Kā izveidot pakāpju motoru. Mazjaudas vēja ģenerators no pakāpju motora: paštaisīta ierīce no printera

Ienāca prātā vienkārša, acīmredzama, bet ģeniāla ideja. Galu galā, ja uzskatāt, ka pakāpju motors nav tikai motors, kas nodrošina pilnīgi atšķirīgu ierīču mehānisku darbību (sākot no printeriem, skeneriem un citām biroja iekārtām, beidzot ar dažādām vienībām, ko izmanto nopietnākās ierīcēs). Stepper motors var kalpot arī kā lielisks elektroenerģijas ģenerators!

Un tā galvenā priekšrocība it visā ir tā, ka tam vispār nav nepieciešami lieli ātrumi, tas var darboties pareizi pat pie mazas slodzes. Tas ir, pat ar minimālu spēku, kas vērsts uz to, pakāpju motors ražo lielisku enerģiju. Pats galvenais, ka ar šo enerģiju pilnīgi pietiek dažādām vajadzībām, piemēram, ceļa apgaismošanai velosipēdistam, izmantojot lukturīti, kas savienots ar stepper motoru.

Diemžēl, izmantojot parasto ģeneratoru, standarta velosipēdam joprojām būs nepieciešami daži sākotnējie apgriezieni, pirms lukturis sāks izstarot pietiekami spilgtus gaismas starus, lai skaidri apgaismotu ceļu. Bet, izmantojot pakāpju motoru, šis trūkums tiek novērsts pats par sevi, tas ir, apgaismojums tiks piegādāts, tiklīdz ritenis sāks griezties.

Bet tā ir taisnība, ka šim dizaina brīnumam joprojām būs vairāki trūkumi. Piemēram, visredzamākā no tām ir liela magnētiskā uzlīmēšana. Bet patiesībā velobraucējam tas nemaz nav tik biedējoši.

Uzsākot darbu, mums būs jāatrod dažas detaļas:
1) Pats faktiskais pakāpju motors.
2) pāris lieljaudas kondensatori.
3) LED gaismas
4) sprieguma stabilizators 5-6 volti.

Pakāpju motora atrašana ir diezgan vienkārša, jo tas ir diezgan izplatīts visās biroja iekārtās. Vienīgais, kas jums jāsaprot, ir tas, ka jo lielāks ir pakāpju motors, jo tas mums ir labāks.

Šeit tiks aprakstīti un prezentēti vairāki pakāpju motoru modeļi un dažādas iespējas to piestiprināšanai pie dzelzs zirga.
Vispirms ņemsim lielāko dzinēju, ko autoram izdevās iegūt. Viņš to izjauca no parasta biroja plotera drukāšanai (būtībā printeris, tikai vairākas reizes lielāks).

Ārēji dzinējs ir diezgan liels.

Bet, pirms sākat pētīt stabilizācijas ķēdi un strāvas padeves ķēdi, jums jāpievērš uzmanība šīs vienības piestiprināšanas metodei pie velosipēda.

Ja paskatās uz attēlu, jūs sapratīsit, ka ģenerators atrodas tuvāk riteņa asij un griešanās tiek pārraidīta no papildu apļa.

Un tomēr, tā kā katram ir savs velosipēda modelis un kāds nevēlas sabojāt rāmi ar pašvītņojošām skrūvēm, tad stiprinājums, kā arī griešanās aplis būs jāizstrādā pašam, variantu šeit tiešām ir daudz. .

Ja jums nav ne jausmas, kā konstrukcijai pieskrūvēt lielu pakāpju motoru, ir mazāka iespēja:

Viss, kas jums jādara, ir izvēlēties ģeneratora iespēju, kas atbilst jūsu transportlīdzekļa izmēram.

Tagad, kad esam tikuši galā ar pakāpju motoriem, varam pāriet uz gaismām un strāvas ķēdēm.

Jāizmanto LED gaismas. Taisnošanas shēma izskatīsies šādi: taisngriežu diožu bloks, vairāki lieljaudas kondensatori un, protams, sprieguma stabilizators. Principā šī ir standarta barošanas shēma.

Standarta pakāpju motoram ir četri izejas vadi, kas atbilst divām spolēm. Šī iemesla dēļ attēlā ir arī divi taisngriežu bloki. Šis paštaisītais elektroenerģijas ģenerators lielā ātrumā var viegli saražot līdz 50 voltu spriegumu, tāpēc labāk ņemt atbilstošus kondensatorus (spriegums virs 50). Nu, stabilizators 5-6 voltu spriegumam.

Tātad, kāda ir mājās gatavotu produktu būtība, un kāpēc tas bija vajadzīgs?

Tas viss ir saistīts ar tā priekšrocībām, pat tikko uzsākot ceļu, jūsu ceļu jau spilgti apgaismos lukturītis, ko darbina mūsu pakāpju motors, kas pazīstams arī kā ģenerators.

Vēlos arī atzīmēt, ka kustības laikā gaisma nemirgos un neizdzisīs - apgaismojums būs vienmērīgs un vienmērīgs.

Tigrezno

Tālāk ir sniegti norādījumi, kas palīdzēs veco skeneri pārstrādāt iespaidīgā elektroenerģijas ģeneratorā.

Mums būs nepieciešams:

• vecs skeneris;
• Taisngriezes diodes (projektā izmantotas 8 1N4007 diodes);
• Kondensators 1000 uF;
• PVC caurule;
• Plastmasas daļas (skatīt zemāk);
• Alumīnija plāksnes (var izmantot jebkuras citas).

Papildus dienasgaismas lampai un elektroniskajiem komponentiem skenerim ir pakāpju motors, kas ir tieši tas, kas mums nepieciešams. Fotoattēlā redzams četrfāzu pakāpju motors.

3. piezīme. Shēmas http://qucs.sourceforge.net/ izstrādei tika izmantota bezmaksas programmatūra.

Mēs savācam asmeņus. Detaļās.

Diemžēl nav ierīces shēmas, taču no fotogrāfijas nav tik grūti salikt kaut ko līdzīgu.

Beigas! Tagad atliek vien sagaidīt vējainu dienu un izmēģināt ierīci, kā redzams bildē - ierīce stabili ģenerē 4,95 V spriegumu. Tagad MP3 atskaņotāju vai telefonu vari uzlādēt bez maksas!

• Šeit. Labi teikts cilvēks. Jautājums nav par "pasakainu efektivitāti": enerģija joprojām ir bez maksas. No tādiem Kuļibiņiem planēta nabadzīgāka nekļūs. Jautājums ir par darbaspēka izmaksām un visa izmantotā izmaksām. Jautājums ir ļoti strīdīgs: vertikāls ar šausmīgiem izmēriem vai horizontāls, bet pagriežams. Šis ir debašu temats (un būtu labāk, ja kāds to nodzēstu ar praktisko pieredzi un dalīšanos).
• Sveiki visiem. Manējais ir nedaudz sarežģītāks. pagalma apgaismošana ar LED lukturīšiem (5 gab. 7 LED katrā). Akumulators maksā 7,2 voltus 700 mA. samontēts, izmantojot sprieguma dubultošanas ķēdi. :).
• Vējš ir vidējs, nezinu, kā to izmērīt... mazliet apstājies, un nav vējains.
• un šeit ir "galva". (Es noņēmu reizinātāju, ar to pielipšana ir daudz mazāka, un atšķirība ir minimāla, un tas nerada nekādu troksni). Mans vertikālais ir pilnīgi kluss un jau 1,5 gadu spīd bez baterijas (arī SD).
• mba1 ir taisnība, un vertikālēm ir lielākas šaubas par 200 apgr./min.
• Man liekas, ka tavi asmeņi ir lieli priekš tāda dzinēja. Pielāgojiet izmēru atbilstoši jaudai, un šķiet, ka vējdzirnavas būs tieši piemērotas. Neesi izmērījis parametrus?
• Es padarīju asmeņus šaurākus un īsākus, diametrs ir aptuveni 1,1 m, ātrums palielinājās, un pat tad, kad jūs nejūtat vēju, tas griežas. Ir jau 6 fani :). šeit ir video - http://depositfiles.com/files/18bs0ha7b
• Parametrus vairs neatceros, ar vidējo vēju ap 8 volti, ma-xs, tagad īsti negribas tur iet, un galva pilna ar citiem, gaidu neodīma magnētus (24 gabali), kādu no šīm dienām viņi atbrauks :), uztaisīšu ģeneratoru :).
• Ja vajag soļu motoru, tad nevis no skenera, bet no printera, matricā ir divi, pat apkopes laikā, kad galva tika ātri kustināta, gaismas diodes sāka spīdēt. Es domāju sākt nevis ar nopietnu amatu, bet sākt ar dzinēja paņemšanu no žiguļa plīts vai motoru no logu tīrītāja, kas atrodas garāžā.
• Ir kolektoru dzinēji (piemēram, DP..., DPM...) ar centrbēdzes ātruma ierobežotāju. Varbūt ir idejas, kā to pielāgot apgrieztajam uzdevumam ģeneratorā? Kaut kā nevaru uzreiz saprast...
• Vai kāds varēja sajaukt ar SHD3-ShD5?
• Vai ar dzinējiem no lidmašīnu modeļiem - mazi izmēri - liela jauda?
• http://vkontakte.ru/club11998700 - IR FOTOATTĒLI UN VIDEOKLIPI no shd, neodīma, saitēm....
• Kādi ir dzinēju parametri? volti uz spoli? strāvas stiprums? cik spoļu (vadu?) un kāda griešanās pakāpe?
• Vēlams izvēlēties shd - mazāka tinuma pretestība, lielāks darba spriegums, tad tas dos pienācīgu impulsu uz soli :)
• Ja pie lielāka sprieguma ir mazāka pretestība, tas nozīmē lielāku jaudu. Tātad vari izvēlēties pēc IZMĒRA :)
• http://www.youtube.com/watch?v=7WgS4kxobI0&feature=channel_video_title
• Šis ir mans video.
• Kas zina, jebkuru SD var izmantot kā ģeneratoru?Ja iegādājaties jaudīgāku par printeri.
• Ir grūti izmantot jaudīgu motoru kā ģeneratoru. Iemesls ir augstais sākuma moments.

Gandrīz visu elektrisko ierīču darbībai ir nepieciešami īpaši piedziņas mehānismi. Mēs ierosinām apsvērt, kas ir pakāpju motors, tā konstrukcija, darbības princips un savienojuma shēmas.

Kas ir pakāpju motors?

Stepper motors ir elektriskā mašīna, kas paredzēta, lai pārveidotu elektroenerģiju no tīkla mehāniskajā enerģijā. Strukturāli tas sastāv no statora tinumiem un mīksta magnētiska vai cieta magnētiska rotora. Stepper motora īpatnība ir diskrēta rotācija, kurā noteikts impulsu skaits atbilst noteiktam veikto darbību skaitam. Šādas ierīces visplašāk izmanto CNC iekārtās, robotikā un informācijas uzglabāšanas un lasīšanas ierīcēs.

Atšķirībā no cita veida mašīnām, pakāpju motors negriežas nepārtraukti, bet pakāpeniski, no kurienes arī radies ierīces nosaukums. Katrs šāds solis ir tikai daļa no tā pilnās revolūcijas. Darbību skaits, kas nepieciešams, lai pilnībā pagrieztu vārpstu, mainīsies atkarībā no savienojuma shēmas, motora markas un vadības metodes.

Stepper motora priekšrocības un trūkumi

Stepper motora izmantošanas priekšrocības ietver:

• Stepper motoros griešanās leņķis atbilst piegādāto elektrisko signālu skaitam, savukārt pēc rotācijas apturēšanas tiek saglabāts pilns griezes moments un fiksācija;
• Precīza pozicionēšana – nodrošina 3 – 5% no iestatītā soļa, kas neuzkrājas no soļa uz soli;
• Nodrošina liela ātruma iedarbināšanu, atpakaļgaitu, apturēšanu;
• Tas ir ļoti uzticams, jo atšķirībā no kolektora motoriem nav berzes komponentu strāvas savākšanai;
• Stepper motoram nav nepieciešama atgriezeniskā saite, lai to novietotu;
• Var nodrošināt mazus ātrumus tieši pieliktai slodzei bez pārnesumkārbām;
• Salīdzinoši zemākas izmaksas salīdzinājumā ar to pašu;
• Plašs vārpstas ātruma regulēšanas diapazons tiek nodrošināts, mainot elektrisko impulsu frekvenci.

Stepper motora izmantošanas trūkumi ietver:

• Var rasties rezonanses efekts un steppera bloka slīdēšana;
• Pastāv iespēja zaudēt kontroli atgriezeniskās saites trūkuma dēļ;
• Patērētās elektroenerģijas daudzums nav atkarīgs no slodzes esamības vai neesamības;
• Kontroles grūtības ķēdes konstrukcijas dēļ

Dizains un darbības princips

Rīsi. 1. Pakāpju motora darbības princips

1. attēlā parādīti 4 tinumi, kas pieder pie motora statora, un to izvietojums ir sakārtots tā, lai tie atrastos 90º leņķī viens pret otru. No tā izriet, ka šādai mašīnai ir raksturīgs 90º pakāpiena izmērs.

Kad spriegums U1 tiek pielikts pirmajam tinumam, rotors pārvietojas par tiem pašiem 90º. Ja spriegums U2, U3, U4 tiek pārmaiņus piegādāts attiecīgajiem tinumiem, vārpsta turpinās griezties, līdz tiek pabeigts pilns aplis. Pēc tam cikls atkārtojas vēlreiz. Lai mainītu griešanās virzienu, pietiek ar to, lai mainītu impulsu piegādes secību attiecīgajiem tinumiem.

Stepper motoru veidi

Lai nodrošinātu dažādus darbības parametrus, svarīgs ir gan pakāpiena lielums, par kādu vārps kustēsies, gan kustībai pieliktais moments. Šo parametru izmaiņas tiek panāktas, pateicoties paša rotora konstrukcijai, savienojuma metodei un tinumu konstrukcijai.

Pēc rotora konstrukcijas

Rotējošais elements nodrošina magnētisko mijiedarbību ar statora elektromagnētisko lauku. Tāpēc tā dizains un tehniskās īpašības tieši nosaka pakāpju bloka darbības režīmu un rotācijas parametrus. Lai praktiski noteiktu pakāpju motora tipu ar atslēgtu tīklu, ir jāpagriež vārpsta; ja jūtat pretestību, tas norāda uz magnēta klātbūtni; pretējā gadījumā tas ir dizains bez magnētiskās pretestības.

Reaktīvs

Reaktīvais pakāpju motors nav aprīkots ar magnētu uz rotora, bet ir izgatavots no mīkstiem magnētiskiem sakausējumiem; parasti tas ir izgatavots no plāksnēm, lai samazinātu indukcijas zudumus. Šķērsgriezuma dizains atgādina zobratu ar zobiem. Statora tinumu stabi tiek darbināti no pretējiem pāriem un rada magnētisku spēku, lai pārvietotu rotoru, kas pārvietojas no mainīgas elektriskās strāvas plūsmas tinumu pāros.

Būtiska šīs pakāpju piedziņas konstrukcijas priekšrocība ir lauka radītā apstāšanās momenta trūkums attiecībā pret stiegrojumu. Faktiski tas ir tas pats, kurā rotors griežas saskaņā ar statora lauku. Trūkums ir griezes momenta samazināšanās. Reaktīvo dzinēju leņķis svārstās no 5 līdz 15°.

Ar pastāvīgajiem magnētiem

Šajā gadījumā pakāpju motora kustīgais elements ir samontēts no pastāvīgā magnēta, kuram var būt divi vai vairāki stabi. Rotora rotāciju nodrošina magnētisko polu pievilkšana vai atgrūšana ar elektrisko lauku, kad attiecīgajiem tinumiem tiek pielikts spriegums. Šim dizainam leņķiskais solis ir 45-90 °.

Hibrīds

Tas tika izstrādāts, lai apvienotu abu iepriekšējo modeļu labākās īpašības, kuru dēļ iekārtai ir mazāks leņķis un slīpums. Tās rotors ir izgatavots cilindriska pastāvīgā magnēta formā, kas ir magnetizēts gar garenisko asi. Strukturāli tas izskatās kā divi apaļi stabi, uz kuru virsmas ir rotora zobi, kas izgatavoti no mīksta magnētiska materiāla. Šis risinājums ļāva nodrošināt izcilu turēšanu un griezes momentu.

Hibrīda stepper motora priekšrocības ir tā augstā precizitāte, gludums un kustības ātrums, mazie soļi - no 0,9 līdz 5°. Tos izmanto augstākās klases CNC iekārtām, datoru un biroja iekārtām un modernai robotikai. Vienīgais trūkums ir salīdzinoši augstās izmaksas.

Kā piemēru apskatīsim hibrīdmotoru iespēju ar 200 vārpstas pozicionēšanas soļiem. Attiecīgi katram no cilindriem būs 50 zobi, viens no tiem ir pozitīvs pols, otrs ir negatīvs. Šajā gadījumā katrs pozitīvais zobs atrodas pretī rievai negatīvā cilindrā un otrādi. Strukturāli tas izskatās šādi:

Šī iemesla dēļ uz pakāpju motora vārpstas ir 100 mainīgi stabi ar lielisku polaritāti. Statoram ir arī zobi, kā parādīts 6. attēlā, izņemot atstarpes starp tā sastāvdaļām.

Rīsi. 6. Hibrīdpakāpju motora darbības princips

Pateicoties šai konstrukcijai, ir iespējams panākt viena un tā paša dienvidu pola nobīdi attiecībā pret statoru 50 dažādās pozīcijās. Sakarā ar atšķirību puspozīcijā starp ziemeļu un dienvidu polu, tiek panākta iespēja pārvietoties 100 pozīcijās, un fāzes nobīde ar ceturtdaļas sadalījumu ļauj dubultot soļu skaitu secīgas ierosmes dēļ. , tas ir, līdz 200 leņķiskās vārpstas soļiem uz 1 apgriezienu.

