Kā ar savām rokām izgatavot mini vēja ģeneratoru?

Vējdzirnavām elektroenerģijas ražošanai nav nepieciešama degviela vai saules enerģija. Šī funkcija daudziem liek domāt par to, kā ar savām rokām uzbūvēt vēja turbīnu, jo gatavās iekārtas iegāde un uzstādīšana ir dārga.

Vēja ģeneratora darbības princips un veidi

Vējdzirnavas var izgatavot pats, tikai saprotot to ierīci. Šīs vienības prototips ir vecas vējdzirnavas. Ar gaisa plūsmu spiedienu uz tā spārniem iekustējās vārpsta, kas pārnesa griezes momentu uz dzirnavu aprīkojumu.

Vēja turbīnās elektroenerģijas ražošanai tiek izmantots tas pats vēja enerģijas izmantošanas princips, lai rotētu rotoru:

1. Lāpstiņu kustība, pakļaujot to vējam, izraisa ieejas vārpstas ar pārnesumkārbu griešanos. Griezes moments tiek pārsūtīts uz ģeneratora sekundāro vārpstu (rotoru), kas aprīkots ar 12 magnētiem.Tā rotācijas rezultātā statora gredzenā rodas maiņstrāva.
2. Šāda veida elektrība nevar uzlādēt akumulatorus bez īpašas ierīces - kontroliera (taisngrieža). Ierīce pārvērš maiņstrāvu līdzstrāvā, ļaujot to uzglabāt, lai sadzīves tehnika varētu strādāt bez pārtraukuma. Kontrolieris veic arī citu funkciju: laikus pārtrauc akumulatora uzlādi, un vējdzirnavu radītā liekā enerģija tiek nodota agregātiem, kas to patērē lielu daudzumu (piemēram, sildelementiem mājas apkurei)
3. Lai nodrošinātu 220 V sprieguma padevi, strāva tiek piegādāta no akumulatoriem uz invertoru, un pēc tam tā nonāk elektroenerģijas patēriņa vietās.

Lai nodrošinātu, ka lāpstiņas vienmēr atrodas vislabākajā pozīcijā, lai mijiedarbotos ar vēju, uz lāpstiņriteņa ierīcēm ir uzstādīta aste, kas ļauj pagriezt dzenskrūvi pret vēju. Vējdzirnavu rūpnīcas modeļos ir bremžu ierīces vai papildu shēmas astes nolocīšanai vai lāpstiņu noņemšanai no vēja sitieniem nelabvēlīgos laikapstākļos.

Ir vairāki vēja turbīnu veidi, klasificējot tos pēc lāpstiņu skaita un materiāla vai dzenskrūves soļa. Bet galvenais sadalījums notiek atkarībā no ass vai ieejas vārpstas atrašanās vietas:

1. Horizontālais tips nozīmē vārpstas atrašanās vietu paralēli zemei. Šādus ģeneratorus sauc par lāpstiņu ģeneratoriem.
2. Vertikālajās vējdzirnavās ass atrodas perpendikulāri horizontam, un plaknes atrodas ap to. Vertikālos ģeneratorus var saukt par ortogonāliem vai karuseļiem.

Neatkarīgi no rotācijas ass atrašanās vietas vienības darbības princips paliek nemainīgs.

Vējdzirnavu modeļiem var būt dzenskrūve vai vēja ritenis ar 2, 3 vai vairākiem asmeņiem.Tiek uzskatīts, ka vairāku lāpstiņu ierīces spēj radīt strāvu nelielā vējā, un dzenskrūves ar 2-3 spārniem prasa lielāku gaisa plūsmu. Izvēloties modeli, jāņem vērā būtisks noteikums, ka katrs lāpstiņš rada pretestību vēja plūsmai un samazina griešanās ātrumu, līdz ar to ir diezgan grūti pagriezt vairāku lāpstiņu riteni līdz darba ātrumam.

Starp vējdzirnavu šķirnēm ir burājošās un stingrās. Šie nosaukumi attiecas uz materiālu, no kura izgatavoti spārni. Ar pašmontāžu buru tips būs vienkāršāks un ekonomiskāks, bet asmeņi, kas izgatavoti no plastmasas materiāla (auduma, plēvēm utt.), nav izturīgi un nodilumizturīgi.

Vertikālā iespēja

Ir vieglāk izgatavot vertikāla tipa vēja ģeneratoru nekā horizontālu. Dizainam nav nepieciešama lāpstiņas ierīce, tā atrodas zemā augstumā (līdz 2 m). Atsauksmes par tiem, kuri izmanto vertikālās vēja turbīnas (vēja elektrostaciju), liecina par nelielu troksni rotācijas laikā un vienību darba vienību apkopes vienkāršību. Ģenerators atrodas konstrukcijas apakšā, un apkopi var veikt bez nepieciešamības strādāt augstumā vai nolaist mastu zemē.

Ass augšējā galā ir uzstādīts gultnis, kas vienlaikus darbojas kā masts. Šai daļai praktiski nav nepieciešama apkope un tā var kalpot vairākus gadus bez remonta.

Atšķirībā no lāpstiņu vējdzirnavām, vertikālām vēja turbīnām nav nepieciešams uzstādīt augstu mastu. Tie darbojas neatkarīgi no vēja virziena, kas vienkāršo kustīgās daļas dizainu.Kompaktas vēja turbīnas lāpstiņām var izmantot liela diametra PVC cauruli (piemēram, kanalizācijas cauruli), un jaudīgākai vēja turbīnai ir piemērots plāns cinkots tērauds. Šie materiāli ir pieejami jebkuram mājas amatniekam un ir salīdzinoši lēti.

Vēja rata dizainu var izvēlēties neatkarīgi no daudzajām pieejamajām iespējām:

• Dornier dizains ar 2 plakaniem asmeņiem;
• Savonius sistēma ar 4 daļēji cilindriskiem spārniem;
• ortogonālas vairāku asmeņu vējdzirnavas ar 2 plakņu rindām;
• spirālveida vēja turbīnas ar izliektiem lāpstiņu profiliem.

Visās vertikālajās vējdzirnavās tiek izmantots Savonius agregāta princips. Mājās asmeņus var izgatavot no tērauda vai plastmasas mucām, pārgriežot gareniski uz pusēm. Dizaina iezīme ir tāda, ka iekārtas efektivitāte sasniedz maksimumu, ja lāpstiņas ātrums ir 2 reizes mazāks par vēja ātrumu. Tāpēc vertikālai vēja turbīnai nevajadzētu mēģināt palielināt ātrumu.

Horizontālie modeļi

Atšķirībā no vertikālajiem ģeneratoriem, pašmāju vēja turbīnām ar dzenskrūvi ir lielāka efektivitāte, palielinoties lāpstiņu ātrumam. Bet daudzi un šauri skrūves elementi neveicina labāku darbu: ar spēcīgu vēja spiedienu tiem nav laika griezt vārpstu skrūves priekšā izveidotā gaisa spilvena dēļ.

Mājas vēja turbīnas ar daudzām lāpstiņām, ko dari pats, vislabāk var izgatavot vietās, kur vējš nav pārāk spēcīgs. Ja vēja spēks reģionā bieži pārsniedz 10-15 m sekundē, ir jēga būvēt vējdzirnavas ar 2-3 lāpstiņām. Abi veidi spēj sākt strādāt ar gaisa plūsmas ātrumu aptuveni 2-3 m sekundē.

Horizontālajam modelim nepieciešams uzstādīt augstu mastu (6-12 m).Lai apkopes laikā izvairītos no augstkalnu darbiem, masta pamatnē meistari uzstāda visvienkāršāko locīšanas mehānismu – asi. Struktūras stabilitātei ar spēcīgu vēja slodzi ir nepieciešami uz kabeļiem piestiprināti stiprinājumi, kas notur statīvu vertikālā stāvoklī.

Gondola ar ģeneratoru un dzenskrūvi jāuzstāda uz gultņa un jānodrošina ar lāpstiņu apspalvojumu, lai dzenskrūve vienmēr ieņemtu izdevīgāku pozīciju attiecībā pret vēju. Kabeļi, kas vada strāvu, jānovieto tā, lai tie nevērptos, griežoties, netraucētu vai neplīstu. Tāpēc tie tiek veikti cauruļveida masta iekšpusē.

