Aby napędzać generator wiatru, wytwarzana jest turbina typu wirnikowego o pionowej osi obrotu. Ten typ wirnika jest bardzo silny i trwały, ma stosunkowo niską prędkość obrotową i może być łatwo wyprodukowany dom warunki bez przegubu Cardana z profilem aerodynamicznym skrzydła i inne problemy związane z produkcją śmigła dla generatora wiatrowego z poziomą osią obrotu. Co więcej, taka turbina działa prawie bezgłośnie i niezależnie od tego, gdzie wieje wiatr. Praca jest praktycznie niezależna od turbulencji i częstych zmian siły i kierunku wiatru. Turbina charakteryzuje się wysokimi momentami rozruchowymi, działającymi przy stosunkowo niskich prędkościach. Wydajność tej turbiny jest niewielka, ale wystarczająca do zasilania urządzeń małej mocy, wszystko opłaca się prostotą i niezawodnością konstrukcji.
Generator elektryczny
Jako generator stosuje się zmodyfikowany kompaktowy rozrusznik samochodowy na stałe. Moc generatora: prąd przemienny o mocy 1,0 ... 6,5 W (w zależności od prędkości wiatru).
Wariant konwersji rozrusznika na generator opisano w artykule: Alternator od rozrusznika
Robienie turbiny wiatrowej
Ta turbina wiatrowa jest praktycznie bezwartościowa i łatwa w produkcji.
Konstrukcja turbiny składa się z dwóch lub więcej półcylindrów zamontowanych na pionowym wale. Wirnik obraca się z powodu różnej odporności na wiatr każdego z łopat skierowanych na wiatr o różnych krzywiznach. Wydajność wirnika jest nieznacznie zwiększona ze względu na centralną szczelinę między łopatkami, ponieważ pewna ilość powietrza dodatkowo oddziałuje na drugie łopatki, gdy opuszcza pierwszą.
Generator jest zamocowany na stojaku dla wału wyjściowego, przez który wychodzi drut z odbieranym prądem. Ta konstrukcja eliminuje kontakt ślizgowy do usuwania prądu. Wirnik turbiny jest zamontowany na obudowie generatora i zamocowany na wolnych końcach kołków montażowych.
Tarcza o średnicy 280 ... 330 mm lub kwadratowa płyta wpisana w tę średnicę jest wycinana z blachy aluminiowej o grubości 1,5 mm.
Jeśli chodzi o środek tarczy, pięć otworów jest oznaczonych i wywierconych (jeden w środku i 4 w rogach płyty) do zainstalowania łopat i dwa otwory (symetryczne do środkowego) do zamocowania turbiny do generatora.
W otworach znajdujących się w rogach płyty instalowane są małe rogi z aluminium o grubości 1,0 ... 1,5 mm do mocowania ostrzy.
Wykonujemy łopatki turbin z puszki o średnicy 160 mm i wysokości 160 mm. Słoik jest cięty wzdłuż osi na pół, co daje dwa identyczne ostrza. Krawędzie puszki po cięciu, o szerokości 3 ... 5 mm, są wygięte o 180 stopni i zaciśnięte w celu wzmocnienia krawędzi i wyeliminowania ostrych krawędzi tnących.
Oba łopatki turbiny, od strony otwartej części puszki, są połączone zworką w kształcie litery U z otworem pośrodku. Mostek tworzy szczelinę o szerokości 32 mm pomiędzy środkową częścią łopat, aby zwiększyć wydajność wirnika.
Po przeciwnej stronie puszki (na dole) ostrza są połączone zworką o minimalnej długości. W tym przypadku zachowana jest szczelina o szerokości 32 mm na całej długości ostrza.
Zmontowany blok ostrzy jest montowany i montowany na dysku w trzech punktach - dla centralnego otworu skoczka i wcześniej zainstalowanych aluminiowych narożników. Łopatki turbiny są przymocowane do płyty ściśle jedna względem drugiej.
Aby połączyć wszystkie części, możesz użyć nitów, śrub samogwintujących, połączenia śrubowego M3 lub M4, kątowników lub zastosować inne metody.
Generator jest zainstalowany w otworach po drugiej stronie dysku i przymocowany za pomocą nakrętek na wolnych końcach kołków montażowych.
Aby zapewnić niezawodne samoczynne uruchomienie generatora wiatrowego, konieczne jest dodanie drugiej podobnej warstwy łopat do turbiny. W tym przypadku ostrza drugiego poziomu są przesunięte wzdłuż osi względem ostrzy pierwszego poziomu o kąt 90 stopni. Rezultatem jest wirnik z czterema łopatkami. Zapewnia to, że zawsze jest co najmniej jedno ostrze, które jest w stanie złapać wiatr i dać turbinie impuls do obrotu.
Aby zmniejszyć rozmiar generatora wiatrowego, drugi poziom łopatek turbiny można wykonać i zamocować wokół generatora. Produkujemy dwa ostrza o szerokości 100 mm (wysokość generatora), długości 240 mm (podobnej do długości pierwszego ostrza) z blachy aluminiowej o grubości 1,0 mm. Zegnij ostrza wzdłuż promienia 80 mm, podobnie jak ostrza pierwszego poziomu.
Każde ostrze drugiego (niższego) poziomu jest mocowane za pomocą dwóch rogów.
Jeden jest zainstalowany w wolnym otworze na obwodzie dysku, podobnie jak mocowanie ostrzy górnego poziomu, ale z przesunięciem o 90 stopni. Drugi narożnik jest przymocowany do sworznia zainstalowanego generatora. Na zdjęciu, dla jasności, montaż ostrzy niższego poziomu, generator został usunięty.
W celu uzyskania wytrzymałości konstrukcyjnej, po ogólnym montażu, oba ostrza dolnej warstwy, przez otwory w dolnej części ostrzy, są dodatkowo przyciągane do generatora za pomocą zacisku drutowego.
Po złożeniu turbiny i zainstalowaniu jej w generatorze ten projekt okazał się:
Testy przeprowadzone w naturze wykazały, że konstrukcja generatora wiatrowego jest funkcjonalna, ale nie zaczyna się dobrze przy niskich prędkościach wiatru. Dlatego na górnym poziomie łopatek turbiny, oprócz dwóch dostępnych, dodawane są dwa kolejne łopaty (podobne do istniejących) lub z blachy aluminiowej o grubości 1,0 mm, podobnej konstrukcji i wielkości. Noże niższego poziomu są nieco wydłużone, aby zwiększyć początkowy moment obrotowy.
Film z pracy turbiny wiatrowej