Pievērsiet uzmanību 6. attēlam, šāda pakāpju motora darbības princips ir tāds, ka, ja strāva tiek pievadīta pa pāriem pretējos tinumos, rotora pretējie stabi, kas atrodas aiz statora zobiem, tiek savilkti kopā un līdzīgi stabi, kas iet iekšā. to priekšā griešanās virzienā, tiek atbaidīti.

Pēc tinumu veida

Praksē pakāpju motors ir daudzfāžu motors. Darbības vienmērīgums ir tieši atkarīgs no tinumu skaita - jo vairāk to ir, jo vienmērīgāk notiek rotācija, bet arī augstākas izmaksas. Šajā gadījumā griezes moments nepalielinās no fāžu skaita, lai gan normālai darbībai to minimālajam skaitam uz elektromotora statora jābūt vismaz diviem. Fāžu skaits nenosaka tinumu skaitu, tāpēc divfāžu pakāpju motoram var būt četri vai vairāk tinumu.

Unipolārs

Unipolārais pakāpju motors atšķiras ar to, ka tinumu savienojuma shēmā ir atzarojums no viduspunkta. Tas ļauj viegli nomainīt magnētiskos polus. Šīs konstrukcijas trūkums ir tas, ka tiek izmantota tikai puse no pieejamajiem pagriezieniem, kā rezultātā tiek sasniegts mazāks griezes moments. Tāpēc tie atšķiras ar lielajiem izmēriem.

Lai izmantotu pilnu spoles jaudu, vidējo spaili atstāj nepieslēgtu. Apsveriet vienpolāru vienību dizainu; tajos var būt 5 un 6 pievadi. To skaits būs atkarīgs no tā, vai vidējais vads ir izvilkts atsevišķi no katra motora tinuma vai arī tie ir savienoti kopā.

Bipolāri

Bipolārais pakāpju motors ir savienots ar kontrolieri, izmantojot 4 kontaktus. Šajā gadījumā tinumus var savienot iekšēji gan virknē, gan paralēli. Apsveriet viņa darba piemēru attēlā.

Šāda motora konstrukcijas shēmā katrā fāzē redzat vienu ierosmes tinumu. Šī iemesla dēļ, mainot strāvas virzienu, elektroniskajā shēmā ir jāizmanto īpaši draiveri (elektroniskās mikroshēmas, kas paredzētas kontrolei). Līdzīgu efektu var panākt, ieslēdzot H tiltu. Salīdzinot ar iepriekšējo, bipolārā ierīce nodrošina tādu pašu griezes momentu ar daudz mazākiem izmēriem.

Stepper motora pievienošana

Lai darbinātu tinumus, jums būs nepieciešama ierīce, kas spēj nodrošināt vadības impulsu vai impulsu sēriju noteiktā secībā. Šādi bloki ir pusvadītāju ierīces pakāpju motora un mikroprocesora draiveru savienošanai. Kuriem ir izejas spaiļu komplekts, katrs no tiem nosaka strāvas padeves metodi un darbības režīmu.

Atkarībā no pieslēguma shēmas jāizmanto viena vai otra pakāpju bloka izeja. Ar dažādām opcijām noteiktu spaiļu pieslēgšanai līdzstrāvas izejas signālam tiek iegūts noteikts griešanās ātrums, lineāras kustības solis vai mikrosolis plaknē. Tā kā dažiem uzdevumiem ir nepieciešama zema frekvence, bet citiem - augsta, tas pats motors var iestatīt parametru uz vadītāja rēķina.

Tipiskas SD savienojuma shēmas

Atkarībā no tā, cik tapu atrodas uz konkrētā pakāpju motora: 4, 6 vai 8 tapas, atšķirsies arī vienas vai citas pieslēguma shēmas izmantošanas iespējas Apskatiet attēlus, šeit ir parādītas tipiskas stepper mehānisma pieslēgšanas iespējas:

Savienojuma shēmas dažāda veida soļu motoriem

Ja pakāpju mašīnas galvenie stabi tiek darbināti no viena un tā paša draivera, saskaņā ar šīm diagrammām var atzīmēt šādas atšķirīgas darbības iezīmes:

• Vadi ir skaidri savienoti ar atbilstošajiem ierīces spailēm. Savienojot tinumus virknē, tinumu induktivitāte palielinās, bet strāva samazinās.
• Nodrošina elektrisko raksturlielumu pases vērtību. Paralēlā ķēdē strāva palielinās un induktivitāte samazinās.
• Pieslēdzot vienu fāzi katram tinumam, tiek samazināts griezes moments pie maziem apgriezieniem un samazināts strāvu lielums.
• Kad tas ir savienots, tas veic visus elektriskos un dinamiskos raksturlielumus atbilstoši pasei, nominālajām strāvām. Kontroles shēma ir ievērojami vienkāršota.
• Rada daudz lielāku griezes momentu un tiek izmantots lieliem griešanās ātrumiem;
• Tāpat kā iepriekšējais, tas ir paredzēts griezes momenta palielināšanai, bet tiek izmantots zemiem griešanās ātrumiem.

Stepper motora vadība

Darbības ar pakāpju bloku var veikt, izmantojot vairākas metodes. Katrs no tiem atšķiras ar veidu, kā tas piegādā signālus stabu pāriem. Kopumā ir virkne tinumu aktivizēšanas metožu.

Vilnis– šajā režīmā tiek ierosināts tikai viens tinums, kuram tiek piesaistīti rotora stabi. Tajā pašā laikā pakāpju motors nespēj vilkt lielu slodzi, jo tas rada tikai pusi no griezes momenta.

Pilns solis— šajā režīmā notiek vienlaicīga fāžu pārslēgšana, tas ir, abi tiek ierosināti uzreiz. Tā rezultātā tiek nodrošināts maksimālais griezes moments, paralēlā savienojuma vai tinumu virknes savienojuma gadījumā tiks izveidots maksimālais spriegums vai strāva.

