Zelfgemaakte windgenerator en zijn industriële analogen

Theorie, praktijk, het huidige model van een windgenerator en zijn industriële analogen met een beschrijving en prijs.

Voor degenen die vaak dagen en nachten in de natuur reizen, kwam het me waarschijnlijk voor dat het leuk zou zijn om een ​​oplaadbron te hebben voor een autobatterij en batterijen van andere mobiele apparaten: laptops, telefoons, gps-navigators, lichten, enz.

Bovendien, met een voldoende krachtige energiebron van zelfs 12 V, kunt u een spanningsomzetter 12 220 gebruiken om een ​​volwaardige 220 V-aansluiting te krijgen. Dit verhoogt het comfortniveau dat alle burgers gewend zijn en verhoogt het aantal gebruikte apparaten naar hun gebruikelijke niveau.

U kunt dit niveau van comfort krijgen met zonnepanelen, windgeneratoren en hydrogeneratoren. Met een vermogensniveau tot 1000 W kunnen deze apparaten compact genoeg zijn, zelfs om door één persoon te dragen, als we het over voertuigen hebben, dan kunt u krachtigere energiebronnen meenemen.

Waar te beginnen?

Als je de vaardigheid hebt om met eenvoudige gereedschappen te werken, zoals een "slijpmachine", een elektrische boormachine, een lasapparaat, soldeerbout, schroevendraaier, dan is het niet moeilijk voor u om een ​​zelfgemaakte windmolen te monteren. Maar onthoud dat, zoals in elk bedrijf, vaardigheid gepaard gaat met ervaring. Het is één ding om een ​​bestaande lay-out en een compleet andere windmolen te bouwen, ontworpen voor elke wind, met spanningsstabilisatie en bescherming tegen overbelasting.

Laten we nu meer in detail ingaan op hoe een eenvoudige windmolen te monteren en wat hiervoor nodig is. Er moet worden gezegd dat er windmolens zijn van het horizontale en verticale type, d.w.z. met het rotatievlak van de rotor in het verticale en horizontale vlak.

De meest gebruikte historisch windmolens, met verticaal geplaatste rotors (windmolens). Dit is enigszins vreemd, als je je herinnert dat horizontaal een aantal duidelijke voordelen heeft. Ze zijn bijvoorbeeld allemaal perspectief, d.w.z. wind van beide kanten zal hun rotor roteren. Ze hebben slechts één peiling nodig.

"Verticale" windmolens hebben hetzelfde rotatieapparaat nodig, staart om de wind te volgen en in de wind te draaien. Bovendien hebben ze een extra lager nodig om de werkende rotor te roteren en een ander scharnier om te beschermen tegen te sterke wind.

Hart van een windmolen.

In het begin, tijdens de bouw van een windmolen, is het noodzakelijk om te bepalen elektrische generator. Dit is het hart van uw apparaat. Het eerste dat me te binnen schiet is auto generator. Maar we moeten rekening houden met enkele nuances.

Ten eerste hebben auto-generatoren excitatiespanning nodig, d.w.z. vereist een extra draad om aan te sluiten en een extra batterij om te werken, wat niet erg handig is.

Ten tweede hebben auto-generatoren een hoge rotatiesnelheid nodig voor een efficiënte werking (meer dan 1000 tpm), wat de aandrijving bemoeilijkt.

Ten derde zijn ze vrij zwaar, wat het ontwerp van de mast bemoeilijkt.

Kies op basis van het voorgaande als werkende generator meestal DC-motoren. Als je zo'n motor door de werkende as laat draaien, verschijnt er spanning op de klemmen.

Bewezen elektromotoren van oude computers uit het midden van de vorige eeuw. In deze apparaten roteerden ze schijven van schijven en tapedrives. Dergelijke motoren zijn te vinden op de Mitino-radiomarkt in Moskou, of op een andere rommelmarkt.

Het huidige model.

De gebruikte motor had de volgende parameters: U = 48 V, I = 15A, N = 1200 tpm. De rotor van een windturbine roteert met een frequentie van ongeveer 500 rpm, en met toenemende frequentie is het niet de spanning die toeneemt, maar de bedrijfsstroom.

Om de werking van het apparaat te optimaliseren, is de werkende rotor niet op de motoras gemonteerd, maar wordt een versnellingsbak gebruikt.De versnellingsbak kan een ketting of riem zijn. De ketting is veel betrouwbaarder en de riem is gemakkelijker te produceren.

Toegepaste ketting. Als een aandrijving, kunt u de "mechanica" van de oude fiets gebruiken en pijpen van het frame. Op de rotor bevindt zich een asterisk Z = 48, op de generator Z = 10 wordt de verbinding gemaakt door een fietsketting.

De generator is bevestigd met bouten, maar u kunt een stuk plastic pijp gebruiken door de generator er eerst in te steken en vast te zetten met autoschroefklemmen. Het is beter om de plaatsen van bevestiging van bouten en klemmen te vullen met rubberlijm "Moment".

De nuances van het vervaardigen van een rotor.

