Gjør-det-selv vindgenerator fra en bilgenerator: vindturbinmonteringsteknologi og feilanalyse

Vindturbiner er et lovende alternativ til tradisjonell energi.Vindenergi, omdannet til elektrisitet, lover å være billig, lett å produsere og rimelig. Og hvis vi tar hensyn til regningene som kommer inn nå for strøm, så for å spare penger, er det verdt å prøve å bygge din egen vindgenerator, er du ikke enig?

Det er virkelige eksempler på å lage installasjoner som genererer en anstendig mengde energi. Likevel er kapasiteten til vindturbiner fortsatt betydelig foran konkurrenter som tåler den tradisjonelle metoden for å generere elektrisitet.

Vi har presentert en guide, hvoretter du kan sette sammen en vindgenerator fra en bilgenerator med egne hender. Artikkelen som tilbys for din oppmerksomhet diskuterer i detalj de vanlige feilene som gjøres når du designer vindturbiner. For klarhetens skyld er artikkelen ledsaget av tematisk foto- og videomateriale.

Om hjemmelagde vindmøller til hjemmet

Spesiell interesse for vindenergi manifesteres på husholdningsnivå. Dette er forståelig hvis du ser på neste regning for forbrukt energi. Derfor blir alle slags håndverkere mer aktive, og bruker alle mulighetene for å skaffe strøm billig.

En av disse mulighetene, ganske reell, er nært knyttet til en vindmølle fra en bilgenerator. En ferdig enhet – en bilgenerator – må bare utstyres riktig laget blader, for å kunne fjerne en viss verdi av elektrisk energi fra generatorterminalene.

Riktignok vil det fungere effektivt bare hvis det er vindfullt vær.

Et eksempel fra praksisen med innenlands bruk av vindgeneratorer. En velutviklet og ganske effektiv praktisk vindmølledesign. En trebladet propell er installert, noe som er sjeldent for husholdningsapparater

Bruken av praktisk talt enhver bilgenerator er akseptabel for å bygge en vindmølle. Men de prøver vanligvis å velge en kraftig modell for jobben, som er i stand til å levere høye strømmer. Her er utformingen av generatorer fra lastebiler, store passasjerbusser, traktorer osv. på toppen av populariteten.

I tillegg til generatoren, trenger du en rekke komponenter for å produsere en vindmølle:

• to- eller tre-blads propell;
• bilbatteri;
• elektrisk kabel;
• mast, støtteelementer, festemidler.

Utformingen av propellen med to eller tre blader anses som den mest optimale for en klassisk vindgenerator. Men et husholdningsprosjekt er ofte langt fra en ingeniørklassiker. Derfor prøver de oftest å velge ferdige skruer for en hjemmestruktur.

Et løpehjul fra en bilvifte som skal brukes som propell til en hjemmevindmølle. Letthet og stort nyttig område for luftvåpen tillater bruk av slike alternativer

Dette kan for eksempel være et løpehjul fra en ekstern enhet av et delt klimaanlegg eller fra en vifte til samme bil. Men når du vil følge tradisjonene med å konstruere vindgeneratorer, må du bygge vindmøllepropellen fra start til slutt med egne hender.

Før du bestemmer deg for å montere og installere en vindgenerator, er det verdt å vurdere de klimatiske dataene på stedet og beregne tilbakebetalingen. Betydelig bistand i dette vil bli gitt av informasjon svært interessant artikkel, som vi anbefaler for å bli kjent med.

Vindgeneratormonteringsteknologi

Det optimale grunnlaget for en hjemmevindmøllegenerator ser ut til å være AT-700-modellen, hentet fra en traktor i DT-serien. Riktignok er denne traktorgeneratoren i sin opprinnelige form designet for rotorhastigheter på opptil 6000 rpm. For utformingen av en hjemmevindmølle er denne parameteren helt klart overdreven.

Det er to måter ut av denne situasjonen:

1. Bruk en slags multiplikatorgirkasse som gir det nødvendige utvekslingsforholdet.
2. Spol tilbake den eksisterende AT-700 statorviklingen ved lav hastighet.

I prinsippet er begge alternativene for å oppgradere enheten oppnåelige. Men etter vurderingene fra dyktige designere, er alternativet for å spole tilbake statorviklingen mer akseptabelt. Dessuten, hvis du tar hensyn til vekten til selve AT-700-generatoren, når den 6 kg.

Traktorgenerator AT-700. Tallrike prosjekter i husholdningssektoren er utviklet på grunnlag av denne spesielle enheten, som har høy strømeffekt. Men trenger litt modernisering

Hvis enheten er supplert med en girkasse, vil vekten til den samlede modulen dobles. Og dette er en viktig parameter for utformingen av en vindturbin. Vi prøver alltid å gå ned i vekt.

Når du bruker K 701-generatoren i utformingen av en vindturbin, vil det være nødvendig med noe modernisering:

Trinn 1. Vindturbinpropell

Materialet for produksjon av propellblader er et støpt aluminiumsrør (d = 200 mm) med en lengde på 0,7 - 1,0 m. Til å begynne med kuttes det på langs i fire seksjoner, og deretter kuttes blader med ønsket form ut av to eller tre, noe som resulterer i deler.

Siden aluminium er et materiale som enkelt kan behandles, er det ikke noe problem å kutte ønsket bladform fra et rørstykke. Det viktigste er å beregne og tegne malen riktig.

De produserte bladene til den fremtidige propellen må på en eller annen måte festes og monteres på generatorakselen. Dette arbeidet er mer komplekst, krever presis balanse og spesielt når du utfører en tre-bladet design.Det er mange alternativer for å lage en propellskive. En av dem er å lage denne delen av aluminiumsplater.

Du må beregne diameteren på propellskiven under hensyntagen til meterlengden på bladene. For et vingespenn på 2 meter kan estimert diameter på skiven være 150-200 mm. Basert på beregnet diameter kuttes det nødvendige antall runde plater (6-7 stk.) ut av aluminiumsplate.

Et eksempel på å lage en vindgeneratorpropell av et to hundre millimeter aluminiumsrør, brukt i jordbruksfelt for vanning av avlinger. Resultatet er en lett og effektiv design

De kuttede runde platene legges oppå hverandre, justeres langs kantene og festes. For liming er det best å bruke epoksylim av høy kvalitet. Men andre festemetoder er også mulige.

På den ferdige limte skiven er det nødvendig å merke og bore et hull i det sentrale punktet for montering på generatorakselen. Endre hullet med en kilespor for å matche størrelsen på nøkkelen installert på generatorens rotoraksel.

Propellskiven forberedt på denne måten er merket for montering av bladene. Bor hull langs de merkede linjene for monteringsboltene til brakettene. Disse delene er også laget av aluminium med en tykkelse valgt tilstrekkelig til å kompensere for de overførte kreftene.

Alt som gjenstår er å feste de tidligere laget bladene til skiven ved de tiltenkte tilkoblingspunktene, balansere dem på en flat overflate og feste dem med bolter.

Steg 2. Å lage en mast av et rør

AT-700 traktorgeneratoren, utstyrt med en hjemmelaget propell, er allerede en ekte vindmølle. For å oppnå maksimal effekt fra strukturen, er det tilrådelig å heve den med 5-7 meter og også gi 360° sirkulær bevegelse.

Derfor plasseres vindvingen på en mast, som er enklest å lage på basis av et metallrør.

Installert mast laget av metallrør med en diameter på 50 mm med en vindgenerator på toppen. For å sikre stabiliteten til masten, brukes wire wirer laget av metallkabel

En 5-7 meter høy mast, utstyrt med vindgenerator på toppen, vil oppleve betydelige belastninger. Følgelig må diameteren på metallrøret være ganske stor - minst 50 mm i ytre størrelse.

Masten er sikret med fire barduner, festet ovenfra nærmere vindmøllen og strukket i opposisjon til hverandre.

Et par passende lagre presses under overkanten av masterøret, inn i det indre området, eller sikres på annen måte. Dette blir en støttende roterende blokk hvor en værvinge med generator og propell får plass. Det gjenstår bare å lage selve værvingen og installere alt nødvendig utstyr på den.

Trinn #3. Hvordan lage en værvinge i aluminium

Det anbefales å lage en værvingestruktur, i den ene enden av hvilken det er et sted for en bilgenerator med en propell, og i den andre - et sted for en "skaft", fra et lett, slitesterkt materiale.

For eksempel vil et aluminiumsrør med rektangulær profil passe akkurat under basen. For å feste generatoren til profilrøret, er det mer praktisk å bruke klemmer laget av mykt metallbånd (helst rustfritt).

Et eksempel på en mulig montering av et generatorhus på et profilrør til en værvinge. Den bruker en metallramme med boltebraketter foran og bak

Værvingens hale kan konstrueres av samme aluminiumsplate og festes til profilrøret med hjørner.Ved tyngdepunktet, på profilrøret, er det nødvendig å styrke en metallstift i rustfritt stål.

Denne delen er i form av en lang bolt (250-300 mm), med en diameter på ca. 30 mm (beregnet), passerer på tvers av profilen av aluminiumsrøret og er festet nedenfra med en mutter. En låsemutter er plassert på toppen av mutteren.

Diameteren på boltgjengen skal være litt mindre enn den indre diameteren til lagerringene presset inn i mastrøret. Et 7-10 mm hull bores i midten av bolten, langs dens akse. Den elektriske kabelen fra generatoren vil føres gjennom dette hullet og vil gå ned i røret til koblingspunktet.

Trinn #4. Vindgenerator installasjon og tilkobling

Etter alle de beskrevne forberedelsene (nødvendigvis i rolige værforhold), fortsett til installasjonen:

1. En traktorgenerator er festet til bunnen av værvingen med klemmer.
2. Hev masten fra bakken 1,5 - 2 meter og monter værvingen med en støttebolt på lagrene.
3. Før samtidig kabelen fra generatoren gjennom boltkroppen og videre inne i røret til det nedre utgangspunktet.
4. Like under værvingebasen er også en begrenser stivt installert, som lar værvingen rotere 360° i den ene eller den andre retningen, men ikke noe mer.
5. Masten heves til slutt og forsterkes med kabelstiver.
6. Koble endene av kabelen til mottakerenheten (vanligvis gjennom kontrolleren til batteriet).

