Autor od dawna interesował się generatorami wiatru i alternatywną energią, dlatego postanowił spróbować zbudować własny wiatrak.
Aby stworzyć ten wiatrak, autor potrzebował następujących materiałów:
1) sklejka
2) żywica epoksydowa
3) magnesy neodymowe
4) super klej
5) drut 0,7 mm
6) Rura PCV o średnicy 110 mm
7) różne narzędzia od wyrzynarki do tokarki.
8) przyrządy pomiarowe
Rozważmy bardziej szczegółowo etapy tworzenia tego wiatraka.
Na początek autor postanowił przeczytać artykuły w Internecie skierowane do budynek wiatraki tematyczne.
Podstawę wybrano dla najprostszej konstrukcji turbiny wiatrowej na generatorze osiowym z magnesami neodymowymi i rozrusznikiem tarczowym. Takie generatory są dość łatwe do wyprodukowania w porównaniu z innymi możliwymi schematami, a także mają tę zaletę, że działają bez przyklejania.
Autor postanowił wykonać ogon swojego generatora ze standardową funkcją składania przy silnym wietrze, który ochroni wiatrak, usuwając śrubę spod wiatru. W przypadku generatora autor postanowił zamówić wszystkie niezbędne szczegóły za pośrednictwem sklepów internetowych. Magnesy neodymowe zakupiono w ilości 24 sztuk, po 12 na każdy dysk przyszłego wirnika.
Autor postanowił zrobić stojan w trzech fazach. W tym celu cewki uzwojono drutem o grubości 0,7 mm. Następnie cewki zostały połączone fazowo, a autor postanowił połączyć końce faz z gwiazdą. Po złożeniu sam stojan został zalany żywicą epoksydową.
Aby zdobyć dyski dla wirnika, autor skorzystał z usług tokarza, który wykonał niezbędne części.
Autor postanowił naprawić magnesy za pomocą super kleju i zdecydował, że taki łącznik będzie wystarczający i nie zaleje go żywicą epoksydową. Po zmontowaniu generatora autor pomyślał o stworzeniu śruby do wiatraka. Ponieważ ta część okazała się dla niego najtrudniejsza i niezrozumiała, postanowił wykonać środkową wersję rury PVC o średnicy 110 mm. W rzeczywistości istnieje wiele konstrukcji śrub do generatorów wiatrowych i wiele zależy od tego, jak bardzo ta śruba będzie pasować do tworzonego generatora.
Następnie gotowy generator został zainstalowany na maszcie o wysokości około 4 metrów. Jednak po wstępnych testach autor stwierdził, że siła wiatru na takiej wysokości nie jest wystarczająca, możliwe jest, że wady konstrukcji śruby wpłyną na jej działanie. Ale ponieważ autor postanowił później zrozumieć tworzenie ostrzy i śrub, po prostu podniósł wiatrak o cztery metry wyżej. W rezultacie wiatrak o wysokości ośmiu metrów zaczął wytwarzać następujące wskaźniki energii elektrycznej. Prąd zwarciowy bez obciążenia przy prędkości wiatru 5 m / s wynosił około 13 V i 1 A, przy wzroście wiatru do 10 m na sekundę, napięcie wzrosło do 20 V, a natężenie prądu do 3 A, przy 15 m / s, generator wytworzył napięcie 30 V.
Na tym jednak się nie skończyło, a przy silniejszym wietrze śruba nie mogła wytrzymać obciążenia i rozproszyła się na wióry. Dlatego autor musiał usunąć generator. Podczas gdy generator został usunięty, autor postanowił jednocześnie zmierzyć jego rzeczywiste wskaźniki na ziemi, przewijając generator do obciążenia do 2,1 oma, rezystancja każdej fazy wynosi 2 Ω. Autor zmierzył obroty za pomocą obrotomierza. Uzyskano następujące wyniki pomiaru: 160 rpm było napięciem 4 V i siłą prądową 1,23 A, następnie 280 rpm okazało się 6 woltów i 2,3 A, 320 rpm 8 V i 3,23 A, 670 rpm 12 V i 5.8 A.
Niestety autor nie był w stanie osiągnąć wyższych obrotów, ponieważ nie było mechanizmu promocji generatora, wszystkie poprzednie kroki wykonano ręcznie. Ale ogólnie wskaźniki te dają przybliżone wyobrażenie o mocy tego generatora.
Następnie autor zaczął produkować nową śrubę. Tym razem autor postanowił zrobić śrubę z dwóch ostrzy, ponieważ taka opcja powinna być bardziej zaradna. Wykonano również składany ogon, aby usunąć śmigło i chronić je przed silnymi wiatrami, aby nie powtórzył losu swojego poprzednika. Następnie cała konstrukcja została ponownie zainstalowana na maszcie.
Piasta i koła są obrabiane maszynowo. Możesz również użyć gotowych piast, na przykład samochodowych (dla dużych generatorów), lub na przykład piasty rowerowej lub czegoś innego.
Autor wykonał formularz dla stojana ze sklejki
Autor naprawił cewki stojana, aby się nie poruszały, koło wykonane z włókna szklanego jest umieszczone na dole formy, będzie również na górze, to jest dla siły stojana
Nawiasem mówiąc, gotowy generator, w przeciwieństwie do generatorów z żelaznymi stojanami, taki generator nie ma przyczepności, a śruba zaczyna się obracać z prawie 2 m / s
Trójłopatowa śruba generatora została wykonana „na oko”, działała dobrze, dopóki się nie rozproszyła, nie mogąc wytrzymać silnych wiatrów
Aby uzyskać lepszy powrót wiatru, śruba musi być specjalnie zaprojektowana dla generatora, zwłaszcza śrub o dużej prędkości
Takie wiatraki są wykonane bardzo prosto, zauważa autor, nawet nieprzygotowanej osobie udało się po raz pierwszy stworzyć działający generator o mocy 20 watów / h przy wietrze 10 m / s. Ponadto autor pracował nad poprawą swoich cech.