Hogyan készítsünk szélgenerátort saját kezűleg?

Az elektromos áram előállítására szolgáló szélgenerátor pótolhatatlan áramforrás ott, ahol kevés a napfény, nincsenek a közelben folyók, és nincsenek központi áramhálózatok.

A szélgenerátor működési elve a szélenergia elektromos energiává alakítása.

Azokban a rendszerekben, ahol hőenergiára van szükség az elektromos áram előállításához, a következőket használják:

• gázzal, benzinnel vagy dízel üzemanyaggal működő motor;
• hőleadás az atomreaktor lemezeiből és blokkjaiból, amelyek hőjét a víz gőzzé alakítására használják - gőzturbinában;
• különböző típusú tüzelőanyagokat égetnek el egy CHP-erőműben, helyettesítve a hőt, az atomreaktor hőjét.

A napelemek elkülönülnek egymástól, ahol a fényt használják energiaforrásként, nem pedig hőt vagy mechanikai energiát.

De térjünk vissza a „szélturbinákhoz”, amelyek működési elve a következő. A szél ereje forgatja a légcsavart, amely meghajtja a motorgenerátor tengelyét. A tengellyel együtt a motor forgórésze, amelyre állandó mágnesek vannak felszerelve, szinkronban forog. Az állórész tekercsén áthaladó mágneses mező váltakozó áramot indukál benne a tekercsek menetein áthaladó mágneses fluxus erősségének változása miatt, amelyből a tekercs össze van szerelve. A váltakozó elektromos feszültséget egy elektronikus áramkörbe táplálják, ahol azt egyenfeszültséggé alakítják. Számos eszköz és eszköz, amelyeknek szüksége van rá, egyenáramról működik.

Nyaralókba vagy terepi körülmények között bárki készíthet generátort, amely 220 V feszültségű váltakozó áramot állít elő. Minél lenyűgözőbbek a szerkezet méretei, annál nagyobb a visszarúgás hatékonysága egy adott felhasználó számára. Nem probléma olyan generátort készíteni, amely óránként egy vagy több kilowatt áramot termel. Az ilyen telepítésből származó elektromos áram szinte minden elektromos készüléket képes táplálni a házban, beleértve a kertészeti berendezéseket is.

A telepítés távolról egy légcsavaros szélkakasra hasonlít, aminek köszönhetően ez a szerkezet oda fordul, ahol a szél fúj. Erre azért van szükség, hogy maximalizálja erejét és sebességét.

A vízszintes légcsavart az egység hátulján található szár forgatja. A függőleges szárra nincs szükség - a lapátjai úgy vannak elhelyezve, hogy maga a légcsavar majdnem fél fordulattal elindul, függetlenül attól, hogy melyik oldalról fúj a szél.

Ahhoz, hogy egy szélturbina maximális hatásfokkal működjön, legalább 3000 ford./perc fordulatszámra van szükség. A váltakozó áramot termelő generátoroknál ez a frekvencia a hazai ipari erőművekre jellemző 50 hertz értéknek felel meg. Egy körülbelül 10 kg tömegű motor-generátor megpörgetése után nem okoz gondot óránként 2 kW-ot kapni.

A szélerőműpark bármely modelljének fő eleme egy motoros generátor. Úgy működik, mint egy motor - az egyen- vagy váltakozó áram hatására a forgórész (és vele együtt a tengely) forog. Fordított munkavégzés - generátorként - is lehetséges.

A generátorként használt motorok között vannak kefés, kefe nélküli aszinkron és léptetőmotorok. Ez a három típusú motor népszerű az amatőrök körében, akik saját kezűleg szerelik össze a szélturbinákat.

A kollektoros motorban a forgórész tekercsei (armatúrák) az állórészmágnesek állandó mágneses mezőjében helyezkednek el. Az ilyen motor kapcsairól eltávolított állandó feszültség, amikor a tengely és az armatúra el van csavarva, az armatúra áramvezető érintkezőiről a keféken keresztül továbbítódik. Maguk a kefék az ilyen motor gyenge pontjai - gyorsan kimerítik az erőforrásaikat. Általában egy ilyen generátor állandó terhelés alatt van; amikor az armatúra mozog, a kefék szikrát keltenek. Egy ilyen berendezés több napos folyamatos működése teljesen elhasználhatja a keféket, aminek következtében az utóbbiakat ki kell cserélni.

