В процессе поиска информации я наткнулся на более сложный тип таких ветрогенераторов — с ротором Угринского.
Ветрогенератор на заднем дворе
Настоящий ветряк стоит очень дорого, если вы хотите использовать его для простых бытовых задач, не требующих большого количества электроэнергии. Если вам нужно немного энергии только для светодиодного освещения или проекта с Raspberry Pi Zero, то это несоизмеримо больше, чем довольно высокая стоимость даже небольшой ветряной турбины. То же самое касается экспериментов в школе: время и затраты, необходимые для их постановки, обычно ограничены. Ресурсы школ часто ограничены.
В этом материале описано, как построить свой собственный небольшой ветряк. Мы построим его из деталей велосипеда и из того, что можно купить в хозяйственном магазине. Стоимость проекта находится в диапазоне $80-150. На сборку генератора уйдет 8-16 часов. При ветре чуть сильнее, чем «легкий ветер» по шкале Бофорта, наш генератор может вырабатывать около 1 ватта энергии. Этого достаточно для зарядки небольшой батареи, поэтому у нас будет энергия даже в тихую погоду.
Ветряная турбина для домашнего использования
Описанная здесь небольшая ветряная турбина является, по сути, экспериментальным проектом, который поможет вам изучить основы ветроэнергетики. Этот ветряк нельзя назвать абсолютно надежным источником энергии. Не ждите от него чудес! Вы также должны помнить, что сильные ветры опасны для нашей ветряной турбины. Эта машина не предназначена для нормальной работы при таком ветре. Скорее всего, это приведет к ее разрушению. Поэтому в плохую погоду турбину следует демонтировать. В частности, следует помнить, что обломки, переносимые ветром, могут травмировать человека. В отличие от коммерческих ветряных турбин с горизонтальной осью вращения, где три лопасти закреплены на горизонтальной оси, в нашем проекте используется вертикальная ось ротора. Это устраняет необходимость в механизме для учета направления ветра и значительно упрощает конструкцию ветряной турбины. Наш генератор — это, по сути, велосипедное колесо, установленное на вертикальном основании и подключенное к электрогенератору. Лопасти ротора представляют собой восемь «полутрубок», вырезанных из дешевой пластиковой дренажной трубы (ПВХ) и прикрепленных к ободу колеса.
Турбина начинает вращаться, когда сила ветра достигает примерно 2 баллов (около 6 км/ч) по шкале Бофорта (см. таблицу ниже). Когда сила ветра достигает 5 баллов по шкале Бофорта (около 30 км/ч), турбина выдает около 1 ватта тока (наше измерение: 147 мАч при 6,7 В).
Шкала Бофорта (из Википедии )
| Баллы Бофорта | Словесное определение силы ветра | Средняя скорость ветра | ||
| м/с | км/ч | узлов | ||
| 0 | Штиль | 0—0,2 | < 2 | 0—1 |
| 1 | Тихий | 0,3—1,5 | 2—5 | 1—3 |
| 2 | Лёгкий | 1,6—3,3 | 6—11 | 4—6 |
| 3 | Слабый | 3,4—5,4 | 12—19 | 7—10 |
| 4 | Умеренный | 5,5—7,9 | 23-28 | 11—16 |
| 5 | Свежий | 8,0—10,7 | 29—38 | 17—21 |
| 6 | Сильный | 10,8—13,8 | 39—49 | 22—27 |
| 7 | Крепкий | 13,9—17,1 | 50—61 | 28—33 |
| 8 | Очень крепкий | 17,2—20,7 | 62—74 | 34—40 |
| 9 | Шторм | 20,8—24,4 | 75—88 | 41—47 |
| 10 | Сильный шторм | 24,5—28,4 | 89—102 | 48—55 |
| 11 | Жестокий шторм | 28,5—32,6 | 103—117 | 56—63 |
| 12 | Ураган | 33 и более | 118 и более | 64 и более |
Материалы и инструменты
- Переднее велосипедное колесо диаметром 28 дюймов и электрический генератор. Я купил новый генератор на eBay за €40, но в Европе часто встречаются подержанные генераторы. В США можно найти такой на eBay, а можно купить дешёвую динамо-втулку Shimano и установить её в старое колесо.
- 2 4-дюймовые PVC-трубы (условный проход трубы — 110 мм) длиной 2 метра. Я использовал тонкостенные трубы, но то, какими именно они будут, особой роли не играет.
- 16 крепёжных винтов с гайками и с большими шайбами. Длина и диаметр винтов зависят от характеристик обода колеса.
- Стальная водопроводная оцинкованная труба диаметром 1 1/2 дюйма с резьбой по обоим концам. Её длина (высота мачты ветряка) подбирается самостоятельно и зависит от условий, в которых придётся работать генератору.
- Стальная трубопроводная арматура для водопроводной трубы 1 1/2 дюйма. Торцевая заглушка (она совершенно необходима) и тройник (необязательно).
- Повышающе-понижающий (buck-boost) преобразователь напряжения DC-DC, такой, как Mesa #DSN6009 4 A. Я рекомендую преобразователь с выходной мощностью 30 Вт.
- 2 электролитических конденсатора, 2200 мкф, как минимум 12 В.
- Мостовой выпрямитель. Минимум — 500 мА.
- Диод 1N4007.
- Термоусаживаемые трубки или изолента.
- Проволочные тросы и винты с петлями (необязательно). Всё это может понадобиться для фиксации мачты.
- Мешок цемента (необязательно). Может понадобиться для крепления мачты.
- Ножовка или электролобзик для резки тонких PVC-труб.
- Дрель со свёрлами для пластика и металла.
- Отвёртка и/или гаечный ключ и комплект насадок, подходящих для используемых винтов, гаек, болтов.
- Паяльник и припой.
Делаем ветрогенератор из велосипедного колеса
Давайте начнем работу над ветряной турбиной. Мы будем использовать мачту из стальной водопроводной трубы, которую можно закрепить в земле с помощью бетона. Принимая решение о высоте мачты и типе крепления, мы должны учитывать местные правила. В зависимости от условий эксплуатации генератора, мачту может потребоваться закрепить ремнями.
▍1. Вырезание лопастей турбины
Мы использовали тонкостенные дренажные трубы из ПВХ (рис. A), которые в Германии, где я живу, оранжевые; в Северной Америке они обычно белые.
С помощью пилы мы можем отрезать 4 листа от двухметровой трубы (рис. B). Нам нужно 8 листьев. Постарайтесь разрезать трубу точно посередине. В идеале все листья должны иметь одинаковый вес.
▍2. Прикрепление лопастей к генератору
В качестве генератора мы используем велосипедное колесо (обод) с прикрепленным к нему генератором (рис. C). Лучше использовать колеса с алюминиевым ободом, так как их легче сверлить. Если у вас есть колесо от старого велосипеда, не забудьте снять шину, трубку и тормозные диски.
Прикрепите ребра к колесу, как показано на рис. D. D, используя два болта, гайки и большие шайбы. Ребра должны быть равномерно расположены на ободе (в этом вам поможет количество спиц между ребрами) и выровнены по центру обода.
▍3. Сборка мачты
Столб мы изготовим из оцинкованной стальной водопроводной трубы с резьбой на обоих концах. Просверлите в торцевой крышке отверстие диаметром 9 мм (рис. E) и вкрутите в него колесо, пропустив через это отверстие резьбовой вал генератора (рис. F ниже). После того как мачта надежно (!) закреплена, можно прикрутить крышку.
Для фиксации мачты может помочь патрон, который вкручивается в ту часть трубы, которая закреплена в земле и заполнена бетоном. Стенка позволяет надежно закрепить мачту в бетоне. Вес бетона должен быть достаточным для поддержки и фиксации мачты. Вся конструкция должна быть надежно закреплена. Поэтому, если ожидается шторм, можно просто открутить основание мачты от бетонного основания и перенести конструкцию в безопасное место.
Не недооценивайте силу ветра, действующую на окружающие вас предметы. Эта сила увеличивается с ростом куба (третьей силы) скорости ветра! Поэтому, при необходимости, заасфальтируйте мачту с помощью натяжных устройств.
▍4. Сборка электронных компонентов
Наша ветряная электростанция предназначена для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора электричеством, вырабатываемым динамо-машиной. Используемый нами генератор вырабатывает переменный ток, который мы преобразуем в импульсный постоянный ток через мостовой выпрямитель. Этот ток сглаживается двумя электролитическими конденсаторами емкостью 2200 мкФ.
Из чего можно сделать?
Основным компонентом любой модели ветряной турбины является мотор-генератор. Он работает как двигатель — постоянный или переменный ток заставляет ротор (и, соответственно, вал) турбины вращаться. Он также может работать наоборот — как генератор.
Различают двигатели, которые также используются в качестве генераторов: щеточные двигатели, асинхронные двигатели без коммутатора и шаговые двигатели. Эти три типа двигателей популярны среди любителей, которые сами строят ветряные турбины.
В двигателе с коммутатором обмотки ротора (якоря) находятся в постоянном магнитном поле магнитов статора. Постоянное напряжение, которое снимается с выводов такого двигателя при раскручивании вала якоря, передается от токовых контактов якоря через щетки. Сами щетки являются слабым местом двигателя — они быстро выходят из строя. Такой генератор обычно находится под постоянной нагрузкой, и щетки разлетаются при движении якоря. Уже через несколько дней непрерывной работы щетки могут износиться и подлежат замене.
Щеточные двигатели не подходят для использования в качестве генератора с постоянной активной нагрузкой.
Лучший выбор — бесщеточный двигатель. Здесь ротор и его магниты вращаются в пространстве между обмотками статора. Сами обмотки остаются неподвижными, и скользящие контакты не нужны. Благодаря такому простому решению система может работать десятилетиями — только подшипники двигателя, которые отвечают за идеальное нулевое вращение ротора, необходимо смазывать раз в сезон или раз в полгода. Популярные решения на основе мотор-редуктора — асинхронного или шагового двигателя — доступны практически каждому энтузиасту DIY.
Асинхронный двигатель используется в электроинструментах — например, в шлифовальном станке. Шаговый двигатель можно встретить в самых разных устройствах — от мотора велосипедного колеса до механического привода принтера или жесткого диска.
Особняком стоит двигатель с регулируемыми щетками, который используется в дрелях, угловых шлифовальных машинах, шуруповертах, лобзиках и электрорубанках. Его недостатком является то, что щетки должны быть удалены, а ротор сплющен для размещения неодимовых магнитов. При этом из активных обмоток остается только обмотка статора — обмотка ротора полностью удаляется.
Пропеллер ветряной турбины может быть изготовлен из пластиковых дренажных труб, ПЭТ-бутылок и подобных перерабатываемых материалов. Чем он легче и прочнее, тем меньше энергии ветра требуется для его вращения.
Для ветряной турбины, состоящей из вентилятора, ротор должен быть обрамлен неодимовыми магнитами. Двигатель вентилятора для бытового использования не предназначен для выработки электроэнергии путем вращения ротора. Кулер для компьютерных чипов — системный вентилятор ПК или ноутбука — подлежит такой же модификации.
В генераторе переменного тока для тракторов или автомобилей используется дополнительная катушка возбуждения, питающаяся от аккумулятора самой машины. Чтобы обеспечить генератор переменным током, скажем, 135 ампер при 15 вольтах, вращающаяся обмотка возбуждения потребляет 3 ампера постоянного тока при 12,6-14 вольтах после включения зажигания. Основным источником энергии для генератора по-прежнему является коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, работающего на бензине, дизельном топливе или метане/пропане. В тракторном или автомобильном генераторе переменного тока обмотка возбуждения должна быть удалена, а на ее место установлен неодимовый магнит.
Что потребуется?
Самый распространенный вариант — использовать для самодельного генератора двигатель от стиральной машины. Если у вас нет старой «стиралки», такой мотор можно найти в магазине старьевщика, в ближайшем сервисном центре бытовой техники или в специализированном магазине. Нет проблем заказать такой двигатель из Китая.
Обычно в стиральных машинах используется асинхронный двигатель без инвертора.
Как новые, так и бывшие в употреблении двигатели имеют длительный срок службы. Мощность в 200 ватт можно легко преобразовать в киловатт и более.
Материалы
Для сборки генератора нужны магниты, а также двигатель:
- неодимовые магниты размером 20, 10 и 5 мм (всего 32);
- выпрямительные диоды или диодный мост с током на десятки ампер (соблюдайте правило двукратного запаса по мощности);
- эпоксидный клей;
- холодная сварка;
- наждачка;
- жесть от боковины консервной банки.
Магниты заказываются по Интернету из Китая.
Инструменты
Следующие инструменты ускорят процесс изготовления:
- токарный станок;
- ножницы;
- отвёртка с насадками;
- пассатижи.
Если у вас нет токарного станка, попросите кого-нибудь, кто умеет им пользоваться.
Схемы и чертежи
Генератор как бытовой прибор производит переменный ток, который должен быть преобразован в постоянный ток для достижения требуемого значения напряжения. Например, если двигатель генератора производит 40 вольт, это, вероятно, не подходит для большинства бытовых электронных устройств, которые потребляют 5 или 12 вольт постоянного тока или 127/220 вольт переменного тока.
Проверенная схема всей системы включает в себя выпрямитель, регулятор, аккумулятор и инвертор. В качестве накопителя энергии используется автомобильный аккумулятор емкостью 55-300 Ач. Его рабочее напряжение составляет от 10,9 до 14,4 В при циклическом заряде (полный цикл заряда-разряда) и от 12,6 до 13,65 В при использовании регулятора (прерывистый, дозированный, когда требуется подзарядка частично разряженной батареи).
Например, регулятор преобразует те же 40 В в 15 В. КПД по напряжению составляет 80-95% — без учета потерь в выпрямителе.
Самый высокий КПД у трехфазного генератора — его КПД на 50% выше, чем у однофазного, он не вибрирует во время работы (вибрации расшатывают конструкцию и делают ее неустойчивой).
Катушки в обмотках каждой фазы чередуются и соединены последовательно — подобно полюсам магнитов, обращенным одной стороной к катушкам.
Работа инвертора заключается в преобразовании постоянного напряжения около 12 вольт от аккумулятора в переменное напряжение около 220 вольт.
Современные бытовые приборы и электронные устройства могут работать от 110 вольт (стандартное американское бытовое напряжение) до 250 вольт — более высокие напряжения не рекомендуются для приборов и источников питания. Все инверторы являются импульсными, поэтому потери тепла намного ниже, чем у линейных инверторов.
Ветрогенератор на 220В полностью своими руками
Если вы живете в ветреной местности, было бы обидно не воспользоваться этим и не построить небольшую ветряную турбину. Это будет источник бесплатной электроэнергии, доступной круглосуточно. Предлагаемая конструкция ветряка вырабатывает напряжение 220 В, так что его можно использовать напрямую, без дополнительного оборудования.
Материалы:
- Туристический газовый баллон;
- листовая сталь 1-2 мм;
- болты, гайки М6.;
- магниты от двигателя электровелосипеда – 16 шт.;
- эмалированная медная проволока;
- эпоксидная смола;
- алюминиевая профильная труба 10х10 мм;
- пластиковая канализационная труба 110 мм.
Для изготовления ветряка из газового баллона или трубы длиной 200 мм вырезаются два кольца шириной 10 и 25 мм.
Затем каждое кольцо вырезается из куска листовой стали. Эти диски привариваются к кольцам.
Часть широкого кольца должна быть просверлена посередине для вала ветряной турбины. Это служит корпусом для статора.
Вторая часть используется для ротора. Его нужно разделить на 3 равные секции и приварить 2 болта по этим линиям для крепления лопастей.
В середине секции ротора изнутри под прямым углом приваривается вал, вокруг которого будет вращаться ротор. Его можно вырезать из якоря сгоревшего двигателя.
Вал должен быть оснащен 2 подшипниками или может быть взят из автомата. Подшипники должны быть запрессованы в кусок трубы. Если у вас нет трубы нужного диаметра, можно разрезать имеющуюся большую трубу вдоль, сузить ее и сварить.
