Автор давно увлекается ветрогенераторами и альтернативной энергией, поэтому он решил попробовать собрать собственный ветряк.
Для создания данного ветряка автору понадобились следующие материалы:
1) фанера
2) эпоксидная смола
3) неодимовые магниты
4) супер клей
5) проволока 0.7 мм
6) труба ПВХ 110 мм диаметром
7) различные инструменты от лобзика до токарного станка.
8) приборы измерения
Рассмотрим более подробно этапы создания данного ветряка.
Для начала автор решил ознакомиться со статьями в интернете направленной на строительство ветряков тематикой.
За основу была выбрана самая простейшая конструкция ветряка на аксиальном генераторе с неодимовыми магнитами и дисковым стартером. Такие генераторы довольно легки в изготовлении по сравнению с другими возможными схемами, а так же имеют преимущество так как работают без залипаний.
Хвост своего генератора автор решил сделать так же со стандартной функцией складывания при сильном ветре, что позволит защитить ветряк, путем увода винта из под ветра. Для генератора же автор решил заказать все необходимые детали через интернет магазины. Были куплены магниты неодимовые в количестве 24 штук, по 12 на каждый из дисков будущего ротора.
Статор автор решил изготавливать трехфазным. Для этого были намотаны катушки проводом толщиной 0.7 мм. Затем катушки были соединены пофазно, а концы фаз автор решил соединить звездой. Сам же статор после сборки был залит эпоксидной смолой.
Для того, чтобы получить диски для ротора автор воспользовался услугами токаря, который изготовил необходимые детали.
Магниты автор решил крепить при помощи супер клея и посчитал, что такого крепления будет вполне достаточно и не стал заливать эпоксидной смолой. После того, как генератор был собран, автор задумался о создании винта для ветряка. Так как эта часть для него оказалась наиболее сложной и непонятной, он решил сделать средний вариант из трубы ПВХ диаметром 110 мм. На самом деле конструкций винтов для ветровых генератором огромной множество, и очень многое зависит именно от того, насколько данный винт будет подходить под созданный генератор.
Затем готовый генератор был установлен на мачту высотой около 4ех метров. Однако после предварительных испытаний автор решил , что силы ветра на такой высоте недостаточно, возможно это недостатки конструкции винта сказываются на его работе. Но так как в создании лопастей и винтов автор решил разбираться позже, то просто поднял ветряк еще на четыре метра выше. В Итоге ветряк на восьми метровой высоте стал выдавать следующие показатели электричества. Ток короткого замыкания без нагрузки при скорости ветра в 5 мс равнялся около 13В и 1А, при усилении ветра до 10 м в секунду, напряжение поднималось до 20В, а сила тока до 3А, на 15 мс генератор выдавал напряжение в 30В.
Однако на этом все не закончилось и при более сильном ветер винт не выдержал нагрузки и разлетелся в щепки. Поэтому автору пришлось снимать генератор. Пока генератор был снят, автор решил заодно замерить его реальные показатели на земле, при прокрутке генератора на нагрузку до 2.1Ом, сопротивление каждой фазы 2 Ом. Обороты автор измерял при помощи тахометра. Получились следующие результаты замеров: 160 обм было напряжение в 4В и сила тока в 1.23А, далее 280 обмин получилось напряжение в 6 вольт и 2.3А, 320 обмин 8 в и 3.23 А, 670 обмин 12В и 5.8 А.
К сожалению более высоких оборотов автору достичь не удалось, так как не было механизмом для раскрутки генератора, все предыдущие этапы делались от руки. Но в общем и данные показатели дают примерное представление о мощности данного генератора.
Далее автор приступил к изготовлению нового винта. Винта на этот раз автор решил сделать из двух лопастей, так как такой вариант должен быть более оборотистым. Так же был сделан складывающийся хвост для увода и защиты винта от сильного ветра, дабы он не повторил судьбу своего предшественника. Затем вся конструкция была вновь установлена на мачту.
Ступица и диски выточены на станке. Так-же можно использовать и готовые ступицы, например автомобильные ( для больших генераторов), или к примеру велосипедную втулку, или еще что ни-будь подходящее.
Форму для статора автор сделал из фанеры
Катушки статора автор зафиксировал чтобы они не двигались, на дно формы положен круг из стеклоткани, он будет и сверху, это для прочности статора
Готовый генератор, кстати в отличие от генераторов с железными статорами такой генератор не имеет залипаний и винт начинает вращаться практически с 2м/с
Винт генератора трех-лопастной, был сделан «на глаз» , работал неплохо пока не разлетелся не выдержав сильного ветра
Для лучшей отдачи от ветра винт обязательно надо рассчитывать конкретно под генератор, особенно быстроходные винты
Такие ветряки как этот делаются очень просто, отмечает автор, даже неподготовленному человеку удалось с первого раза сделать рабочий генератор мощностью 20 ватт/ч на ветру 10 м/с. Далее автор работал над улучшением его характеристик .
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: