайка | 6 | |
| Стеклоткань | Если нужна | |
| 0.51мм эмал. провод | 24AWG | |
| Список используемых деталей и материалов для монтажа: | ||
| 1/4″ x 3/4″ болт | 6 | |
| 1-1/4″ фланец трубы | 1 | |
| 1-1/4″ оцинк. труба L-18″ | 1 | |
| Инструменты и оборудование: | ||
| 1/2″-13tpi x 36′ шпилька | 2 | Используется для поддомкрачивания |
| 1/2″ болт | 8 | |
| Анемометр | Если нужен | |
| 1″ лист алюминия | 1 | Для изготовления проставок, если понадобятся |
| Зеленая краска | 1 | Для покраски держателей пластика. Цвет не принципиален |
| Голубая краска бал. | 1 | Для покраски ротора и др. частей. Цвет не принципиален |
| Мультиметр | 1 | |
| Паяльник и припой | 1 | |
| Дрель | 1 | |
| Ножовка | 1 | |
| Керн | 1 | |
| Маска | 1 | |
| Защитные очки | 1 | |
| Перчатки | 1 | |
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения не настолько эффективны, как их горизонтальные собратья, однако вертикальные ветрогенераторы менее требовательны к месту их установки.
Изготовление турбины
1. Соединяющий элемент – предназначен для соединения ротора к лопастям ветрогенератора.2. Схема расположения лопастей – два встречных равносторонних треугольника. По данному чертежу потом легче будет расположить уголки крепления лопастей.
Если не уверены в чем то, шаблоны из картона помогут избежать ошибок и дальнейших переделываний.
Последовательность действий изготовления турбины:
- Изготовление нижней и верхней опор (оснований) лопастей. Разметьте и при помощи лобзика вырежьте из ABS пластика окружность. Затем обведите ее и вырежьте вторую опору. Должны получиться две абсолютно одинаковые окружности.
- В центре одной опоры вырежьте отверстие диаметром 30 см. Это будет верхняя опора лопастей.
- Возьмите хаб (ступица от авто) и разметьте и просверлите четыре отверстия на нижней опоре для крепления хаба.
- Сделайте шаблон расположения лопастей (рис. выше) и разметьте на нижней опоре места крепления уголков, которые будут соединять опору и лопасти.
- Сложите лопасти в стопку, прочно свяжите их и обрежьте до требуемой длины. В данной конструкции лопасти длиной 116 см. Чем длинее лопасти, тем больше энергии ветра они получают, но обратной стороной является нестабильность в сильный ветер.
- Разметьте лопасти для крепления уголков. Накерните, а затем просверлите отверстия в них.
- Используя шаблон расположения лопастей, который представлен на рисунке выше, прикрепите лопасти к опоре при помощи уголков.
Изготовление ротора
Последовательность действий по изготовлению ротора:
- Положите два основания ротора друг на друга, совместите отверстия и напильником или маркером сделайте небольшую метку по бокам. В дальнейшем, это поможет правильно сориентировать их относительно друг-друга.
- Сделайте два бумажных шаблона расположения магнитов и приклейте их на основания.
- Промаркируйте полярность всех магнитов при помощи маркера. В качестве “тестера полярности” можно использовать небольшой магнит, обмотанный тряпкой или изолентой. Проводя его над большим магнитом, будет хорошо видно, отталкивается он или притягивается.
- Приготовьте эпоксидную смолу (добавив в нее отвердитель). И равномерно нанесите ее снизу магнита.
- Очень аккуратно поднесите магнит к краю основания ротора и переместите его к своей позиции. Если магнит устанавливать сверху ротора, то большая мощность магнита может его резко примагнитить и он может поломаться. И никогда не суйте свои пальцы и другие части тела между двумя магнитами или магнитом и железом. Неодимовые магниты очень мощные!
- Продолжайте приклеивать магниты к ротору (не забудьте смазывать эпоксидкой), чередую их полюса. Если магниты сьезжают под действием магнитной силы, то воспользуйтесь куском дерева, располагая его между ними для страховки.
- После того, как один ротор закончили, переходите к второму. Используя ранее поставленную метку, расположите магниты точно напротив первого ротора, но в другой полярности.
- Положите роторы подальше друг от друга (чтобы они не примагнитились, иначе потом не отдерете).
Изготовление статора
Изготовление статора очень трудоемкий процесс. Можно конечно купить готовый статор (попробуй еще найти их у нас) или генератор, но не факт, что они подойдут для конкретного ветряка со своими индивидуальными характеристиками
Статор ветрогенератора – электрический компонент, состоящий из 9-ти катушек. Катушка статора изображена на фото выше. Катушки разделены на 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. Каждая катушка намотана проводом 24AWG (0.51мм) и содержит в себе 320 витков. Большее количество витков, но более тонким проводом даст более высокое напряжение, но меньший ток. Поэтому, параметры катушек могут быть изменены, в зависимости от того, какое напряжение вам требуется на выходе ветрогенератора. Нижеследующая таблица поможет вам определиться:320 витков, 0.51 мм (24AWG) = 100В @ 120 об/мин.160 витков, 0.0508 мм (16AWG) = 48В @ 140 об/мин.60 витков, 0.0571 мм (15AWG) = 24В @ 120 об/мин.