Kā izveidot 220 V vēja ģeneratoru?

Darbs pie vēja turbīnas izveides jāsāk ar vienības nepieciešamās jaudas noteikšanu:

• lai apgaismotu vairākas telpas, pietiek ar ģeneratoru, kura jauda ir mazāka par 1 kW; tas nodrošinās strāvu kvēlspuldzēm vai enerģijas taupīšanas spuldzēm, un papildus būs iespējams ieslēgt klēpjdatoru vai televizoru tīklā;
• paštaisīts vēja ģenerators ar jaudu 5 kW nodrošinās ar elektroenerģiju sadzīves tehniku ​​(ledusskapi, veļas mašīnu, plīti u.c.);
• lai pilnībā nodotu māju autonomai elektroenerģijas padevei, jums ir nepieciešams jaudīgs ģenerators ar jaudu, kas pārsniedz 20 kW.

Jūs varat izgatavot ģeneratoru pats vai pielāgot atbilstošo komplektu, kas noņemts no vecās automašīnas. Tādā veidā ir iespējams nodrošināt strāvas ražošanu līdz 2-3 kW. Lai izgatavotu jaudīgāku 220 V vēja ģeneratoru, ko dari pats, jums būs precīzi jāaprēķina stieples spoļu un pagriezienu skaits, rotora magnētu izmērs un skaits, kā arī lāpstiņu spārnu parametri.

Vienkāršs dizains

Vienkāršākajam dizainam ar jaudu aptuveni 1-1,5 kW jums būs nepieciešams:

• auto ģenerators (12 V);
• skābes akumulators (12 V);
• slēdzis-poga (12 V);
• strāvas pārveidotājs 700-1500 V un 12-220 V;
• metāla liela ietilpība;
• bultskrūves, paplāksnes, uzgriežņi;
• skavas ģeneratora stiprināšanai (2 gab.).

Automašīnas ģeneratora skriemelī ir jāizveido simetriski caurumi skrūvēm. Sadaliet konteinera apkārtmēru 4 vienādās daļās. Griešanas asmeņi:

• konteinera sānos atzīmējiet taisnstūrus atbilstoši apļa sadalīšanas marķējumam;
• atrodiet katra elementa vertikālo vidu;
• atzīmējiet konteinera augšējo un apakšējo daļu ar cietām malām 3-5 cm platumā;
• sagrieziet metālu starp atsevišķiem taisnstūriem līdz loku līnijai;
• veiciet griezumus gar marķējuma augšējo un apakšējo robežu tā, lai taisnstūra vidusdaļa paliktu neskarta un savienota ar apmalēm;
• izvērst katru asmeni attiecībā pret centrālo asi;
• nosakiet apaļā dibena centru, atzīmējiet skrūvju caurumu vietas atbilstoši to atrašanās vietai uz ģeneratora skriemeļa.

Izvēršot spārnus, ir vērts noteikt vēja rata griešanās virzienu, lai izceltu nepieciešamās plakņu daļas. Lai nodrošinātu vienādu slodzi uz visiem asmeņiem, ir jāmēra to griešanās leņķi.

Konstrukcijas montāža sastāv no ģeneratora skriemeļa un tvertnes dibena pieskrūvēšanas. Pēc tam tiek sagatavota pamatne vēja ģeneratora uzstādīšanai (masts no resnas caurules apmēram 2 m augstumā). Ģeneratoru tam visvieglāk piestiprināt ar atbilstoša diametra skavām. Lai uzlādētu akumulatoru, strāva no ģeneratora ir jānovada caur taisngriezi, savienojums jāveic, izmantojot automašīnas elektriskās ķēdes.

Pašdarināts ģenerators vēja turbīnai ar lāpstiņām

Agregātu horizontālajam vēja ģeneratoram var salikt no riteņu rumbām no automašīnas vai izmantot elektromotoru no veļas mašīnas. Lai strādātu, jums būs jāiegādājas magnēti, kas izgatavoti no neodīma (niobija sakausējuma). Labāk ir ņemt taisnstūrveida elementus.