Het is zeer verantwoordelijk om de vervaardiging van de rotor te benaderen. De efficiëntie van de generator is sterk afhankelijk van de kwaliteit. De rotor moet na fabricage zorgvuldig worden uitgebalanceerd. De levensduur van het gehele apparaat is hiervan afhankelijk.

De bladen zijn gemaakt van 2 mm aluminium of kunststof buizen met een diameter van 60-80 mm. Het is gemakkelijker om pijpen te maken, omdat dit materiaal is zachter en gemakkelijker om het gewenste profiel te geven. Mogelijk moet u de bladen experimenteel van grootte veranderen.

Grote en brede bladen werken in zeer zwakke wind, maar ontwikkelen geen hoge omwentelingen vanwege de hoge luchtweerstand. Kleintjes draaien snel, maar met een voldoende sterke wind.

Mijn windmolen heeft een rotor met een diameter van 2,5 meter, met een zwakke wind (5-8 m / s) worden 6 bladen gebruikt. Met een sterke wind worden vier bladen verwijderd, zelfs met twee bladen geeft de windmolen 4-6 A bij een spanning van 14 V.

U kunt de rotor verkleinen tot 1,6 en constant 2-3 messen gebruiken. Als u van plan bent het aantal bladen te wijzigen afhankelijk van de sterkte van de wind, moet de mast worden gemaakt met een scharnier aan de basis zodat deze kan worden neergelaten zonder te vouwen.

Hoe maak je een mast?

De mast bestaat uit verschillende secties van 2-2,5 meter lang uit een ¾ inch stalen buis of uit een aluminium buis, maar met een grotere diameter. Gewoonlijk worden 3-4 secties gebruikt, zodat ze gemakkelijker te monteren en te vervoeren zijn. Om te voorkomen dat je mast valt, moet je een 'hiel' gebruiken in de vorm van een metalen rechthoek van 30x30 cm en een systeem van drie verlengingen met metalen haringen. U kunt bijvoorbeeld een kant-en-klare mast gebruiken die wordt gebruikt voor antennes van het magnetronbereik. Zeer comfortabele professionele telescopische masten zijn ook te koop.

Sterke windbescherming.

Een paar woorden over bescherming tegen overbelasting in zeer sterke wind. De eenvoudigste optie is een extra scharnier op de mast. Met behulp van dit scharnier kan een windmolen zelf kantelen en de rotor met een zeer sterke wind de lucht in "tillen", of u kunt hem zelf omvallen met een touw dat aan de "staart" van de windmolen is vastgebonden. Trouwens, de staart is gemaakt van een pijp of hoek met een verticaal mes bevestigd aan het einde, meet ongeveer 50x50 cm. De totale lengte van de staart is ongeveer 1,8 m.

Configuratiescherm.

Het batterijbedienings- en oplaadpaneel bevat in zijn eenvoudigste vorm een ​​30 V voltmeter; ampèremeter op 30 A; diodebrug voor 30 A 100 V; ballast draadweerstand met een motor (reostaat) op 50 W, weerstand 5-10 Ohm. De weerstand wordt voltooid door de laatste paar beurten te verwijderen.

Na verfijning, als u de weerstandsschuif naar de uiterste positie verplaatst, is het circuit open. Dit is zijn werkende staat. De weerstand wordt parallel aan de generator ingeschakeld vóór de diodebrug, maar na de ampèremeter. Het wordt gebruikt om de generator in noodgevallen te stoppen (rotorsnelheid te verminderen).

Elektrische methoden van bescherming en controle.

De weerstand moet een stroom van 20-30 A gedurende 30 seconden kunnen weerstaan. Als de batterij al volledig is opgeladen en het niet nodig is om extra belastingen in te schakelen, kortsluiten we de generator met een weerstand binnen enkele seconden. De stroom is in dit geval 2-3 keer minder dan de werkende.

Na het stoppen 'kantelen' we de generator of binden we een van de messen aan de mast. Stop de generatorbladen nooit met uw handen of met vreemde voorwerpen, zoals dit leidt altijd tot persoonlijk letsel en schade aan apparatuur.

Beperk de laadstroom van de batterij niet met een weerstand, zoalsdit zal waarschijnlijk leiden tot het falen ervan. Gebruik extra belastingen, meestal gloeilampen om de stroom te beperken. Om de generator en het besturingssysteem te verbinden, wordt een conventionele kabel zonder glijringen gebruikt. Kabeldoorsnede 2x2,5 vierkante millimeter. Het beste materiaal is rubber of siliconen.

Spanningsomzetter 12-220 V.

Aangekochte apparaten worden meestal gebruikt als 12-220 V-omvormers, maar ze zijn vrij duur (van 1500 tot 10.000 roebel). Voor dergelijke doeleinden kunt u buiten gebruik stellen kantoor "ononderbroken" UPS 1000-UPS 5000. Na een jaar werken houden hun batterijen niet langer de lading vast. Dergelijke apparaten worden weggegooid en weggegooid met het afval. Door een autobatterij op de UPS aan te sluiten, krijgt u een prachtige omvormer gratis.