Indholdet af artiklen
- Princippet for drift af vindmøller
- Hvordan man selv fremstiller en vindgenerator af lodret type
- Montering af rotoren
- Vi laver statoren
- Generator samling
- Vi laver knive
- Samling af vindmøllens struktur
- Elektrisk del
- Vindmølleresultat: effektivitetsberegning
Nu er det meget muligt at få gratis elektricitet fra vinden. Der er flere muligheder for vindmøller: med en lodret og vandret akse. Næsten alle kan samle en lodret vindgenerator med egne hænder, hvordan man gør det korrekt, læse vores artikel.
Princippet for drift af vindmøller
Funktionsprincippet i alle ændringer af vindmøller er det samme. I rotationsprocessen af knivene dannes tre typer fysiske effekter: løfte-, impulsive og bremsekræfter. Som et resultat af virkningen af disse kræfter begynder statoren at bevæge sig, og rotoren på den stationære del af generatoren begynder at skabe et magnetfelt, og en elektrisk strøm bevæger sig langs wirerne.
Der er et stort antal versioner af vindgeneratorer, de adskiller sig ikke kun i kraft, men også i deres udseende. Strukturen i de fleste vindmøller inkluderer: generator, klinger, inverter, multiplikator. En inverter bruges til at konvertere den modtagne ladning til jævnstrøm. En multiplikator er en gearkasse designet til at øge antallet af akselomdrejninger. Gearkasser er ikke installeret på alle vindmøller, hovedsageligt kun på store og kraftige vindmøller.
Trefas vekselstrøm genereres ved rotation af rotoren. Den modtagne energi ledes gennem controlleren til batteriet. Endvidere konverterer omformeren strømmen og gør den stabil, det er i denne form, at den kan leveres til elektriske husholdningsapparater eller belysning.
Hvordan man selv fremstiller en vindgenerator af lodret type
Du kan selv lave en vindmølle derhjemme. Først skal du beslutte, hvilken type vindgenerator. Afhængigt af deres design er vindmøller:
- med lodret rotationsakse: Darrieus rotor, Savonius vindgenerator;
- med en vandret rotationsakse: parallel eller vinkelret på vindstrømmen.
Nogle modeller af vindmøller kombinerer flere typer installationer. Overvej et eksempel på at skabe en hybrid vindmølle, der kombinerer design af vindgeneratorer som Savonius og Darrieus.
Montering af rotoren
For at samle en rotor skal du købe:
- 6 neodymmagneter D30xH10 mm;
- 6 ferritringmagneter D72xd32xh15 mm;
- 2 metalskiver D230xH5 mm;
- epoxy eller lim.
Savklinger i en passende størrelse kan bruges i stedet for metalblader. 6 neodymmagneter er placeret på en disk, skiftevis deres polaritet, vinklen mellem dem skal være 60 grader med en diameter på 165 mm.
Ferritringmagneter er placeret på den anden skive efter samme princip..
For at forhindre, at magneterne bevæger sig under drift af vindmøllen, skal de hældes mindst halvvejs med epoxylim..
Vi laver statoren
Først skal du vikle 9 spoler på 60 omdrejninger, til dette skal du bruge en emaljeret kobbertråd med en diameter på 1 mm.
Dernæst loddes spolerne sammen: begyndelsen på den første spole med slutningen af den fjerde, den fjerde med den syvende. Den anden fase er forbundet på samme måde gennem to spoler, kun de begynder at lodde fra den anden spole. Tredjefaseforbindelsen starter fra den tredje spole.
En form er lavet af krydsfiner, pergamentpapir anbringes i det, hvorpå et stykke glasfiber og spoler er placeret.
Alt dette er fyldt med epoxyharpiks. Efter 24 timer fjernes den færdige stator fra formen.
Generator samling
Alle dele af generatoren er klar, det gjenstår kun at samle dem.
Selve generatoren fastgøres til beslaget med navet ved hjælp af tapper. Lad os se nærmere på byggeprocessen.
Generatormonteringstrin:
- Der er lavet 4 gevindhuller i den øverste rotor til stifter. De er nødvendige for, at rotoren glat kan “sidde” i sit sæde;
- Der er lavet 4 huller i statoren til montering af beslaget;
- den nederste rotor anbringes på beslaget med magneter op, 4 huller til gevindet til stangen bores også i den;
- en stator anbringes på den nedre rotor;
- den anden rotor placeres på toppen med magneter nede. Alt dette er fastgjort til hinanden og beslaget med navet med stænger og møtrikker.