To skaitu var noteikt pēc spoļu skaita, ja tiek izmantots dzinējs. Trīsfāzu ģeneratoram magnētu skaitam jābūt 2/3 no spoļu skaita, un vienfāzes ģeneratoram tam jāatbilst. Praktizētāji iesaka izvēlēties trīsfāzu ģeneratoru.

Izmantojot veļas mazgājamās mašīnas motoru, pie motora rotora jāpielīmē magnēti. Ja tiek izmantota riteņa rumba, magnēti tiek novietoti uz lokšņu tērauda apļa, kura biezums ir aptuveni 5 mm. Saliekot rotoru, ievērojiet noteikumus:

1. Attālumam starp magnētiem jābūt vienādam. Taisnstūra elementiem uz rumbas ir garas malas gar apļa rādiusiem, bet uz motora vārpstas - gar tās garenisko asi.
2. Pirms darba jums jānosaka un jāatzīmē magnētu stabi. Tie ir uzstādīti tā, lai pretējiem elementiem būtu dažādas polaritātes. Novietojot magnētus, mainiet blakus esošo daļu pozitīvos un negatīvos polus.
3. Lai magnēti stingri noturētos uz rotora virsmas, ieteicams tos piepildīt ar epoksīdu.

Izmantojot motora vārpstu kā rotoru, detaļu uzstāda savā vietā tinumā un pārbauda konstrukcijas darbspēju, uzliekot vadu vadiem voltmetra zondes un pagriežot vārpstu ar urbi.

Ja izmanto rumbu, tad spoles tiek uztītas neatkarīgi no emaljētas vara stieples ar 1 mm šķērsgriezumu.Katrai spolei vajadzētu sastāvēt no 60 apgriezieniem, un tās augstums ir 9 mm. Spoles jāuzstāda uz riteņa rumbas plakanās daļas.

Trīsfāzu ģeneratoram savienojiet vadu galus šādi:

• atstājiet brīvu spoles ārējo spaili 1 un pa 4 savienojiet iekšējo spaili ar ārējo;
• savienojiet 4 spoļu iekšējo vadu ar ārējo pie 7 un turpiniet līdz galam, savienojot tinumu daļas ik pēc 2 gabaliem; uz pēdējās jāpaliek brīvam iekšējam galam, kas ir viegli savīts ar jau atstātu izvadi vai marķēts citādi;
• atkārtojiet procesu ar 2 spolēm, savienojot vadus pēc tāda paša principa ik pēc 2 elementiem;
• dariet to pašu ar 3 spolēm un atlikušajām nesaistītajām.

Darba beigās meistaram būs 6 atsevišķas tapas. Tinumam jābūt piepildītam ar epoksīdu un jāizžāvē.

Pēc tam rumbas gultnī jānostiprina vārpsta, uz kuras jāuzliek rotora gredzens ar magnētiem. Atstarpe starp detaļu plaknēm ir 1-1,5 mm. Pārbaudiet strāvas esamību pie spailēm, salieciet vējdzirnavas un uzstādiet to uz masta.

Aprīkojuma serviss

Vējdzirnavu darbības laikā reizi mēnesī ir jāveic stiprinājumu ģenerālpārbaude, elektrosistēmas sprieguma nelīdzsvarotība, regulators ir labā stāvoklī, kabeļi ir vienmērīgi nospriegoti. Nepārtrauktai darbībai reizi 3-4 mēnešos ir vērts pārbaudīt akumulatora spaiļu savienojumus, pārbaudīt elektrolīta un eļļas līmeni pie ģeneratora pārnesumkārbas.

Ikgadējā apskate ietver lāpstiņu virsmu pārbaudi, gultņu veiktspējas noteikšanu un nomaiņu. Šajos periodos tiek papildināts arī elektrolīta līmenis, pārnesumkārbai tiek pievienota eļļa. Ikgadējā apkope ietver visu mezglu darbības pārbaudi.

Līdzīgi raksti: