DIY Vindmølle Eller Hvordan Du Blir Lett Med Vinden

2023 Forfatter: Douglas Hoggarth | [email protected]. Sist endret: 2023-08-25 05:42

• Prinsippet om drift av vindturbiner

• Hvordan lage en vertikal vindgenerator selv

  • Montering av rotoren
  • Vi lager statoren
  • Generatorsamling
  • Vi lager kniver
  • Montering av vindturbinens struktur
  • Elektrisk del
• Vindturbineresultat: effektivitetsberegning

Prinsippet om drift av vindturbiner

Prinsippet om drift i alle modifikasjoner av vindturbiner er det samme. I løpet av knivens rotasjon dannes tre typer fysiske effekter: løfte-, impulsive og bremsekrefter. Som et resultat av virkningen av disse kreftene begynner statoren å bevege seg, og rotoren på den stasjonære delen av generatoren begynner å skape et magnetfelt og en elektrisk strøm beveger seg langs ledningene.

Det er et stort antall alternativer for utførelse av vindgeneratorer, de skiller seg ikke bare i kraft, men også i utseende. Strukturen til de fleste vindturbiner inkluderer: generator, kniver, inverter, multiplikator. En omformer brukes til å konvertere den mottatte ladningen til likestrøm. En multiplikator er en girkasse designet for å øke antall akselomdreininger. Girkasser er ikke installert på alle vindturbiner, hovedsakelig bare på store og kraftige vindturbiner.

Tre-fase vekselstrøm genereres ved rotasjon av rotoren. Den mottatte energien ledes gjennom kontrolleren til batteriet. Videre konverterer omformeren strømmen og gjør den stabil, det er i denne formen at den kan leveres til strøm til husholdningsapparater eller belysning.

Hvordan lage en vertikal vindgenerator selv

Du kan lage en vindmølle selv hjemme. Først må du bestemme hvilken type vindgenerator. Avhengig av utforming er vindturbiner:

• med vertikal rotasjonsakse: Darrieus rotor, Savonius vindgenerator;
• med en horisontal rotasjonsakse: parallell eller vinkelrett på vindstrømmen.

Noen modeller av vindturbiner kombinerer flere typer installasjoner. Tenk på et eksempel på å lage en hybrid vindturbin som kombinerer utformingen av vindgeneratorer som Savonius og Darrieus.

Montering av rotoren

For å montere en rotor, må du kjøpe:

• 6 neodymmagneter D30xH10 mm;
• 6 ferrittmagneter D72xd32xh15 mm;
• 2 metallskiver D230xH5 mm;
• epoxy eller lim.

Sagblad av passende størrelse kan brukes i stedet for metallblad. 6 neodymmagneter er plassert på en plate, alternerende deres polaritet, vinkelen mellom dem skal være 60 grader ved en diameter på 165 mm.

Ferritringmagneter plasseres på den andre platen etter samme prinsipp.

For å forhindre at magneter beveger seg mens vindmøllen går, må de helles minst halvveis med epoksylim.

Vi lager statoren

Først må du vikle 9 spoler på 60 omdreininger, for dette bruk en emaljert kobbertråd med en diameter på 1 mm.

Deretter loddes spolene sammen: begynnelsen på den første spolen med slutten av den fjerde, den fjerde med den syvende. Den andre fasen er koblet på samme måte gjennom to spoler, bare de begynner å lodde fra den andre spolen. Tredje faseforbindelsen starter med den tredje spolen.

En form er laget av kryssfiner, pergamentpapir er plassert i den, på toppen av den plasseres et stykke glassfiber og spoler.

Alt dette er fylt med epoksyharpiks. Etter 24 timer fjernes den ferdige statoren fra formen.

Generatorsamling

Alle deler av generatoren er klare, det gjenstår bare å montere dem.

Selve generatoren vil bli festet til braketten med navet ved hjelp av pigger. La oss se nærmere på byggeprosessen.