Типовые примеры самодельных ветрогенераторов
Конструкция ветряка всегда одинакова, независимо от выбранной вами формы.
- Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
- Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
- Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
- Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
- Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.
Пропеллер
Она может быть изготовлена из любого материала, даже из пластиковых бутылок. Однако гибкие лопасти значительно ограничивают производительность.
Все, что необходимо, — это вырезать в них полости, чтобы ветер мог проникать внутрь.
Неплохой вариант — ветряк бытовой из холодильника. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально изготовленными лопастями и сбалансированным электродвигателем.
Аналогичная конструкция изготавливается из кулера компьютерного блока питания. Но мощность такого генератора мизерная — только для того, чтобы зажечь светодиодную лампочку или зарядить мобильный телефон.
Тем не менее, система достаточно эффективна.
Неплохо работают лопасти, изготовленные из листового алюминия. Этот материал доступен по цене, легко поддается формовке, а пропеллер получается довольно легким.
Если вы создаете пропеллер для вертикального генератора, можно использовать консервные банки, разрезанные вдоль. Для мощных систем используют половинки стальных бочек (объемом до 200 литров).
Особое внимание, конечно, следует уделить надежности. Прочная рама, вал на подшипниках.
Генератор
Как уже говорилось, можно использовать готовый автомобильный двигатель или электродвигатель от промышленного электрооборудования (бытовой техники). Пример: ветряк, сделанный из шуруповерта. Используется вся конструкция: Двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.
Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает только для работы светодиодной лампы или зарядного устройства для смартфона. В природе — вещь необходимая.
Если вы хорошо владеете паяльником и неплохо разбираетесь в радиомеханике, то можете собрать генератор самостоятельно. Популярная система: ветрогенератор с неодимовыми магнитами. Преимущество такой конструкции: вы можете самостоятельно рассчитать мощность при ветровой нагрузке в вашем регионе. Почему именно неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.
Итог
Самодельный ветряк не так сложен, как кажется на первый взгляд. Учитывая высокую стоимость заводских изделий, можно сэкономить много денег, сделав ветряк в домашних условиях из относительно недорогих материалов. Учитывая низкую стоимость строительства ветряной турбины, она быстро окупит себя
Изготовление лопастей ветрогенератора
Прежде чем начать строить ротор, я сначала сделал модели двух роторов из пивных банок. Одна модель классического Савониуса, а другая — Угринского. Во время работы над моделями было замечено, что ротор Угринского работает намного быстрее, чем Савониус, и решение было принято в пользу Угринского.
Было решено построить двойной ротор, один над другим с поворотом на 90 градусов, чтобы добиться более плавного крутящего момента и лучшего взлета.
Материалы для ротора были выбраны самые простые и дешевые. Лопасти изготовлены из алюминиевой фольги толщиной 0,5 мм. Три круга были вырезаны из 10 мм фанеры. Круги были стерты, как показано на рисунке выше, и были сделаны пазы глубиной 3 мм для крепления лопастей. Лопасти были прикреплены под небольшим углом и затянуты винтами. Кроме того, фанерные диски были скреплены винтами по краям и в середине для увеличения прочности всей сборки.
Размер получившегося ротора 75*160 см, а на материалы для ротора я потратил около 3600 рублей.
Изготовление генератора
Перед изготовлением генератора было много поисков готового генератора, но его в продаже практически не было, а то, что можно было заказать в интернете стоило немалых денег. Вертикальные ветрогенераторы имеют низкие обороты, в среднем для данной конструкции около 150-200 об/мин, а для таких оборотов сложно найти что-то готовое, не требующее мультипликатора.
Поискав информацию на форумах, выяснилось, что многие делают генераторы самостоятельно и ничего сложного в этом нет. Решение было принято в пользу самодельного генератора на постоянных магнитах. За основу была взята классическая конструкция аксиального генератора на постоянных магнитах, собранного на автомобильной ступице.
