Vispārējais darbības princips

Vēja ģeneratora galvenais darba korpuss ir lāpstiņas, kas rotē vēju. Atkarībā no rotācijas ass atrašanās vietas vēja turbīnas iedala horizontālajās un vertikālajās:

• Horizontālās vēja turbīnas visizplatītākais. To lāpstiņām ir līdzīga konstrukcija kā gaisa kuģa dzenskrūvei: pirmajā tuvinājumā tās ir plāksnes, kas ir slīpas attiecībā pret rotācijas plakni, kas daļu slodzes no vēja spiediena pārvērš rotācijā. Svarīga horizontālā vēja ģeneratora iezīme ir nepieciešamība nodrošināt lāpstiņu komplekta rotāciju atbilstoši vēja virzienam, jo ​​maksimāla efektivitāte tiek nodrošināta, ja vēja virziens ir perpendikulārs rotācijas plaknei.
• asmeņi vertikālais vēja ģenerators ir izliekta-ieliekta forma. Tā kā izliektās puses racionalizācija ir lielāka par ieliekto pusi, šāds vēja ģenerators vienmēr griežas vienā virzienā neatkarīgi no vēja virziena, kas padara rotācijas mehānismu nevajadzīgu, atšķirībā no horizontālajām vējdzirnavām. Tajā pašā laikā, ņemot vērā to, ka jebkurā laikā tikai daļa asmeņu veic lietderīgu darbu, bet pārējie tikai iebilst pret griešanos, Vertikālo vējdzirnavu efektivitāte ir daudz zemāka nekā horizontālajām.: ja trīs lāpstiņu horizontālajam vēja ģeneratoram šis rādītājs sasniedz 45%, tad vertikālajam tas nepārsniegs 25%.

Tā kā vidējais vēja ātrums Krievijā ir zems, pat lielas vējdzirnavas lielāko daļu laika griezīsies diezgan lēni. Lai nodrošinātu pietiekamu strāvas padevi, tam jābūt savienotam ar ģeneratoru, izmantojot pakāpju pārnesumkārbu, siksnu vai zobratu. Horizontālā vēja turbīnā lāpstiņu-zobrata-ģeneratora komplekts ir uzstādīts uz pagriežamas galvas, kas ļauj tiem sekot vēja virzienam. Svarīgi atzīmēt, ka šarnīra galviņai ir jābūt ierobežotājam, kas neļauj tai veikt pilnu apgriezienu, jo pretējā gadījumā tiks nogriezta elektroinstalācija no ģeneratora (sarežģītāka ir iespēja izmantot kontaktpaplāksnes, kas ļauj galvai brīvi griezties) . Lai nodrošinātu rotāciju, vēja ģeneratoru papildina darba vējrādītājs, kas virzīts pa rotācijas asi.

Visizplatītākais asmens materiāls ir liela diametra PVC caurule, kas sagriezta gareniski. Gar malu pie tām ir kniedētas metāla plāksnes, kas piemetinātas pie asmeņu komplekta rumbas. Šāda veida asmeņu rasējumi ir visplašāk izplatīti internetā.

Video stāsta par vēja ģeneratoru, kas izgatavots ar rokām

Lāpstiņu vēja ģeneratora aprēķins

Tā kā mēs jau esam noskaidrojuši, ka horizontālais vēja ģenerators ir daudz efektīvāks, mēs apsvērsim tā konstrukcijas aprēķinu.

Vēja enerģiju var noteikt pēc formulas
P=0,6*S*V³, kur S ir ar dzenskrūves lāpstiņu galiem aprakstītā apļa laukums (slaucīšanas laukums), kas izteikts kvadrātmetros, un V ir aptuvenais vēja ātrums metros sekundē. Jāņem vērā arī pašas vējdzirnavu efektivitāte, kas trīs lāpstiņu horizontālajai ķēdei vidēji būs 40%, kā arī ģeneratora komplekta efektivitāte, kas strāvas ātruma raksturlīknes maksimumā ir 80%. ģeneratoram ar ierosmi no pastāvīgajiem magnētiem un 60% ģeneratoram ar ierosmes tinumu. Pat vidēji 20% jaudas patērēs pakāpju kārba (reizinātājs). Tādējādi vējdzirnavu rādiusa (tas ir, tā lāpstiņas garuma) galīgais aprēķins noteiktai pastāvīgā magnēta ģeneratora jaudai izskatās šādi:
R=√(P/(0,483*V³))

Piemērs: Ņemsim vēja elektrostacijas nepieciešamo jaudu 500 W, bet vidējo vēja ātrumu 2 m/s. Tad saskaņā ar mūsu formulu mums būs jāizmanto asmeņi, kuru garums ir vismaz 11 metri. Kā redzat, pat tik mazai jaudai būs jāizveido kolosālu izmēru vēja ģenerators. Vairāk vai mazāk racionālai pašdarināto konstrukciju izgatavošanai, kuru lāpstiņas garums nepārsniedz pusotru metru, vēja ģenerators pat stiprā vējā spēs saražot tikai 80–90 vatus.

Nepietiek jaudas? Patiesībā viss ir nedaudz savādāk, jo faktiski vēja ģeneratora slodzi darbina akumulatori, vējdzirnavas tos tikai uzlādē, cik vien tas ir iespējams. Tāpēc vēja turbīnas jauda nosaka frekvenci, ar kādu tā varēs piegādāt enerģiju.

Vēja enerģijas resursi Krievijas segmentā ieņem neviennozīmīgu pozīciju. Šādu ierīču izmantošana tiek apsvērta no divām pusēm. No vienas puses, paštaisītas vējdzirnavas ir lielisks risinājums mehāniskai elektroenerģijas taupīšanai. To veicina bezgalīgie līdzenumi, kuros ir nemainīgs vēja ātrums un tiek uzkrāta pietiekama potenciālā enerģija, kas vēlāk ar vējdzirnavu palīdzību tiek pārvērsta kinētiskā enerģijā. Tomēr dažos plašās valsts reģionos vējiem ir raksturīgs vājš potenciāls nevienmērīgas un lēnas ietekmes dēļ. Ziemeļu reģionos izceļas trešā puse, kur plosās spēcīgi un neparedzami vēji. Katrs mājas īpašnieks saimniecībā var turēt savas vējdzirnavas. Šādas ierīces iegāde ir dārgs prieks, tāpēc labāk ir izveidot vēja ģeneratoru ar savām rokām. Izlemsim: kāds konkrētais vējdzirnavu veids ir piemērotāks un kādiem nolūkiem tās izvēlētas?

Neatkarīgi no tā, vai izvēlaties vertikālo vēja ģeneratoru, rotējošo vēja turbīnu vai citu tipu, produkta shematiskajā dizainā ir šādas līdzīgas sastāvdaļas:

• Strāvas ģenerators (tiek izmantota pieejamā opcija).
• Asmeņi (izgatavoti no cieta materiāla, kas ekspluatācijas laikā nerūsē un nedeformējas)
• Torņa tipa pacēlājs nepieciešams, lai ierīci paceltu vēlamajā līmenī.
• Pēc izvēles tiek uzstādīti papildu akumulatori ar elektronisko vadības sistēmu.

Vēja turbīnas ir vieglāk un lētāk montēt ar savām rokām ar rotoru vai aksiālu konstrukciju ar magnētiem. Lai izvēlētos pareizo, mēs izpētīsim katra ierīci.

Vēja turbīna 1 - rotācijas tipa konstrukcija

Pašdarināts vēja ģenerators ar rotējošu turbīnu ir izgatavots no divām, retāk četrām lāpstiņām. Tam ir vienkāršs dizains, tāpēc tas ir izgatavots neatkarīgi no improvizētiem materiāliem. Šāds vēja ģenerators mājai nenodrošinās nepieciešamo elektroenerģijas daudzumu divstāvu lauku mājai. Vēja ģeneratora jauda ir pietiekama, lai piegādātu elektrību mazam. Privātmājas vējdzirnavas tiek izmantotas, lai nodrošinātu mājsaimniecībai blakus esošo saimniecības ēku apgaismojumu, mājas apgaismojumu, lampas, brīzes sildītāju, fēnu, ledusskapi un citus.

Detaļu un palīgmateriālu sagatavošana

Atkarībā no tā, cik daudz jaudas vēja ģenerators tiek aprēķināts ar savām rokām, viņi izvēlas piemērotu ģeneratoru vējdzirnavām. Mēs apsvērsim vējdzirnavas, ko dari pats ar jaudu līdz 5 kW. Vēja ģeneratora izgatavošana ar savām rokām ar rotoru ir vienkārša. Lai to izdarītu, mēs sagatavosim šādus materiālus:

1. Automobiļi 12 volti. Lai izveidotu ierīci, tiek izmantots skābes vai hēlija akumulators no automašīnas.
2. Sprieguma regulators maiņstrāvas pārveidošanai: 12 –> 220 volti.
   Paštaisīts sprieguma regulators maiņstrāvu pārveidošanai: 12 –> 220 volti
3. Kopējā jauda. Piemērotas iespējas: nerūsējošā tērauda katls vai alumīnija spainis.
4. Lādētājs. Mēs izmantojam releju, kas noņemts no automašīnas.
5. 12 voltu slēdzis.
6. Uzlādes lampiņa ar kontrolieri.
7. Skrūves М16×70 mm ar uzgriežņiem un paplāksnēm.
8. Vienkāršs jebkuras konfigurācijas voltmetrs no neizmantotas mērierīces.
9. Trīsdzīslu elektriskais kabelis ar šķērsgriezumu vismaz 2,5 mm 2.
10. ar gumijotu oderi. Būs vajadzīgs, piestiprinot ģeneratoru matcha turētājam.

Lai ar savām rokām izgatavotu elektriskos ģeneratorus par 220, jums ir nepieciešams standarta uzstādīšanas instrumentu komplekts: dzirnaviņas ar diskiem, marķieris, skrūvgriezis, urbis ar urbjiem, metāla šķēres, uzgriežņu atslēgu komplekts, gāzes atslēgas Nr. 1, 2,3, stiepļu griezēji, mērlente.

Projektēšanas darbu gaita

Lai izveidotu vējdzirnavu dizainu, sākotnēji tiek sagatavots rotors. Nākamais solis ir pārveidot ģeneratora skriemeli. Kā rotoru izmanto metāla trauku: pannu vai spaini. Izmantojot mērlenti un marķieri, izmēriet četras vienādas daļas. Pēc tam oderēto līniju galos izveidojam caurumus, lai būtu vieglāk sadalīt komponentos. Mēs sagriežam konteineru ar šķērēm metālam. Ja tāda nav, mēs veicam tās pašas darbības ar dzirnaviņām. No iegūtajām detaļām mēs izgriezām topošā rotora asmeņus, bet ne pilnībā izgriežot sagatavi.

Nedrīkst griezt konteinerus vai izstrādājumus ar plānām skārda sieniņām, jo ​​materiāls pārkarst un deformējas.

Lai vējdzirnavas no automašīnas ģeneratora darbotos pareizi, rotora lāpstiņām ir jāatbilst viena otrai pēc izmēra. Kā opciju ar savām rokām izveidojiet ģeneratoru no startera. Tāpēc mērījumi ir rūpīgi jāpārbauda.

Tagad mēs ar savām rokām gatavojam ģeneratoru vējdzirnavām. Pirmkārt, mēs nosakām skriemeļa griešanās virzienu. Lai to izdarītu, ar roku kustībām pagrieziet to pa kreisi - pa labi. Pēc noklusējuma tas griežas pulksteņrādītāja virzienā, taču noteikumam ir izņēmumi. Nākamajā posmā mēs savienojam rotora daļu ar ģeneratoru. Izmantojot urbi, mēs izveidojam vienmērīgus caurumus tvertnes apakšā un ģeneratora skriemeli.

Caurumiem jābūt simetriskiem. Pretējā gadījumā pastāv rotora kustības nelīdzsvarotības risks.

Asmeņu malas ir nedaudz saliektas, lai palielinātu griešanās ātrumu no vēja. Jo lielāks ir lieces leņķis, jo efektīvāk rotācijas iekārta uztver gaisa plūsmas. Rotora lāpstiņas ir izgatavotas ne tikai no tvertnes. Jūs varat ar savām rokām izgatavot asmeņus vēja ģeneratoram atsevišķu detaļu veidā, kas ir savienotas ar metāla sagatavi apļa formā. Šādos modeļos ir vieglāk veikt remontdarbus, lai atjaunotu atsevišķus lāpstiņriteņus.

Lai pievienotu ģeneratoru, mēs ņemam konteineru ar izgatavotiem asmeņiem un droši piestiprinām to pie ģeneratora skriemeļa ar M16 × 70 mm vai mazāku diametru. Tagad samontētā konstrukcija ir pilnībā uzstādīta uz masta. Pieejamās vietās fiksējam ar metāla skavām. Montējam elektroinstalāciju un saliekam slēgto ķēdi. Katra tapa ir savienota ar atbilstošo savienotāju. Ja nepieciešams, iepriekš ierakstiet katra vada marķējumu un krāsu atsevišķi. Mēs piestiprinām stiepli pie masta ar stiepli.

Pēc pilnīgas mehāniskās konstrukcijas montāžas atliek tikai savienot invertoru (sprieguma pārveidotāju), akumulatoru un slodzi (instrumentu un apgaismojumu). Lai savienotu akumulatoru un invertoru, mēs izmantojam elektrisko kabeli ar šķērsgriezumu 3 mm 2 un garumu 1 metrs, un citām perifērijas slodzēm ir piemērots kabelis ar šķērsgriezumu 2 mm 2. Saliktās vējdzirnavas ir gatavas lietošanai.

Šāda modeļa priekšrocības un trūkumi

Pareizi samontējot visus komponentus, vēja turbīnas, ko dari pats no automašīnas ģeneratora, kalpos ilgu laiku bez problēmām. Dizains, ko darbina 75 ampēru akumulators ar uzstādītu 1000 W pārveidotāju, dos elektroenerģijas daudzumu ielu apgaismojuma vai videonovērošanas ierīču stabilai darbībai. Priekšrocības ietver arī: salīdzinoši zemu vējdzirnavu komponentu cenu, apkopi, papildu nosacījumu neesamību pareizai darbībai un zemu trokšņa līmeni. Piemēram, zema trokšņa līmeņa 5 kW vertikālās vēja turbīnas ir klusākas nekā mūsdienu ledusskapji.

Trūkumi ir acīmredzami: slikta elektriskā veiktspēja, zema izturība, pakļaušana pēkšņām vēja ātruma izmaiņām, kas izraisa biežu asmeņu lūzumu.

Vēja turbīna 2 - aksiālā struktūra ar magnētiem

Pašdarinātas vēja turbīnas 220v ar neodīma magnētiem sauc par aksiālajām vējdzirnavām. Šādu konstrukciju ierīce ir balstīta uz nedzelzs statoriem ar piestiprinātiem magnētiem. Sakarā ar to, ka pēdējās izmaksas ir samazinājušās vairākas reizes, ir kļuvis vieglāk izgatavot magnētu ģeneratoru ar savām rokām. Šo vējdzirnavu modelis ļaus iegūt vairāk elektroenerģijas nekā paštaisāmie rotējošie elektriskie ģeneratori.

Kas ir jāsagatavo?

Aksiālā ģeneratora mehāniskās konstrukcijas galvenais elements ir automašīnas riteņa rumba kopā ar bremžu diskiem, kas kļūs par nākotnes rotoru. Ja detaļa iepriekš ir izmantota paredzētajam mērķim, tad tā ir jāsagatavo. Lai to izdarītu, mēs izjaucam rumbu tā sastāvdaļās un notīrām elementa iekšējās un ārējās sienas no rūsas ar metāla suku. Katrs gultnis ir rūpīgi ieeļļots. Tagad mēs saliekam rumbu apgrieztā secībā.

Magnētu sadale un fiksācija

Lai piestiprinātu neodīma magnētus uz rotora bremžu diskiem, mēs sagatavojam 20 taisnstūrveida vienības ar izmēriem 25 × 8 mm.

Magnētos ar apaļu struktūru magnētiskais lauks atrodas centrā, bet taisnstūrveida - visā garumā.

Pāra skaits magnētu veido polus. Mēs tos izkārtojam, pārmaiņus pa vienam pa visu disku laukumu. Lai noskaidrotu, kur magnētam ir plusi un mīnusi, tiek ņemts viens no tiem, un pārējie tiek atspiesti pret to, vispirms ar vienu un pēc tam ar otru pusi. Ja tie ir magnetizēti, tad uzliekam plusiņu šai pusei ar marķieri un otrādi. Palielinoties stabu skaitam, mēs vadāmies pēc šādiem noteikumiem:

1. Vienfāzes ģeneratoriem polu summa ir vienāda ar magnētu skaitu.
2. Trīsfāzu gadījumā proporcijas attiecība ir attiecīgi 4/3 magnētu un polu vienībām, kā arī 2/3 poliem un spolēm.

Lai precīzi sadalītu magnētus pa bremžu diska apkārtmēru, izmantojiet uz papīra uzzīmētu veidni. Magnētus līmējam ar stipru līmi un pēc tam piestiprinām ar epoksīdu.

Trīsfāžu un vienfāzes ģeneratori

Vienfāzes stators ir salīdzinoši sliktāks nekā trīsfāžu kolēģi. Strāvas izejas nekonsekvences dēļ elektrotīklā rodas lielas amplitūdas svārstības, tāpēc vienfāzes ierīces rada vibrāciju. Trīsfāzu ģeneratoros strāvas slodze tiek kompensēta no vienas fāzes uz otru. Sakarā ar to jauda šādā tīklā vienmēr ir nemainīga. Vibrācijas efekti negatīvi ietekmē konstrukciju kopumā, tāpēc vienfāzes ģeneratoru kalpošanas laiks ir daudz mazāks nekā trīsfāžu ģeneratoriem. Vēl viena trīsfāzu modeļa priekšrocība ir trokšņa neesamība darbības laikā.

Spoles uztīšanas process

Pirms turpināt vadu uztīšanu uz ģeneratora spolēm, brīdim, kad akumulators sāk uzlādēt ar 12 voltiem, vajadzētu notikt ar nominālo vērtību 110 apgr./min. Izmantojot šos datus, mēs aprēķinām nepieciešamo apgriezienu skaitu vienā spolē: 12 * 110 / N, kur N ir spoļu skaits. Tinumiem mēs izmantojam tikai vadus ar lielu šķērsgriezumu. Tas samazinās pretestības vienības un palielinās strāvu.

Masts un skrūve

Masta augstumam jābūt apmēram 6-12 metriem. Zem masta pamatnes ielej veidņus un pēc tam betonē. Augšējai daļai piestiprinām skrūvi, kuru var izgatavot no PVC caurulēm ar diametru 160 mm un garumu vismaz 2 metri. No tā mēs izgriezām sešas divu metru plāksnes. Mēs nofiksējam iegūto viltību masta augšdaļā. Mēs stiprinām pašu mastu ar kabeļu palīdzību, kas pienagloti vienā pusē, bet no otras puses - pie konstrukcijas korpusa.

SKATĪTIES VIDEO

Vējdzirnavu darbības iezīmes

Jebkurš no diviem piedāvātajiem vējdzirnavu modeļiem ir piemērots izmantošanai kā alternatīvs elektroenerģijas avots. Šādas ierīces ražošanā var izmantot jebkuru 220 V ģeneratoru. Piemēram, vēja ģeneratoram, ko dari pats, ir ilgs kalpošanas laiks. Vēja turbīna no skrūvgrieža ir viena no vienkāršākajām vējdzirnavu iespējām. Lauku māju īpašnieki novērtēs šādu izgudrojumu. Katram vēja turbīnas tipam ir savas priekšrocības un trūkumi. Viena dizaina efektivitātes pakāpe dažādos mūsu valsts reģionos var atšķirties. Šāds elektroenerģijas avots netraucēs, it īpaši, ja šāds aprīkojums tiek izmantots līdzenā reljefā ar lielu vēja intensitāti.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja ģeneratoru no automašīnas ģeneratora?

Vēja turbīnas mūsdienās ir viens no lētākajiem alternatīvās enerģijas avotiem. Tie ir retāk sastopami nekā saules paneļi. Taču pēdējā gadījumā saražotā elektroenerģija ir vairākas reizes dārgāka. Tāpēc vēja turbīna privātmājā var būt ļoti noderīgs un efektīvs papildu elektroenerģijas avots. Īpaši izdevīgi tas var būt, ja nepērkat gatavu instalāciju, bet izgatavojat to pats no auto ģeneratora. Pašdarināts vēja ģenerators maksās daudz mazāk nekā rūpnīcas izstrādājums. Šajā rakstā mēs runāsim par to, kā ar savām rokām izgatavot vēja ģeneratoru no automašīnas ģeneratora.

Līdz šim ir izstrādātas daudzas dažādas vēja turbīnas un tīklā var atrast dažādus ražošanas rasējumus. Jebkurā dizainā ir tādi elementi kā ģenerators, asmeņi, akumulators, masts, vadības bloks. Nepieciešams elements ir arī sistēma elektriskās enerģijas kontrolei un piegādei tīklam. Pirms sistēmas uzstādīšanas vēlams sagatavot uzstādīšanas shēmu.

Ass atrašanās vieta vēja ģeneratoros var būt horizontāla un vertikāla. Biežāk ir horizontāls, kas nodrošina 2 reizes lielāku efektivitāti un zemākas uzstādīšanas izmaksas. Vertikālie rotori to masīvās konstrukcijas un lielā svara dēļ ir jāmontē apakšā. Apakšā vēja ātrums ir vairākas reizes mazāks nekā augšpusē. Tāpēc efektivitāte ir ievērojami samazināta.

Vertikālās ass vēja turbīnas parasti izmanto tur, kur nepieciešams mazāks troksnis, maza atkarība no vēja orientācijas. Viņiem ir nepieciešams mazs sākuma ātrums, kā arī lietošanas ērtums. Daži eksperti izgatavo īpašas rokasgrāmatas vertikālām bungu vēja turbīnām. Tas palielina produktivitāti un novērš vēja novirzi. Protams, tas sarežģī dizainu un palielina tā izmaksas.

Kas attiecas uz asmeņiem, tad to parasti ir ne vairāk kā 3. Rūpnīcā izgatavotie asmeņi var mainīt griešanās leņķi. Tas ļauj regulēt griešanās ātrumu un samazināt troksni. 1 kW vēja ģenerators maksā vismaz 70 tūkstošus rubļu. Tāpēc daudzi cenšas neatkarīgi izgatavot vēja ģeneratoru no automašīnas ģeneratora.

Mastu aprīkojuma uzstādīšanai var izgatavot ar vai bez lencēm. Dizains var paredzēt nolaišanas iespēju remonta un apkopes vajadzībām. Vēja turbīnas darbības principu var aprakstīt piecos galvenajos posmos:

• Lāpstiņu un rotora griešanās ar vēju;
• Rotora un elektriskā ģeneratora savienojums;
• Iegūtā elektriskā enerģija tiek padota uzlādes kontrollerim, no kurienes tā tiek pārnesta uz akumulatoru (-iem);
• Tālāk ar invertora palīdzību elektroenerģiju pārvērš no 12 (24, 36, 48) uz 220 voltiem;
• Elektroenerģijas piegāde tīklam.

Vēja ģenerators no autoģeneratora privātmājā nodrošinās elektrību teritorijas apgaismošanai, signalizācijai un citām līdzīgām sistēmām. Svarīgi atcerēties, ka vēja turbīnas atmaksājas tikai tajās mūsu planētas vietās, kur vēja ātrums gadā ir 5 m/s un lielāks. Pretējā gadījumā atmaksāšanās laiks tuvosies kalpošanas laikam.

Automobiļu ģeneratora pilnveidošana

Tagad par to, kā izgatavot vēja ģeneratoru no automašīnas ģeneratora. Vēja turbīnas ģeneratora ražošanai principā ir piemērots automašīnas ģenerators no jebkuras mašīnas. Autoģeneratoru dizains dažādām automašīnām ir aptuveni vienāds. Pārveidojot to par vēja turbīnas ģeneratoru, tiek pārtīts statora vads. Un arī rotors ir izgatavots uz neodīma magnētu bāzes. Rotora polos tiek izurbti caurumi magnētu nostiprināšanai. Pēc tam magnēti tiek uzstādīti ar mainīgiem poliem. Atstarpe starp magnētiem ir piepildīta ar epoksīdu, un pats rotors ir iesaiņots papīrā.

Līdzīgā veidā amatnieki dzinējus no veļasmašīnām pārtaisa vēja turbīnas ģeneratorā. Šādas iespējas ir atrodamas arī internetā, bet tur magnēti tiek fiksēti uz rotora leņķī. Tas tiek darīts, lai novērstu magnētisko pielipšanu. Ar magnētisko uzlīmēšanu vārpstu kļūst grūti izkustināt. Lai no tā izvairītos, magnēti tiek pielīmēti ar nelielu šķībi. Tā paša iemesla dēļ asmeņi ir izgatavoti pēc iespējas lielāki.

Daži iesaka pilnībā sakārtot statora plāksnes, lai samazinātu magnētisko lauku. Vispirms tie tiek atdalīti un pēc tam izlīdzināti uz laktas. Pēc tam tie tiek montēti uz instrumenta, kur plāksnes tiek savilktas kopā ar skavām.

Eksperti iesaka izveidot jaunu tinumu uz spoles statora zoba. Ir arī iespējas ar vaļīgu tinumu. Spole tiek uztīta saskaņā ar trīsfāzu shēmu vienā virzienā. Ģeneratora efektivitāte palielinās, palielinoties apgriezienu skaitam.

Tie, kas pārveidoja automašīnas ģeneratoru par vēja parku, saka, ka jums jākoncentrējas uz nākamo skaitli. Ja veicāt 300 tinuma apgriezienus, ģeneratoram vajadzētu izdalīt apmēram 30 voltus. Automobiļa ģeneratora stators tiek pārtīts tā, ka apgriezienu skaits palielinās apmēram 7 reizes, un to diametrs samazinās. Tas tiek darīts, lai palielinātu elektroenerģijas ražošanu zemā ātrumā. Patiešām, automašīnā rotācija notiek ar daudz lielāku ātrumu, nekā vējš griezīs asmeņus.

Visbiežāk šāda veida vēja turbīnas ražošanai amatnieki izmanto automašīnu ģeneratorus no traktoriem, kravas automašīnām vai jaudīgām automašīnām.

Asmeņi ir viena no galvenajām vēja turbīnas daļām. Atlikušo mezglu darbība lielā mērā ir atkarīga no asmeņu konstrukcijas. Kad paštaisīts vēja ģenerators ir izgatavots no automašīnas ģeneratora, amatnieki izmanto dažādus materiālus. Tā var būt vienkārša kanalizācijas caurule, kas izgatavota no plastmasas. Šāds materiāls ir viegls, viegli apstrādājams, izturīgs pret vides ietekmi un lēts.

Lāpstiņas diametrs no caurules un tās garums ir saistīti kā 1 pret 5. Tas ir, divu metru lāpstiņas ražošanā jāņem caurule ar diametru 40 cm. Šajā gadījumā gabals tiek nogriezta vajadzīgā garuma caurule un pēc tam to gareniski sagriež 4 daļās. No viena gabala jūs varat izveidot veidni, pēc kuras izgriezt visus pārējos asmeņus. Pēc asmeņu izgatavošanas jums ir jānoņem visi griezumi.

Pēc tam asmeņi tiek fiksēti uz alumīnija diska, kuram ir speciālas sloksnes stiprināšanai. Un jau šis disks ir pievienots ģeneratoram, kas radīs elektrisko strāvu.

Pēc asmeņu uzstādīšanas jums jāpārbauda griešanās precizitāte. Asmeņiem obligāti jāgriežas vienā plaknē. Nevajadzētu būt šķībiem, un pieļaujamā kļūda ir 2 mm.

Mast

Kā mastam paštaisītam vēja ģeneratoram no automašīnas ģeneratora var būt ļoti daudz dažādu dizainu un materiālu. Tie, kas ar savām rokām taisa vēja parku, bieži izmanto lietotas ūdens caurules kā mastu. Ir vērts uzskatīt, ka caurules garumam jābūt vismaz 7 metriem, un tās diametrs ir aptuveni 3 collas. Ja vēja parka uzstādīšanas vietas tuvumā ir dzīvojamās telpas, tad jāpalielina masta augstums.

Lai nodrošinātu efektīvu vēja turbīnas darbību, tās lāpstiņām jābūt paceltām virs visiem apkārtējiem šķēršļiem vismaz par 1 metru. Masts ir uzstādīts uz lencēm, un tā pamatne un breketu stiprinājuma vietas tiek izlietas ar betonu. Pagarinājumi ir cinkots kabelis un skavas ar skrūvēm. Striju kabeļa diametram jābūt vismaz 6 mm. Tā kā visa konstrukcija ir diezgan smaga, jums var būt nepieciešams kāds pacēlājs, lai to uzstādītu augstumā.

Viens no efektīvākajiem alternatīvās enerģijas avotiem ir vēja turbīna. Saules paneļi kļūst populāri, taču līdz šim to saražotā elektroenerģija ir 3 reizes dārgāka nekā vēja parkā. Turklāt saule nespīd visu diennakti, mākoņains laiks samazina produktivitāti 5 reizes, un saules paneļu efektivitāte ik gadu samazinās par 5%.

Kā izskatās vēja ģenerators no automašīnas ģeneratora

Vējdzirnavu dizaina izvēle

Vēja ģeneratoram var būt divu asu izvietojums. Priekšroka tiek dota horizontālajam zemāku izmaksu un 2 reizes augstākas efektivitātes dēļ.

Skats uz vēja turbīnu ar horizontālu asi

Vertikālie rotori lielā svara un gabarītu dēļ ir jāuzstāda apakšā, kur vēja ātrums ir 2 reizes mazāks, kas samazina instalācijas jaudu 8 reizes. Dažos gadījumos tos izmanto mazāka trokšņa, vēja orientācijas trūkuma, zema sākuma ātruma un lietošanas ērtuma dēļ.

Ja cilindru vertikālajām vienībām tiek izgatavotas īpašas vadotnes, palielināsies produktivitāte un tiks izslēgta atdalīšanās no stipra vēja. Dizains ir sarežģīts, bet rezultāts ir tā vērts.

Asmeņu skaits visbiežāk tiek izvēlēts ne vairāk kā trīs lielā griešanās ātruma un mazāka trokšņa dēļ. Lielā vējā tie var sabrukt, bet industriālajos dizainos mainās lāpstiņu griešanās leņķi, kas ļauj regulēt ātrumu un samazināt dārdoņu.

Vēja ģenerators 1 kW rūpnieciskai ražošanai kopā ar pilnu komplektu maksā apmēram 50 tūkstošus rubļu. un augstāk. Lielākajai daļai lietotāju šī summa ir pārāk liela.

Oscilatora maiņa

Patlaban vējdzirnavas no auto ģeneratora ir pamatīgi izstrādātas DIY. Daudziem autobraucējiem tas var gulēt dīkstāvē garāžā. Pat ja tam ir kāda veida darbības traucējumi, detaļas var noderēt, jo joprojām būs nepieciešama rūpīga pārstrāde. Ģeneratoram nepieciešami lieli ātrumi, ko var nodrošināt tikai stiprs vējš. Tā kā pārsvarā ir vājš vējš, šī ierīce nav piemērota kā vēja ģenerators, pat ja tiek mainīts mazāks ātrums.

Pirms sākat izgatavot vēja ģeneratoru ar savām rokām, jāpatur prātā, ka tam papildus būs nepieciešams kontrolieris, akumulators un invertors, kas sakārtoti virknē pēc kārtas.

Kā izskatās nokomplektēta vēja turbīna?

Kopumā celtniecība maksās daudz. Turklāt baterijas ik pa laikam būs jāmaina pret jaunām.

Rotoru ražošana

Oscilatora rotoram ir elektromagnētiskās ierosmes tinums, kam nepieciešama papildus vadības elektronika un birstes ar kolektoru.

Ja pats to izgatavojat pastāvīgajiem magnētiem, dizainu var vienkāršot, noņemot kolektoru. Turklāt ir nepieciešams pārtīt statora tinumus, lai ierīce pārgrieztos no liela ātruma uz mazu ātrumu. Jāpārtaisa arī dzelzs rotors, kas aizver sev magnētiskās līnijas un rezultātā statora spolēs neveidosies strāva. Zemāk esošajā attēlā parādīts izjaukts oscilators.