Вручную наматывать катушки – это скучное и трудное занятие. Поэтому, чтобы облегчить процесс намотки я бы вам посоветовал сделать простое приспособление – намоточный станок. Тем более, что конструкция его достаточно проста и сделать его можно из подручных материалов.
Витки всех катушек должны быть намотаны одинаково, в одном и том же направлении и обращайте внимание или отмечайте, где начало, а где конец катушки. Для предотвращения разматывания катушек, они обмотаны изолентой и промазаны эпоксидкой.
Приспособление для намотки катушек
Приспособа сделана из двух кусков фанеры, изогнутой шпильки, куска ПВХ-трубы и гвоздей. Перед тем, как изогнуть шпильку, нагрейте ее горелкой.
Небольшой кусок трубы между дощечками обеспечивает заданную толщину, а четыря гвоздя обеспечивают необходимые размеры катушек.
Вы можете придумать свою конструкцию намоточного станка, а может у вас уже имеется готовый.После того, как все катушки намотаны их необходимо проверить на идентичность друг к другу. Это можно сделать при помощи весов, а также нужно померить сопротивления катушек мультиметром.
Схема соединения катушек статора
Не подключайте домашних потребителей напрямую от ветрогенератора! Также соблюдайте меры безопасности при обращении с электричеством!
Процесс соединения катушек:
- Зачистите шкуркой концы выводов каждой катушки.
- Соедините катушки, как показано на рисунке выше. Должно получиться 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. При такой схеме соединений получится трехфазный переменный ток. Концы катушек припаяйте, либо воспользуйтесь зажимами.
- Выберите одну из следующих конфигураций:А. Конфигурация “звезда“. Для того, чтобы получить большое напряжение на выходе, соедините выводы X,Y и Z между собой.B. Конфигурация “треугольник”. Для того, чтобы получить большой ток, соедините X с B, Y с C, Z с A.C. Для того, чтобы в будущем сделать возможность изменять конфигурацию, нарастите все шесть проводников и выведите их наружу.
- На большом листе бумаге нарисуйте схему расположения и подключения катушек. Все катушки должны быть равномерно распределены и соответствовать расположению магнитов ротора.
- Прикрепите катушки при помощи скотча к бумаге. Приготовьте эпоксидную смолу с отвердителем для заливки статора.
- Для нанесения эпоксидки на стеклоткань используйте малярную кисть. Если необходимо, то добавьте небольшие кусочки стеклоткани. Центр катушек не заполняйте, чтобы обеспечить их достаточное охлаждение при работе. Постарайтесь избегать образования пузырьков. Целью данной операции является закрепление катушек на своих местах и придание плоской формы статору, который будет располагаться между двумя роторами. Статор не будет нагруженным узлом и не будет вращаться.
Для того, чтобы стало более понятно, рассмотрим весь процесс в картинках:
Готовые катушки помещаются на вощеную бумагу с начерченной схемой расположения. Три небольших круга по углам на фото выше – места отверстий для крепления кронштейна статора. Кольцо в центре предотвращает попадание эпоксидки в центральную окружность.
Катушки закреплены на своих местах. Стеклоткань, небольшими кусочками помещается вокруг катушек. Выводы катушек можно вывести внутрь или наружу статора. Не забудьте оставить достаточный запас длины выводов. Обязательно еще раз проверьте все соединения и прозвоните мультиметром.
Статор практически готов. Отверстия для крепления кронштейна, сверлятся в статоре. При сверлении отверстий смотрите не попадите в выводы катушек. После завершения операции, обрежьте лишнюю стеклоткань и если необходимо, шкуркой зачистите поверхность статора.
Кронштейн статора
Труба для крепления оси хаба была обрезана под нужный размер. В ней были просверлены отверстия и нарезана резьба. В дальнейшем в них будут вкручены болты, которые будут удерживать ось.
На рисунке выше показан кронштейн, к которому будет крепиться статор, находящийся между двумя роторами.
На фото выше показана шпилька с гайками и втулкой. Четыре таких шпильки обеспечивают необходимый зазор между роторами . Вместо втулки можно использовать гайки большего размера, либо самому вырезать шайбы из алюминия.
Генератор. Окончательная сборка
Небольшое уточнение: малый воздушный зазор между связкой ротор-статор-ротор (который задается шпилькой с втулкой), обеспечивает более высокую отдаваемую мощность, но возрастает риск повреждения статора или ротора при перекосе оси, который может возникнуть при сильном ветре.
На левом рисунке ниже, показан ротор с 4-мя шпильками для обеспечения зазора и двумя алюминиевыми пластинами (которые в дальнейшем будут убраны).На правом рисунке показан собранный и покрашенный в зеленый цвет статор, установленный на место.