På dette tidspunktet kan konstruksjonen av vindgeneratoren anses som fullført. Imidlertid er det fortsatt mange individuelle detaljer om prosessen som du må forholde deg til under bruken av enheten.

Blokkdiagram av en fullverdig vindturbin: 1 – vindturbin, 2 – batteriladingsomformer; 3 - bilbatteri; 4 – omformer 24/220; 5.6 – spenningsutganger 220V og 24V

Disse detaljene er allerede knyttet til automatisering som regulerer akkumulering og distribusjon av energi. Enheter som en ladekontroller, en strømomformer og andre er obligatoriske komponenter i vindgeneratorer.

Bildeeksempel på montering av en vindmølle trinn for trinn

La oss se på et eksempel på konstruksjonen av en 24 V vindmølle satt sammen på grunnlag av en bilgenerator. Det hjemmelagde produktet begynner å fungere stabilt ved en vindstyrke på 5 m/s. Ved moderat vind med vindkast på 15 m/s leverer installasjonen fra 8 til 11 A, på dager med sterk vind øker effektiviteten. Effekt ikke mer enn 300 W.

Faktisk er alt arbeidet gjort, alt som gjenstår er å koble sammen de forskjellige komponentene til en nyttig installasjon for hverdagen:

Den selvbygde installasjonen utvikler 24 V; den kan brukes til å lade batterier til mobilt utstyr og til å levere energi til lyslinjer med energisparende lamper.

Analyse av designfeil

Å montere en vindgenerator hjemme med egne hender er selvfølgelig ikke en ufeilbarlig oppgave.Selv i design av industrielle vindturbiner gjør ingeniører feil. Men de lærer av feil, som dokumentert av veletablerte husholdningsstrukturer.

Så blant feilene i utformingen av husholdningsvindgeneratorer, vises en slik detalj ofte som fraværet av en bremsemodul i utformingen av generatoren. Standardversjonen av slike enheter (bil eller traktor) gir ikke en slik del. Dette betyr at generatoren må modifiseres.

Imidlertid ønsker ikke alle "designere" å håndtere denne delikate saken. Mange ignorerer denne detaljen og håper på «kanskje». Som et resultat, i sterk vind spinner propellen til utrolig høye hastigheter. Generatorlagrene tåler det ikke og bryter setene til aluminiumsdekslene. Rotoren blir kilt.

Ødelagt vindgenerator på grunn av designfeil. Feil i design og installasjon av slike strukturer fører til alvorlige konsekvenser.

Det samme problemet gjelder defekten knyttet til mangelen på en rotasjonsbegrenser for værvinger. Ofte glemmes denne komponenten ganske enkelt å installeres og huskes bare når vindstrømmer begynner å snurre "hanen" rundt sin akse, som snurretoppen i programmet "Hva? Hvor? Når?". Resultatet er katastrofalt.

Minimumsskaden er kinking og brudd på den elektriske kabelen, og i alvorlige tilfeller ødeleggelse av hele strukturen.

En annen bemerkelsesverdig monteringsfeil var feil beregning av tyngdepunktet på bunnen av værvingen. I dette tilfellet kan enheten fungere normalt en stund. Men over tid dannes det en feiljustering på lagersammenstillingen, rotasjonsfriheten er begrenset, og effektiviteten til strukturen når det gjelder energiproduksjon avtar kraftig.

Hvordan beregne vindgeneratoren riktig, vil du lære av artikkelen vi har foreslått.

Ofte prøver de å drive batteriet direkte med strømmen mottatt fra generatoren. Svært snart begynner de å lure på hvorfor batteriet ikke holder en ladning, eller de oppdager et sammenbrudd på 2-3 bokser.

Dette er en banal og naturlig feil, siden batteriet i alle fall må lades under forhold med visse strømmer og spenninger. Her trenger vi kontroll på denne prosessen.

For hjemmehåndverkere som er interessert i temaet vindgeneratorer, foreslår vi at du gjør deg kjent med et annet originalt alternativ. Denne artikkelen beskriver produksjonen av en generasjonsenhet fra avfallsvaskemaskindeler.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Selv en vanlig elektrisk skrutrekker kan bli en vindmølle hvis du kan det grunnleggende om en vindgenerator.

Interessen for vindgeneratorer er ikke synkende. Tvert imot, dette alternativet for å produsere elektrisk energi vurderes i økende grad på nivå med landeiere.

Hvis du kombinerer flere energityper samtidig - vind, sol, vannturbiner eller atomkraftverk, kan en slik kombinasjon gi en økonomisk effekt. I dette tilfellet reduseres brukerens risiko for å bli stående uten strøm til null.

Vil du fortelle oss om hvordan du satte sammen en vindmølle med egne hender for å gi strøm til dachaen din? Vil du dele nyttig informasjon som ikke er nevnt i artikkelen? Skriv kommentarer i blokken nedenfor, del inntrykkene dine, tekniske nyanser som bare er kjent for deg og bilder om emnet for artikkelen.