Izjaukts ģenerators

Vecās rotora vārpstas nemagnētiskā sprausla ir izgatavota no alumīnija. Tad tam tiek uzlikts tērauda cauruļu pārsējs ar interferences stiprinājumu. Uz tā tiek veikts marķējums, un ar superlīmi tiek pielīmēti taisnstūrveida neodīma magnēti ar mainīgiem poliem. Starp tiem ielej epoksīda sveķus, pēc tam virsmu izlīdzina.

Pašdarināts neodīma magnēta rotors

Ģenerators ģenerē pietiekami daudz jaudas, griežoties pie aptuveni 6000 apgr./min. Lai tas būtu efektīvs pie 600 apgr./min, statora tinums ir jāpārtin, palielinot apgriezienu skaitu 5 reizes. Vada šķērsgriezums ir jāsamazina.

Lai iegūtu jaudīgu enerģijas avotu, jums būs nepieciešams paštaisīts vējdzirnavu ģenerators ar neodīma magnētiem.

Supermagnētu ģeneratoru trūkums ir magnētiskā pielipšana, kad ir grūti pārvietot vārpstu.

Lai to samazinātu, magnēti tiek pielīmēti ar nelielu šķībi. Turklāt asmeņi jāpadara arī lielāki. Magnētiskais lauks samazināsies, ja šķirosit visas statora plāksnes, atdalot tās ar nazi un āmuru. Pēc tam tās ar gumijas āmuru saplacina uz laktas. Statora montāža tiek veikta uz speciāla aprīkojuma ar plākšņu nostiprināšanu ar skavām.

DIY vēja ritenis

Asmeņi ir izgatavoti no plastmasas vai duralumīnija caurules, kuras diametrs ir 20% no uzņemtā materiāla. Metru cauruli ar diametru 20 cm gareniski sagriež 4 vienādās daļās. No vienas daļas tiek izgatavots spārns, pēc kura tiek izgatavoti nākamie, izmantojot to kā šablonu. Asmeņu malas ir noapaļotas un noslīpētas, lai noņemtu urbumus. Asmeņi ir uzstādīti uz veca diska no ripzāģa, noslīpējot no tā zobus un izurbjot caurumus uzstādīšanai.

Nesaspiežamiem materiāliem parasti izmanto asmeņus ar segmentiem. Gaisa profilam jābūt sarežģītai formai, lai nodrošinātu augstu veiktspēju. Galveno darbu veic asmeņu ārējie gali. Amatnieki tos izgatavo uz stiletos, jo iekšējā daļa pie rotora nedarbojas. Zemāk esošajā attēlā ir parādīts šāds dizains, kur asmeņi ir piemetināti apaļiem tērauda stieņiem.

Skats uz četru lāpstiņu vēja ratu

Vēja ritenis tiek uzstādīts horizontāli uz statīva un līdzsvarots, slīpējot asmeņus, līdz struktūra ir līdzsvarota. Tiem jāgriežas vienā plaknē ar novirzi ne vairāk kā 2 mm.

Vējdzirnavu montāža

Vēja riteņa vārpstas diametram jābūt vismaz 20 mm. Ja ģeneratoram ir mazāk, vārpstas jāuzstāda koaksiāli, savienojot tās ar sakabi. Vēja ritenis ir uzstādīts uz atslēgas un papildus nostiprināts ar uzgriezni, kas pieskrūvēta uz ass.

Ierīces rāmis ir izgatavots no profila caurules. Rotācijas ass ir caurule, kas uzstādīta divos gultņos. Tas ir piestiprināts masta augšpusē. Vējrādītājs ir izgriezts no cinkotas loksnes 40x60 cm un piestiprināts ar skrūvēm. Astes garums 1,5 m Attālums no asmeņiem līdz mastam vismaz 25 cm, lai tie nelūztu liecoties no stipra vēja.

Lai uzlādētu akumulatoru, strādā ģeneratori, kuriem būtu jāpiegādā sadzīves tehnika ar 220V.

Invertors ir nepieciešams, lai pārveidotu spriegumu. Ja akumulators tiek ātri pagriezts, akumulators var tikt bojāts lielās uzlādes strāvas dēļ. Lai tas nenotiktu, jums vajadzētu uzstādīt sprieguma regulatoru. Jūs varat to iegādāties vai izgatavot pats.

Vēja ģeneratora apkope tiek veikta šādi:

1. strāvas kolektora regulēšana, tīrīšana un eļļošana ik pēc 2 mēnešiem;
2. asmens remonts disbalansa un vibrācijas gadījumā;
3. metāla detaļu krāsošana pēc 3 gadiem;
4. stiprinājumu pārbaude un regulēšana.

Video. Vēja ģenerators ar savām rokām.

Autoģenerators bez pārveidošanas par vēja ģeneratoru nav piemērots, jo tam nepieciešams liels griešanās ātrums. Pārnesumkārba problēmu neatrisina, jo palielinās rotācijas pretestība. Bez pieredzes ir grūti izveidot efektīvu vienību ar savām rokām. Labi izgatavotas vējdzirnavas viegli ģenerēs jaudu līdz 1 kW.

Pirms darba uzsākšanas jums jāizlemj, kāda veida ierīci vēlaties izgatavot, jo ir vairāki vēja turbīnu veidi:

• rotācijas;
• aksiāli, uz magnētiem utt.

Ir divas asu pozīcijas:

• horizontāls - visizplatītākais, šāda veida efektivitāte ir 2 reizes lielāka;
• vertikāla - uzstādīta apakšā, jo tai ir liels svars. Un apakšā vējš ir 2 reizes klusāks un līdz ar to ierīces jauda samazinās 8 reizes.Priekšrocība ir mazāks trokšņu līmenis un lietošanas vienkāršība.