Процесс сборки:1. В плите верхнего ротора просверлите 4 отверстия и нарежьте в них резьбу для шпильки. Это необходимо для плавного опускания ротора на свое место. Уприте 4 шпильки в алюминиевые пластины приклеенные ранее и установите на шпильки верхний ротор.Роторы будут притягиваться друг к другу с очень большой силой, поэтому и нужно такое приспособление. Сразу выровняйте роторы относительно друг-друга по поставленным ранее метках на торцах.2-4. Поочередно вращая ключом шпильки, равномерно опускайте ротор.5. После того, как ротор уперся в втулку (обеспечивающая зазор), выкрутите шпильки и уберите алюминиевые пластины.6. Установите хаб (ступицу) и прикрутите его.
Генератор готов!
После установки шпилек (1) и фланца (2) ваш генератор должен выглядеть приблизительно так (см. рис. выше)
Болты из нержавейки служат для обеспечения электрического контакта. На провода удобно использовать кольцевые наконечники.
Колпачковые гайки и шайбы служат для крепления соедин. платы и опоры лопастей к генератору. Итак, ветрогенератор полностью собран и готов к тестам.
Для начала, лучше всего рукой раскручивать ветряк и измерять параметры. Если все три выходные клеммы закоротить между собой, то ветряк должен вращаться очень туго. Это может быть использовано для остановки ветрогенератора для сервисного обслуживания или в целях безопасности.
Ветрогенератор можно использовать не только для обеспечения дома электричеством. К примеру данный экземпляр, сделан так, чтобы статор вырабатывал большое напряжение, которое затем используется для нагрева.Рассматриваемый выше генератор выдает 3-х фазное напряжение с различной частотой (зависит от силы ветра), а к примеру в России используется однофазная сеть 220-230В, с фиксированной частотой сети 50 Гц. Это отнюдь не означает, что данный генератор не подойдет для питания бытовых приборов. Переменный ток с данного генератора может быть преобразован в постоянный ток, с фиксированным напряжением. А постоянный ток уже может использоваться для питания светильников, нагрева воды, заряда аккумуляторов, а может быть поставлен преобразователь для преобразования постоянного тока в переменный. Но это уже выходит за рамки данной статьи.
На рисунке выше простая схема мостового выпрямителя, состоящего из 6-ти диодов. Он преобразовывает переменный ток в постоянный.
Место установки ветрогенератора
Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора – достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.
Обычно, горизонтальные ветрогенераторы “любят” когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.
Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места.Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).
Немного о механике ветрогенератора
Как известно, ветер возникает из-за разности температур поверхности земли. Когда ветер вращает турбины ветрогенератора, он создает три силы: подьемную, торможения и импульсную. Подьемная сила обычно возникает над выпуклой поверхностью и является следствием разности давлений. Сила торможения ветра возникает за лопастями ветрогенератора, она является нежелательной и тормозит ветряк. Импульсная сила возникает из-за изогнутой формы лопастей. Когда молекулы воздуха толкают лопасти сзади, то им некуда потом деваться и они собираются позади них. В результате, они толкают лопасти в направлении ветра. Чем больше подьемная и импульсная силы и меньше сила торможения, тем быстрее лопасти будет вращаться. Соответственно вращается ротор, который создает магнитное поле на статоре. В результате чего вырабатывается электрическая энергия.
Источник
budvtemi.com
Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками: видео и фото
Один из возможных резервных источников энергии в загородных условиях – ветрогенератор. Это самая экономичная конструкция, для ее эксплуатации не требуется топливо. Но и самая ненадежная, т.к. для работы требуется ветер, а это от нас не зависит. В то же время такие агрегаты очень дороги. Поэтому частое явление на загородных участках – вертикальный ветрогенератор своими руками. Вертикальный ветряк проще собрать, чем горизонтальный.
Возможно производство вертикальных ветрогенераторов различных характеристик. Они различаются конструктивно, по размерам, форме, использованным материалам. По итоговой мощности готового устройства. Встречаются конструкции, по сложности не уступающие промышленным агрегатам. Но чаще умельцы собирают генераторы из подручных средств: получается дешево и вполне функционально.
Что потребуется
Чтобы делать самодельные вертикальные ветрогенераторы своими руками потребуется:
1. Мотор. Можно использовать исправный двигатель от какого-нибудь старого устройства: от бензокосилки, стиральной машины и т.д.
2. Фанера толщиной до сантиметра.
3. Крепеж: гайки, болты.
4. Металлический стержень с резьбой на концах до сантиметра диаметром. Длина по вашему усмотрению (в пределах метра).
5. Листовой металл или пластик. В зависимости от того, какой сделать вертикальный ветрогенератор хотите.
6. Деревянные бруски.
7. Дрель.
8. Лобзик.
9. Ножницы по металлу.
10. Пассатижи, ключи.
11. Инвертор, аккумулятор.
12. Оборудование для установки ветряка на ландшафт.
Порядок действий
Чтобы сделать вертикальный ветрогенератор своими руками необходимо:
1. Вырезать лопасти из фанеры лобзиком. Лопастей будет три, нужно вырезать шесть деталей каплеобразной формы. Можно это сделать по предварительно изготовленному картонному трафарету.
2. Чтобы сделать лопасти вертикального ветрогенератора необходимо вырезать по три одинаковые деревянные планки для каждого крыла длиной около полуметра.
Внимание: размер лопастей вы определяете сами. Парусность готового ветряка будет зависеть от величины фанерных заготовок.
3. Вырезать в фанерных заготовках по три паза, чтобы вставить планки. Два паза с округлой стороны капли, один – с узкой стороны.
4. Соединить фанерные заготовки попарно, вставляя рейки в пазы. Края реек не должны выступать за плоскость заготовки. Укрепить шурупами или клеем.
Видео «Вертикальный ветрогенератор своими руками»:
5. Вырезать для каждого крыла заготовку из тонкого металла или гибкой пластмассы. Длина – как у соединительных реек, ширина – с таким расчетом, чтобы частично обернуть конструкцию.
Открытой должна оставаться только одна плоскость между двумя рейками. Обернуть все три крыла, зафиксировать оболочку винтами. Крылья готовы.
6. Вырезать из фанеры два диска 20 сантиметров диаметром.
7. Просверлить по центру каждого диска отверстие такого же диаметра, как у осевого стержня.
8. Отметить на краях дисков три точки через 120 градусов для крепления опор.
9. В качестве опор можно использовать деревянные доски или перфорированные металлические планки. По три штуки на диск. Одним концом их фиксируют болтами к середине диска под равным углом друг к другу, второй будет далее крепиться к округлому краю фанерных «капель» крыла.
Видео «Самодельный вертикальный ветрогенератор»:
10. Насадить на стержень двенадцатимиллиметровую гайку. Надеть фанерный диск. Зафиксировать второй гайкой. То же самое со вторым диском. Верхние и нижние опорные планки должны располагаться параллельно друг другу.
11. По краям опорных планок установить крылья. Отрегулировать конструкцию, затянуть крепеж.
Видео «Вертикальный ветрогенератор. Производство ветрогенераторов»:
12. Подсоединить полученный ветряк к двигателю. Крепление должно быть таким, чтобы конструкция легко поворачивалась вокруг своей оси. Далее – к инвертору и/или аккумулятору.
13. Установить на самом ветреном месте участка.
Вертикальный ветрогенератор своими руками готов. Осталось подключить аккумуляторы и пользоваться альтернативной энергией.
Статьи по теме:
prodompro.ru
Ветрогенератор своими руками.Ветрогенератор самодельный с вертикальной осью вращения
После долги морозных дней я выбрался в гараж и приступил наконец-то к изготовлению вертикального ветрогенератора своими руками.
Первым что я решил делать это ось и одновременно основания оси для самодельного ветродвигателя «H» вида. В качестве оси я выбрал обычную водопроводную трубу размером 1\2 дюйма на которую насадил подшипники качения,естественно подобрал подшипник под размер. Это все дело я поместил в трубу, которая наиболее подходила под диаметр обоймы подшипника. Это тоже оказалась не такая новая водопроводная труба.
Подшипники были выбраны из расчета что усилие будет направленны не только по периферии подшипника ,но и вниз под действием силы тяжести самого самодельного ветродвигателя-ротора. Так как ось естественно расположена вертикально.Подшипники были укреплены на оси и обойме с помощью сварки- просто наварены ограничительные швы для того, что бы ось не проскальзывала под тяжестью ветрогенератора.
Следующим этапом будет изготовление основания для самодельного вертикального ветрогенератора оно должно быть крепкое и массивное так как будет испытывать приличные усилия при работе ветродвигателя.
Лист толстого железа подойдет идеально при этом он будет усилен по краям металлическими уголками для придания жесткости конструкции вертикального ветрогенератора. На это основания будет поставлена ось с обоймой,предварительно для оси проделано отверстие в основании. Обойма с осью ветрогенератора закреплена к основанию с помощью дуговой сварки и усилена это все дело уголками с четырех сторон обоймы оси.
вот что получилось в картинках:
Ветрогенератор Ленца,скорость ветра около 3 м/с, ротор без нагрузкискорость ветра около 5 м/сстатор 9 катушек для вертикального ветрогенератора Ленца.
Каждая катушка имеет 120 витков, сечения эмальпровода около 1 кв.мм. Катушки намотаны на специальном основании, основание это было закреплено в шуруповерт и на не большой скорости равномерно укладывая, намотаны 9 катушек.
Все катушки были соединены в звезду.
Понравилось это:
Нравится Загрузка...
