Popularni Postovi

Izbor Urednika - 2019

Izradite domaći generator vjetra: mogućnosti dizajna od korisnika TheWick

Kako sastaviti vjetroagregat vlastitim rukama: praktični savjeti i pravi primjeri vlastitih vjetroagregata.

U jednom od prošlih materijala smo rekli kako samostalno izračunati vjetroagregat. Danas će vašoj pozornosti biti predstavljeni modeli vjetroturbina koje su izgradili korisnici našeg portala. Također ćemo podijeliti korisne savjete koji će vam pomoći u sastavljanju instalacije i izbjeći pogreške. Izgradnja vjetrogeneratora vlastitim rukama je težak zadatak. Ne može svaki (čak i iskusan) praktičar ispravno izaći na kraj sa svojom odlukom. Međutim, svaka se otkrivena pogreška može ispraviti. Za tog gospodara - glavu i ruke.

Članak se bavi sljedećim pitanjima:

  • Iz kojih materijala i prema kojim crtežima se mogu izraditi lopatice vjetroturbina.
  • Postupak sastavljanja aksijalnog generatora.
  • Trebam li izmijeniti automobilski generator za vjetroturbine i kako to ispravno napraviti.
  • Kako zaštititi vjetroagregat od oluje.
  • Na kojoj visini instalirati generator vjetra.

Proizvodnja oštrica

Ako nemate iskustva u vlastitoj proizvodnji vijaka za kućne vjetroturbine, preporučujemo da ne tražite složena rješenja, već koristite jednostavnu metodu koja je u praksi dokazala svoju učinkovitost. Sastoji se od proizvodnje lopatica iz običnih PVC kanalizacijskih cijevi. Ova metoda je jednostavna, pristupačna i jeftina.

Sada o lopaticama: izrađene od 160 crvene kanalizacijske cijevi s unutarnjim slojem od pjene. Izrađeno prema izračunu prikazanom na fotografiji.

Korisnik ne spominje slučajno "crvenu" cijev. Upravo je taj materijal bolje zadržao svoj oblik, otporan je na temperaturne promjene i traje duže (u usporedbi sa sivim PVC cijevima).

Najčešće u domaćoj energiji vjetra korištene su cijevi promjera 160 do 200 mm. Pokušajte s njima.

Oblik i konfiguracija lopatica su parametri koji ovise o promjeru cijevi iz koje su izrađeni, o promjeru vjetroagregata, radnom vijku velike brzine i drugim konstrukcijskim karakteristikama. Kako se ne bi zamarali aerodinamičkim proračunima, možete upotrijebiti gotovu tablicu koju je autor izložio u relevantnoj temi našeg portala. To će omogućiti određivanje geometrije lopatica, zamjenjujući u tablici dizajna vlastite vrijednosti (promjer cijevi, brzinu vijka, itd.).

Ubodna ubodna pila. Ispada jako brzo i učinkovito. Napomena: nemojte zaboraviti staviti veliku slobodnu datoteku na slagalicu tako da datoteka ne ugrize ili prekine.

Konstrukcija aksijalnog generatora

Odabirom između trofaznog ili jednofaznog generatora, bolje je odabrati prvu opciju. Trofazni izvor struje je manje osjetljiv na vibracije koje nastaju zbog neravnomjernog opterećenja i omogućuje postizanje konstantne snage pri istoj brzini rotora.

Jednofazni generatori se ne smiju uzdrmati: testirani i testirani u praksi. Samo u tri faze možete dobiti pristojne generatore.

Projektni parametri generatora, koje smo opisali u prethodnom materijalu, određeni su trenutnim potrebama za električnom energijom.I tako da u praksi odgovaraju volumenu proizvedene snage, konstrukcija aksijalnog generatora mora udovoljavati određenim zahtjevima:

  1. Debljina svih diskova (rotora i statora) mora biti jednaka debljini magneta.
  2. Optimalni omjer svitaka i magneta je 3: 4 (za svaka 3 svitka postoje 4 magneta). Postoji 12 magneta za 9 svitaka (6 za svaki disk rotora), 16 magneta za 12 svitaka i tako dalje.
  3. Optimalna udaljenost između dva susjedna magneta smještena na istom disku jednaka je širini tih magneta.