A legjobb megoldás a kefe nélküli motor. Ebben egy mágneses rotor forog az állórész tekercsek közötti térben. Maguk a tekercsek álló helyzetben maradnak, nincs szükségük csúszóérintkezőkre. Egy ilyen egyszerű megoldásnak köszönhetően a telepítés akár évtizedekig is üzemelhet - szezononként vagy félévente fontos a motor csapágyainak kenése, amelyek a forgórész tökéletes, holtjátékmentes forgásáért felelősek. A kefe nélküli motoron alapuló népszerű megoldások - aszinkron vagy léptető - szinte minden otthoni "barkácsoló" számára elérhetők.

Az aszinkron motort elektromos szerszámokban használják - például egy csiszológépben. A léptetőgép sokféle eszközben megtalálható - a kerékpár motorkerékpárjától a nyomtató mechanikus meghajtójáig vagy a lemezmeghajtóig.

A forgókalapácsokban, csiszolókban, csavarhúzókban, szúrófűrészekben és elektromos gyalukban használt változtatható kefés motor kiemelkedik. Hátránya, hogy el kell távolítani a keféket és a forgórész furatát a neodímium mágneseknél. Ennek eredményeként az aktív tekercsekből csak az állórész tekercs marad - a rotor tekercsét teljesen eltávolítják.

A ventilátorból készült szélgenerátorhoz rotorfurat szükséges a neodímium mágnesekhez. A háztartási ventilátor motorjának kialakítása nem alkalmas arra, hogy a forgórész forgatásával kapjon elektromos áramot. A számítógép-hűtő (chiphűtő) - egy számítógép vagy laptop rendszeregységének ventilátora - ugyanazon módosítás alá esik.

A traktor vagy autó generátor egy további terepi tekercset használ, amelyet maga a gép akkumulátora táplál. Annak érdekében, hogy a generátor például 135 amperes váltakozó áramot tudjon előállítani 15 voltos feszültség mellett, a forgórész gerjesztőtekercse a gyújtás bekapcsolása után 3 amperes egyenáramot fogyaszt 12,6-14 V feszültség mellett. A generátor fő energiaforrása továbbra is a benzinnel, gázolajjal vagy metánnal / propánnal működő belső égésű motor főtengelye. Traktor vagy autó generátor esetén el kell távolítani a terepi tekercset, és helyette neodímium mágneseket kell beszerelni.

A leggyakoribb lehetőség a mosógép motorjának használata házi készítésű generátorhoz. Ha a régi "mosógép" nem elérhető, ilyen motort találhat a háztartási piac ócskavas boltjaiban, a legközelebbi háztartási gépek szervizében vagy szaküzletben. Nem probléma Kínából rendelni egy ilyen motort.

Az új és a használt is sokáig fog működni. A 200 watt teljesítmény könnyen átváltható kilowattra vagy többre.

A generátor összeszereléséhez a motoron kívül szüksége van:

• neodímium mágnesek 20, 10 és 5 mm-es méretben (összesen 32);
• egyenirányító diódák vagy több tíz amperes áramú diódahíd (tartsa be a kétszeres teljesítménytartalék szabályát);
• epoxi ragasztó;
• hideg hegesztés;
• csiszolópapír;
• ón egy konzervdoboz oldaláról.

A mágneseket online rendelik Kínából.

A következő eszközök felgyorsítják a gyártási folyamatot:

• esztergapad;
• olló;
• csavarhúzó fúvókákkal;
• fogó.

A generátor mint eszköz váltakozó áramot állít elő, amelyet egyenárammá kell alakítani, a kívánt feszültségértékre hozni. Ha egy motor-generátor mondjuk 40 voltot termel, akkor ez valószínűleg nem megfelelő érték a legtöbb fogyasztói elektronika számára, amely 5 vagy 12 voltos egyenfeszültséget vagy 127/220 voltos váltakozó áramot használ.

Az idő és több millió felhasználó által bizonyított teljes telepítés vázlata egy egyenirányítót, vezérlőt, akkumulátort és invertert tartalmaz. A tárolt energia puffertárolójaként egy 55-300 amperóra kapacitású autóakkumulátort használnak. Üzemi feszültsége ciklikus töltéssel (teljes töltés-kisütés ciklus) 10,9-14,4 V, pufferrel 12,6-13,65 (porciózva, adagolva, amikor a részben lemerült akkumulátort újra kell tölteni).

A vezérlő például ugyanazt a 40 V-ot alakítja át 15 V-ra. Hatékonysága volt-amperben 80-95% között van - az egyenirányító veszteségeit nem számítva.