Похожее
vetrodvig.ru
Компактный вертикальный ветрогенератор своими руками
Этот материал посвящен сборке небольшого ветрогенератора с вертикальной осью, который будет снабжать энергией фонарь. Эффективность будет ниже, чем у его двоюродного брата с горизонтальной осью, но он больше подходит для городских условий, в которых направление ветра сложно предсказать. Обычно, когда вы подаете электроэнергию на двигатель, начинает вращаться ротор. Верно и обратное: если начать вращать ротор, он выступит в качестве генератора и начнет вырабатывать электричество.
Наш «ветряной фонарь» будет использовать энергию ветра для вращения двигателя, а вырабатывающееся при этом электричество позволит светодиодам, расположенным в основании конструкции, светить. Таким образом, мы получим своеобразный индикатор ветра, светящийся мерцающим светом. Светодиоды, как и любые другие диоды, позволяют току проходить сквозь них только в одном направлении. Биполярные шаговые двигатели имеют две импульсивных обмотки на статоре. В нашем случае задача заключается в разработке схемы, которая бы направляла бы ток, генерируемый в каждой из обмоток, через светодиод в правильном направлении, вне зависимости от того, в какую сторону вращаются лопасти устройства. Так как даже самая продуманная конструкция вертикального ветрогенератора не сможет реагировать на изменения в направлении ветра, нам придется собрать для биполярного шагового двигателя выпрямительную схему.Список покупок. Здесь приведен полный список того, что вам понадобится, вплоть до последней шайбы.
Электроника: — Шаговый электродвигатель — Штыревая вилка — Макетная плата — Проволочные перемычки — Восемь диодов (1А, 50В) — Один или несколько светодиодов (в данном случае использовался один желтый, вы можете подобрать любой нужный вам цвет) — Один или несколько конденсаторов емкостью 1000 мкФ
Прочее оборудование и материалы: — Лист акрилового пластика (плексиглаза) толщиной 6 мм размером 40х75 см. Понадобится для изготовления шестеренок, дисков и деталей держателя лопастей. — Алюминиевая лента шириной 25 см. Обычно продается в рулонах, для этого проекта понадобится около 60 см. — Установочное кольцо на вал диаметром 5 мм с резьбовым отверстием. — Семь установочных колец на вал диаметром 13 мм с резьбовым отверстием. — Алюминиевая труба с внешним диаметром 13 мм и длиной 46 см. — Два втулочных подшипника с фланцем для вала диаметром 13 мм. — Упорный подшипник в сборе под вал диаметром 13 мм. — Три гайки переходных 1/4х20 длиной 10 см. — Шесть болтов под внутренний шестигранник 1/4х20 длиной 19мм. — Шесть разрезных шайб 1/4. — Шесть плоских шайб 1/4. — Шесть болтов под внутренний шестигранник М3 длиной 40мм. — Шесть разрезных шайб М3. — Шесть плоских шайб М3. — Набор шестигранных ключей (метрических и дюймовых). — Резец для снятия заусенцев и/или круглый напильник.
Итак, подготовим алюминиевую трубу. Наденьте защитные очки и при помощи ножовки по металлу отпилите необходимые нам 46 сантиметров трубы. При помощи резца для заусенцев и напильника обработайте ее, избегая царапин, с обоих концов, внутри и снаружи. Убедитесь, что на вашу алюминиевую ось можно надеть втулочные подшипники, упорно-радиальный подшипник и установочные кольца. Если внешний диаметр трубки не позволяет сделать это, вооружитесь защитными очками, респиратором и перчатками (алюминиевая пыль не особо полезна для вашего организма). Оберните трубу наждачной бумагой, плотно прижмите ее к металлу и вращайте трубу, пока не увидите алюминиевые стружки. Время от времени пытайтесь надеть на ось подшипники и кольца. Продолжайте до тех пор, пока все детали не сядут плотно на трубе. Если вам посчастливилось иметь доступ к токарному станку, то вы сможете сэкономить много времени и усилий в том случае, если необходимо снять относительно большой слой алюминия. При этом, точильный станок так же ускорит процесс по сравнению с обработкой наждачной бумагой вручную, но вам будет труднее соблюсти круглую форму поперечного сечения алюминиевой оси.
Приступаем к сборке основания. Начнем с двух плексигласовых дисков, переходных гаек, болтов 1/4х20, разрезных и плоских шайб для них. Установите переходные гайки между плексигласовыми дисками и закрепите их болтами 1/4х20, используя шайбы. Установите один из втулочных подшипников в центральное отверстие диска-основания. Диск-основание отличается от другого отсутствием четырех отверстий для крепления двигателя. Наденьте на фланец втулочного подшипника один за другим – разрезную шайбу, упорно-радиальный подшипник и еще одну разрезную шайбу.
Сверху вставьте алюминиевую трубу. Прежде чем на ее нижний конец наденется втулочный подшипник, на нее надевается еще один втулочный подшипник, установочное кольцо на 13мм, шестеренка, вырезанная лазером, еще два установочных кольца и затем разрезная шайба, сам нижний подшипник и стопка шайб.