Povećanje udaljenosti između dva susjedna magneta dovest će do neujednačene proizvodnje energije. Moguće je smanjiti tu udaljenost, ali je bolje, ipak, promatrati optimalne parametre.

Pogrešno je napraviti udaljenost između magneta jednaka polovici širine magneta. Jedna je osoba bila u pravu kada je rekao da udaljenost ne smije biti manja od širine magneta.

Ako se ne bavite teorijom bušenja, u praksi bi trebao izgledati shema preklapajućih svitaka aksijalnog generatora s trajnim magnetima.

U svakom trenutku, isti polovi magneta na sličan način preklapaju namotaje svitaka jedne faze.

Tako u stvarnom životu: sve se podudara s uzorkom za gotovo 100%, samo su zavojnice poprilično različite po obliku.

Redoslijed sastavljanja aksijalnog generatora će se razmatrati na primjeru uređaja koji je korisnik sastavio. Aleksei2011.

Ovaj put radim aksijalni generator diska. Promjer diska je 220 mm, magneti su 50 * 30 * 10 mm. Ukupno - 16 magneta (8 komada na diskovima). Zavojnice namotane žicom Ø1.06 mm za 75 okretaja. Zavojnice - 12 komada.

Proizvodnja statora

Kao što se vidi na fotografiji, zavojnice su oblikovane kao izdužena kapljica vode. To je učinjeno tako da je smjer kretanja magneta okomit na duge bočne dijelove zavojnice (to je mjesto gdje se inducira maksimalna emf).

Ako se koriste okrugli magneti, unutarnji promjer zavojnice treba približno odgovarati promjeru magneta. Ako se koriste kvadratni magneti, konfiguracija zavoja zavojnice mora biti izvedena tako da magneti preklapaju ravne dijelove zavoja. Instaliranje dužeg magneta nema puno smisla jer se maksimalne vrijednosti EMF-a javljaju samo u onim dijelovima vodiča koji su smješteni okomito na smjer kretanja magnetskog polja.

Proizvodnja statora počinje s namotavanjem svitaka. Najjednostavniji način namotavanja namotaja je upotreba unaprijed sastavljenog uzorka. Obrasci su vrlo različiti: od malih ručnih uređaja do minijaturnih domaćih strojeva.

Svitci svake pojedine faze su međusobno povezani u seriju: kraj prve zavojnice spojen je s početkom četvrtog, krajem četvrtog do početka sedmog, i tako dalje.

Podsjetimo da kada su faze spojene prema shemi "zvijezde", krajevi namota (faza) uređaja povezani su s jednim zajedničkim čvorom, koji će biti generator neutralan. U tom slučaju, tri slobodne žice (početak svake faze) spojene su na trofazni diodni most.

Kada su svi svitci sastavljeni u jednu shemu, možete pripremiti obrazac za punjenje statora. Nakon toga uronite cijeli električni dio u oblik i napunite ga epoksidnom smolom.

Zatim postavite fotografiju gotovog statora. Ispunjen običnim epoksidom. Dno i vrh stavite stakloplastike. Vanjski promjer statora je 280 mm, unutarnji otvor je 70 mm.

Izrada rotora za aksijalno

Najčešće, domaći aksijalni generatori izrađeni su na temelju automobilskog čvorišta i kompatibilnih s diskovima kočnica (možete koristiti domaće metalne diskove, kao što su Aleksei2011). Shema će biti kako slijedi.

U ovom slučaju, promjer statora je veći od promjera rotora. To omogućuje da se stator pričvrsti na okvir vjetroturbine pomoću metalnih čavlića.

Šipke za montažu M6 statora su (u iznosu od 3 komada). Ovo je isključivo za ispitni generator.Nakon toga, njih će biti 6 (M8). Mislim da će za generator takve snage to biti sasvim dovoljno.

U nekim slučajevima, disk statora je pričvršćen na fiksnu os generatora. Ovaj pristup omogućuje vam da dizajn generatora manje ukupni, ali načela rada uređaja ne mijenjaju.

Suprotni magneti trebaju biti usmjereni jedan prema drugom preko suprotnih polova: ako je magnet na prvom disku okrenut prema statoru generatora sa svojim južnim polom "S", onda suprotni magnet koji se nalazi na drugom disku treba biti okrenut statoru pomoću pola "N". U tom slučaju, magneti, smješteni jedan pored drugog na istom disku, također bi trebali biti orijentirani u različitim smjerovima.

Jačina magnetskog polja, koju stvaraju neodimijski magneti, prilično je visoka. Stoga se razmak između diskova statora i rotora generatora treba podesiti pomoću priključka s ukosnicom.


To je konstrukcija u kojoj je promjer rotora veći od promjera statora. Stator u ovom slučaju je pričvršćen na fiksnu os uređaja.

Također možete koristiti razmaknice (ili podloške), koje su montirane na fiksnoj osi generatora, za podešavanje udaljenosti između diskova.

Razmak između magneta i statora treba biti minimalan (1 ... 2 mm). Magnete možete postaviti na diskove generatora s običnim superlakom. Ispravnije je izvesti označavanje magneta pomoću unaprijed izrađenog predloška (na primjer, od iverice).

Evo što su pokazali preliminarni testovi generatora. Aleksei2011 pomoću odvijača: na 310 okr / min, 42 volti su uklonjeni s uređaja (veza je bila zvijezda). Iz jedne faze ispada 22 volta. Izračunati otpor jedne faze je 0.95 ohma. Nakon spajanja baterije, odvijač je uspio odviti generator na 170 r / m, struja punjenja u isto vrijeme je bila 3.1A.

Nakon dugih eksperimenata, koji su bili povezani s modernizacijom radnog vijka i drugih manjih poboljšanja, generator je pokazao svoje maksimalne karakteristike.

Konačno nam je došao vjetar, a ja sam zabilježio maksimalnu snagu vjetrenjače: vjetar se povećao, a udari su povremeno dospjeli 12-14 m / s. Maksimalna zabilježena snaga - 476 W. Uz vjetar od 10 m / s, vjetroturbina proizvodi oko 300 vata.

Vjetroelektrana iz generatora automobila

Popularno rješenje među ljudima koji prakticiraju proizvodnju vjetroturbina vlastitim rukama, je promjena generatora automobila za alternativne potrebe. Unatoč svim atraktivnostima takvog pothvata, treba napomenuti da je automobilski generator u obliku u kojem je ugrađen na motor vozila vrlo problematičan za korištenje kao dio vjetroelektrane. Razumjet ćemo - zašto:

  1. Prvo, namotavanje svitaka standardnog automobilskog generatora sastoji se od samo 5 ... 7 zavoja. Stoga, da bi takav generator počeo puniti bateriju, njegov rotor mora biti okrenut do oko 1200 okr / min.
  2. Drugo, magnetska indukcija u standardnom alternatoru automobila nastaje uslijed uzbude zavojnice, koja je ugrađena u rotor uređaja. Da bi takav generator radio bez spajanja na dodatni izvor energije, on mora biti opremljen stalnim magnetima (po mogućnosti neodimskim) i izvršiti određena podešavanja namota statora.

Konvertirani auto-generator (na magnete) ima pravo na život. Imam dva takva sada. Na vjetru od 8 m / s s dva metra vijci daju pošten 300 vati svaki.

Za promjenu generatora automobila za vjetroturbine potrebna je određena vještina. Stoga je poželjno da se pokrene s iskustvom premotavanja asinkronih motora ili generatora sa standardnim cilindričnim statorom (oba se mogu po želji pretvoriti u alternativnu elektranu). Izmjena automobilskog generatora ima svoje nijanse.Mnogo će ih lakše razumjeti ako pogledamo iskustva korisnika koji su imali vremena postići određeni uspjeh na ovom području.

Zaštita kabela

Kao što znate, vjetar nema stalan smjer. A ako se vaš generator vjetra vrti oko svoje osi kao lopatica, onda bez dodatnih mjera zaštite kabel koji ide od vjetroagregata do drugih elemenata sustava brzo će se okretati i postati beskoristan u roku od nekoliko dana. Nudimo vam nekoliko načina zaštite od takvih problema.

Metoda jedan: utičnica

Najjednostavniji, ali najnepraktičniji način zaštite je ugradnja odvojive kabelske veze. Konektor omogućuje ručno rasplitanje upletenog kabela odvajanjem vjetrogeneratora od sustava.

Znam da neki od njih donose nešto poput utikača s utičnicom. Uvijeni kabel - isključen iz utičnice. Zatim - odmotajte i gurnite čep nazad. I jarbol nije potrebno spustiti, a strujni kolektori nisu potrebni. Pročitao sam ga na forumu domaće vjetrenjače. Sudeći prema riječima autora, sve radi i ne uvija kabel previše često.

Druga metoda: pomoću tvrdog kabela

Neki korisnici savjetuju da se na generator priključe debeli, elastični i kruti kabeli (npr. Zavarivanje). Metoda, na prvi pogled, nepouzdana, ali ima pravo na život.

Nalazimo se na jednom mjestu: naš način zaštite je korištenje kabela za zavarivanje s tvrdom gumenom oblogom. Problem uvijenih žica u izgradnji malih vjetroturbina je vrlo precijenjen, a kabel za zavarivanje # 4 ... # 6 ima posebne osobine: tvrda guma sprječava uvijanje kabela i sprječava okretanje vjetrenjače u istom smjeru.

Treći način: instalirajte klizne prstenove

Prema našem mišljenju, ugradnja posebnih kolektorskih prstenova pomoći će u potpunosti zaštititi kabel od uvrtanja. To je metoda zaštite koju je korisnik implementirao u konstrukciju svog vjetrogeneratora. Michael 26.



Zaštita vjetroturbina

Radi se o zaštiti uređaja od uragana i jakih naleta vjetra. U praksi se provodi na dva načina:

  1. Ograničenje okretaja kotača vjetra pomoću elektromagnetske kočnice.
  2. Spuštanjem ravnine rotacije vijka iz izravnih učinaka strujanja vjetra.

Prva metoda temelji se na spajanju električnog opterećenja balasta na vjetrogenerator. O tome smo već rekli u jednom od prethodnih članaka.

Druga metoda uključuje ugradnju sklopivog repa, koji, s nominalnom snagom vjetra, dopušta da se vijak usmjerava prema struji vjetra i, naprotiv, za vrijeme oluje, da odvrne vijak od vjetra.

Zaštita preklapanjem repa je kako slijedi.

  1. U mirnom vremenu, rep je lagano nagnut (dolje i na stranu).
  2. Pri nazivnoj brzini vjetra rep se ispravlja i vijak postaje paralelan s protokom zraka.
  3. Kada brzina vjetra premaši nominalne vrijednosti (npr. 10 m / s), tlak vjetra na vijku postaje veći od sile stvorene težinom repa. U ovom trenutku, rep počinje da se savija, a vijak izlazi iz vjetra.
  4. Kada brzina vjetra dostigne kritične vrijednosti, ravnina rotacije vijka postaje okomita na protok vjetra.

Kada vjetar slabi, rep pod vlastitom težinom vraća se u svoj početni položaj i okreće vijak prema vjetru. Da bi se rep mogao vratiti u svoj prvobitni položaj bez dodatnih opruga, koristi se rotirajući mehanizam s nagnutim kraljevim zatikom (šarka), koji je montiran na os rotacije repa.

Os rotacije repa postavlja se na nagibu: na 20 ° u odnosu na vertikalnu os i na 45 ° u odnosu na horizontalnu os.

Da bi mehanizam mogao obavljati svoju glavnu funkciju, osovina jarbola mora biti smještena na određenoj udaljenosti od osi rotacije turbine (optimalno 10 cm).

Tako da u slučaju iznenadnih naleta vjetra rep ne presavija i ne padne ispod vijka, potrebno je zavariti graničnike s obje strane mehanizma.

Excel tablica s gotovim formulama pomoći će vam izračunati veličinu repa i njihovu ovisnost o drugim parametrima vjetroturbina. U njemu žuta označava područje varijabilnih vrijednosti.

Optimalna površina repa je 15% ... 20% površine propelera.

Ispod su najčešća verzija mehaničke zaštite vjetrogeneratora. U jednom ili drugom obliku, uspješno se koriste u praksi korisnici našeg portala.

Kada oluja usporava, vijak se mora ukloniti s vjetra. Kod mene, na primjer, kada je vjetar prejak, turbina vjetra je nagnuta prema gore s vijkom. Nije najbolja opcija, jer povratak u radni položaj popraćen je vidljivim udarcem. Ali deset godina vjetrenjača se nije slomila.

Nekoliko riječi o ispravnoj instalaciji vjetrogeneratora

Odabir mjesta i visine jarbola, koji bi bio najprikladniji za ugradnju vjetrogeneratora, treba se usredotočiti na različite čimbenike: preporučenu visinu, prisutnost prepreka u blizini vjetroturbina, kao i vlastita opažanja i mjerenja.

Da bi se izračunala optimalna visina jarbola za kućnu vjetroturbinu, potrebno je dodati još 10 metara do visine najbliže prepreke (drvo, zgrada, itd.) Koja je unutar 100 metara od jarbola vjetroturbine. Tako dobivate visinu donje točke kotača vjetra.

U SAD-u, na primjer, minimalna preporučena visina jarbola za vjetroturbine snage od nekoliko kW - 15 m, ali što je veća, to bolje. Donji dio vjetrobrana trebao bi biti najmanje 10 m iznad najbliže najviše prepreke. Naravno, prvo morate pregledati područje i odabrati optimalnu visinu jarbola. Oko to može učiniti samo iskusni stručnjak. U svim drugim slučajevima, pažljivo mjerenje treba provoditi tijekom cijele godine (minimalno).

U procesu ugradnje vlastitih vjetroagregata, teorija se vrlo često ne slaže s praksom, stoga, u prosjeku, samoproizvedeni jarboli imaju visinu od 6 do 12 metara. Glavna prednost samostojećih tornjeva (jarbola) je u tome da se, ako neki parametri ne zadovoljavaju vaše potrebe, dizajn, dimenzije i visina ugradnje mogu promijeniti u bilo kojem trenutku.

Prije izvođenja radova zavarivanja vezanih uz popravak ili modernizaciju konstrukcije, generator se mora odvojiti i ukloniti s jarbola. Inače, pod djelovanjem struja zavarivanja, trajni magneti mogu otkazati (demagnetizirati).

Wickovo opsežno korisničko iskustvo, posvećeno stvaranju vlastitih vjetroelektrana, prikupljeno je u jednom od dijelova našeg građevinskog portala. Ako ste ozbiljno zainteresirani za alternativnu energiju, preporučujemo da pročitate članak o organizaciji sustava napajanja na temelju vlastitih solarnih panela (baterija). Zasigurno će vas zanimati i mali videozapis o značajkama ispravne izgradnje snažnog i funkcionalnog sustava napajanja seoske kuće, koji je prema klasičnoj shemi povezan sa standardnom trafostanicom.

Pogledajte videozapis: Proizvodnja struje (generator - sijalica) (Kolovoz 2019).

Ostavite Komentar