Trinn for montering av generatorer:

• Det er laget 4 gjengede hull for pigger i den øvre rotoren. De er nødvendige for at rotoren skal "sitte" jevnt i setet sitt;
• Det er laget 4 hull i statoren for montering av braketten;
• den nedre rotoren er plassert på braketten med magneter opp, det bores også 4 hull for tråden til studen;
• en stator er plassert på den nedre rotoren;
• den andre rotoren er plassert på toppen med magneter nede. Alt dette er festet til hverandre og braketten med navet med pigger og muttere.

Navet (flens med lagre) må kjøpes separat: bunnen av navet må ha en diameter på 1,5 tommer.

Sekvensen for å feste alle delene er presentert mer detaljert i diagrammet nedenfor:

1 - koblingselement; 2 - støtte av bladene; 3 - den øvre delen av rotoren; 4 - magnet; 5 - foring 6 - stator; 7 - den nedre delen av rotoren; 8 - mutter; 9 - hårnål; 10 - knutepunkt; 11 - akse; 12 - brakett for statorfeste

Vi lager kniver

Bladene kan være laget av tre, glassfiber og andre materialer. Det er raskere og lettere å lage denne delen av vindgeneratoren fra et PVC-avløpsrør. Det er bedre å bruke oransje rør, da de har god tetthet og ikke er redd for direkte sollys.

For en vertikal vindgenerator trenger du 4 kniver laget av PVC-rør og 2 ortogonale (buede) kniver laget av galvanisert plate. Denne utformingen gjør at vindturbinen kan rotere selv under svake vindforhold med en hastighet på 2-3 m per sekund. Vi tar meter lange stykker PVC-rør og kutter dem i lengderetningen i 2 like store deler. Vi kutter ut halvsirkler fra tinn i henhold til dimensjonene på det fremtidige bladet og fest dem med bolter langs kantene på røret.

For å lage ortogonale kniver trenger du en standard 0,75 mm galvanisert stålplate. For det første, med saks i metall, blir to stykker på 1x0,4 m i størrelse og fire stykker i form av en dråpe kuttet ut. Deretter må stålbitene bøyes og biter av "dråper" festes i kantene.

Knivene er festet i en sirkel til rammen; den kan sveises fra et 20x20 kvadratrør og 25x25 hjørner. Dimensjonene på rammen og avstanden mellom bladene kan sees i diagrammet nedenfor:

Montering av vindturbinens struktur

En mast er sveiset fra vannrør av forskjellige diametre, høyden avhenger av området der vindgeneratoren vil være og forholdene for driften, men i alle fall må den være over taket på huset.

Et trepunktsarmert fundament må forberedes på forhånd for seksjonsmasten. Generatoren skrus fast til ferdig mast på bakken. Deretter boltes en ramme med kniver til generatoren. Vindmølle masten er festet til fundamentet ved hjelp av to leddede støtter og løftes til vertikal stilling ved hjelp av en vinsj. Etter å ha løftet masten, er den tredje støtten boltet til bunnen av vindmøllen med en bolt. I tillegg må masten sikres med et stag.

Elektrisk del

Vindturbinen vil levere 3-fas vekselstrøm. Ved hjelp av en bro likeretter, bestående av 6 dioder, konverterer vi den til likestrøm.

Dette gjør det mulig å lade batteriet ved 12 V. For å kontrollere ladingen av batteriet og forhindre overlading, brukes et standard PP-380 billaderelé.

En inverter er koblet til batteriet, som lar deg konvertere den oppnådde 12 V DC til 220 V AC med en frekvens på 50 Hz.

Vindturbineresultat: effektivitetsberegning

Testtester av vindgeneratoren ved forskjellige vindhastigheter viste følgende resultater:

• ved en vindhastighet på 5 m / s får vi 60 o / min - 7 V og 2,3 A = 16 W;
• ved en vindhastighet på 10,6 m / s får vi ca 120 o / min - 13 V og 3,4 A = 44 W;
• med en hastighet på 15,3 m / s ca. 180 o / min - 15 V og 5,1 A = 76,5 W;
• ved en vindhastighet på 18 m / s får vi 240 rpm - 18 V og 9 A = 162 W.

I utgangspunktet produserer vindturbinen 16–45 W, siden vinden over 15 m / s er sjelden. Men hvis du setter inn en høyhastighets propell, kan du få bedre resultater.