Neatkarīgi no konstrukcijas veida, lai izgatavotu mājās gatavotu vēja ģeneratoru, uzglabājiet:

• auto ģenerators;
• voltmetrs;
• akumulatora uzlādes relejs;
• sprieguma regulators maiņstrāvai;
• Materiāls asmeņu ražošanai;
• skābes vai hēlija akumulators;
• kaste stieples aizvēršanai;
• ietilpība (nerūsējošā panna vai alumīnija spainis);
• 12 voltu slēdzis;
• elektriskais trīsdzīslu kabelis (sekcija ne mazāka par 2,5 mm2);
• veca ūdensvada caurule (diametrs ne mazāks par 15 mm, garums 7 m);
• uzlādes gaisma;
• četras skrūves ar uzgriežņiem un paplāksnēm;
• metāla skavas stiprināšanai.

Turklāt darbam ir nepieciešami īpaši instrumenti:

• dzirnaviņas ar diskiem;
• marķieris;
• skrūvgriezis;
• urbis un urbji;
• metāla šķēres;
• uzgriežņu atslēgu komplekts;
• dažādu numuru gāzes atslēgas;
• stiepļu griezēji;
• rulete.

Rotācijas vējdzirnavas

Rotācijas vējdzirnavas (visvieglāk izgatavojamas) parasti tiek montētas no diviem vai četriem asmeņiem. Tās dizains ir vienkāršs, tāpēc ikviens var izgatavot vējdzirnavas no auto ģeneratora, bez īpašām izmaiņām un izmaksām. Šādas ierīces jauda ir pietiekama, lai nodrošinātu enerģiju nelielai dārza mājiņai.

Vējdzirnavu ģenerators tiek izvēlēts atbilstoši vēlamajai jaudai. Ja par pamatu ņemam 12 voltu ģeneratoru, tad iegūstam ierīci līdz 5 kW. Rotora lāpstiņām jābūt vienāda izmēra, tad labi darbosies vējdzirnavas no auto ģeneratora.

Turklāt konstrukcijas jauda būs atkarīga no vēja – no tā, cik ātri tas pūtīs uz asmeņiem. Vējdzirnavas sāk griezties ar ātrumu 2 m/cm, un ar lielāku produktivitāti tās darbosies ar ātrumu 12 m/s. Tās darbības efektivitāti ietekmē lāpstiņu izmērs, kuros pūtīs vējš. Mērījumiem jābūt precīziem.

Kā izveidot vēja ģeneratoru

1. Pirmais posms ir rotora sagatavošana. Tiek ņemts metāla konteiners (katls, spainis). Izmantojot marķieri un mērlenti, tiek atzīmētas četras identiskas daļas. Tvertni sagriež asmeņos ar metāla šķērēm vai dzirnaviņām, nenogriežot līdz galam. Asmeņi malās nedaudz izliecas, līdz ar to palielinās griešanās ātrums.Asmeņiem neizmantojiet plānsienu skārda materiālus un neņemiet cinkotu trauku - šie materiāli var deformēties un uzkarst zem slodzes.
2. Tiek noteikts virziens, kādā skriemeļa griežas. Pagrieziet to pa labi un pa kreisi. Parasti skriemelis griežas pulksteņrādītāja virzienā, bet tas var būt arī pretēji pulksteņrādītāja virzienam.
3. Pievienojiet rotoru ģeneratoram. Izmantojot urbi, tvertnes apakšā un ģeneratora skriemelī tiek izveidoti caurumi. Tiem jābūt simetriskiem, lai asmeņu kustības laikā nerastos nelīdzsvarotība.Tvertni ar asmeņiem piestipriniet pie ģeneratora (trīs) ar atbilstoša diametra skrūvēm.
4. Iegūtā ierīce tiek novietota uz masta, kas izgatavots no uzkrātas vecās caurules. Ja 30 m attālumā no konstrukcijas atrodas ēkas, jāpalielina masta augstums. Vajag lai būtu 1 m augstāk par šīm ēkām, tad labāk darbosies vējdzirnavas, jo vējam nebūs šķēršļu. Mēs to salabojam ar metāla skavu.
5. Pēc tam tiek uzstādīta elektroinstalācija un samontēta slēgta ķēde. Visi kontakti ir savienoti ar atbilstošajiem savienotājiem. Elektroinstalācija ir piestiprināta pie masta.
6. Pēdējā posmā ir pievienots invertors, akumulators, instrumenti un apgaismojums. Savienojiet invertoru un akumulatoru ar kabeli (sekcija 3 mm kvadrātā un izmērs 1 metrs), un pārējām daļām pietiek ar 2 mm kvadrātveida diametru.

Ir gatavs paštaisīts vēja ģenerators no automašīnas ģeneratora.

Dizaina priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā visām ierīcēm, vēja ģeneratoram ir savas pozitīvās un negatīvās puses.

Ierīces apkope

Lai vējdzirnavas darbotos ilgus gadus un bez pārtraukuma, ir jāveic periodiska tehniskā kontrole un apkope.

1. Reizi 2 mēnešos tīriet, ieeļļojiet un noregulējiet strāvas savācēju.
2. Ja rotācijas laikā rodas vibrācija un nelīdzsvarotība, salabojiet asmeņus.
3. Reizi 3 gados krāsojiet metāla elementus ar pretkorozijas krāsu.
4. Pārbaudiet un noregulējiet masta enkurus un kabeli.

Ierīces efektivitāti ietekmē apgabals, kurā ir uzstādīts vēja ģenerators (tuksnesis, vēja klātbūtne). Bet jebkurā gadījumā šī no stacionāra barošanas avota neatkarīga enerģijas avota izmantošana nekad nebūs lieka.