Потяните слегка алюминиевую ось, но так, чтобы не ударить ею о рабочую поверхность стола. Используя шестигранник, затяните винт в нижнем установочном кольце. Теперь кольцо опирается на упорный подшипник и прикреплено к трубе так, что вы можете вращать ось.
Другое установочное кольцо поднимите вверх вместе с шестерней примерно на середину высоты основания. Затяните винт на кольце. Позже оно будет склеено с шестерней при помощи эпоксидной смолы, но на данном этапе сборки скреплять их между собой таким образом не надо.
Закрепите втулочный подшипник верхним установочным кольцом.
Прежде чем продолжать работать с осью, закрепим мотор – наступил удобный момент для этого.
Обрежьте провода до длины 20см и припаяйте их к штыревой вилке на четыре контакта. Красный и зеленый проводки должны быть рядом друг с другом на одной стороне, а синий и желтый — с другой.
Открутите винты, которые скрепляют двигатель. Используя более длинные винты М3, закрепите мотор на нижней поверхности верхнего диска. На каждый болт наденьте обычную и разрезную шайбы.
Наденьте на вал двигателя другую шестеренку и временно закрепите ее при помощи установочного кольца на 5мм. Отрегулируйте по высоте положение колец так, чтобы шестерни находились на одном уровне относительно друг друга и хорошо сцеплялись зубцами между собой. Теперь можно приклеить шестеренки с помощью эпоксидной смолы к соответствующим им установочным кольцам.
Продолжим заниматься нашей алюминиевой осью. Наденьте на нее установочное кольцо, пластиковый держатель лопастей и еще одно кольцо. Установите нижнее кольцо так, чтобы оно не касалось верхней поверхности основания, и закрепите при помощи винта. Опустите на него пластиковый держатель и второе кольцо и закрепите их на алюминиевой трубе, плотно прижав друг к другу. Теперь, когда вы вращаете ось (а она должна вращаться свободно и плавно), держатель лопастей должен вращаться вместе с ней.
Вырежьте три лопасти для вашей ветряной турбины. Точного рецепта тут нет. У вас есть пазы под три лопасти на держателе, вырежьте их из алюминиевой ленты, используя ножницы. Размер определите сами.
Не забудьте оставить лепестки (1-1,5см) на краях для того, чтобы закрепить лопасти в пазах. После того, как лопасти будут вставлены, загните лепестки, чтобы зафиксировать их.
Точно также зафиксируйте лопасти и сверху – наденьте установочные кольца, расположив между ними держатель. Вставьте лепестки в пазы держателя и загните их. Теперь, когда вы попробуете вращать лопасти рукой, они должны легко крутиться.
Нам нужно сделать такую цепь, как показано на изображении. Используя восемь диодов и перемычки, повторите ее на макетной плате. Убедитесь, что все диоды расположены правильно.
Обратите внимание на светодиод в центре и два конденсатора по краям платы. Вставьте длинную ножку светодиода в «плюс», а короткую — в «минус». Прежде чем подсоединять конденсаторы, позвольте ветру повращать лопасти и посмотрите, как мерцает светодиод. Вставьте в плату по крайней мере один конденсатор, как показано на изображении. Конденсатор будет накапливать энергию, пока ветер крутит лопасти, и разрядится, когда лопасти остановятся. В результате мерцание светодиода сглаживается. Попробуйте добавить больше светодиодов и конденсаторов, чтобы получить гладкое свечение в то время, когда вращается ось с лопастями.
Также вы можете сделать для фонаря светорассеиватель из бумаги, чтобы сделать свет более приятным.
Теперь выносите готовый вертикальный ветрогенератор на улицу и наслаждайтесь результатом своих усилий.
По материалам www.instructables.com
electronics-lab.ru
Фото и видео отчет о самодельном ветряке большой мощности
Асинхронный двигатель 7,5kw
Данные донора, из которого сделан генератор
Сначала генератор был намотан проводом 1,8мм, но потом один статор был перемотан проводом 1,6мм, и третий статор двойным проводом 0,9мм. Но после этих изменений мощность и характеристики в принципе не изменились. Ниже табличка мощности генератора при прокрутке на разное сопротивление.
Данные генератора
Мощность генератора на нагрузку и напряжение на холостых оборотах
Три статора вместо одного сделаны для того чтобы уменьшить залипание ротора. Неодимовые магниты сильно притягиваются к зубам статора и вот чтобы снизить, а точнее равномерно распределить залипание сделаны три статора со сдвигом. Каждый из статоров имеет момент страгивания 3.5Нм, а вместе без сдвига просто огромные 10.5Нм. Статоры сдвинуты по оси на 2мм, сдвинуты на расстояние 1/9 от зуб+паз. Магниты использовал размером 50*18*4 мм, 48 штук N40, по 16 штук на 1 статор. статоры по 24 зуба, мотал провод на каждый зуб.