A háromfázisú generátor a legnagyobb hatásfokkal rendelkezik. - teljesítménye 50%-kal nagyobb, mint az egyfázisúé, működés közben nem rezeg (a rezgés meglazítja a szerkezetet, rövid életűvé teszi).

Az egyes fázisok tekercsében lévő tekercsek váltakoznak egymással, és sorba vannak kötve - mint a mágnesek pólusai, az egyik oldal a tekercsek felé néz.

A modern háztartási gépek és elektronikai eszközök 110 V-ról képesek működni (amerikai szabvány háztartási hálózatokhoz) 250-ig - nem ajánlott többet adni a hálózati eszközöknek és eszközöknek. Minden konverter impulzus, a lineárishoz képest sokkal kisebb a hővesztesége.

Az indukciós motor kialakításának módosításához tegye a következőket.

1. Szerelje szét a motort és vegye ki a rotort.
2. Távolítsa el a lemezeket a rotor armatúrájáról. Vágja le őket 2 mm mélységig.
3. Készítsen akár 5 mm mély hornyokat - mágnesekhez.
4. Jelöljön meg egy bádogcsíkot a mágnesekhez. Egyenlő távolságra kell elhelyezni őket egymástól - ez megakadályozza a telepítés szükségtelen teljesítményvesztését.
5. Rögzítse őket ehhez a bádogcsíkhoz szuper ragasztóval. Rögzítse a szalagot mágnesekkel a horgonyhoz.
6. Töltse ki a mágnesek közötti teret hideghegesztéssel vagy epoxi ragasztóval.
7. Csiszolópapírral távolítsa el a forgórész sorjait és egyenetlenségeit.
8. Ellenőrizze – és szükség esetén cserélje ki – a motor csapágyait és csavarjait.

Szerelje össze a motorgenerátort. A készülék készen áll a további telepítésre. A készülék ellenőrzéséhez rögzítse a tengelyét egy fúrótokmányba vagy csavarhúzótokmányba, és gyorsítson 1000 ford./percre.

Alacsonyabb értéknél a hiba a mágnesek egyenetlen váltakozásában rejlik az armatúra forgási körének bármely pontján.

A szélturbina összeszereléséhez tegye a következőket.

1. Vágja ki az azonos darabokat egy 11-16 cm átmérőjű PVC-csőből, amelyek hossza megfelel a jövőbeli pengéknek.
2. Mindegyik szegmensen húzzon egy tetszőleges vonalat, és mindkét oldalon húzódjon el tőle 22 mm-rel. Ennek megfelelően egy penge szélessége eléri a 44 mm-t. Ismételje meg ezt a műveletet a vonalszakasz másik végén.
3. Egyenesen kösse össze a szélső pontokat a középvonal egyik oldalán.
4. Rajzolja meg a másik oldalra a jövőbeli penge körvonalait.
5. Vágja ki a kapott pengét, és élezéssel kerekítse le a szabad végét. Ismételje meg a fenti lépéseket a többi pengével.
6. Rögzítse a késeket az agyhoz egy persely-adapter segítségével. Rögzítőként anyákkal és rugós alátétekkel ellátott csavarok alkalmasak. Az egyes pengék szélessége teljes hosszában 44 és 88 mm között van.

Ez elég ahhoz, hogy a szél 3 m / s sebességgel pörgesse a járókereket. Az így létrejövő szerkezetet ki kell egyensúlyozni - a helyes kiegyensúlyozás megakadályozza a vakfoltok kialakulását, amelyek lelassítják a generátort, amikor a propeller forog.

A beépített járókerekes motorgenerátor védőhüvelybe helyezhető, amely megvédi a légköri csapadéktól. Minden időjárási körülmény között száraz marad, esőtől és hótól védett, így a generátor évekig kitart. A védőburkolat összeszereléséhez tegye a következőket:

1. egy 7,5 cm átmérőjű csőben vágjon egy 2 cm széles hosszirányú hornyot;
2. vágja le a vágott cső hátsó végét 45 fokos szögben;
3. helyezze ebbe a csőbe a motorgenerátort a propellerrel és rögzítse hozzá.

A motor szabad forgásához golyóscsapágyas forgócsuklóra van szükség, hasonlóan a háztartási ventilátorhoz. Végtelenül fordulhat mindkét oldalra.

