kategorier: Dela erfarenhet, Intressanta elektriska nyheter
Antal visningar: 107663
Kommentarer till artikeln: 13

Hemgjord vindgenerator och dess industriella analoger

 


Hemgjord vindgenerator och dess industriella analogerTeori, praktik, den nuvarande modellen för en vindgenerator och dess industriella analoger med en beskrivning och pris.

För dem som ofta reser och stannar i dagar och nätter i naturen räckte det för mig att det skulle vara trevligt att ha en laddningskälla för ett bilbatteri och batterier från andra mobila enheter: bärbara datorer, telefoner, GPS-navigatorer, lampor etc.

Dessutom, med en tillräckligt kraftfull energikälla på till och med 12 V, kan du använda en spänningsomvandlare 12 220 för att få en fullfjädrad 220 V-uttag.

Du kan få denna nivå av komfort med solpaneler, vindgeneratorer och vätgasgeneratorer. Med en effektnivå på upp till 1000 W kan dessa enheter vara tillräckligt kompakta även för att transporteras av en person. Om vi ​​talar om fordon, kan du ta med dig mer kraftfulla energikällor.


Var ska jag börja?

Om du har förmågan att arbeta med enkla verktyg, till exempel en "kvarn", en elektrisk borr, en svetsmaskin, lödkolv, skruvmejsel, då kommer det inte att vara svårt för dig att montera en hemgjord väderkvarn. Men kom ihåg att skicklighet, som i alla företag, kommer med erfarenhet. Det är en sak att montera en fungerande modell och en helt annan väderkvarn designad för alla vindar, med spänningsstabilisering och skydd mot överbelastning.

Låt oss nu studera mer i detalj hur man monterar en enkel väderkvarn och vad som behövs för detta. Det bör sägas att det finns väderkvarnar av horisontell och vertikal typ, dvs. med rotorns rotationsplan i det vertikala och horisontella planet.

De mest använda historiskt väderkvarnar, med vertikalt belägna rotorer (väderkvarnar). Detta är något konstigt om du minns att horisontella har flera uppenbara fördelar. Till exempel är de helhetsperspektiv, dvs. vind från vardera sidan kommer att rotera rotorn. De behöver bara ett lager.

"Vertikala" väderkvarnar behöver samma roterande enhet, svans för att spåra vinden och vända i vinden. Dessutom behöver de ett extra lager för att rotera arbetsrotorn och ett annat gångjärn för att skydda mot för stark vind.


Hjärtat av en väderkvarn.

I början, under byggandet av en väderkvarn, är det nödvändigt att bestämma elektrisk generator. Detta är hjärtat på din enhet. Det första som kommer att tänka på är bilgenerator. Men vi måste ta hänsyn till vissa nyanser.

För det första kräver bilgeneratorer exciteringsspänning, d.v.s. kräver en extra kabel för att ansluta och ett extra batteri att köra, vilket inte är särskilt bekvämt.

För det andra kräver bilgeneratorer en hög rotationshastighet för effektiv drift (mer än 1000 rpm), vilket komplicerar frekvensomriktaren.

För det tredje är de ganska tunga, vilket komplicerar mastens utformning.

Baserat på ovanstående, som arbetsgenerator, väljer du vanligtvis likströmsmotorer. Om du snurrar en sådan motor vid arbetsaxeln, kommer spänning att visas på dess plintar.

Väl beprövade elmotorer från gamla datorer från mitten av förra seklet. I dessa enheter roterade de enheter av enheter och band. Sådana motorer finns på Mitino radiomarknaden i Moskva eller på en annan loppmarknad.


Den nuvarande modellen.

Den specifika motor som användes hade följande parametrar: U = 48 V, I = 15A, N = 1200 rpm. Rotorn på en vindkraftverk roterar med en frekvens av cirka 500 varv / minut, och med ökande frekvens är det inte spänningen som ökar, utan driftsströmmen.

För att optimera driften av enheten är arbetsrotorn inte monterad på motoraxeln utan en växellåda används.Växellådan kan vara antingen kedja eller bälte. Kedjan är mycket mer pålitlig och bältet är lättare att tillverka.

Tillämpad kedja. Som en enhet kan du använda "mekanik" från den gamla cykeln och rör från dess ram. På rotorn finns en asterisk Z = 48, på generatoren Z = 10, anslutningen görs av en cykelkedja.

Generatorn är fäst med bultar, men du kan använda ett plaströr genom att först sätta in generatorn i den och säkra den med bilskruvklämmor. Det är bättre att fylla platserna för fästning av bultar och klämmor med gummilim "Moment".


Nyanser av att tillverka en rotor.

Det är mycket ansvarigt att närma sig tillverkningen av rotorn. Generatorns effektivitet beror mycket på dess kvalitet. Rotorn efter tillverkning måste vara noggrant balanserad. Hela enhetens livslängd beror på detta.

Bladen är tillverkade av 2 mm aluminium- eller plaströr med en diameter på 60-80 mm. Det är lättare att göra rör, för detta material är mjukare och lättare att ge önskad profil. Du kanske behöver experimentellt ändra storlek på bladen.

Stora och breda blad fungerar i mycket svaga vindar, men utvecklar inte höga varv på grund av det höga aerodynamiska draget. Småa snurrar snabbt, men med en tillräckligt stark vind.

Min väderkvarn har en rotor med en diameter på 2,5 meter, med en svag vind (5-8 m / s) används 6 blad. Med en stark vind avlägsnas fyra blad, även med två blad ger vindkvarnen 4-6 A vid en spänning på 14 V.

Du kan minska storleken på rotorn till 1,6 och använda 2-3 blad ständigt. Om du tänker ändra antalet knivar beroende på vindstyrkan, måste masten göras med ett gångjärn vid basen så att den kan sänkas utan att fällas.


Hur man gör en mast?

Masten är gjord av flera sektioner 2-2,5 meter långa från ett ¾ tum stålrör eller från ett aluminiumrör, men med en större diameter. Vanligtvis används 3-4 sektioner, så de är lättare att montera och transportera. För att förhindra att din mast faller måste du använda en "häl" i form av en metallrektangel på 30x30 cm och ett system med tre förlängningar med metallpinnar. Du kan till exempel använda en färdig mast, som används för antenner i mikrovågsortimentet. Mycket bekväma professionella teleskopmaster är också till salu.


Stark vindskydd.

Några ord om överbelastningsskydd i mycket starka vindar. Det enklaste alternativet är ett extra gångjärn på masten. Med hjälp av detta gångjärn kan en väderkvarn oberoende välta, “lyfta” rotorn i himlen, med en mycket stark vind, eller så kan du själv välta den med ett rep bundet till vindmaskinens "svans". Förresten är svansen gjord av ett rör eller ett hörn med ett vertikalt blad fäst vid änden, som mäter ungefär 50x50 cm. Den totala längden på svansen är cirka 1,8 m.


Kontrollpanelen.

Batterikontroll- och laddningspanelen innehåller i sin enklaste form en 30 V voltmeter; ammeter vid 30 A; diodbrygga för 30 A 100 V; ballast wirwound resistor med en motor (reostat) vid 50 W, resistans 5-10 Ohm. Motståndet slutförs genom att ta bort de sista svängarna.

Om du flyttar motståndsreglaget till dess extrema läge, kommer kretsen att vara öppen efter förfining. Detta är hans arbetsvillkor. Motståndet slås på parallellt med generatorn före diodbron, men efter amperern. Den används för att stoppa generatoren (reducera rotorhastigheten).


Elektriska metoder för skydd och kontroll.

Motståndet måste motstå en ström på 20-30 A under 30 sekunder. Om batteriet redan är fulladdat och det inte finns behov att sätta på ytterligare belastningar, kortsluter vi generatorn med ett motstånd inom några sekunder. Strömmen i detta fall är 2-3 gånger mindre än den fungerande.

Efter att ha stoppat "välter" vi generatoren eller knyter ett av knivarna till masten. Stoppa aldrig generatorbladen med dina händer eller med främmande föremål, som detta leder alltid till personskador och skador på utrustningen.

Begränsa inte batteriets laddström med ett motstånd, somdetta kommer sannolikt att leda till att det misslyckas. För att begränsa strömmen, använd extra belastningar, vanligtvis glödlampor. För att ansluta generator och styrsystem används en konventionell kabel utan glidringar. Kabeltvärsnitt 2x2,5 kvadratmillimeter. Det bästa materialet är gummi eller silikon.


Spänningsomvandlare 12-220 V.

Köpta enheter används vanligtvis som 12-220 V-omvandlare, men de är ganska dyra (från 1 500 till 10 000 rubel). För sådana ändamål kan du använda avvecklade kontor "oavbruten" UPS 1000-UPS 5000. Efter ett års drift “håller” batterierna inte längre lasten. Sådana anordningar kastas och kastas i papperskorgen. Genom att ansluta ett bilbatteri till UPS får du en vacker inverterare gratis.