Генератор для ветряка
Тройной ротор и три статора, корпус генератора
Ротор
Ротор генератора на неодимовых магнитах
Перемотанный генератор
Генератор, намотанные медным проводом статоры
Так-же поставил на генератор редуктор от мотоцикла Урал, через отключаемую муфту, передаточное соотношение 1:4. К редуктору присоединил бензиновый мотор Субару, мощность ДВС 7кВт. Такая связка предусмотрена для того чтобы при отсутствии или нехватке ветра использовать эту систему для зарядки аккумуляторов.
Самодельный бензогенератор
самодельный бензо-генератор для зарядки аккумуляторов
Начало сборки ветроколеса
изготовление основы ветроколеса, рама ротора ветряка
Привод ротора
Цепной привод ветроколеса, далее пойдет на генератор
Лопасти ветрогенератора, сделаны они корпус из трубы 27мм, каркасные усилители из листовой стали 1,5мм, общиты поликарбонатом 4мм. Снаружи торцы отделал 0,55мм оцинковкой. Ниже на фото одна из лопастей, всего их две, далее на видео вы увидите как они работают.
Лопасть вертикального ветряка
Самодельная лопасть вертикального ветрогенератора
Вертикальный ветряк
Каркас ветряка пока сделал из бруса 50*150мм
Ветрогенератор в работе, пока правда без генератора
В основном все готово, надо соединительный кардан под размер удлинить, и ремни другие купить на редуктор, так-как купил 1210 мм длинной, а надо 1110 мм, были куплены сначала не те. При 3м/с стартовый момент во всех точках поворота примерно 39Нм. Руками даже за 12-ти сантиметровый фланец не реально остановить при трогании ,перчатки в клочья разлетаются, а уж когда вращается вообще и не стоит тормозить, площадь у нее получилась 6,3 м2, Ветряк уже испытал на себе сильный ветер. Если получится планируемая мощность, то весь каркас будет из труб, а это пока экспериментальный каркас , в случае чего в стройку уйдет. Через некоторое время все было готово к первым испытаниям, но ветра почемуто не-было целых три дня. Ветряк страгивался при 3м/с, но больше 15ватт пока приборы не фиксировали. И наконец подул небольшой ветерок и далее на видео первые вольты и амперы.
Далее была приобретена метеостанция с анемометром, чтобы максимально точно подсчитать КИЭВ всей ветроустановки. Ниже видео работы ветряка и показания приборов. Ветер до 5м/с, ток на аккумулятор 24вольта до 5Ампрер.
Изначально в проекте этого ветряка задумывались еще направляющие экраны, которые должны были собирать ветер и направлять на ротор, тем самым по расчетам мощность должна была увеличится в 1,7 раза, но пока без них, и возможно их не будет вообще. Данных по ветряку пока больше нет, новые данные могут появится на форуме, ссылка в начале статьи.
e-veterok.ru
Вертикальный ветрогенератор - эффективный способ получения энергии
Не так давно стали известны вертикальные ветрогенераторы. В большинстве случаев использовался их горизонтальный аналог. Как работает новая технология и в чем ее достоинства? Можно ли сделать такое полезное устройство своими руками?
Ветрогенератор на крыше домаОсновные преимущества
Новое оборудование имеет ряд преимуществ, за счет чего становится все более привлекательным в глазах покупателей.
- Не нужно использовать дополнительное устройство для того, чтобы определить направление движения ветра, и направить генератор ему навстречу.
- Вертикальный ветрогенератор используется на низкой высоте, за счет чего его легче обслуживать, так как не нужны дополнительные приспособления для подъема.
- Движущихся деталей не много, что уменьшает затраты на ремонт и производство.
- Можно эффективно использовать дома, тем более что не трудно соорудить самодельный вариант этого оборудования.
- Лопасти имеют оптимальный профиль, а ротор — оригинальную форму, за счет чего устройство обладает высоким КПД независимо от направления ветра.
- Бесшумный многополюсный генератор обеспечивает спокойствие окружающим людям.
Как это работает?
В основе действия вертикального генератора лежит принцип магнитной левитации. Во время движения турбин образуются импульсная и подъемная силы торможения, а так же сила торможения. Благодаря первым двум крутятся лопасти устройства, в результате чего его ротор создает магнитное поле, которое вырабатывает электричество. Такое оборудование сделано достаточно просто, что позволяет создать его аналог своими руками.
Классификация
Такие устройства с вертикальной осью вращения имеют несколько разновидностей.
- Ортогональные ветрогенераторы. Он имеют несколько лопастей, которые располагаются параллельно вертикальной оси. Такая конструкция не нуждается в направляющих механизмах, потому что принцип работы никак не зависит от направления ветра. Приводное оборудование можно расположить на уровне земли.
- Генераторы, имеющие ротор Дарье. У них три или две лопасти, которые представляют плоскую полосу и изготовлены достаточно просто. Устройство также не ориентируется на ветер и его можно располагать на уровне земли.
