Artykuł poświęcony jest tworzeniu osiowego generatora magnesów neodymowych z bezmetalowymi statorami. Wiatraki tego projektu stały się szczególnie popularne ze względu na rosnącą dostępność magnesów neodymowych.
Materiały i narzędzia użyte do budowy wiatraka tego modelu:
1) piasta samochodu z tarczami hamulcowymi.
2) wiertło z metalową szczotką.
3) 20 magnesów neodymowych o wymiarach 25 na 8 mm.
4) żywica epoksydowa
5) mastyks
6) Rura PVC o średnicy 160 mm
7) wyciągarka ręczna
8) metalowa rura o długości 6 metrów
Rozważ główne etapy budowy wiatraka.
Podstawą generatora była piasta samochodu z tarczą hamulcową. Ponieważ główna część produkcji fabrycznej będzie służyć jako gwarancja jakości i niezawodności. Piasta została całkowicie zdemontowana, łożyska w niej sprawdzone pod kątem integralności i nasmarowane. Ponieważ piastę usunięto ze starego samochodu, rdzę trzeba było oczyścić szczotką, którą autor posadził na wiertarce.
Poniżej znajduje się zdjęcie piasty.
Następnie autor przystąpił do instalowania magnesów na tarczach wirnika. Zastosowano 20 magnesów. Ponadto należy zauważyć, że w przypadku generatora jednofazowego liczba zaangażowanych magnesów jest równa liczbie biegunów; w przypadku generatora dwufazowego stosunek wyniesie od trzech do dwóch lub czterech biegunów do trzech cewek. Magnesy powinny być montowane na przemiennych biegunach. Aby zachować dokładność, musisz utworzyć szablon układu na papierze lub narysować linie sektorów bezpośrednio na samym dysku.
Powinieneś także oznaczyć magnesy na biegunach markerem. Możesz określić bieguny, przesuwając magnesy z jednej strony magnesu kontrolnego, jeśli są przyciągane - plus, odpychane - minus, najważniejsze jest to, że bieguny zmieniają się po zainstalowaniu na dysku. Jest to konieczne, ponieważ magnesy na tarczach powinny być przyciągane do siebie, a stanie się to tylko wtedy, gdy magnesy naprzeciw siebie będą miały inną biegunowość.
Magnesy przyklejono do dysków epoksydem. Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się żywicy poza granice dysku, autor wykonał krawędzie wzdłuż krawędzi za pomocą mastyksu, to samo można zrobić za pomocą taśmy samoprzylepnej, po prostu owijając koło w okrąg.
Rozważ główne różnice w konstrukcji generatorów jednofazowych i trójfazowych.
Generator jednofazowy wytworzy wibracje pod obciążeniem, co wpłynie na moc samego generatora.Konstrukcja trójfazowa pozbawiona jest takiej wady, dzięki której moc jest stała w dowolnym momencie. Wynika to z faktu, że fazy kompensują między sobą straty prądu. Według konserwatywnych szacunków autora projekt trójfazowy przewyższa projekt jednofazowy nawet o 50 procent. Ponadto, z powodu braku wibracji, maszt nie będzie dodatkowo kołysał się, dlatego podczas pracy wirnika nie będzie dodatkowego hałasu.
Obliczając ładunek 12. baterii, która rozpocznie się przy 100-150 obr / min, autor wykonał 1000-1200 zwojów w cewkach. Podczas nawijania cewek autor zastosował maksymalną dopuszczalną grubość drutu, aby uniknąć oporu.
Aby owinąć drut wokół szpul, autor zbudował maszynę domowej roboty, której zdjęcia przedstawiono poniżej.
Lepiej jest stosować cewki o kształcie elipsoidalnym, które pozwolą na przekroczenie ich przez większą gęstość pól magnetycznych. Wewnętrzny otwór cewki powinien być wykonany zgodnie ze średnicą magnesu lub większą. Jeśli je zmniejszysz, części przednie praktycznie nie uczestniczą w wytwarzaniu elektryczności, ale służą jako przewodniki.
Grubość samego stojana powinna być równa grubości magnesów zaangażowanych w instalację.
Forma stojana może być wykonana ze sklejki, chociaż autor zadecydował inaczej. Na papierze narysowano szablon, a następnie boki wykonano za pomocą mastyksu. Do wzmocnienia użyto również włókna szklanego. Aby żywica epoksydowa nie przykleiła się do formy, należy ją nasmarować woskiem lub wazeliną lub można użyć taśmy, folii, którą można później oderwać gotową formę.
Przed wylaniem cewek należy je dokładnie przymocować, a ich końce wyjąć z formy, aby następnie połączyć przewody gwiazdą lub trójkątem.
Po zmontowaniu głównej części generatora, autor zmierzył przetestował swoją pracę. Przy ręcznym obrocie generator generuje napięcie 40 woltów i natężenie prądu 10 amperów.
Następnie autor wykonał maszt dla generatora o wysokości 6 metrów. W przyszłości planowane jest zwiększenie wysokości masztu za pomocą grubszej rury co najmniej dwukrotnie. Że maszt był nieruchomy, podstawa zalana była betonem. Wykonano metalowy uchwyt do opuszczania i podnoszenia masztu. Jest to konieczne, aby mieć dostęp do śruby na ziemi, ponieważ wykonywanie napraw na wysokości nie jest szczególnie wygodne.
Ręczna wciągarka służy do podnoszenia masztu.
Śruba do samego generatora została wykonana z rury PCV o średnicy 160 mm.
Po zainstalowaniu i przetestowaniu generatora w standardowych warunkach autor dokonał następujących obserwacji: moc generatora osiąga 300 watów przy wietrze 8 metrów na sekundę. Następnie zwiększył moc generatora ze względu na metalowe rdzenie zainstalowane w cewkach. Śruba zaczyna się z prędkością dwóch metrów na sekundę.
Ponadto autor zaczął ulepszać projekt w celu zwiększenia mocy generatora. Narysowano rdzenie magnetyczne z płyt, które następnie zainstalowano w konstrukcji. Z powodu ich instalacji pojawił się efekt klejenia, ale niezbyt silny. Śruba zaczyna się przy prędkości wiatru około dwóch metrów na sekundę.
Tak więc instalacja metalowych rdzeni zwiększyła moc generatora do 500 watów przy wietrze 8 metrów na sekundę.
W celu ochrony przed silnymi wiatrami zastosowano klasyczny składany obwód śruby napędowej.
Średnio generator jest w stanie wygenerować do 150 watów energii na godzinę, co służy do ładowania akumulatorów.