Navet (flange med lejer) skal købes separat: bunden af navet skal være 1,5 ” i diameter.
Sekvensen for fastgørelse af alle dele er præsenteret mere detaljeret i nedenstående diagram:
1 – forbindelseselement; 2 – støtte af knivene; 3 – den øverste del af rotoren; 4 – magnet; 5 – bøsning; 6 – stator; 7 – den nederste del af rotoren; 8 – møtrik; 9 – hårnåle; 10 – nav; 11 – akse; 12 – beslag til stators fastgørelse
Vi laver knive
Bladene kan være lavet af træ, fiberglas og andre materialer. Det er hurtigere og lettere at fremstille denne del af vindgeneratoren fra et PVC-kloakrør. Det er bedre at bruge orange rør, da de har god densitet og ikke er bange for direkte sollys.
For en lodret vindmølle har du brug for 4 vinger lavet af PVC-rør og 2 vinkelrette (buede) vinger lavet af galvaniseret plade. Dette design giver vindmøllen mulighed for at rotere selv under svage vindforhold med en hastighed på 2-3 m pr. Sekund. Vi tager meterlange stykker PVC-rør og skærer dem i længderetningen i 2 lige store dele. Vi skærer halvcirkler ud af tin efter størrelsen på det fremtidige blad og fastgør dem med bolte langs rørets kanter.
For at fremstille ortogonale klinger har du brug for en standard 0,75 mm galvaniseret stålplade. Først udskæres to stykker på 1×0,4 m og fire stykker i form af en dråbe med metal saks. Derefter skal stålstykkerne bøjes, og stykker “dråber” fastgøres i kanterne.
Bladene er fastgjort i en cirkel til rammen, det kan svejses fra et kvadratisk 20X20 profilrør og 25×25 hjørner. Rammens dimensioner og afstanden mellem klingerne kan ses i nedenstående diagram:
Samling af vindmøllens struktur
En mast svejses fra vandrør med forskellige diametre, dens højde afhænger af det område, hvor vindgeneratoren vil være placeret, og betingelserne for dens drift, men under alle omstændigheder skal den være over husets tag.
Et trepunktsforstærket fundament skal forberedes på forhånd til snitmasten. Generatoren skrues fast på den færdige mast på jorden. Dernæst er en ramme med knive boltet til generatoren. Vindmøllemasten er fastgjort til fundamentet ved hjælp af to leddede understøtninger og løftes til en lodret position ved hjælp af en spil. Efter løft af masten boltes den tredje støtte til bunden af vindmøllen med en bolt. Derudover skal masten sikres med en afstivning.
Elektrisk del
Vindmøllen vil levere 3-faset vekselstrøm. Ved hjælp af en bro ensretter bestående af 6 dioder konverterer vi den til DC.
Dette gør det muligt at oplade batteriet ved 12 V. For at kontrollere opladningen af batteriet og forhindre, at det overoplades, bruges et standardopladningsrelæ til bil-380..
En inverter er tilsluttet batteriet, som giver dig mulighed for at konvertere den opnåede 12 V DC til 220 V AC med en frekvens på 50 Hz.
Vindmølleresultat: effektivitetsberegning
Testtest af vindgeneratoren ved forskellige vindhastigheder viste følgende resultater:
- ved en vindhastighed på 5 m / s får vi 60 o / m – 7 V og 2,3 A = 16 W;
- ved en vindhastighed på 10,6 m / s får vi ca. 120 o / min – 13 V og 3,4 A = 44 W;
- ved en hastighed på 15,3 m / s ca. 180 o / min – 15 V og 5,1 A = 76,5 W;
- ved en vindhastighed på 18 m / s får vi 240 o / min – 18 V og 9 A = 162 W.
Grundlæggende producerer vindmøllen 16–45 W, da vinden over 15 m / s er sjælden. Hvis du sætter en propel med høj hastighed, kan du dog komme højere resultater.
Hej, er der nogen her, der har erfaring med at bygge en DIY vindmølle og få elektricitet fra vinden? Jeg er interesseret i at høre om jeres oplevelser, processen og omkostningerne ved at lave en vindmølle derhjemme. Enhver information eller råd vil være meget værdsat! Tak på forhånd.