- Устройства, в основе которых лежит ротор Савониуса. В этом случае используется несколько полуцилиндров. Работа может осуществляться при низких скоростях. Кроме того, пусковые крутящие моменты очень эффективны, как и технологичность производства.
- Ветрогенераторы, работающие на многолопастном роторе с направляющим аппаратом. Они являются модификацией ортогонального аппарата. Лопасти выстроены в два ряда, первый из которых неподвижный и несет в себе функцию направляющего аппарата. Он предназначается для того, чтобы захватывать ветровой поток, сжимать его, увеличивая скорость, и подавать поток ветра на второй ряд, который является вращающимся ротором. Этот тип устройства работает очень эффективно по сравнению с другими, но стоимость его значительно превосходит их.
- Аппарат с геликоидным ротором. Это также модификация первого вида устройств. Из-за то, что лопасти закручиваются, ротор вращается более равномерно, за счет чего на опорные узлы не оказывается сильной динамической нагрузки. Это позволяет дольше эксплуатировать устройство. Стоят они дорого, так как технология производства достаточно сложная.
Где взять
Ветрогенератор, обладающий вертикальной осью вращения, можно не только купить, но и сделать своими руками. Это не так сложно, как кажется. Необходимые материалы, точный расчет и усилия — это все, что понадобится в процессе работы дома. Для изготовления понадобится следующее:
- Три фанерных диска, диаметр которых составляет 1 метр, а толщина каждого не меньше десяти миллиметров; они будут служить аэродинамическими перегородками;
- Четыре пластины, параметры которых составляют 500 на 1 метр плюс пять сантиметров, а толщина — 5 мм или около этого; эти пластины будут служить как лопасти ротора нашего самодельного ветрогенератора;
- Стыковка вышеперечисленных элементов с использованием дюралюминиевых уголков, сечение которых составляет 2 на 30 на 30 мм; для соединения понадобятся винты, марка которых М5, а также гайки и шайбы;
- Стяжки, которые усиливают всю конструкцию. Они выполнены из стальных стержней, на концах которых есть резьба, а диаметр составляет 6 мм;
- Бруски из дерева, которые укрепляют нижнюю шайбу; их сечение 40 на 40 мм.
Прежде чем своими руками создать окончательный вариант генератора с вертикальной осью вращения, нужно произвести предварительную сборку, расчет которой приведен выше. После этого ветряк нужно полностью разобрать для того, чтобы все фанерные элементы пропитать олифой. Сделать это нужно три раза. После этого конструкцию можно собрать в окончательный вариант. Далее самодельный аппарат нужно покрасить алкидной эмалью.
Установить данное устройство можно на мачту или столб. Если расчет соблюден верно, работа будет осуществляться без помех.
Усовершенствовать такое оборудование можно при помощи автоматического устройства, которое также делается дома своими руками. Оно устанавливает лопасти в оптимальное положение в зависимости от того, какая скорость у ветра. Для этого понадобится фанера, толщина которой составляет три миллиметра, и пластик из дюралюминия толщиной до восьми миллиметров. Две крестовины, верхняя и нижняя, должны относиться к креплению лопаток. Их производят из стальных полос толщиной около пяти миллиметров. Для качественного укрепления нижней крестовины применяются стальные подкосы, приваренные снизу. Они крепятся на валу двигателя с использованием стопорных винтов М8. Такая автоматическая установка обеспечит постоянную скорость вращения генератора.
Это основные моменты по созданию ветрогенератора своими руками. Такая установка будет не только полезная, но и приятная, так как в нее вложена душа.
Дополнительные преимущества
У ветрогенераторов, которые обладают вертикальной осью вращения, есть дополнительные преимущества, которые делают их еще более полезными. К этому относится самостарт, происходящий на скорости полтора метра в секунду. Если скорость составляет три с половиной метра в секунду, начинается самораскрутка. Лопасти, закрепленные на верхней крышке, смещаются относительно закрепленного короба, за счет чего можно быть уверенным в плавности работы ветрогенератора.
Что учитывать при выборе такого оборудования
Если делать это полезное устройство своими руками нет времени и сил, стоит его купить, однако при этом стоит учитывать некоторые моменты.
- Мощность устройства. Если местность не славится воздушными потоками, то приобретение очень мощного ветрогенератора не окупится. Лучше использовать вертикальный генератор маленькой мощности.
- Направление ветра. Если в районе часто меняется направление воздушных потоков, то вообще стоит подумать о том, необходимо ли такое устройство. Если ответ утвердительный, подойдет только вертикальный ветрогенератор.
- Производитель. От производителя зависит цена товара. Если вы хотите купить импортный ветрогенератор, то будьте готовы заплатить в три раза больше, чем за такой же товар отечественного производителя.
Использовать ветер как источник энергии выгодно и безопасно, особенно если делать это с помощью вертикального ветрогенератора. Рассмотрев все полезные свойства данного агрегата, можно с уверенностью идти за его покупкой или же взяться за то, чтобы сделать его своими руками.
energomir.biz
