Pionowe turbiny wiatrowe zyskują coraz większą popularność. Głównymi zaletami pionowej konstrukcji jest dobra wydajność i niezawodność produktu. Ponadto pionowy generator wiatru jest znacznie łatwiejszy w montażu dom warunki.
Materiały i narzędzia użyte do stworzenia pionowego generatora wiatrowego:
1) paski blachy o długości 1160 mm
2) arkusze sklejki o grubości 10 mm
3) układanka
4) wiertarka
5) piasta samochodu
6) płynne paznokcie
7) klej epoksydowy
8) Drut miedziany o grubości 0,51 mm
9) śruby ze stali nierdzewnej
Rozważ główne cechy tego projektu i etapy jego budowy.
Na początek rozważ główne zalety tego projektu wiatraka.
Podczas instalacji tego projektu kierunek wiatru nie ma znaczenia, to znaczy nie ma potrzeby ustawiania turbiny wiatrowej w strumieniu powietrza. Ponadto ten wiatrak nie wymaga wysokiej lokalizacji, dlatego może być lżejszy i bardziej dostępny w celu konserwacji. Ponieważ konstrukcja zawiera mniej części ruchomych niż standardowa turbina wiatrowa, jest bardziej niezawodna. Optymalny profil zastosowanych łopat zwiększa efektywność generatora wiatrowego, a zastosowanie generatora prądu wielobiegunowego powoduje, że konstrukcja ta jest jeszcze mniej głośna.
Z tych powodów autor postanowił zrobić generator wiatrowy dokładnie o konstrukcji pionowej. I pierwszym krokiem postanowił wesprzeć ostrza. Podpory to dwa kółka tego samego rozmiaru. Autor postanowił zrobić je z tworzywa ABS. W tym celu wykonano oznaczenie koła na arkuszu plastiku, wzdłuż którego kontur autor wyciął je układanką. W tym wsporniku, który będzie górą, autor wykonał otwór o średnicy 300 mm.
Autor wykorzystał hub z samochodu jako hub. To w tym hubie przylega dolne podparcie wiatraka. Wykonano 4 otwory, które są niezbędne do połączenia części konstrukcyjnych.
Szczególną uwagę należy zwrócić na mocowanie ostrzy. Najlepiej użyć szablonu, aby umieścić każde ostrze pod odpowiednim kątem. Autor narysował oznaczenie na dolnej podporze wiatraka, tworząc regularną sześcioramienną gwiazdę, której kąty padają na krawędzie podpory wiatraka. Dokładnie takie same oznaczenia wykonano na górnym wsporniku wiatraka.
Do produkcji ostrzy autor wykorzystał paski cienkiej blachy. Szerokość paska ostrza powinna być nieco większa niż bok promienia gwiazdy.
Mocowanie ostrzy jest jednym z najbardziej wymagających etapów tworzenia takiego wiatraka. Dlatego znaczniki wykonane przez autora na obu podporach są tak ważne. Ostrze jest przymocowane pod dwoma kątami poniżej i powyżej, pod którymi należy go zgiąć, aby utworzyć ćwiartkę koła. Każde ostrze ustawia się na krawędziach promienia narysowanej gwiazdy na wspornikach konstrukcyjnych.
Ponadto autor zaczął tworzyć wirnik. Podstawa do niego o średnicy 400 mm została przetarta z blachy ze sklejki o grubości 10 mm. Trwałe magnesy neodymowe o wysokiej indukcyjności zostały przymocowane wzdłuż zewnętrznego promienia tego koła. Magnesy przymocowano za pomocą płynnych gwoździ i kleju epoksydowego. Autor zastosował 12 takich magnesów ułożonych zgodnie z numerami na tarczy zegarka. Aby zachować polaryzację, magnesy zostały oznaczone markerem. Zanim magnesy zostały przymocowane za pomocą kleju epoksydowego, autor zabezpieczył je przekładkami wykonanymi z drewnianych klinów, co pomogło utrzymać dokładne zamocowanie magnesów.
Autor wykonał drugą część w ten sam sposób, pozostawiając różnicę tylko w polaryzacji magnesów, która powinna być przeciwna do polaryzacji każdego magnesu na pierwszym wirniku.
Po stworzeniu wirnika autor przystąpił do produkcji stojana z 9 cewek indukcyjnych. Cewki są ułożone w trzy kolejne grupy, których koniec jest połączony z początkiem następnej. cewki są umieszczone symetrycznie na wierzchołkach trzech trójkątów wpisanych w okrąg. cewki uzwojenia składają się z drutu miedzianego o grubości 0,51 mm. 320 zwojów takiego drutu zużyto na każdą cewkę.
Przy takim podejściu napięcie na wyjściu generatora powinno wynosić 100 V przy prędkości turbiny około 120 na minutę. Możesz wyregulować napięcie wyjściowe, zmniejszając lub dodając liczbę zwojów w cewkach generatora lub zmieniając średnicę drutu, który służy do uzwojenia stojana. Ważne jest, aby obserwować kierunek uzwojenia, a także zaznaczyć jego koniec i początek. Klej epoksydowy nakłada się na zewnętrzny zwoj, a taśmę elektryczną nawijano w czterech miejscach, aby zapobiec rozwijaniu się cewek.
Powinieneś również zwrócić uwagę na kilka szczegółów. Końce cewek należy oczyścić z izolacji lakierniczej. Po lutowaniu wszystkie cewki są umieszczone na arkuszu kartonu lub papieru, gdzie są przymocowane taśmą, a wszystkie pola papieru oprócz centralnego są uszczelnione włóknem szklanym. Następnie wlewa się żywicę epoksydową z utwardzaczem. Wszystkie przewody uzwojenia muszą znajdować się na zewnątrz lub wewnątrz stojana, a otwory są wykonane w celu zamocowania wspornika w stojanie.
Po przygotowaniu wszystkich szczegółów autor przystąpił do złożenia całej konstrukcji razem. Aby to zrobić, na jednej osi znajdują się dolne wsporniki łopat, dysk z magnesami trwałymi, stojan i dolna podstawa wirnika z piastą.
Wszystkie elementy są przymocowane do wspornika za pomocą kołków. Dla lepszego kontaktu autor zastosował śruby ze stali nierdzewnej. Po zmontowaniu i naprawieniu wszystkich części okazał się gotowy wiatrak, który powinien być zainstalowany na otwartym terenie, gdzie energia wiatru jest największa. Umożliwi to generatorowi najbardziej wydajną pracę.