Pussolis– ir divu iepriekšējo tinumu pārslēgšanas metožu kombinācija. Kuras ieviešanas laikā pakāpju motorā spriegums tiek pārmaiņus piegādāts vispirms vienai spolei un pēc tam uzreiz divām. Tas nodrošina labāku saķeri pie maksimālā ātruma un lielāku soļu skaitu.

Mīkstākai vadībai un rotora inerces pārvarēšanai tiek izmantota mikropakāpju vadība, kad signāla sinusoidālais vilnis tiek veikts ar mikropakāpju impulsiem. Pateicoties tam, magnētisko ķēžu mijiedarbības spēki pakāpju motorā saņem vienmērīgākas izmaiņas, un rezultātā rotors pārvietojas starp poliem. Ļauj ievērojami samazināt pakāpju motora grūdienus.

Bez kontroliera

Bezsuku motoru vadīšanai tiek izmantota H-tilta sistēma. Kas ļauj pārslēgt polaritāti, lai mainītu pakāpju motoru. To var veikt ar tranzistoriem vai mikroshēmām, kas veido loģisku ķēdi taustiņu kustībai.

Kā redzat, spriegums tiltam tiek piegādāts no strāvas avota V. Kad kontakti S1 – S4 vai S3 – S2 ir savienoti pa pāriem, strāva plūst caur motora tinumiem. Kas izraisīs rotāciju vienā vai otrā virzienā.

Ar kontrolieri

Kontrolierīce ļauj vadīt pakāpju motoru dažādos režīmos. Kontrolieris ir balstīts uz elektronisku bloku, kas ģenerē signālu grupas un to secību, kas tiek nosūtītas uz statora spolēm. Lai novērstu bojājumu iespējamību paša motora īssavienojuma vai citas avārijas situācijas gadījumā, katru spaili aizsargā diode, kas neļaus impulsam pāriet pretējā virzienā.

Savienojums caur unipolāru pakāpju motora kontrolieri

Populāras motora vadības shēmas

Vadības ķēde no kontrollera ar diferenciālo izeju

Tas ir viens no trokšņu izturīgākajiem darba veidiem. Šajā gadījumā tiešie un apgrieztie signāli ir tieši savienoti ar atbilstošajiem poliem. Šādā shēmā ir jāizmanto signāla vadītāja ekranēšana. Ideāli piemērots mazjaudas slodzēm.

Vadības ķēde no kontrollera ar “atvērtā kolektora” tipa izeju

Šajā shēmā ir apvienotas regulatora pozitīvās ieejas, kuras ir savienotas ar pozitīvo polu. Strāvas padeves gadījumā virs 9V ķēdē jāiekļauj īpašs rezistors, lai ierobežotu strāvu. Ļauj iestatīt nepieciešamo soļu skaitu stingri noteiktā ātrumā, noteikt paātrinājumu utt.

Vienkāršākais DIY stepper motora draiveris

Lai mājās saliktu draivera shēmu, var būt noderīgi daži elementi no veciem printeriem, datoriem un cita aprīkojuma. Jums būs nepieciešami tranzistori, diodes, rezistori (R) un mikroshēma (RG).

Lai izveidotu programmu, vadieties pēc šāda principa: kad vienai no D tapām tiek pielietota loģiskā vienība (pārējās signalizē par nulli), tranzistors atveras un signāls pāriet uz motora spoli. Tādējādi viens solis ir pabeigts.

Pamatojoties uz diagrammu, tiek izgatavota iespiedshēmas plate, kuru varat mēģināt izgatavot pats vai izgatavot pēc pasūtījuma. Pēc tam atbilstošās daļas tiek pielodētas uz dēļa. Ierīce spēj vadīt stepper ierīci no mājas datora, pievienojot to parastajam USB portam.

Noderīgs video

Kā ģenerators vējdzirnavām ir piemērots pakāpju motors (SM) printerim. Pat ar zemu griešanās ātrumu tas ražo apmēram 3 vatus. Spriegums var pieaugt virs 12 V, kas ļauj uzlādēt nelielu akumulatoru.

Lietošanas principi

Vēja turbulence virszemes slāņos, kas raksturīga Krievijas klimatam, izraisa pastāvīgas tās virziena un intensitātes izmaiņas. Lielie vēja ģeneratori, kuru jauda pārsniedz 1 kW, būs inerciāli. Tā rezultātā, mainoties vēja virzienam, viņiem nebūs laika pilnībā atslēgties. To kavē arī inerces moments rotācijas plaknē. Sānu vējam iedarbojoties uz darbojošos vēja turbīnu, tā piedzīvo milzīgas slodzes, kas var izraisīt tās strauju atteici.

Vēlams izmantot pašu izgatavotu mazjaudas vēja ģeneratoru, kuram ir nenozīmīga inerce. Ar to palīdzību jūs varat uzlādēt mazjaudas mobilo tālruņu akumulatorus vai izmantot tos, lai apgaismotu savu māju ar LED.

Nākotnē labāk orientēties uz patērētājiem, kuriem nav nepieciešama saražotās enerģijas pārvēršana, piemēram, ūdens sildīšanai. Ar dažiem desmitiem vatu enerģijas var pietikt, lai uzturētu karstā ūdens temperatūru vai papildus uzsildītu apkures sistēmu, lai tā ziemā neaizsaltu.

Elektriskā daļa

Kā ģeneratoru jūs varat uzstādīt pakāpju motoru (SM) printerim vējdzirnavās.

Pat ar zemu griešanās ātrumu tas ražo apmēram 3 vatus. Spriegums var pieaugt virs 12 V, kas ļauj uzlādēt nelielu akumulatoru. Citi ģeneratori darbojas efektīvi ar griešanās ātrumu, kas pārsniedz 1000 apgr./min, taču tie nebūs piemēroti, jo vējdzirnavas griežas ar ātrumu 200-300 apgr./min. Šeit ir nepieciešama pārnesumkārba, taču tā rada papildu pretestību un arī tai ir augstas izmaksas.