Se även på elektrohomepro.com:

  • Vertikala vindgeneratorer med Daria-rotor
  • Hur man gör en gör-det-själv vindgenerator
  • Hemgjord mini-hydrokraftverk och dess industriella analoger
  • Typer av elektriska generatorer och principerna för deras arbete
  • Vaneless turbiner - en ny typ av vindgenerator

  •  
     
    kommentarer:

    # 1 skrev: | [Cite]

     
     

    Tack, en väldigt intressant artikel, här samlar jag gammalt om det här ämnet. Fråga: om alla berömmar horisontella väderkvarnar på detta sätt och bygger majoriteten av vertikala, varför uppstår frågan?
    Och är det fortfarande möjligt att kombinera en väderkvarn och en magnetisk strömgenerator?

     
    kommentarer:

    # 2 skrev: Vita Li | [Cite]

     
     

    Och hur man gör en väderkvarn baserad på Shkondin-motorn?

     
    kommentarer:

    # 3 skrev: Vladimir | [Cite]

     
     

    Bra idé !!! Dessa motorer för datorer tillverkades på precisionslager. Det är där bonanza är för företagare! Den enklaste beräkningen av knivarna, den enkla mastkonstruktionen, den elektriska delen är enkel och vilken oberoende från kraftledningar. Ett modernt ekologiskt tema är dess förkroppsligande.

     
    kommentarer:

    # 4 skrev: | [Cite]

     
     
    kommentarer:

    # 5 skrev: Stanislas | [Cite]

     
     

    Något växer inte tillsammans.

    Författaren ger generatoren 14 V.

    Och han rekommenderar avbrottsfri strömförsörjning från 1500 till 5000 VA
    Och han skriver om ett bilbatteri.

    Köpta enheter används vanligtvis som 12-220 V-omvandlare, men de är ganska dyra (från 1 500 till 10 000 rubel). För sådana ändamål kan du använda avvecklade kontor “avbrottsfri” UPS 1000-UPS 5000. Efter ett års drift “håller” batterierna inte längre på lasten. Sådana anordningar kastas och kastas i papperskorgen. Genom att ansluta ett bilbatteri till UPS får du en vacker inverterare gratis.

    Det vill säga författaren har inte försökt använda stor oavbruten ström och är inte medveten om att deras batterier är anslutna i serie
    för 1500 är det från 4 st - 48V
    5000 är från 8 st. - 92 V

    Dessutom, om du ansluter ett bilbatteri till en normal UPS, fungerar det bra under en bitcykel. Men när du försöker ladda den, olämplig för att arbeta med högeffektiva batterier, kommer UPS helt enkelt att dö när den försöker hålla spänningen som den gav till små batterier på däcken till ett urladdat batteri.

    Och en sak till. 14V 6 A. Efter inverteraren får vi 220V * 0,38A = 84 VA. För en 60 watts glödlampa kommer det att göra. Vad har 5 kVA UPS att göra med det?

    Så var försiktig, kamrater.

     
    kommentarer:

    # 6 skrev: Sergei | [Cite]

     
     

    Författaren förvirrade lite, vindgeneratorerna klassificeras något annorlunda, inte av planet där propellern (eller rotorn) roterar, utan av platsen för propellerns (rotorns) axel i rymden. )))

     
    kommentarer:

    # 7 skrev: | [Cite]

     
     

    Theia är intressant och väl utformad. Min vindgenerator använder en traktorgenerator, eftersom den inte kräver energi för excitation. Turbinen är konstruerad för 16 blad i diameter på 2 meter. Idag finns 8 blad. Konverteraren från datorn till 500vatten. Han vägrade svansen. trulande och opålitliga. Jag gör en elektrisk drivenhet genom sensorresorns vindriktning. Själva sensorn är lätt att ta ut, en liten svans, två mikrika och själva elektriska kretsen är bara två bilreläer, vilket inte kan sägas om den elektriska drivenheten för att vrida masten. Det är värt att bryta dig.Mastrotation ska vara jämn, inte skapa buller och helst inte energiintensiv. Det är också värt att notera att det är svårt att tillverka nuvarande samlare med minst tre borstar. Två (+) (-) och en från vindriktningssensorn, som ger ström till vänster eller höger sväng på masten. Som en enhet tror jag att jag ska använda en elektrisk enhet med biltorkare. Framgång! Zvenigorod M.O.

     
    kommentarer:

    # 8 skrev: administratör | [Cite]

     
     

    För Andrey

    Det är bättre att sätta svansen och inte racka dina hjärnor med elektronisk rotation och sensorer, det är uppenbart)))

     
    kommentarer:

    # 9 skrev: | [Cite]

     
     

    och du kan driva omvandlaren 12-220 till 5000 watt från transformatorn

     
    kommentarer:

