Pašdarināts vēja ģenerators no automašīnas ģeneratora: vēja turbīnu montāžas tehnoloģija un kļūdu analīze

Vēja turbīnas ir daudzsološa alternatīva tradicionālajai enerģijai.Vēja enerģija, kas pārvērsta elektrībā, solās būt lēta, viegli saražojama un lēta. Un, ja ņem vērā rēķinus, kas tagad ienāk par elektrību, tad, lai ietaupītu naudu, ir vērts mēģināt izveidot savu vēja ģeneratoru, vai jūs nepiekrītat?

Ir reāli piemēri tādu iekārtu izveidei, kas rada pienācīgu enerģijas daudzumu. Neskatoties uz to, vēja turbīnu iespējas joprojām ievērojami apsteidz konkurentus, kas spēj izturēt tradicionālo elektroenerģijas ražošanas metodi.

Mēs esam iesnieguši ceļvedi, pēc kura jūs varat savākt vēja ģeneratoru no automašīnas ģeneratora ar savām rokām. Jūsu uzmanībai piedāvātajā rakstā ir detalizēti apskatītas izplatītākās kļūdas, kas tiek pieļautas, projektējot vēja turbīnas. Skaidrības labad rakstam pievienoti tematiski foto un video materiāli.

Par paštaisītām vējdzirnavām mājām

Īpaša interese par vēja enerģiju izpaužas mājsaimniecību līmenī. Tas ir saprotams, ja paskatās uz nākamo rēķinu par patērēto enerģiju. Tāpēc aktivizējas visa veida amatnieki, kuri izmanto visas iespējas lēti iegūt elektroenerģiju.

Viena no šīm iespējām, diezgan reāla, ir cieši saistīta ar vējdzirnavām no automašīnas ģeneratora. Gatavā iekārta – auto ģenerators – tikai jāaprīko pareizi izgatavoti asmeņi, lai varētu noņemt kādu elektroenerģijas vērtību no ģeneratora spailēm.

Tiesa, tas efektīvi darbosies tikai tad, ja būs vējains laiks.

Piemērs no vēja ģeneratoru sadzīves izmantošanas prakses. Labi izstrādāts un diezgan efektīvs praktisks vējdzirnavu dizains. Ir uzstādīts trīs lāpstiņu dzenskrūve, kas sadzīves ierīcēm ir reti sastopama

Vējdzirnavu konstruēšanai ir pieņemama praktiski jebkura automobiļa ģeneratora izmantošana. Bet viņi parasti mēģina darbam izvēlēties jaudīgu modeli, kas spēj nodrošināt lielas strāvas. Šeit popularitātes virsotnē ir kravas automašīnu, lielo pasažieru autobusu, traktoru u.c. ģeneratoru dizains.

Papildus ģeneratoram, lai ražotu vējdzirnavas, jums būs nepieciešami vairāki komponenti:

• divu vai trīs lāpstiņu dzenskrūve;
• automašīnas akumulators;
• elektriskais kabelis;
• masts, atbalsta elementi, stiprinājumi.

Dzenskrūves dizains ar diviem vai trim lāpstiņām tiek uzskatīts par visoptimālāko klasiskajam vēja ģeneratoram. Taču mājsaimniecības projekts bieži vien ir tālu no inženierzinātņu klasikas. Tāpēc visbiežāk viņi cenšas izvēlēties gatavas skrūves mājas konstrukcijai.

Auto ventilatora lāpstiņritenis, kas tiks izmantots kā dzenskrūve mājas vēja turbīnai. Vieglums un liela gaisa spēku lietderīgā platība ļauj izmantot šādas iespējas

Tas, piemēram, varētu būt lāpstiņritenis no dalītas gaisa kondicionēšanas sistēmas ārējā bloka vai tās pašas automašīnas ventilatora. Bet, ja vēlaties ievērot vēja ģeneratoru konstruēšanas tradīcijas, vējdzirnavu dzenskrūve no sākuma līdz beigām būs jāizbūvē savām rokām.

Pirms pieņemt lēmumu par vēja ģeneratora montāžu un uzstādīšanu, ir vērts novērtēt vietas klimatiskos datus un aprēķināt atmaksāšanos. Būtisku palīdzību šajā ziņā sniegs informācija ļoti interesants raksts, ko iesakām iepazīšanai.

Vēja ģeneratora montāžas tehnoloģija

Šķiet, ka optimālais mājas vējdzirnavu ģeneratora pamats ir AT-700 modelis, kas ņemts no DT sērijas traktora. Tiesa, šis traktora ģenerators sākotnējā formā ir paredzēts rotora apgriezieniem līdz 6000 apgr./min. Mājas vējdzirnavu projektēšanai šis parametrs ir nepārprotami pārmērīgs.