Ģeneratora režīmā pakāpju motors ražo maiņstrāvu, ko var viegli pārveidot par līdzstrāvu, izmantojot pāris diožu tiltus un kondensatorus. Ķēdi ir viegli montēt ar savām rokām.

Uzstādot stabilizatoru aiz tiltiem, mēs iegūstam pastāvīgu izejas spriegumu. Vizuālai kontrolei varat pievienot arī LED. Lai samazinātu sprieguma zudumus, to labošanai tiek izmantotas Šotkija diodes.

Nākotnē būs iespējams izveidot vēja turbīnu ar jaudīgāku motoru. Šādam vēja ģeneratoram būs liels starta griezes moments. Problēmu var novērst, atvienojot slodzi palaišanas laikā un zemā ātrumā.

Kā izveidot vēja ģeneratoru

Jūs varat izgatavot asmeņus pats no PVC caurules. Nepieciešamais izliekums tiek izvēlēts, ja to ņemat ar noteiktu diametru. Asmens sagatavi uzvelk uz caurules un pēc tam izgriež ar griezējdisku. Dzenskrūves laidums ir aptuveni 50 cm, bet lāpstiņu platums ir 10 cm. Tad jums vajadzētu noslīpēt uzmavu ar atloku līdz motora vārpstas izmēram.

Tas ir uzstādīts uz motora vārpstas un papildus nostiprināts ar skrūvēm, un plastmasas asmeņi ir piestiprināti pie atlokiem. Fotoattēlā redzami divi asmeņi, bet jūs varat izveidot četrus, pieskrūvējot vēl divus līdzīgus 90º leņķī. Lai nodrošinātu lielāku stingrību, zem skrūvju galvām jāuzstāda kopēja plāksne. Tas ciešāk piespiedīs asmeņus pie atloka.

Plastmasas izstrādājumi nekalpo ilgi. Šādi asmeņi neizturēs ilgstošu vēju ar ātrumu, kas lielāks par 20 m/s.

Ģenerators tiek ievietots caurules gabalā, pie kura tas ir pieskrūvēts.

Caurules galā ir piestiprināts vējrādītājs, kas ir ažūra un viegla konstrukcija no duralumīnija. Vēja ģenerators ir atbalstīts uz metinātas vertikālās ass, kas tiek ievietota masta caurulē ar rotācijas iespēju. Lai samazinātu berzi, zem atloka var uzstādīt vilces gultni vai polimēru paplāksnes.

Lielākajai daļai dizainu vējdzirnavās ir taisngriezis, kas ir piestiprināts kustīgajai daļai. To nav praktiski izdarīt, jo palielinās inerce. Elektrisko plati var novietot apakšā, un vadus no ģeneratora var novadīt uz leju. Parasti no pakāpju motora izplūst līdz 6 vadiem, kas atbilst divām spolēm. Viņiem ir nepieciešami slīdošie gredzeni, lai pārsūtītu elektrību no kustīgās daļas. Uz tiem ir diezgan grūti uzstādīt otas. Strāvas savākšanas mehānisms var būt sarežģītāks nekā pats vēja ģenerators. Arī vējdzirnavas būtu labāk novietot tā, lai ģeneratora vārpsta būtu vertikāla. Tad vadi nebūs sapinušies ap mastu. Šādi vēja ģeneratori ir sarežģītāki, taču to inerce ir samazināta. Konisko zobrats būtu tieši šeit. Šajā gadījumā jūs varat palielināt ģeneratora vārpstas ātrumu, ar savām rokām izvēloties nepieciešamos pārnesumus.

Nostiprinot vējdzirnavas 5-8 m augstumā, varat sākt veikt testus un vākt datus par to iespējām, lai nākotnē uzstādītu modernāku dizainu.

Pašlaik vertikālās ass vēja ģeneratori kļūst populāri.

Daži modeļi pat labi iztur viesuļvētras. Kombinētās konstrukcijas, kas darbojas jebkurā vējā, ir sevi pierādījušas labi.

Secinājums

Mazjaudas vēja ģenerators darbojas droši, pateicoties tā zemajai inercei. Tas ir viegli izgatavots mājās un tiek izmantots galvenokārt mazu akumulatoru uzlādēšanai. Tas var noderēt lauku mājā, laukos vai kempingā, kad rodas problēmas ar elektrību.

Katru gadu cilvēki meklē alternatīvus avotus. Paštaisīta elektrostacija no veca auto ģeneratora noderēs attālos apgabalos, kur nav savienojuma ar vispārējo tīklu. Tas varēs brīvi uzlādēt akumulatorus, kā arī nodrošinās vairāku sadzīves tehnikas un apgaismojuma darbību. Jūs izlemjat, kur izmantot saražoto enerģiju, kā arī savāc to pats vai iegādājies no ražotājiem, kuru tirgū ir daudz. Šajā rakstā mēs palīdzēsim jums izdomāt, kā ar savām rokām salikt vēja ģeneratoru no materiāliem, kas vienmēr ir jebkuram īpašniekam.

Apskatīsim vēja elektrostacijas darbības principu. Ātrā vēja plūsmā tiek aktivizēts rotors un dzenskrūves, pēc tam galvenā vārpsta sāk kustēties, griežot pārnesumkārbu, un pēc tam notiek ģenerēšana. Pie izejas mēs saņemam elektrību. Tāpēc, jo lielāks ir mehānisma griešanās ātrums, jo lielāka ir produktivitāte. Attiecīgi, izvietojot būves, jāņem vērā reljefs, reljefs, jāzina teritoriju apgabali, kur virpuļu ātrums ir liels.

