Principiul funcționării generatoarelor eoliene
Principiul de funcționare în toate modificările morilor de vânt este același. În timpul rotirii lamei, se formează trei tipuri de acțiuni fizice: forțe de ridicare, impulsivă și de frânare. Ca rezultat al acestor forțe, statorul intră în mișcare, iar rotorul de pe partea fixă a generatorului începe să creeze un câmp magnetic, iar curentul electric se deplasează de-a lungul firelor.
Există o mulțime de variante de generatoare eoliene, ele diferă nu numai în putere, ci și în aspectul lor. Structura majorității morilor de vânt include: generator, lame, invertor, multiplicator. Convertizorul este utilizat pentru a converti încărcarea primită la curent continuu. Multiplicatorul este un reductor, care este proiectat pentru a crește numărul de rotații ale arborelui. Instalați cutii de viteze nu pentru toți morile de vânt, în special numai pentru instalațiile eoliene mari și puternice.
Curentul alternativ trifazat este produs prin rotirea rotorului. Energia recepționată este direcționată prin intermediul controlerului către baterie. În plus, convertizorul convertește curentul și îl face stabil, în această formă se poate alimenta aparate de uz casnic sau iluminat.
Cum să faceți singură o turbină eoliană verticală
Poți să faci o moară de vânt la tine acasă. Mai întâi trebuie să determinați tipul de generator de eolian. În funcție de design, turbinele eoliene sunt:
- cu o axă verticală de rotație: rotorul Daria, generatorul eolian Savonius;
- cu o axă de rotație orizontală: paralelă sau perpendiculară pe fluxul de vânt.
Unele modele de morile de vânt combină mai multe tipuri de instalații. Luați în considerare un exemplu de a crea o moară eoliană hibridă, care combină proiectarea generatoarelor eoliene precum Savonius și Daria.
Colectăm rotorul
Pentru a asambla rotorul, trebuie să achiziționați:
- 6 magneți neodymi D30xH10 mm;
- 6 magneți cu inel de ferită D72xd32x15 mm;
- 2 discuri metalice D230xH5 mm;
- epoxid sau adeziv.
În loc de discuri metalice, puteți utiliza o lamă de ferăstrău potrivită. Pe un disc sunt plasați 6 magneți neodymi, alternând polaritatea, unghiul dintre ele ar trebui să fie de 60 de grade la un diametru de 165 mm.
Pe al doilea disc, magneții inelului de ferită sunt plasați pe același principiu.
Că magneții nu se mișcă în timp ce moara de vânt funcționează, ar trebui să fie cel puțin jumătate umplută cu adeziv epoxidic.
Facem statorul
În primul rând, este necesar să se înfășoare 9 bobine de 60 de rotații, pentru care se utilizează un fir de cupru smalț cu un diametru de 1 mm.
Mai mult, bobinele se lipesc unul de celălalt: începutul primei bobine cu sfârșitul celui de-al patrulea, al patrulea cu cel de-al șaptelea. A doua fază este conectată exact în același mod prin cele două bobine, numai lipirea este pornită de la a doua bobină. Conectarea celei de-a treia faze începe cu a treia bobină.
Din placaj se face o formă, se pune hârtie de pergament, deasupra căreia se așază o bucată de fibră de sticlă și bobine.
Toate acestea sunt turnate cu rășină epoxidică. După 24 de ore, statorul finit este scos din matriță.
Asamblarea Generatorului
Toate părțile generatorului sunt gata, rămâne doar să le asambleze.
Generatorul propriu-zis va fi atașat la consola cu un butuc folosind știfturile. O privire mai detaliată asupra procesului de construire.
Etapele ansamblului de generatoare:
- În rotorul superior sunt realizate 4 găuri cu știfturi filetate. Acestea sunt necesare pentru ca rotorul să "stea" fără probleme pe scaun;
- în stator sunt realizate 4 orificii pentru atașarea suportului;
- pe suport, rotorul inferior este stivuit cu magneți în sus, de asemenea, găurite 4 găuri filetate pentru știft;
- Statorul este așezat pe rotorul inferior;
- de deasupra locului cel de-al doilea rotor cu magneți în jos. Toate acestea se fixează între ele și suportul cu știfturile și piulițele butucului.
Hubul (flanșa cu lagăre) trebuie achiziționat separat: partea inferioară a butucului trebuie să aibă un diametru de 1,5 inch.
Ordinea de fixare a tuturor pieselor este prezentată mai detaliat în diagrama de mai jos:
1 - element de legătură; 2 - sprijinirea lamelor; 3 - partea superioară a rotorului; 4 - magnetul; 5 - bucșa; 6 - stator; 7 - partea inferioară a rotorului; 8 - piulița; 9 - ac de păr; 10 - hub-ul; 11 - o axă; 12 - suport pentru fixarea statorului
Producem lame
Lamele pot fi confecționate din lemn, fibră de sticlă și alte materiale. Este mai rapid și mai ușor să faceți această parte a generatorului eolian din conducta de canalizare din PVC. Este mai bine să folosiți țevi de culoare portocalie, deoarece acestea au o densitate bună și nu se tem de lumina directă a soarelui.
Pentru un generator eolian vertical, vor fi necesare 4 lame de țevi din PVC și 2 lame ortogonale (curbate) din tablă galvanizată. Acest proiect va permite moara de vant sa se roteasca chiar si in conditii de vant slab la o viteza de 2-3 m / secunda. Luați lungimile contorului din PVC și le tăiați de-a lungul a două părți egale. Din tablă se taie semicercurile în funcție de dimensiunile viitoarei lame și se fixează cu șuruburi de-a lungul marginilor conductei.
Pentru a obține lamele ortogonale, veți avea nevoie de o placă standard din oțel galvanizat cu o grosime de 0,75 mm. În primul rând, foarfecele pentru metal au tăiat două segmente cu dimensiunea de 1x0,4 m și patru segmente sub formă de picături. Apoi segmentele au început să se îndoaie și la margini atașează segmente de "picături".
Fixați paletele într-un cerc pe cadrul, acesta poate fi sudat dintr-un tub pătrat de profil 20x20 și colțuri de 25x25. Dimensiunile cadrului și distanța dintre lame pot fi văzute în diagrama de mai jos:
Ansamblu de construcții de turbine eoliene
Un catarg este sudat din conducte de apă de diverse diametre, înălțimea acestuia depinde de zona în care va fi amplasat generatorul eolian și condițiile de funcționare a acestuia, dar în orice caz ar trebui să fie mai mare decât acoperișul casei.
În prealabil, sub catargul secționat, trebuie să pregătiți o fundație armată în trei puncte. Generatorul este înșurubat la pilonul gata de la sol. Apoi, un cadru cu lame este înșurubat la generator. Catargul cu vantul este fixat la fundatie cu ajutorul a doua suporturi articulate si se ridica in pozitia verticala cu ajutorul troliului. După ridicarea catargului, al treilea suport este înșurubat la baza morii de vânt cu un bolț. În plus, catargul trebuie fixat cu o întindere.
Componente electrice
Moara de vânt va da curent alternativ trifazat. Folosind un redresor de punți compus din 6 diode, îl convertim la curent continuu.
Acest lucru vă permite să încărcați bateria cu 12 V. Pentru a controla încărcarea bateriei și pentru a împiedica încărcarea acesteia, utilizați releul standard de încărcare pentru PP-380.
Un invertor este conectat la baterie, ceea ce permite conversia semnalului recepționat de 12 V în frecvența de 220 V AC de 50 Hz.
Rezultatul turbinei eoliene: calculul eficienței
Testele de încercare ale generatorului eolian la diferite viteze ale vântului au arătat următoarele rezultate:
- la o viteză a vântului de 5 m / s, obținem 60 rpm - 7 V și 2,3 A = 16 W;
- la o viteză a vântului de 10,6 m / s, obținem aproximativ 120 rpm - 13 V și 3,4 A = 44 W;
- la o viteză de 15,3 m / s aproximativ 180 rpm - 15 V și 5,1 A = 76,5 W;
- la o viteză a vântului de 18 m / s, obținem 240 rpm - 18 V și 9 A = 162 W.
În general, moara de vânt produce 16-45 W, deoarece vântul mai mare de 15 m / s este rar. Cu toate acestea, dacă puneți un șurub de mare viteză, puteți obține rezultate mai bune.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: