Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками

f2596845b3c03c5301cc19fee0be3a68-3066754 Сделай сам
Содержание
  1. Как изготовить ветрогенератор из обычного автомобильного генератора. Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками
  2. Как выбрать конструкцию ветрогенератора
  3. Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками?
  4. Рекомендации по проведению манипуляций
  5. Как исключить ошибки?
  6. Технология проведения работ
  7. Работа над ротором
  8. Советы по работе с бандажом
  9. Рекомендации по работе с валом и втулкой
  10. Испытание генератора
  11. Нюансы проведения работ
  12. Как выбрать между роторным и барабанным ветрогенератором?
  13. Координаты для вырезания лопасти из трубы
  14. Эксплуатация и безопасность
  15. Мачта
  16. Фото-пример сборки ветряка по шагам
  17. Агрегат аксиального типа
  18. Установка магнитов
  19. Выбор типа генератора
  20. Изготовление катушек
  21. Финальный этап сборки
  22. Как происходит процесс переделки автомобильного генератора в ветрогенератор
  23. Составные части ветрогенератора
  24. Как изготовить ротор
  25. Ветряная электростанция из автомобильного генератора: преимущества и недостатки
  26. Как получить ветряное колесо
  27. Ветрогенератор своими руками: вопросы и решения
  28. Основные проблемы и распространённые ошибки
  29. Генератор для ветряка своими руками: видео
  30. Пошаговое описание процесса переделки
  31. Изготовление лопастей ветрогенератора
  32. Можно ли применить автомобильный генератор
  33. Достоинства и недостатки автомобильного генератора
  34. Подготовительные мероприятия перед работой
  35. Как устроена ветровая электростанция
  36. Технология сборки

Как изготовить ветрогенератор из обычного автомобильного генератора. Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками

Как выбрать конструкцию ветрогенератора

Чтобы изготовить хороший ветряк, необходимо внимательно подойти к выбору его конструкции. Данное устройство может иметь два варианта размещения оси. Лучше всего, когда она будет иметь горизонтальное положение. Это поможет существенно снизить расходы и повысить КПД ветряка.

Вертикальные роторы преимущественно устанавливают снизу, что объясняется их большим весом и габаритами. В таком положении не наблюдается большой скорости ветра, что уменьшает продуктивность агрегата как минимум в 8 раз. Иногда такой вариант конструкции более предпочтителен из-за нескольких причин:
Устройство вертикального ветряка

  • низкий уровень шума;
  • удобство и простота эксплуатации;
  • безопасность (низкие стартовые скорости);
  • не нужно выполнять ориентации на ветер, что не менее удобно.

Для увеличения производительности ветрогенератора вертикального типа его дополнительно оснащают специальными направляющими. В таком случае исключается разрушение прибора от сильного веса. Единственный недостаток подобного решения, сложная схема изготовления.

Для ветряков из автомобильного генератора чаще всего выбирают три лопасти. Такая конструкция обеспечивает максимальную скорость вращения и минимальный уровень шума. При большой силе ветра они могут разрушиться, но при обычных условиях этого не случиться. При необходимости можно изменить угол поворота лопастей, что поможет избежать аварии и уменьшить уровень шума.

Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками?

Домашний уют 30 декабря 2015

Если вы желаете изготовить ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то необходимо будет подготовить все инструменты и материалы, а также ознакомиться с методикой проведения работ.

Довольно часто проведение такого рода работ не отнимает у мастера много сил и времени, а вот услугами токаря, возможно, придется воспользоваться. Это утверждение, конечно же, верно только в том случае, если вы сами не являетесь профессионалом в данной области.

Как бы то ни было, специалист данного профиля будет выполнять минимальное количество манипуляций, именно поэтому проведением остальных работ вы сможете заняться самостоятельно. В итоге удастся получить конструкцию с длительным сроком эксплуатации.

Рекомендации по проведению манипуляций

Для проведения работ можно использовать генератор 95А на 12 В. На первом этапе рекомендуется удалить обмотку возбуждения и электронные схемы управления. Теперь можно изъять обмотку, а на ее место поместить кольцевые ферромагниты в количестве 3 штук, размер каждого из которых должен составить 85 x 35 x 15 миллиметров. Эти элементы нужно позаимствовать от громкоговорителей.

Как исключить ошибки?

Установку следует произвести внутри так называемых крабов, после манипуляций они станут хорошо притягивать железные элементы. Для того чтобы исключить данное явление, нужно насадить все на металлический вал. Обусловлено это тем, что вал зашунтировал через себя магнитные силовые линии. Если вы решили выполнить ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то, возможно, придется заказать новый вал из материала, который не имеет отношения к магниту. Для вытачивания вала можно отыскать кусок титанового стержня. После этого ротор должен заработать исправно. Если генератор на 600 оборотов в минуту будет выдавать всего лишь 4 В без нагрузки, то придется подвергнуть статор перемотке.Читайте также:  Бюджетные септики для дачи без откачки: сравнительный обзор лучших производителей на рынке

Технология проведения работ

Мастер должен увеличить число витков в 5 раз, это позволит уменьшить диаметр провода. На холостых оборотах напряжение будет равно 20 В. Если произвести загрузку с помощью электрической лампочки, позаимствованной от автомобильной фары на 60 свечей, то вольтметр покажет 12 В, тогда как амперметр — 5 А. Если вам покажется незначительным, что 1,3-киловаттный генератор выдает 60 ватт, можно использовать редуктор. Это обусловлено тем, что 600 оборотов в минуту является слишком маленьким показателем для сравнения с генератором автомобиля. Мощность будет расти пропорционально по отношению к количеству оборотов. Если удастся приобрести неодимовые магниты, размер которых составит 50 x 20 x 5 миллиметров, в количестве 12 штук, то можно изготовить новый ротор.

Работа над ротором

Если вы решили сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то сможете изготовить ротор. Для этого нужно подготовить лом алюминия, в качестве которого способны выступить старые поршни от двигателя внутреннего сгорания. В стальной кружке можно переплавить лом алюминия, а из полученной болванки — выточить основание ротора, этот элемент можно будет насадить на старый вал от первого ротора. С одной стороны следует оставить бортик, ширина которого составит 8 миллиметров, а остальной алюминий нужно снять резцом, углубившись на такое расстояние, которое будет равно габаритам магнитов и металлического бандажа. К данным параметрам необходимо будет добавить по 5 миллиметров.

Советы по работе с бандажом

Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками с легкостью может быть изготовлен. Бандаж легко выполнить из кусков стальной трубы, диаметр которой должен составить 100 миллиметров. Данную заготовку следует насадить до упора в бортик на основание. На бортики мастер должен нанести разметку, которая будет представлена 12 секторами. Магниты должны быть зафиксированы клеем на металлический бандаж, при этом стоит придерживаться ранее выполненной разметки. Использовать нужно клей «Секунда», чередуя при этом полярность. Магниты после обматываются вощеной бумагой, а сверху усиливаются скотчем с таким расчетом, чтобы клейкая лента прилипла к бортику. Вы должны будете подготовить эпоксидный клей, аккуратно залив его в пространство между магнитами. После того как состав затвердеет, нужно сбалансировать положение ротора на параллельных металлических линейках, которые должны быть зажаты горизонтально в тиски через обрезок доски. На эти элементы будет опираться ротор своим валом, катаясь, словно по рельсам. Важно учесть, что дисбаланса при этом быть не должно.

Рекомендации по работе с валом и втулкой

Если вы задумались о том, как сделать ветряк из автомобильного генератора, то должны учесть, что диаметр вала должен быть эквивалентен 20 миллиметрам. На конце данной заготовки должна быть резьба и шпонка. Между подшипником и пропеллером генератора установлена двухступенчатая распорная втулка, наружный диаметр должен оказаться максимально возможным, только так к торцу будет хорошо прижиматься пропеллер. За подшипником внутри генератора должна находиться распорная втулка, которую нужно упереть в ротор, а точнее в болванку. После того как вы соберете генератор, может оказаться, что магнитное залипание чрезмерно велико, при этом повернуть ротор механически будет достаточно сложно, несмотря на то что магниты наклеены с незначительным перекосом.

Испытание генератора

Своими руками ветряк из автомобильного генератора выполнить достаточно просто, испытать генератор можно будет на токарном станке. Если все хорошо, то результаты должны обрадовать. При количестве оборотов в минуту в 125 он будет выдавать 15,5 вольта, тогда как при 630 оборотах без нагрузки этот показатель составит 85,7 вольта. Если речь идет о нагрузке на нихромовую проволоку при 630 оборотах в минуту, то вольтметр будет показывать 31,2 вольта, тогда как амперметр — 13,5 ампера. Таким образом, мощность будет равна 421,2 ватта. Это указывает на то, что неодимовые магниты работают в 7 раз более эффективно, чем ферритовые.

Нюансы проведения работ

Когда изготавливается ветрогенератор своими руками, может возникнуть необходимость перемотать статор большим диаметром проволоки, чтобы уменьшить напряжение. Для уменьшения магнитного залипания между статором и ротором можно перебрать пластины статора. Стоит учесть, что работа эта является очень кропотливой.

С помощью углошлифовальной машинки можно избавиться от швов, молотком и ножом следует отделить каждую пластину. Если вы решили выполнить ветрогенератор своими руками, то в работе может понадобиться плоская наковальня, на которой можно будет произвести выравнивание легкими ударами с помощью резинового молотка.

Как только удастся разделить пластины, можно воспользоваться помощью токаря, заказав выточку оснастки для сборки. Оснастка имеет в своем составе цилиндр, диаметр которого эквивалентен тому же показателю, свойственному пластинам. По цилиндру будет свободно скользить второй фланец.

Во фланцах нужно проделать два противоположно расположенных отверстия, диаметр каждого из которых составит 6 миллиметров. Они необходимы для установки направляющих стержней. Последние должны обладать диаметром в пределах 5 миллиметров.

Самодельный ветрогенератор из автомобильного генератора мастер может начать собирать на оснастке, надевая ее на цилиндр таким образом, чтобы стержни оказались внутри противоположно расположенных пазов. После проведения сборки стержни можно наклонить в разные стороны до упора, зажимая пластины с помощью струбцин в количестве 4 штук. Перекос должен составить 13 миллиметров при высоте набора пластин в 36 миллиметров.

Как выбрать между роторным и барабанным ветрогенератором?

Ветрогенератор своими руками может быть выполнен на основе барабанной или роторной конструкции. Коэффициент съема воздушных масс будет всегда ниже у барабанных конструкций по сравнению с пропеллерными.

Если же попытаться приблизить данный параметр, то устройство получится довольно сложным. При этом никак не избежать чрезмерных финансовых затрат при одинаковой мощности. Помимо прочего у барабанного агрегата должна быть очень сложная система защиты, которая исключает разнос.

Ввиду этого мастера довольно часто отказываются от данного элемента в конструкции.

Координаты для вырезания лопасти из трубы


Скриншот из программки для расчёта лопастей из ПВХ труб Кстати его можно вырезать и из110-й трубы, просто в полтора раза уменьшить размеры, и винт будет прекрасно работать. Но 110-я труба имеет толщину стенки всего 3.2 мм, и на сильном ветру будет проявляться так называемый флаттер — рычание винта на больших оборотах из за прогиба лопастей, поэтому лучше делать из160-й трубы с толщиной стенки 4,9мм, с ней эффект флаттера не наблюдается.
Ниже новые фотографии моего генератора, от скуки решил поэкспериментировать с магнитами ротора, и заодно сделать фотографии ветрогенератора.

Эксплуатация и безопасность

Ветрогенератор из автомобильного генератора, как и все технические устройства, требует периодического контроля и обслуживания. Можно выделить следующие необходимые операции при эксплуатации ветрогенератора:

  • Уделяйте внимание состоянию токосъёмника. Раз в несколько месяцев щётки генератора требуется чистить, смазывать и регулировать;
  • Обязательно проводить ревизию крепления мачты к фундаменту, а также состояние растяжек;
  • Если появляются какие-то мелкие неисправности лопастей, их нужно тут же устранять. Кроме того, нужно проводить постоянный контроль балансировки лопастей;
  • Подшипники генератора и поворотных механизмов требует регулярной смазки;
  • Один раз в 3─4 года металлические элементы ветрогенератора следует перекрашивать;
  • Один раз в полгода следует проверять изоляцию электрооборудование и проводки.

Мачта

В качестве мачты самодельный ветрогенератор из автомобильного генератора может иметь самые разные конструкции и материалы. Те, кто изготавливает ветряную станцию своими руками, часто используют в качестве мачты использованные водопроводные трубы. При этом стоит учесть, что длина трубы должна быть не менее 7 метров, а её диаметр примерно 3 дюйма. Если рядом с местом установки ветряной станции имеются жилые помещения, то высоту мачты следует увеличить.



Чтобы гарантировать эффективную работу ветрогенератора, его лопасти должны быть подняты выше всех окружающих препятствий, как минимум на 1 метр. Мачта устанавливается на растяжки, а её основание и места закрепления растяжек заливаются бетоном. Растяжки представляют собой оцинкованный трос и хомуты с болтами. Диаметр троса для растяжек следует брать не менее 6 мм. Поскольку вся конструкция получается довольно тяжёлой, может понадобиться какой-нибудь подъёмник для установки её на высоте.
 

Фото-пример сборки ветряка по шагам

Рассмотрим пример сооружения ветряка на 24 В, собранного на базе автомобильного генератора. Самоделка начинает стабильно работать при силе ветра 5 м/с. В средне-ветреную погоду с порывами от 15 м/с установка поставляет от 8 до 11 А, в дни с сильными ветрами КПД увеличивается. Мощность не более 300 Вт.Галерея изображенийФото из На каждый полюс ротора ( их 24 штуки) устанавливаем и заливаем эпоксидной смолой по два магнита размером 20×5×5ммСтарый автомобильный генератор перед сборкой самоделки надо очистить от ржавчины. Желательно покрасить краской по металлу, исключающей дальнейшее ржавлениеСтатор перед последующей сборкой перематываем. Для перемотки используем провод сечением 0,56 мм. Наматываем в зависимости от числа катушек, число витков от 33 до 39Закрепляем подготовленный к работе генератор на выполненной из профиля металлической раме. Ее тоже нужно покраситьПо размеру генератора вырезаем треугольную алюминиевую деталь, к которой будут крепиться лопасти. В примере их вырезали из остатков канализационной ПВХ трубыДля защиты деталей генератора от воздействия внешней среды заливаем перемотанный статор эпоксидной смолой. После застывания окрашен краской, оберегающей от появления ржавчиныТрадиционное для автогенераторов соединение, выполненное в форме треугольника, переделываем в звезду. От нее отводим три проводника к диодному мостуСобираем самодельный ветрогенератор. К его валу, выполненному из металлической трубы, крепим подшипники и деталь, на которой болтами зафиксированы лопастиШаг 1: Заливка магнитов на роторе эпоксидкойШаг 2: Чистка ротора от ржавчины и окисловШаг 3: Перемотка статора автомобильного генератораШаг 4: Фиксация генератора на металлической рамеШаг 5: Подготовка лопастей с крепежной детальюШаг 6: Обработка деталей генератораШаг 7: Соединение проводки звездойШаг 8: Установка лопастей самодельного ветряка

Фактически вся работа выполнена, остается соединить разрозненные компоненты полезной в быту установки:Галерея изображенийФото из Для защиты ветрогенератора от перегрева и перегрузок соединяем его с контроллеромДля того чтобы ветрогенератор активно реагировал на порывы ветра с разных сторон, сооружаем хвостовую часть. Его лопасть делаем из жестиЛопасть, изготовленную для хвостовой части, фиксируем на планке, играющей роль хвостаУстанавливаем ветряк на мачту и проверяем его работоспособностьШаг 9: Установка контроллера ветрогенератораШаг 10: Устройство хвостовой части ветрякаШаг 11: Крепление лопасти к хвостуШаг 12: Проверка работоспособности ветряка

Сооруженная своими руками установка развивает 24 В, применять ее можно для зарядки аккумуляторов мобильной техники и для поставки энергии в линии освещения с энергосберегающими светильниками.

Агрегат аксиального типа

Так как рынок насытился неодимовыми магнитами, стоимость этих изделий значительно снизилась. В результате можно на их основе собрать эффективный ветряк. Основой аксиального генератора станет ступица с тормозными дисками от машины. Перед началом работ ее необходимо очистить, проверить и смазать подшипники, а также покрасить.

Установка магнитов

Всего потребуется около 20 магнитов размера 20х8 мм. При желании можно использовать и большее количество этих изделий. Однако в такой ситуации следует руководствоваться двумя правилами:

  • Если генератор будет однофазный, то число магнитов должно соответствовать количеству полюсов.
  • Для трехфазного устройства следует придерживаться соотношения полюсов и катушек соответственно 2/3 или 4/3.

Магниты просто наклеиваются на диски ротора, но при этом их полюса должны чередоваться. Чтобы все сделать правильно, стоит предварительно изготовить шаблон-шпаргалку. Предпочтение следует отдать магнитам прямоугольной формы, так как при работе они создают магнитное поле по всей длине. Также следует отметить, что противостоящие магниты должны иметь разные полюса.

Выбор типа генератора

При сравнении одно- и трехфазного устройства, предпочтительнее выглядит второе. Одним из основных недостатков однофазного генератора являются вибрации, возникающие при работе. Причина их появления кроется в разнице амплитуд тока, так как его отдача происходит неравномерно. Благодаря компенсации фаз в трехфазной модели, поддерживается постоянная мощность.








Кроме этого отдача однофазного устройства примерно на 50% меньше. На этом преимущества 3-фазного генератора не заканчиваются. Так как при его работе не возникает вибрация, то шумовые показатели всей ветряной установки будут существенно ниже. При этом не стоит забывать и об увеличении срока эксплуатации, если выбор пал на трехфазную модель генератора.

Изготовление катушек

В создаваемом ветряке процесс зарядки батареи должен стартовать при частоте вращения ротора в 100−150 об/мин. Таким образом, общее число витков на всех катушках находится в диапазоне 1000−1200.Если эти цифры разделить на количество используемых катушек, то можно рассчитать число витков на каждой из них.

Следует помнить, что благодаря увеличению количества полюсов можно повысить мощность всей установки при работе на низких оборотах. На характеристики самодельного генератора серьезное влияние оказывает не только количество магнитов, но и их толщина. Общую мощность генератора можно рассчитать опытным путем. Для этого после изготовления одной катушки ее следует прокрутить в устройстве и измерить напряжение на определенном количестве оборотов без нагрузки.

Дальнейшие расчеты достаточно просты. Можно предположить, что при сопротивлении в 3 Ом на 150 об/мин на выходе получилось 27 В. Если из этого значения вычесть номинальное напряжение аккумулятора (в этом случае 12 В), получится 15 вольт. Для определения силы тока полученный результат (15 В) необходимо разделить на сопротивление катушки (3 Ом), что дает 5 ампер. Катушки необходимо между собой закрепить неподвижно, а выведенные наружу концы фаз соединяются треугольником или звездой. После сборки генератора его стоит проверить на работоспособность.

Финальный этап сборки

Высота мачты в среднем должна составлять от 6 до 12 метров, а ее основание стоит забетонировать. Ветряк монтируется на верхней части мачты и для упрощения ремонтных работ стоит предусмотреть механизм ее подъема и спуска, который будет приводиться в движение с помощью ручной лебедки.

Для изготовления пропеллера отлично подойдет труба из ПВХ с диаметром в 160 мм. Выбор формы лопастей осуществляется опытным путем, а основной задачей на этом этапе является усиление крутящего момента при работе на низких оборотах. Чтобы уберечь винт от сильных порывов ветра, его стоит оснастить складным хвостом.

Как происходит процесс переделки автомобильного генератора в ветрогенератор

Поскольку стоимость промышленных ветряков высокая, лучше всего изготовить его самостоятельно. В этом деле пригодится автомобильный генератор, который может найтись практически у каждого автолюбителя. Подойдет даже неисправный агрегат, поскольку некоторые его детали могут еще работать.

Чтобы получить хороший ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, необходимо правильно переделать такое устройство. В противном случае оно не обеспечит необходимых оборотов и окажется неэффективным. Для получения ветряка необходимо приобрести или найти некоторые дополнительные устройства:

  • контроллер;
  • инвертор;
  • АКБ.


Учитывая конструкцию самодельного ветряка, понятно, что он будет стоить недешево. Нужно не забывать о том, что во время его работы необходимо периодически менять батареи

Составные части ветрогенератора

Чтобы сделать ветрогенератор, необходимо знать, из каких частей он состоит. Ветровой генератор состоит из следующих составляющих:
Устройство и конструкция ветрогенератора

  • инверторы;
  • мачта для установки;
  • ротор с лопастями;
  • электрогенератор;
  • автомобильный аккумулятор;
  • конвертер заряда;
  • электрический кабель, по которому передается электроэнергия.

В некоторых случаях возможно сделать ветрогенератор с мачтой, опускающейся при проведении профилактических либо ремонтных работ аппаратуры. Ветряк большой мощности рационально использовать в местности, где дуют постоянные ветра. Иначе ее окупаемость может затянуться на длительный срок.

Ветряная электростанция из автомобильного генератора имеет следующие технические характеристики:

  • максимальная мощность оборудования — 1500 Вт;
  • максимальное напряжение — 28 B;
  • наибольшая мощность тока — 54 A;
  • при правильной балансировке уровень шума составляет менее 57 децибел;
  • минимальная/максимальная скорость вращения — 1200/4500 об/минуту;
  • вес головки конструкции — не более 25 кг.


Конструкция и технические характеристики ветроэнергетической установки

Как изготовить ротор

При изготовлении ветрогенератора необходимо учесть, что ротор автомобильного генератора оснащен обмоткой электромагнитного возбуждения. Если все делать своими руками, его конструкцию допускается упростить. Можно убрать коллектор, перемотать обмотки статора, что позволит трансформировать агрегат в тихоходный. Рекомендуется переделать железный ротор.
Схема ротора с обмоткой для самодельного ветряка

На вал ротора обязательно вытачивается немагнитная алюминиевая насадка. На нее устанавливают специальный бандаж из стальной трубы. Это необходимо делать с небольшим натягом. На поверхности бандажа делают разметку и при помощи суперклея устанавливают прямоугольники из неодимовых магнитов, придерживаясь чередования полюсов. Между данными элементами заливают эпоксидную смолу, что позволяет выровнять поверхность.

Такой ветрогенератор будет вырабатывать достаточное количество энергии только при частоте вращения 6000 оборотов за минуту. Чтобы сделать его продуктивным и при 600 об./мин., необходимо увеличить обмотку статора в пять раз. Одновременно необходимо уменьшить и само сечение привода.

Чтобы ветряк работал эффективнее, необходимо использовать самодельный генератор для ветряка, применяя неодимовые магниты. Их наклеивают на агрегат с небольшим перекосом, что предотвращает залипание. Лопасти данного ветряка должны иметь большой размер. Для уменьшения магнитного поля рекомендуется перебрать пластины статора, выровнять их, после чего собрать обратно.

Ветряная электростанция из автомобильного генератора: преимущества и недостатки

Самодельный ветрогенератор можно сконструировать из:

  • электродвигателя, демонтируемого с фрезерного станка;
  • роторной части шуруповёрта или дрели;
  • скутерных мотор-колёс;
  • компьютерного кулера;
  • двигателя от стиральной машины;
  • автомобильного генератора.

Последний вариант используется чаще всего, поскольку он имеет массу достоинств, а также для многих является наиболее доступным.

Преимущества ветряной станции на основе автомобильного генератора:

  • быстрота сооружения;
  • дешевизна;
  • ремонтопригодность;
  • тихая работа;
  • синхронность (выдаётся стабильное напряжение);
  • возможность использования стандартных аккумуляторов на 12 Вольт.

Что касается недостатков, их всего три:

  1. Такой вид ветрогенератора нуждается в высокой скорости, составляющей до 2000 оборотов в минуту, поэтому он менее надёжный, чем специализированные устройства.
  2. Гарантия на генераторы автомобиля составляет около 4000 часов работы. Учитывая это, несложно догадаться, что ветрогенератор потребует ежегодного ремонта. Однако в данном случае не придётся слишком тратиться, можно просто заменить устройство, вышедшее из строя.
  3. Многие генераторы обладают электромагнитным возбуждением, что снижает КПД (около 15% энергии приходится на катушку возбуждения).

Как получить ветряное колесо

Для изготовления ветрогенератора из автомобильного генератора своими руками необходимо сделать лопасти. Для этого используют трубы из пластика или дюраля. Их диаметр должен быть в 5 раз меньше от длины.

Трубу разрезают на четыре части и делают крыло из каждой. Края полученных лопастей необходимо скруглить и удалить все неровности.
Схема крепления лопаток ротора

Ветрогенератор своими руками: вопросы и решения

Выполнив все эти шаги, сбор конструкции ветрогенератора из генератора считается завершенным. Но еще существуют некоторые детали самого процесса, которые дадут о себе знать в процессе применения сконструированного устройства. Эти процессы непосредственно связаны с автоматикой, которая регулирует накопление и распределение энергии. К автоматическим устройствам относятся контролер заряда, инвертор тока и другие, которые являются неотъемлемыми частями всех ветрогенераторов.
Рассмотрим сооружение ветрогенератора на 24 В на основе автогенератора. Такая конструкция стабильно работает при силе ветра 5 м/с. При порывах ветра 15 м/с установка может давать от 8 до 11 А. Когда на улице дует сильный ветер, то коэффициент полезного действия конечно увеличивается. При этом мощность достигает не больше 300 Вт.

Собранная такая конструкция развивает 24 В. Ее спокойно можно применять с целью зарядки мобильных аккумуляторов, а также для поставки электроэнергии в линии, где проходит освещение.
Основные ошибки процесса сборки самодельного ветрогенератора.

Дело в том, что сборка ветрогенератора дома собственноручно будет иметь ошибки. Даже в промышленных конструкциях также они имеются. Но ошибки наоборот отлично помогают совершенствоваться, о чем свидетельствуют работающие бытовые самодельные конструкции.
Одной из часто допускающихся ошибок при конструировании ветрогенераторов для использования в быту, является отсутствие модуля торможения. Дело в том, что эта ошибка появляется в связи с тем, что в автомобильных генераторах просто нет в наличии этой детали. Поэтому обязательно конструкцию генератора следует доработать.

Выясняем: когда стоит устанавливать солнечные батареи и как быстро они окупаются?

Но есть такие конструкторы, которые не желают этого делать . И просто не устанавливают данную деталь, рассчитывая на то, что и так все получится. Но по итогу все происходит совершенно наоборот. При сильном ветре происходит раскручивание винта до высоких скоростей. В результате подшипники не справляются, что приводит к блокировке ротора.

Основные проблемы и распространённые ошибки

Главной проблемой, с которой сталкиваются создатели самодельных ВЭУ, является недостаточная мощность тока на выходе. Такое возможно, если при сборке использовался слабый генератор. До начала монтажа следует тщательно просчитать электрическую схему ветрогенератора

Если же узел собирается самостоятельно – с намоткой катушек – важно правильно вычислить диаметр проволоки и количество витков

Частые ошибки, которые допускают при сборке:

  1. Неправильный выбор материалов приводит либо к полному, либо к частичному разрушению. Чаще всего это происходит с пропеллером. Рекомендуется опираться на существующий опыт, полученный при создании работающих конструкций.
  2. Слабое укрепление мачты грозит обрушением ветрогенератора. Большинство мастеров применяет дополнительные растяжки, которые занимают дополнительную площадь, но зато гарантируют устойчивость ВЭУ.
  3. Отсутствие в генераторах механизма торможения приводит к преждевременному износу подшипников и посадочных мест, а также к перегреву всего узла при сильном ветре. В некоторых случаях возможно заклинивание вала.
  4. Проблемы с электрической частью возникают при нарушении правил сборки или использовании негодных комплектующих.


Если прибор собран правильно, проблем в его работе возникнуть не должно

На ВЭУ флюгерного типа, которые вращаются вокруг своей оси, обязательно устанавливать ограничитель, который предотвратит раскручивание во время сильного ветра.

Сделать ветряк самостоятельно – посильная задача для человека, умеющего пользоваться бытовым электроинструментом. В сети есть множество схем и конструкций, среди которых можно выбрать подходящий вариант для конкретной ситуации. Возможны комбинации ВЭУ с системами солнечных батарей, это сделает домашнюю энергосистему более эффективной.

Главный плюс самодельных устройств заключаются в том, что владелец прекрасно осведомлён об устройстве установки и способен в короткие сроки модернизировать её или произвести ремонт.

Генератор для ветряка своими руками: видео

Пошаговое описание процесса переделки


Переделывает автомобильный генератор за несколько доступных шагов

  • 1-й шаг. Изготовить новый вал из немагнитного материала, например, титана на подобии старого.
  • 2-й шаг. Перемотать статор автогенератора, увеличив количество витков в семь раз, а диаметр уменьшить. Это нужно, чтобы увеличить генерацию энергии на малых оборотах.
  • 3-й шаг. Изготовить новый ротор можно или из алюминиевого ведра, разделив на 4 лопасти, или вырезать из водопроводной трубы. Прикрепить к генератору болтами.
  • 4-й шаг. Установить бандаж, например, из трубы, и приклеить парное число неодимовых магнитов, чередуя полюса.

Изготовление лопастей ветрогенератора

Самодельные винты для ветрогенераторов небольшой мощности обычно делают из ПВХ труб 110, 160 мм. Я кстати делал ещё и из обычной оцинкованной жести диаметром до 1,2 м, но лучше трубы по прочности и простоте изготовления вроде ничего нет. Хотя можно изготовить деревянные лопасти, или стекло-пластиковые, или купить готовые подобранные под мощность и обороты генератора.
Винты для ветрогенераторов обычно рассчитывают так чтобы получить максимум мощности на определенных ветрах. От формы и геометрии лопасти сильно зависит так называемый КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра). Но в расчёты вдаваться не будем, так-как есть уже готовый рассчитанный винт из ПВХ трубы диаметром1,5 м. На фото данные для изготовления лопастей.

Можно ли применить автомобильный генератор

Одним из наиболее ответственных устройств, использующихся в ветрогенераторных установках, является генератор тока. Именно он преобразует вращение в электрический ток. От генератора зависит эффективность работы всей системы, выдаваемая мощность и стабильность подачи напряжения на приборы потребления.

Автомобильный генератор — это один из наиболее доступных вариантов конструкции. Однако, необходимо учитывать, что режим его работы в автомобиле весьма сильно отличается от условий использования в составе ВЭС.

Прежде всего, отличается скорость вращения ротора — в автомобиле она составляет от 4 до 6 тыс. об/мин, что значительно больше, чем способен обеспечить ветряк.

Для решения этой проблемы могут быть использованы два варианта:

Использование повышающего редуктора

Перемотка обмоток статора под малые обороты

Первый вариант используется редко.

Здесь несколько причин:

  • отсутствие подходящих устройств;
  • увеличение веса установки;
  • слишком слабое усилие на валу крыльчатки, не позволяющее вращать редуктор.

Примечательно, что эти причины присутствуют сразу все вместе, что делает использование редукторов нецелесообразным.Кроме этого, редуктор — сложный механизм, требующий обслуживания и ремонта. В суровых российских условиях он не способен работать без постоянного наблюдения, что делает его фактором риска и причиной лишних забот.

Гораздо проще сразу передавать вращение на ротор генератора, переделанного под малые обороты.

Достоинства и недостатки автомобильного генератора

К достоинствам автомобильного генератора в составе локальной ВЭС можно отнести:

  • готовое устройство, способное выполнять свои функции после небольшой модификации;
  • стабильное напряжение на выходе;
  • можно применять стандартные устройства без серьезных переделок или создания собственных конструкций;
  • наличие запчастей, высокая ремонтопригодность механизма.

Недостатками автомобильных генераторов следует считать:

  • устройство предназначено к работе на высоких скоростях;
  • ресурс автомобильного генератора невелик;
  • некоторые модели требуют подачи напряжения на катушку.



Самым серьезным недостатком является ограниченный ресурс генератора. Он составляет всего 4000 часов работы, чего при непрерывной эксплуатации не хватит даже на полгода.

Однако, здесь надо сделать поправку на режим вращения — этот ресурс рассчитан на высокие обороты. Если их уменьшить, срок службы генератора многократно увеличится.

Большинство пользователей считает автомобильный генератор если не единственным, то наиболее доступным и проверенным вариантом конструкции генератора для самодельной ВЭС.

Подготовительные мероприятия перед работой

Перед началом работы необходимо определиться, какое именно устройство хотите сделать, так как существует несколько видов ветрогенераторов:

  • роторный;
  • аксиальный, на магнитах и т.д.

Бывает два расположения оси:

  • горизонтальное – самое распространённое, КПД у такого вида в 2 раза больше;
  • вертикальное – устанавливается внизу, так как имеет большой вес. А ветер внизу тише в 2 раза и, следовательно, мощность устройства уменьшается раз в 8. Преимущество – в меньшем шуме и удобстве использования.

Независимо от типа конструкции, для изготовления самодельного ветрогенератора следует запастись:

  • автомобильным генератором;
  • вольтметром;
  • реле зарядки аккумулятора;
  • регулятором напряжения для переменного тока;
  • материалом для изготовления лопастей;
  • аккумулятором кислотным или гелиевым;
  • коробкой для закрывания провода;
  • ёмкостью (нержавеющая кастрюля или ведро из алюминия);
  • выключателем на 12 вольт;
  • электрическим трёхжильным кабелем (сечение не меньше 2,5 мм кв.);
  • старой водопроводной трубой (диаметр не меньше 15 мм, длина 7 м);
  • лампочкой-зарядкой;
  • четырьмя болтами с гайками и шайбами;
  • металлическими хомутами для крепления.

Кроме того, необходимо иметь для работы специальные инструменты:

  • болгарку с дисками;
  • маркер;
  • шуруповёрт;
  • дрель и свёрла;
  • ножницы по металлу;
  • набор накидных ключей;
  • газовые ключи разных номеров;
  • кусачки;
  • рулетку.

Как устроена ветровая электростанция

Ветровая электростанция — это комплекс оборудования, составленный из нескольких узлов:

  • крыльчатка, или ветряк — это устройство для преобразования энергии воздушных потоков во вращательное движение;
  • генератор, вырабатывающий электроэнергию от вращения с помощью привода от ветряка;
  • аккумуляторные батареи, накаливающие заряд для отдачи его потребителям;
  • комплекс приборов и аппаратуры для преобразования полученной энергии в нужное состояние (напряжение, постоянный/переменный ток, частота и т. п.).

Каждый из этих узлов выполняет свою задачу и является абсолютно необходимым элементом. Есть небольшие установки с упрощенным составом, но они ограничены в функционале и используются только для решения небольших локальных задач (например, для освещения дорожек или служебных помещения).

Схема работы ВЭС:

  1. Крыльчатка вращается и передает движение на ось генератора;
  2. Генератор вырабатывает электроэнергию и заряжает аккумуляторные батареи (АКБ);
  3. Заряд АКБ регулируется контроллером напряжения (прибор, регулирующий и распределяющий нагрузки, а также исключающий возникновение критических состояний АКБ — перезаряд или переразряд);
  4. Аккумуляторные батареи отдают заряд на преобразователь тока (инвертор-преобразователь), которые выдает стандартный переменный ток с напряжением 230 В и частотой 50 Гц.

Иногда используют схему питания потребителей напрямую от аккумулятора. Это позволяет значительно уменьшить стоимость всей установки (инвертор тока стоит довольно дорого). Однако, на выходе получается постоянный ток с напряжением, зависящим от состояния и уровня заряда аккумулятора. Как правило, такие схемы используются только для освещения и встречаются обычно в дачных поселках.

Технология сборки

Генераторы являются не только экономичными, но и экологичными устройствами. При их работе не используется бензин или иное топливо, в связи с этим они не производят загрязнение атмосферы.

Для конструирования ветряка подойдет генератор от трактора серии ДТ, модель AT-700. Его максимальное количество оборотов вращения достигает 6 тыс. об/мин. Для генератора ветровой энергии, применяемой в частном хозяйстве, эта частота вращения очень большая. Существует два варианта для устранения этой проблемы:

  • применение такого редуктора-мультипликатора, который дает нужное передаточное отношение;
  • перемотка имеющейся обмотки тракторного статора под меньшие обороты.


Схема ветрогенератора своими руками

Конструкторы рекомендуют воспользоваться для изготовления ветрогенератора своими руками вторым вариантом. При этом стоит учесть тот факт, что вес этого автомобильного генератора достигает 6 кг. При дополнении генератора редуктором вес головки конструкции увеличится в два раза, что является немаловажным параметром при сборке ветряка. Чем меньше этот показатель, тем лучше. Лопасти нужно сделать из пластиковой или дюралевой трубки диаметром 20 см и длиной 1 метр.

Порядок сборки ветряка заключается в следующем:
Схема основных узлов роторного ветряка

  • Вначале разрезают трубу на четыре равные части и из ее одной части вырезают крыло.
  • Следующие крылья вырезают по шаблону первого крыла.
  • Края крыльев скругляют и шлифуют, чтобы не было заусенцев.
  • Прикручивают лопасти к диску от циркулярной пилы, предварительно убрав с него зубья.
  • Просверливают отверстия и вставляют полученные лопасти.

Ветряное колесо прикручивают горизонтально на штатив и осуществляют его балансировку, сглаживая края верхней лопасти до равновесия колеса. Перекос допускается не более 2 мм.

Источники:

Оцените статью
A-C-C - Актуальные Советы Согражданам
Добавить комментарий