Сначала для этого генератора были заказаны 32 штуки дисков неодимовых магнитов размером 10*30 мм. Пока изготавливались магниты, были изготовлены другие части генератора. После расчета всех размеров статора для ротора, который состоит из двух тормозных дисков от автомобиля ВАЗ на задней ступице, были намотаны катушки.
Для намотки катушек построен простой переносной станок. Количество катушек — 12, по три на фазу, так как генератор трехфазный. Диски ротора имеют по 16 магнитов, что соответствует соотношению 4/3 вместо 2/3, поэтому генератор работает медленнее и мощнее.
Для намотки катушек построен простой станок.
Положения катушек статора отмечены на бумаге.
Чтобы заполнить статор смолой, из фанеры изготавливается форма. Перед заливкой все катушки спаиваются в форме звезды, а провода выводятся из пазов с прорезями.
Катушки статора перед отливкой.
Свежеотлитый статор. Перед отливкой на дно помещается круг из стекловолоконной сетки, а после того, как катушки размещены и залиты эпоксидной смолой, поверх них помещается второй круг, это для дополнительной прочности. Смола содержит тальк для армирования, что делает ее белой.
Магниты на дисках также залиты смолой.
А вот собранный генератор, основание также фанерное.
Как только генератор был собран, его вольт-амперная функция была немедленно активирована. К нему был подключен 12-вольтовый мотоциклетный аккумулятор. К генератору была прикреплена ручка и, глядя на секунду и вращая генератор, были получены некоторые данные. На аккумуляторе 15 вольт 3,5 ампера при 120 оборотах в минуту, сильное сопротивление генератора не позволяет быстрее вращать руку. Максимальный холостой ход при 240 об/мин — 43 вольта.
Подключение генератора
Для генератора был установлен диодный мост, упакованный в корпус, в корпусе были установлены два манометра — вольтметр и амперметр. Кроме того, знакомый электрик сварил для него простой регулятор. Принцип работы регулятора прост — когда батареи полностью заряжены, регулятор включает дополнительную нагрузку, которая потребляет избыточный ток, чтобы предотвратить перезарядку батарей.
Первый регулятор, который спаял мой друг, мне совсем не понравился, поэтому я спаял более надежный программный регулятор.
Установка ветрогенератора
Ветряк был укреплен рамой из деревянных прутьев (10х5 см). Для надежности опоры прутья были закопаны в землю на глубину 50 см, а вся конструкция была дополнительно усилена скобами, прикрепленными к вбитым в землю уголкам. Такая конструкция очень практична и быстро монтируется, ее легче построить, чем сварную конструкцию. Поэтому было решено строить ее из дерева, так как металл дорогой, а сваривать его негде.
Вот готовая ветряная мельница.
На этой фотографии движение генератора прямое, но позже был построен мультипликатор для увеличения скорости генератора.
Генератор приводится в действие ремнем, а передаточное отношение можно изменить, заменив шкивы.
Затем генератор был подключен к ротору через мультипликатор. В целом, генератор выдает 50 Вт при ветре 7-8 м/с, зарядка начинается при 5 м/с, хотя он начинает вращаться при ветре 2-3 м/с, но скорость слишком мала для зарядки аккумулятора.
План состоит в том, чтобы поставить генератор выше и переделать некоторые части двигателя, а также можно построить новый, более крупный ротор.
В заключение
При правильном выборе компонентов для самодельной ветряной турбины можно построить хорошую модель, способную бесперебойно снабжать электроэнергией целый дом.
Если вы не уверены или у вас нет инструментов, вы можете купить ветряную турбину для домашнего использования, которая окупится за счет экономии энергии. Такие турбины становятся все более популярными в сегодняшней экономике и отлично подходят для частных домов.
Домашние ветрогенераторы обычно тихие и надежные, но их мощность намного ниже, чем у покупных ветрогенераторов. Выберите и установите турбину по своему вкусу.
Что вы думаете об этой статье?
Как сделать своими руками роторную ветряную установку
Создание самодельной ветряной турбины — довольно сложная задача. Многие узлы и агрегаты требуют использования станков и специального оборудования, а также умения с ними работать. Поэтому гораздо разумнее приобрести готовые детали и узлы, а при необходимости доработать их своими руками и осуществить полную сборку.
Одним из больших преимуществ вращающейся ветряной турбины является ее небольшая высота. При строительстве и обслуживании нет необходимости работать на большой высоте.
Инструменты и материалы
Если вы решили построить роторный ветряк своими руками, то первые шаги к результату должны быть следующими:
- Выбрать вид ротора.
- Изучить различные конструкции этого вида.
- Подобрать материалы и готовые узлы для его изготовления.
- Подготовить соответствующий будущей работе инструмент.
В качестве примера из сборных деталей собирается простой ветряк малой мощности с вертикальным ротором для зарядки телефонной батареи. Она строится в порядке, указанном в таблице.
Чертежи и схемы
Для более мощной и сложной ветряной турбины необходимы сборные детали и оснастка. Лопасти можно изготовить из стандартной 200-литровой металлической бочки. Ротор генератора изготавливается из ступицы дискового тормоза от списанного автомобиля и неодимовых магнитов. В качестве шаблонов следует выбрать чертежи и схемы.
Инструкция по изготовлению
Тестирование устройства
Испытание генератора заключается в проверке его работы под нагрузкой. Подключите лампу к выходу генератора, вольтметр — к выходным клеммам, а амперметр — к разрыву любой части цепи.
Самостоятельное изготовление домашней ветродуйки из шагового двигателя
Шаговые двигатели используются во многих электромеханических устройствах, например, в принтерах. Когда вы вращаете вал шагового двигателя, на его клеммы подается электрическое напряжение. Это означает, что шаговый двигатель можно использовать в качестве электрического генератора.
Что подготовить для работы
Перед началом работы необходимо иметь в наличии небольшой шаговый двигатель, например, от принтера. Подготовьте электронные компоненты и кабели для создания схемы выпрямителя. Для создания конструкции вам понадобятся обрезки тонких стальных или алюминиевых листов. И, конечно, вам понадобятся небольшие крепежные элементы. Вам понадобится простой замочный инструмент и паяльник.
Чертежи и эскизы
Часть конструкции можно организовать в виде эскизов. Электродвигатель устанавливается на фанерную пластину в соответствии с крепежными отверстиями в корпусе двигателя. Схема выпрямителя показана на следующем рисунке.
Технология изготовления
Прикрутите электродвигатель к фанерной пластине. Для увеличения скорости и получения более высокого напряжения можно изготовить понижающий редуктор. Для этого после тщательного определения межосевого расстояния и подбора параметров зубьев на вал на той же опорной плите нужно установить шестерню большего диаметра.
Втулка на зубчатой передаче нужна для управления работой и выработки энергии для аварийной зарядки микроаккумуляторов.
Проверка работоспособности
Для проверки его работоспособности к клемме подключен USB-тестер. При повороте ручки на дисплее тестера отображается значение электрического напряжения.
Для работы в качестве ветряной мельницы к валу двигателя необходимо подключить крыльчатку.
ФОТО: YouTube.com Мастер-класс по изготовлению генератора энергии на неодимовых магнитах
Современное эффективное устройство для выработки электроэнергии оснащено неодимовыми магнитами. Когда блок неодимовых магнитов перемещается с высокой скоростью по блоку катушек, в катушках возникает электрический ток.
Что нужно для работы
Для работы требуется:
- два стальных диска диаметром 170 мм с центральным отверстием для вала;
- шариковый подшипник, соответствующий диаметру вала;
- неодимовые магниты;
- крепёж;
- слесарный инструмент;
- сварочный аппарат.
Испытание надёжности
Подшипниковый узел испытывается на надежность в непрерывном режиме работы. Подшипники должны быть проверены на надежность в условиях непрерывной эксплуатации. Необходим постоянный контроль и проверка крепежных деталей.
Сборка импровизированных генераторов переменного тока — интересное и полезное занятие. Она требует от мастера изобретательности и механических навыков, а также умения обращаться с различными инструментами и демонстрировать свои строительные навыки. А результат может иметь экономический эффект в виде экономии на счетах за электроэнергию для населения.