Annak érdekében, hogy a kábel, amelynek segítségével az állórész tekercselésében indukált áramokat eltávolítják, ne tekercseljen fel vagy csavarodjon el, a csuklópántban lévő csatlakozásnak csúszónak kell lennie, de biztosítania kell a motor-generátor megbízható, stabil elektromos érintkezését a az áramkör további funkcionális egységei.

Az ecset-grafit érintkező használata indokolatlan - a grafit elektromos ellenállása egy nagyságrenddel nagyobb, mint az alumíniumé és az acélé, és a telepítés teljesítménye észrevehetően csökken. A zsanér egy formázott csődarabból készült alapra van felszerelve. Összeszerelés után ellenőrzik, hogy a keletkező forgószerkezet beszorult-e, nem forog-e, és nem kopott-e a kábel.

Csúszóérintkezőt és a beépítés szélirányban történő szabad forgását biztosítva a motor kiegészítő külső burkolatához egy szár van rögzítve, amely például egy műanyag vízcsőből és egy műanyag vagy alumínium lemezből készül.

Tartóként kerek vagy profilcsövet használnak, amelynek egyik vége a talajba van betonozva - legalább egy méter. Annak érdekében, hogy a támasz ne dőljön el az idő múlásával a hurrikántól, három vagy hat striával egészítik ki, amelyek ugyanabban a szögben konvergálnak a közepén, és különböző irányokba irányulnak.

A motor-generátor rész összeszerelése után szükség esetén a motor mellé egy dióda egyenirányítót szerelünk. A vezetékek áramvesztesége jelentősen csökkenthető a generátoregység közelében elhelyezett emelőtranszformátor használatával - mint az ipari áramot nagy távolságra továbbító vezetékekben.

A töltésvezérlőt, az akkumulátort és az invertert a diagramnak megfelelően mellékeljük. A szélturbina teljesen össze van szerelve és használatra kész.

A magánházhoz készült, házi készítésű szélturbina több tíz voltos állandó vagy váltakozó feszültséget generál, ami fokozott veszélyt jelent az emberre. A feszültség alatt álló érintkezőket és vezetékeket megbízhatóan szigetelni kell - az esővíz savanyú környezet, amely jól vezeti az elektromos áramot.

A szélenergia ingatag. A legjobb megoldás egy kis sebességű generátor lenne több mint egy tucat mágnessel és tekercssel. Minél több tekercs, annál vastagabbnak kell lennie a tekercshuzalnak. A több tíz ohmos teljes ellenállás miatt túl vékony szakasz többszörösére csökkenti a generátor hasznos teljesítményét. Komoly terhelés esetén - például elektromos tűzhelyről vagy mosógépről - 220 V-on, legfeljebb 10 A áramerősséggel.

A házi készítésű generátor kialakításának - hacsak nem átalakított motort használnak elektromos áram előállítására - tökéletesen laposnak és szimmetrikusnak kell lennie. A tekercsek és a mágnesek felszerelése előtt magát a "spinnert" kell központosítani. Teljesen mindegy, hogy mit használunk – egy kiselejtezett CD-t vagy egy szélmalom saját készítésű miniatűr másolatát, a legkisebb egyensúlyhiány már elfogadhatatlan.

Próbáljon meg minimális zajt elérni – ideális esetben ennek hiányoznia kell. Ha a csapágyak helyén nem kenhető beépítésére a forgás közbeni folyamatos nyikorgás és kopogás miatt panaszkodnak, az ilyen panasz törvényi problémákhoz vezethet, különösen éjszaka. A többi ok, amiért Önt szélturbina tulajdonosaként kívánja kijelenteni, jelentéktelen – a szélturbinák teljesen legálisak, mivel ennek a készüléknek a tulajdonosa nem termel vele ipari méretekben áramot, ahogyan azt Európában és Amerikában teszik.

A telepítés nem lehet túl magas - az oszlopok felett, amelyek mentén az elektromos vezetékek haladnak át. Minden városban, nyaralóban vagy vidéki településen korlátozzák az épülő építmények magasságát.

Helyesen és rendkívül felelősségteljesen megközelítve a probléma megoldását az elektromos árammal egy szélgenerátor segítségével, a fogyasztó megszabadul az áramkimaradásokkal járó leállásoktól. Mindig jobb előre dolgozni - a törvényi keretek között -, mint évekig várni arra, amit a hatóságok ígérnek.

Hogyan készítsünk szélgenerátort saját kezűleg, lásd alább.