Montāžas instrukcijas no auto ģeneratora

Lai to izdarītu, jums būs iepriekš jāsagatavo visas sastāvdaļas. Vissvarīgākais elements ir ģenerators. Vislabāk ir ņemt traktoru vai autobusu, tas var radīt daudz vairāk enerģijas. Bet, ja tas nav iespējams, tad visticamāk iztiks ar vājākām vienībām. Lai saliktu ierīci, jums būs nepieciešams:
voltmetrs
akumulatora uzlādes relejs
tērauds asmeņu izgatavošanai
12 voltu akumulators
stiepļu kaste
4 skrūves ar uzgriežņiem un paplāksnēm
skavas stiprināšanai

Ierīces montāža 220V mājai

Kad viss nepieciešamais ir gatavs, pārejiet pie montāžas. Katrai opcijai var būt papildu informācija, taču tā ir skaidri norādīta rokasgrāmatā.
Pirmkārt, salieciet vēja ratu - galveno konstrukcijas elementu, jo tieši šī daļa pārveidos vēja enerģiju mehāniskajā enerģijā. Vislabāk, ja tam ir 4 asmeņi. Atcerieties, ka jo mazāks to skaits, jo vairāk mehāniskās vibrācijas un jo grūtāk būs to līdzsvarot. Tie ir izgatavoti no lokšņu tērauda vai dzelzs mucas. Tiem nevajadzētu būt tādā formā, kā jūs redzējāt vecās dzirnavās, bet drīzāk atgādināt spārnu tipu. Viņiem ir daudz zemāka aerodinamiskā pretestība un augstāka efektivitāte. Pēc tam, kad esat izmantojis dzirnaviņas, lai izgrieztu vējdzirnavas ar asmeņiem, kuru diametrs ir 1,2–1,8 metri, tas kopā ar rotoru jāpiestiprina pie ģeneratora ass, urbjot caurumus un savienojot ar skrūvēm.

Elektriskās ķēdes montāža

Mēs nostiprinām vadus un savienojam tos tieši ar akumulatoru un sprieguma pārveidotāju. Saliekot elektrisko ķēdi, jāizmanto viss, ko mācīja izgatavot skolas fizikas stundās. Pirms sākat projektēšanu, padomājiet par to, kādi kW jums ir nepieciešami. Ir svarīgi atzīmēt, ka bez turpmākām izmaiņām un pārtīšanas stators nepavisam nav piemērots, darba ātrums ir 1,2–6 tūkstoši apgr./min, un ar to nepietiek, lai ražotu enerģiju. Šī iemesla dēļ ir nepieciešams atbrīvoties no ierosmes spoles. Lai palielinātu sprieguma līmeni, pārtiniet statoru ar plānu vadu. Kā likums, iegūtā jauda pie 10 m/s būs 150-300 vati. Pēc montāžas rotors labi magnetizēsies, it kā tam būtu pievienota strāva.

Pašdarināti rotējošie vēja ģeneratori ir ļoti uzticami darbībā un ekonomiski izdevīgi; to vienīgā nepilnība ir bailes no spēcīgām vēja brāzmām. Darbības princips ir vienkāršs – virpulis caur asmeņiem liek mehānismam griezties. Šo intensīvo rotāciju procesā rodas enerģija, spriedze, kas jums ir nepieciešama. Šāda elektrostacija ir ļoti veiksmīgs veids, kā nodrošināt elektrību mazai mājai, protams, ar tās jaudu nepietiks, lai atsūknētu ūdeni no akas, taču ar tās palīdzību ir iespējams skatīties TV vai ieslēgt apgaismojumu visās telpās. palīdzēt.

No mājas fana

Pats ventilators var nedarboties, bet ir nepieciešamas tikai dažas detaļas - statīvs un pati skrūve. Dizainam jums būs nepieciešams neliels pakāpju motors, kas pielodēts ar diodes tiltu, lai tas radītu pastāvīgu spriegumu, šampūna pudele, plastmasas ūdens caurule apmēram 50 cm garumā, spraudnis tam un vāks no plastmasas spaiņa.

Mašīnā tiek izgatavota uzmava un piestiprināta savienotājā no izjauktā ventilatora spārniem. Ģenerators tiks pievienots šai buksei. Pēc stiprinājuma jāsāk veidot korpuss. Nogrieziet šampūna pudeles dibenu, izmantojot mašīnu vai manuāli. Griešanas laikā ir nepieciešams arī atstāt caurumu 10, lai tajā ievietotu asi, kas apstrādāta no alumīnija stieņa. Pievienojiet to pudelei ar skrūvi un uzgriezni. Pēc tam, kad visi vadi ir pielodēti, pudeles korpusā tiek izveidots vēl viens caurums, lai izvadītu šos pašus vadus. Mēs tos izstiepjam un nostiprinām pudelē ģeneratora augšpusē. Tiem jāatbilst formai, un pudeles korpusam ir droši jāpaslēpj visas tā daļas.

Kāts mūsu ierīcei

Lai nākotnē tas uztvertu vēja plūsmas no dažādiem virzieniem, salieciet kātu, izmantojot iepriekš sagatavotu cauruli. Astes daļa tiks piestiprināta, izmantojot uzskrūvējamu šampūna vāciņu. Viņi tajā arī izveido caurumu un, vispirms uzliekot aizbāzni vienā caurules galā, izvelk to cauri un piestiprina pie pudeles galvenā korpusa. No otras puses, caurule tiek izzāģēta ar metāla zāģi un ar šķērēm tiek izgriezts kāta spārns no plastmasas kausa vāka, tam jābūt apaļai formai. Viss, kas jums jādara, ir vienkārši nogriezt kausa malas, kas to piestiprina pie galvenā konteinera.

Statīva aizmugurējam panelim pievienojam USB izvadi un saliekam visas iegūtās detaļas vienā. Izmantojot šo iebūvēto USB portu, varat pievienot radio vai uzlādēt tālruni. Protams, tam nav tik spēcīgas jaudas kā mājsaimniecības ventilatoram, taču tas joprojām spēj nodrošināt apgaismojumu no vienas spuldzes.

DIY vēja ģenerators no stepper motora

Pakāpju motora ierīce rada aptuveni 3 W pat pie zema griešanās ātruma. Spriegums var pieaugt virs 12 V, un tas ļauj uzlādēt nelielu akumulatoru. Kā ģeneratoru varat izmantot pakāpju motoru no printera. Šajā režīmā pakāpju motors ražo maiņstrāvu, un to var viegli pārveidot par līdzstrāvu, izmantojot vairākus diožu tiltus un kondensatorus. Jūs varat salikt ķēdi pats. Stabilizators ir uzstādīts aiz tiltiem, kā rezultātā mēs iegūstam pastāvīgu izejas spriegumu. Lai uzraudzītu vizuālo spriegumu, varat uzstādīt LED. Lai samazinātu 220 V zudumus, to labošanai tiek izmantotas Šotkija diodes.

Asmeņi tiks izgatavoti no PVC caurules. Sagatave tiek uzvilkta uz caurules un pēc tam izgriezta ar griešanas disku. Skrūves laidumam jābūt apmēram 50 cm un platumam 10 cm. Nepieciešams apstrādāt uzmavu ar atloku līdz motora vārpstas izmēram. Tas ir uzstādīts uz motora vārpstas un nostiprināts ar skrūvēm, plastmasas “skrūves” tiks piestiprinātas tieši pie atlokiem. Veiciet arī balansēšanu - no spārnu galiem tiek nogriezti plastmasas gabali, un slīpuma leņķis tiek mainīts, karsējot un saliekot. Pašā ierīcē tiek ievietots caurules gabals, pie kura tas arī ir pieskrūvēts. Kas attiecas uz elektrisko plati, labāk to novietot apakšā un pieslēgt tai strāvu. No pakāpju motora iziet līdz 6 vadiem, kas atbilst divām spolēm. Viņiem būs nepieciešami slīdošie gredzeni, lai pārsūtītu elektrību no kustīgās daļas. Savienojot visas detaļas kopā, mēs turpinām pārbaudīt dizainu, kas sāks griezties ar ātrumu 1 m/s.

Vējdzirnavas izgatavotas no motora riteņa un magnētiem

Ne visi zina, ka vēja ģeneratoru no motora riteņa var īsā laikā salikt ar savām rokām, galvenais ir iepriekš uzkrāt nepieciešamos materiālus. Tam vislabāk piemērots Savonius rotors, kuru varat iegādāties gatavu vai izdarīt pats. Tas sastāv no diviem daļēji cilindriskiem lāpstiņām un pārklāšanās, no kuras tiek iegūtas rotora rotācijas asis. Izvēlieties materiālu savam izstrādājumam pats: koka, stikla šķiedras vai PVC cauruli, kas ir vienkāršākais un labākais risinājums. Izgatavojam vietu detaļu savienošanai, kur atbilstoši asmeņu skaitam jāizveido caurumi stiprinājumiem. Lai ierīce varētu izturēt jebkādus laikapstākļus, būs nepieciešams tērauda grozāmais mehānisms.

Izgatavots no ferīta magnētiem

Magnētisko vēja ģeneratoru būs grūti apgūt nepieredzējušiem amatniekiem, taču jūs joprojām varat izmēģināt. Tātad vajadzētu būt četriem poliem, no kuriem katrs satur divus ferīta magnētus. Tie tiks pārklāti ar metāla oderēm, kuru biezums ir nedaudz mazāks par milimetru, lai sadalītu vienmērīgāku plūsmu. Jābūt 6 galvenajām spolēm, kas pārtītas ar resnu stiepli un jāatrodas caur katru magnētu, aizņemot lauka garumam atbilstošu vietu. Tinumu ķēdes var piestiprināt pie rumbas no slīpmašīnas, kuras vidū ir uzstādīta iepriekš apstrādāta skrūve.

Enerģijas padeves plūsmu regulē statora stiprinājuma augstums virs rotora, jo augstāks tas ir, jo mazāk pielīp, un attiecīgi jauda samazinās. Vējdzirnavām ir nepieciešams piemetināt balsta statīvu un pie statora diska piestiprināt 4 lielus asmeņus, kurus varat izgriezt no vecās metāla mucas vai vāka no plastmasas kausa. Pie vidējā griešanās ātruma tas saražo līdz aptuveni 20 vatiem.

Vējdzirnavu dizains, izmantojot neodīma magnētus

Ja vēlaties uzzināt par radīšanu, jums ir jāizgatavo automašīnas rumbas pamatne ar bremžu diskiem, šī izvēle ir diezgan pamatota, jo tā ir jaudīga, uzticama un labi sabalansēta. Kad esat notīrījis rumbu no krāsas un netīrumiem, pārejiet pie neodīma magnētu sakārtošanas. Jums būs nepieciešami 20 no tiem diskā, izmēram jābūt 25x8 milimetriem.

Magnēti jāliek, ņemot vērā stabu maiņu, pirms līmēšanas labāk izveidot papīra šablonu vai novilkt līnijas, sadalot disku sektoros, lai nesajauktu stabus. Ir ļoti svarīgi, lai tiem, stāvot viens otram pretī, būtu dažādi stabi, tas ir, tie piesaista. Līmējiet tos ar superlīmi. Paceliet apmales gar disku malām un centrā aptiniet lenti vai blīvējumu ar plastilīnu, lai novērstu izplatīšanos. Lai produkts darbotos ar maksimālu efektivitāti, statora spoles ir jāaprēķina pareizi. Polu skaita palielināšanās izraisa strāvas frekvences palielināšanos spolēs, tāpēc ierīce ražo vairāk jaudas pat ar zemu rotācijas frekvenci. Spoles ir uztītas ar biezākām stieplēm, lai samazinātu pretestību tajās.

Kad galvenā daļa ir gatava, asmeņus izgatavo tāpat kā iepriekšējā gadījumā un nostiprina pie masta, ko var izgatavot no parastas plastmasas caurules ar diametru 160 mm. Galu galā mūsu ģenerators, kas darbojas pēc magnētiskās levitācijas principa, ar pusotra metra diametru un sešiem spārniem, ar ātrumu 8 m/s, spēj nodrošināt līdz 300 W.

Vilšanās cena vai dārgs vējrādītājs

Mūsdienās vēja enerģijas pārveidošanas ierīces izgatavošanai ir daudz iespēju, katra metode ir efektīva savā veidā. Ja esat iepazinies ar enerģiju ģenerējošo iekārtu ražošanas metodi, tad nav nozīmes, uz kāda pamata tas izgatavots, galvenais, lai tas atbilstu paredzētajai shēmai un izejā rada labu jaudu.