    # 10 skrev: | [Cite]

     
     

    Stanislas, detta är villkorat. Naturligtvis måste du anpassa en enhet till en annan. För detta finns den här webbplatsen. VI är sådana människor som främjar vår kunskap inom radioelektronik till praktisk utveckling. Tack till alla som förstod mig.

     
    kommentarer:

    # 11 skrev: Vitaly Zhukov | [Cite]

     
     

    Varför surrar amatöruppfinnare väderkvarnar? Bullrig eftersom hög hastighet. Och de bryts på grund av samma sak. Och detta beror på att hembakade tillverkare tar färdiga generatorer från bilar. Och de är snabba och är utformade för tusentals varv per minut. Hög hastighet väderkvarnar tillverkas för sådana generatorer. Detta är en propelltyp med en horisontell rotationsaxel och ett litet antal blad. Ju mindre knivar, desto högre vindkraftverk.

    Jag tror personligen att de mest vindbeständiga av dem är trebladiga. Med två blad - mindre motståndskraftiga mot vindkast och förändringar i dess bana. När propellen svänger under vinden genomgår den horisontella axeln betydande överbelastningar. De snabbaste vindgeneratorerna produceras av företag med ett blad och motvikt. Det här är små väderkvarnar och axelns rotationshastighet är högst. Men lasterna är otroliga. Faktum är att med en vindkraft accelererar och snurrar en sådan väderkvarn kraftigt och dissekerar vindströmmen med en stark surr. Ett vindkraft sjunker lika skarpt efter några sekunder, och bladet bromsar också kraftigt på luften och även med ljud.

    Detta är det främsta skälet som klagade över av missnöjda grannar. Den andra - "vad din väderkvarn krusar i dina ögon och yr!" - detta är subjektivt. Bladen är målade vita eller på himmelens färg, så att det märks mindre. Men det är just på forskarna och produktionsarbetarna som denna fråga i större utsträckning beror.

    Behöver producera fler låghastighetsgeneratorer för hemmagjorda mönster. När allt kommer omkring är det inte alla som har råd att köpa en helt industrialiserad väderkvarn. På samma sätt byggde människor maskiner för sig själva och traktorer för sig själva, men nu tillåter de inte att åka hemlagade vägar. Och det är mycket svårt att legalisera dem - det är lättare att köpa en färdig bil. Alla kan göra en väderkvarn. Och produktion av låg hastighet lågkraftsgeneratorer är en nödvändig och lönsam affärsverksamhet. Sedan kan väderkvarnarna tystas med en vertikal rotationsaxel. Sådan - skadar inte andra, är helt säkra, hållbara och till och med vackra.

     
    kommentarer:

    # 12 skrev: utövare | [Cite]

     
     

    Stanislas,


    Ni blandade alla:

    > Dessutom, om du ansluter ett bilbatteri till en normal UPS, fungerar det bra under en bitcykel.
    > Men när du försöker ladda det, vilket inte är lämpligt att arbeta med högeffektsbatterier, dör UPS helt enkelt när den försöker hålla på däcken på ett urladdat batteri den spänning som den gav till små batterier.

    Detta är om du laddar via den inbyggda laddaren från ett nätverk på 220 volt. Och om du laddar batteriet från en väderkvarn - UPS gör bara ingenting.

    > Och en sak till. 14V 6 A. Efter inverteraren får vi 220V * 0,38A = 84 VA. För en 60 watts glödlampa kommer det att göra. Vad har 5 kVA UPS att göra med det?

    Och här är det bara så att batteriet laddas med en ström på 6 Amperes under drift av vindturbinen, men det kommer att kunna laddas genom växelriktaren till en belastning på 5 kVA - men åtminstone för att driva den elektriska ugnen.
    Hur länge kommer de laddade batterierna att pågå? Naturligtvis, om batteriet är 40 Ah kommer du inte mycket där ...

    > Så var försiktig, kamrater.

    Här är det. Förväxla inte mjukt med varmt, så blir allt bra.

     
    kommentarer:

    # 13 skrev: Andrew | [Cite]

     
     

    Nej, författaren har inte studerat ämnet och bladen av plaströr tillräckligt, det var han som blev upphetsad och den färdiga motorn vid 500 rpm. det passar inte, du behöver en långsamt rörande generator, så att generationen startar från "handen". Tyst vind (3-7 m / s) 20 dagar i månaden och stark (7-15 m / s) 3 dagar. Om ett experimentellt prov i en lugn vind inte laddar batteriet, vad är då poängen med att vänta på något från det? då kommer solpanelen att köpa fler fördelar.