Ir divas izejas no šīs situācijas:

1. Izmantojiet kaut kādu reizinātāja pārnesumkārbu, kas dod nepieciešamo pārnesumu attiecību.
2. Pārtiniet esošo AT-700 statora tinumu ar mazu ātrumu.

Principā abas ierīces jaunināšanas iespējas ir sasniedzamas. Bet, spriežot pēc pieredzējušu dizaineru atsauksmēm, statora tinuma pārtīšanas iespēja ir pieņemamāka. Turklāt, ja ņem vērā paša AT-700 ģeneratora svaru, kas sasniedz 6 kg.

Traktora ģenerators AT-700. Pamatojoties uz šo konkrēto ierīci, kurai ir liela strāvas jauda, ​​ir izstrādāti daudzi projekti mājsaimniecības sektorā. Bet nepieciešama neliela modernizācija

Ja ierīci papildinās ar pārnesumkārbu, kopējā moduļa svars dubultosies. Un tas ir svarīgs parametrs vēja turbīnas projektēšanai. Mēs vienmēr cenšamies samazināt svaru.

Izmantojot ģeneratoru K 701 vēja turbīnas projektēšanā, būs nepieciešama modernizācija:

1. darbība. Vēja turbīnas dzenskrūve

Materiāls dzenskrūves lāpstiņu izgatavošanai ir lietā alumīnija caurule (d = 200 mm) 0,7 - 1,0 m garumā, sākotnēji to gareniski sagriež četrās daļās un pēc tam no divām vai trim izgriež vajadzīgās formas lāpstiņas. daļas.

Tā kā alumīnijs ir viegli apstrādājams materiāls, vajadzīgās asmens formas izgriešana no caurules gabala nav problēma. Galvenais ir pareizi aprēķināt un uzzīmēt veidni.

Topošā dzenskrūves izgatavotās lāpstiņas ir kaut kā jāpiestiprina un jāuzstāda uz ģeneratora vārpstas. Šis darbs ir sarežģītāks, un tam ir nepieciešams precīzs līdzsvars un it īpaši, ja tiek veikta trīs asmeņu konstrukcija.Propellera diska izgatavošanai ir daudz iespēju. Viens no tiem ir izveidot šo daļu no alumīnija plāksnēm.

Jums būs jāaprēķina dzenskrūves diska diametrs, ņemot vērā lāpstiņu metru garumu. Ja spārnu platums ir 2 metri, paredzamais diska diametrs var būt 150-200 mm. Pamatojoties uz aprēķināto diametru, no lokšņu alumīnija tiek izgriezts nepieciešamais apaļo plākšņu skaits (6-7 gab.).

Piemērs vēja ģeneratora dzenskrūves izgatavošanai no divsimt milimetru alumīnija caurules, ko izmanto lauksaimniecības laukos labības laistīšanai. Rezultāts ir viegls un efektīvs dizains

Izgrieztās apaļās plāksnes liek vienu virs otras, izlīdzina gar malām un nostiprina. Līmēšanai vislabāk ir izmantot augstas kvalitātes epoksīda līmi. Taču iespējamas arī citas stiprinājuma metodes.

Uz gatavā līmētā diska ir nepieciešams atzīmēt un izurbt caurumu centrālajā punktā uzstādīšanai uz ģeneratora vārpstas. Pārveidojiet caurumu ar atslēgu, lai tas atbilstu ģeneratora rotora vārpstas uzstādītās atslēgas izmēram.

Šādā veidā sagatavotais dzenskrūves disks ir marķēts lāpstiņu montāžai. Izurbiet caurumus pa marķētajām līnijām kronšteinu stiprinājuma skrūvēm. Šīs detaļas ir izgatavotas arī no alumīnija, kura biezums ir izvēlēts pietiekami, lai kompensētu pārnestos spēkus.

Atliek tikai iepriekš izgatavotos asmeņus piestiprināt pie diska paredzētajās savienojuma vietās, līdzsvarot uz līdzenas virsmas un nostiprināt ar skrūvēm.

2. darbība. Masta izgatavošana no caurules

Traktora ģenerators AT-700, kas aprīkots ar paštaisītu dzenskrūvi, jau ir īstas vējdzirnavas. Lai no konstrukcijas iegūtu maksimālu efektu, vēlams to pacelt par 5-7 metriem un nodrošināt arī 360° apļveida kustību.

Tāpēc vējrādītājs tiek novietots uz masta, ko visvieglāk izgatavot uz metāla caurules bāzes.

Uzstādīts masts no metāla caurules ar diametru 50 mm ar vēja ģeneratoru augšpusē. Lai nodrošinātu masta stabilitāti, tiek izmantoti metāla kabeļa vadi

5-7 metrus augsts masts, kas augšpusē aprīkots ar vēja ģeneratoru, piedzīvos ievērojamas slodzes. Attiecīgi metāla caurules diametram jābūt diezgan lielam - vismaz 50 mm ārējam izmēram.

Mastu nostiprina četri stieņi, kas piestiprināti no augšas tuvāk vējdzirnavām un izstiepti viens pret otru.

Pāris piemērotu gultņu tiek nospiests zem masta caurules augšējās malas, iekšējā zonā vai nostiprināts kādā citā veidā. Šis būs atbalsta rotējošs bloks, kurā iederēsies vējrādītājs ar ģeneratoru un dzenskrūvi. Atliek vien izgatavot pašu vējrādītāju un uzstādīt uz tā visu nepieciešamo aprīkojumu.

3. darbība. Kā izgatavot alumīnija vējrādītāju

Ieteicams no viegla, izturīga materiāla izgatavot vējrādītāja konstrukciju, kuras vienā galā ir vieta automašīnas ģeneratoram ar dzenskrūvi, bet otrā - vieta "stilbam".

Piemēram, alumīnija caurule ar taisnstūra profilu iederētos tieši zem pamatnes. Lai piestiprinātu ģeneratoru pie profila caurules, ērtāk ir izmantot skavas, kas izgatavotas no mīkstas metāla lentes (vēlams nerūsējošā).

Piemērs iespējamam ģeneratora korpusa stiprinājumam uz vējrādītāja profila caurules. Tas izmanto metāla rāmi ar priekšējiem un aizmugurējiem skrūvējamiem kronšteiniem

Vējrādītāja aste var būt izgatavota no tās pašas alumīnija loksnes un piestiprināta pie profila caurules ar stūriem.Smaguma centrā, uz profila caurules, nepieciešams nostiprināt nerūsējošā tērauda metāla tapu.

Šī daļa ir garas skrūves formā (250-300 mm), ar diametru aptuveni 30 mm (aprēķināts), iet pāri profila alumīnija caurules korpusam un no apakšas ir nostiprināta ar uzgriezni. Uzgriežņa augšpusē ir uzlikts pretuzgrieznis.

Skrūves vītnes diametram jābūt nedaudz mazākam par masta caurulē iespiesto gultņu gredzenu iekšējo diametru. Skrūves centrā gar tās asi tiek izurbts 7-10 mm caurums. Elektrības kabelis no ģeneratora tiks izvadīts caur šo caurumu un novadīsies pa cauruli līdz savienojuma vietai.

4. darbība. Vēja ģeneratora uzstādīšana un pieslēgšana

Pēc visiem aprakstītajiem sagatavošanās darbiem (obligāti mierīgos laika apstākļos) pārejiet pie uzstādīšanas:

1. Traktora ģenerators ir piestiprināts pie vējrādītāja pamatnes ar skavām.
2. Paceliet mastu no zemes 1,5 - 2 metrus un uzstādiet vējrādītni ar atbalsta skrūvi uz gultņiem.
3. Tajā pašā laikā izvelciet kabeli no ģeneratora caur skrūves korpusu un tālāk caurules iekšpusē uz apakšējo izejas punktu.
4. Tāpat tieši zem vējrādīta pamatnes ir stingri uzstādīts ierobežotājs, kas ļauj vējrādītam griezties par 360° vienā vai otrā virzienā, bet nekas vairāk.
5. Masts beidzot tiek pacelts un pastiprināts ar kabeļu stiprinājumiem.
6. Savienojiet kabeļa galus ar uztveršanas ierīci (parasti caur kontrolieris uz akumulatoru).

Šobrīd vēja ģeneratora uzbūvi var uzskatīt par pabeigtu. Tomēr joprojām ir daudz atsevišķu procesa detaļu, kas jums būs jārisina ierīces lietošanas laikā.

Pilnvērtīgas vēja turbīnas blokshēma: 1 – vēja turbīna, 2 – akumulatora uzlādes pārveidotājs; 3 – automašīnas akumulators; 4 – invertors 24/220; 5.6 – sprieguma izejas 220V un 24V

Šīs detaļas jau ir saistītas ar automatizāciju, kas regulē enerģijas uzkrāšanu un sadali. Tādas ierīces kā uzlādes regulators, strāvas invertors un citas ir obligātas vēja ģeneratoru sastāvdaļas.

Foto piemērs vējdzirnavu montāžai soli pa solim

Apskatīsim piemēru 24 V vējdzirnavu konstrukcijai, kas samontēta uz automašīnas ģeneratora bāzes. Pašdarināts izstrādājums sāk stabili darboties pie vēja spēka 5 m/s. Mēreni vējainā laikā ar brāzmām 15 m/s, iekārta nodrošina no 8 līdz 11 A, dienās ar stipru vēju efektivitāte palielinās. Jauda ne vairāk kā 300 W.

Faktiski viss darbs ir paveikts, atliek tikai savienot ikdienas dzīvē noderīgas instalācijas atšķirīgās sastāvdaļas:

Pašbūvētā instalācija attīsta 24 V, ar to var uzlādēt mobilo iekārtu akumulatorus un piegādāt enerģiju apgaismes līnijām ar energotaupības spuldzēm.

Projektēšanas kļūdu analīze

Vēja ģeneratora montāža mājās ar savām rokām, protams, nav nekļūdīgs uzdevums.Pat rūpniecisko vēja turbīnu konstrukcijās inženieri pieļauj kļūdas. Bet viņi mācās no kļūdām, par ko liecina labi izveidotas mājsaimniecības struktūras.

Tātad starp kļūdām mājsaimniecības vēja ģeneratoru projektēšanā bieži parādās tāda detaļa kā bremžu moduļa trūkums ģeneratora konstrukcijā. Šādu ierīču standarta versija (automašīna vai traktors) šādu daļu nenodrošina. Tas nozīmē, ka ģenerators ir jāmaina.

Tomēr ne katrs "dizaineris" vēlas risināt šo delikāto lietu. Daudzi cilvēki ignorē šo detaļu, cerot uz "varbūt". Rezultātā stiprā vējā dzenskrūve griežas neticami lielā ātrumā. Ģeneratora gultņi to neiztur un salauž alumīnija pārsegu ligzdas. Rotors kļūst ķīļveida.

Iznīcināts vēja ģenerators konstrukcijas trūkumu dēļ. Kļūdas šādu konstrukciju projektēšanā un uzstādīšanā rada nopietnas sekas.

Tāda pati problēma attiecas uz defektu, kas saistīts ar vēja lāpstiņas rotācijas ierobežotāja trūkumu. Bieži vien šo komponentu vienkārši aizmirst uzstādīt un atceras tikai tad, kad vēja straumes sāk griezt “gaiļus” ap savu asi, piemēram, griežas programmā “Kas? Kur? Kad?". Rezultāts ir postošs.

Minimālais bojājums ir elektrības kabeļa salocīšana un pārrāvums, smagos gadījumos visas konstrukcijas bojājums.

Vēl viena ievērojama montāžas kļūda bija nepareizs smaguma centra punkta aprēķins uz vējrādītāja pamatnes. Šādā gadījumā ierīce kādu laiku var darboties normāli. Bet laika gaitā gultņu komplektā veidojas novirze, rotācijas brīvība ir ierobežota, un konstrukcijas efektivitāte enerģijas izlaides ziņā strauji samazinās.

Kā pareizi aprēķināt vēja ģeneratoru, jūs uzzināsit no mūsu piedāvātā raksta.

Bieži vien viņi mēģina tieši darbināt akumulatoru ar strāvu, kas saņemta no ģeneratora. Ļoti drīz viņi sāk brīnīties, kāpēc akumulators neuztur lādiņu vai atklāj 2-3 kārbu bojājumus.

Tā ir banāla un dabiska kļūda, jo jebkurā gadījumā akumulators ir jāuzlādē noteiktas strāvas un sprieguma apstākļos. Šeit mums ir nepieciešama šī procesa kontrole.

Mājas amatniekiem, kurus interesē šī tēma vēja ģeneratoru komplekti, iesakām iepazīties ar citu oriģinālo iespēju. Šajā rakstā ir aprakstīta ģeneratora bloka ražošana no veļas mazgājamās mašīnas detaļu atkritumiem.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Pat parasts elektriskais skrūvgriezis var kļūt par vējdzirnavām, ja jūs zināt vēja ģeneratora pamatus.

Interese par vēja ģeneratoriem nemazinās. Gluži pretēji, šī elektroenerģijas ražošanas iespēja arvien vairāk tiek apsvērta lauku īpašumu īpašnieku līmenī.

Acīmredzot, ja vienlaikus apvieno vairākus enerģijas veidus – vēja, saules, hidroturbīnas vai atomelektrostacijas, šāda kombinācija var nodrošināt ekonomisku efektu. Šajā gadījumā lietotāja risks palikt bez elektrības tiek samazināts līdz nullei.

Vai vēlaties mums pastāstīt par to, kā jūs savām rokām samontējāt vējdzirnavas, lai nodrošinātu elektrību jūsu mājai? Vai vēlaties dalīties ar noderīgu informāciju, kas nav minēta rakstā? Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā, dalieties iespaidos, tikai jums zināmās tehniskajās niansēs un fotoattēlos par raksta tēmu.