Selbstgemachter Windgenerator und seine industriellen Analoga

Theorie, Praxis, das aktuelle Modell eines Windgenerators und seine industriellen Analoga mit Beschreibung und Preis.

Für diejenigen, die oft tagelang und nachts in der Natur reisen und anhalten, kam mir wahrscheinlich der Gedanke, dass es schön wäre, eine Ladequelle für eine Autobatterie und Batterien anderer mobiler Geräte zu haben: Laptops, Telefone, GPS-Navigatoren, Lichter usw.

Mit einer ausreichend leistungsstarken Energiequelle von sogar 12 V können Sie einen Spannungswandler 12 220 verwenden, um eine vollwertige 220-V-Steckdose zu erhalten. Dies erhöht den Komfort, an den alle Bürger gewöhnt sind, und erhöht die Anzahl der verwendeten Geräte auf das übliche Niveau.

Sie können dieses Maß an Komfort mit erhalten Sonnenkollektoren, Windgeneratoren und Hydrogeneratoren. Mit einer Leistung von bis zu 1000 W können diese Geräte selbst für das Tragen durch eine Person kompakt genug sein. Wenn wir über Fahrzeuge sprechen, können Sie leistungsstärkere Energiequellen mitnehmen.

Wo soll ich anfangen?

Wenn Sie die Fähigkeit haben, mit einfachen Werkzeugen wie einem „Schleifer“, einer elektrischen Bohrmaschine, einem Schweißgerät, zu arbeiten, LötkolbenDann wird es Ihnen nicht schwer fallen, eine selbstgemachte Windmühle zusammenzubauen. Aber denken Sie daran, dass wie in jedem Unternehmen Geschicklichkeit mit Erfahrung verbunden ist. Es ist eine Sache, ein vorhandenes Layout und eine völlig andere Windmühle für jeden Wind zusammenzustellen, mit Spannungsstabilisierung und Schutz vor Überlast.

Lassen Sie uns nun genauer erläutern, wie eine einfache Windmühle zusammengebaut wird und was dafür erforderlich ist. Es sollte gesagt werden, dass es Windmühlen vom horizontalen und vertikalen Typ gibt, d.h. mit der Rotationsebene des Rotors in der vertikalen und horizontalen Ebene.

Die historisch am häufigsten verwendeten Windmühlen mit vertikal angeordneten Rotoren (Windmühlen). Dies ist etwas seltsam, wenn Sie sich daran erinnern, dass die Horizontale mehrere offensichtliche Vorteile hat. Zum Beispiel sind sie alle perspektivisch, d.h. Wind von beiden Seiten dreht ihren Rotor. Sie brauchen nur ein Lager.

"Vertikale" Windmühlen benötigen das gleiche Drehgerät, Heck, um den Wind zu verfolgen und sich im Wind zu drehen. Zusätzlich benötigen sie ein zusätzliches Lager zum Drehen des Arbeitsrotors und ein weiteres Scharnier zum Schutz vor zu starken Winden.

Herz einer Windmühle.

Zu Beginn, während des Baus einer Windmühle, ist es notwendig zu bestimmen elektrischer Generator. Dies ist das Herz Ihres Geräts. Das erste, was mir in den Sinn kommt, ist Auto-Generator. Aber wir müssen einige Nuancen berücksichtigen.

Erstens benötigen Automobilgeneratoren eine Erregerspannung, d.h. Zum Anschließen ist ein zusätzliches Kabel und zum Betrieb eine zusätzliche Batterie erforderlich, was nicht sehr praktisch ist.

Zweitens benötigen Automobilgeneratoren eine hohe Drehzahl für einen effizienten Betrieb (mehr als 1000 U / min), was den Antrieb erschwert.

Drittens sind sie ziemlich schwer, was das Design des Mastes erschwert.

Basierend auf dem Vorstehenden wählen Sie als funktionierender Generator normalerweise Gleichstrommotoren. Wenn Sie einen solchen Motor an der Arbeitswelle drehen, wird an den Klemmen Spannung angezeigt.

Bewährte Elektromotoren aus alten Computern der Mitte des letzten Jahrhunderts. In diesen Geräten drehten sie Laufwerke von Laufwerken und Bandlaufwerken. Solche Motoren sind auf dem Mitino-Funkmarkt in Moskau oder auf einem anderen Flohmarkt erhältlich.

Das aktuelle Modell.

Der speziell verwendete Motor hatte die folgenden Parameter: U = 48 V, I = 15 A, N = 1200 U / min. Der Rotor einer Windkraftanlage dreht sich mit einer Frequenz von etwa 500 U / min, und mit zunehmender Frequenz steigt nicht die Spannung an, sondern der Betriebsstrom.

Um den Betrieb des Gerätes zu optimieren, ist der Arbeitsrotor nicht auf der Motorwelle montiert, sondern es wird ein Getriebe verwendet.Das Getriebe kann entweder eine Kette oder ein Riemen sein. Die Kette ist viel zuverlässiger und der Riemen ist einfacher herzustellen.

Angewandte Kette. Als Antrieb können Sie die "Mechanik" des alten Fahrrads und die Rohre des Rahmens verwenden. Auf dem Rotor befindet sich ein Sternchen Z = 48, auf dem Generator Z = 10 erfolgt die Verbindung über eine Fahrradkette.

Der Generator ist mit Schrauben befestigt. Sie können jedoch ein Stück Kunststoffrohr verwenden, indem Sie zuerst den Generator einführen und mit Autoschraubenklemmen sichern. Es ist besser, die Befestigungsstellen der Schrauben und Klemmen mit Gummikleber „Moment“ zu füllen.

Die Nuancen der Herstellung eines Rotors.

Es ist sehr verantwortungsbewusst, sich der Herstellung des Rotors zu nähern. Der Wirkungsgrad des Generators hängt stark von seiner Qualität ab. Der Rotor muss nach der Herstellung sorgfältig ausgewuchtet werden. Die Lebensdauer des gesamten Geräts hängt davon ab.

Die Klingen bestehen aus 2 mm Aluminium- oder Kunststoffrohren mit einem Durchmesser von 60-80 mm. Es ist einfacher, Rohre herzustellen, weil Dieses Material ist weicher und es ist einfacher, das gewünschte Profil zu erhalten. Möglicherweise müssen Sie die Größe der Klingen experimentell ändern.

Große und breite Blätter arbeiten bei sehr schwachen Winden, entwickeln jedoch aufgrund des hohen Luftwiderstands keine hohen Umdrehungen. Kleine drehen sich schnell, aber mit ausreichend starkem Wind.

Meine Windmühle hat einen Rotor mit einem Durchmesser von 2,5 Metern, bei schwachem Wind (5-8 m / s) werden 6 Blätter verwendet. Bei starkem Wind werden vier Blätter entfernt, selbst bei zwei Blättern liefert die Windmühle 4-6 A bei einer Spannung von 14 V.

Sie können die Größe des Rotors auf 1,6 reduzieren und ständig 2-3 Blätter verwenden. Wenn Sie die Anzahl der Blätter in Abhängigkeit von der Stärke des Windes ändern möchten, muss der Mast mit einem Scharnier an der Basis hergestellt werden, damit er ohne Falten abgesenkt werden kann.

Wie macht man einen Mast?

Der Mast besteht aus mehreren Abschnitten mit einer Länge von 2 bis 2,5 Metern, die aus einem ¾-Zoll-Stahlrohr oder einem Aluminiumrohr bestehen, jedoch einen größeren Durchmesser haben. Normalerweise werden 3-4 Abschnitte verwendet, damit sie einfacher zu montieren und zu transportieren sind. Um zu verhindern, dass Ihr Mast herunterfällt, müssen Sie eine „Ferse“ in Form eines Metallrechtecks ​​von 30 x 30 cm und ein System aus drei Verlängerungen mit Metallstiften verwenden. Sie können beispielsweise einen vorgefertigten Mast verwenden, der für Antennen im Mikrowellenbereich verwendet wird. Sehr bequeme professionelle Teleskopmasten stehen ebenfalls zum Verkauf.

Starker Windschutz.

Ein paar Worte zum Überlastschutz bei sehr starkem Wind. Die einfachste Option ist ein zusätzliches Scharnier am Mast. Mit Hilfe dieses Scharniers kann eine Windmühle selbst umkippen und den Rotor bei sehr starkem Wind in den Himmel "heben", oder Sie können ihn selbst mit einem Seil umkippen, das am "Heck" der Windmühle befestigt ist. Übrigens besteht der Schwanz aus einem Rohr oder einer Ecke mit einer vertikalen Klinge am Ende, die ungefähr 50 x 50 cm misst. Die Gesamtlänge des Schwanzes beträgt ungefähr 1,8 m.

Schalttafel.

Das Batteriesteuerungs- und Ladefeld enthält in seiner einfachsten Form ein 30-V-Voltmeter. Amperemeter bei 30 A; Diodenbrücke für 30 A 100 V; Ballast-Drahtwiderstand mit einem Motor (Rheostat) bei 50 W, Widerstand 5-10 Ohm. Der Widerstand wird durch Entfernen der letzten Windungen fertiggestellt.

Wenn Sie den Widerstandsschieber nach der Verfeinerung in seine äußerste Position bringen, ist sein Stromkreis offen. Dies ist sein Arbeitszustand. Der Widerstand wird parallel zum Generator vor der Diodenbrücke, aber nach dem Amperemeter eingeschaltet. Es dient zum Notstopp des Generators (Reduzierung der Rotordrehzahl).

Elektrische Schutz- und Kontrollmethoden.

Der Widerstand muss 30 Sekunden lang einem Strom von 20-30 A standhalten. Wenn der Akku bereits vollständig aufgeladen ist und keine zusätzlichen Lasten eingeschaltet werden müssen, schließen wir den Generator innerhalb weniger Sekunden mit einem Widerstand kurz. Der Strom ist in diesem Fall 2-3 mal geringer als der Arbeitsstrom.

Nach dem Anhalten „kippen“ wir den Generator um oder binden eine der Schaufeln an den Mast. Halten Sie die Generatorblätter niemals mit Ihren Händen oder mit Fremdkörpern an, wie z Dies führt immer zu Personen- und Geräteschäden.

Begrenzen Sie den Batterieladestrom nicht mit einem Widerstand, daDies wird wahrscheinlich zu seinem Scheitern führen. Verwenden Sie zur Begrenzung des Stroms zusätzliche Lasten, normalerweise Glühlampen. Zur Verbindung von Generator und Steuerung wird ein herkömmliches Kabel ohne Gleitringe verwendet. Kabelquerschnitt 2x2,5 Quadratmillimeter. Das beste Material ist Gummi oder Silikon.

Spannungswandler 12-220 V.

Gekaufte Geräte werden normalerweise als 12-220-V-Wechselrichter verwendet, sind jedoch recht teuer (von 1.500 bis 10.000 Rubel). Für solche Zwecke können Sie stillgelegt verwenden Büro "unterbrechungsfrei" USV 1000-USV 5000. Nach einem Betriebsjahr „halten“ die Batterien die Last nicht mehr. Solche Geräte werden entsorgt und im Müll entsorgt. Wenn Sie eine Autobatterie an die USV anschließen, erhalten Sie kostenlos einen schönen Wechselrichter.