Hogyan építettem egy szélgenerátort?
1. rész Elektromotor kiválasztás.
Néhány évvel ezelőtt az arizoni távoli sarkában lévő ingatlan tulajdonosa lettem. Én csillagász vagyok, és szükség volt egy olyan helyre, ahol a városok éjszakai fényei nem zavarják a foglalkozásomat. De a hely annyira vad volt, hogy az elektromos vállalatok szolgáltatásai elérhetetlenek voltak. Egyrészt nem olyan rossz. Nincs áram - nincs égvilágítás. De másrészt még egy kis villamos energia sem fáj. Túl sok függünk tőle a 21. században.
Az első dolog, amit észrevettem, amikor új helyre telepedtek, a szeles, szinte folyamatosan fújó szél. És az első napokban ötletem volt egy szélturbina felszerelésére, amely legalább valamilyen villamos energiát adna, majd később kiegészítené a napelemek több paneljével. Ezután elmondom, hogyan tettem. Nem drága, vásárolt turbina, de saját készítésű, ami nem ér sokat. Ha gyakorlati ismeretekkel és minimális elektronikai ismeretekkel rendelkezel, te is megteheti.
A szélmalom építése, elkezdtem a Google-ban a saját fejlesztésű turbinákra vonatkozó információk keresésével. Rengeteg leírást találtam, a leginkább a tervezés és a komplexitás tekintetében. Öt elem volt közös minden lehetőségnél:
- generátor
- szélkerék
- Eszköz, amely a szélkereket a szél felé fordítja
- árboc
- Akkumulátorok és vezérlő elektronika
A projektet öt kisebb részre vágtam. Ha egymás után foglalkozol, a projekt viszonylag egyszerű. Az interneten végzett kutatásom azt mutatta, hogy nagyon sok ember készített saját generátorokat. Ez túl bonyolultnak tűnt számomra, legalábbis először. A többiek állandó mágnesekkel ellátott egyenáramú motorokat használtak. Ez a lehetőség egyértelműen könnyebb volt, és elkezdtem keresni a megfelelő motorokat.
Úgy tűnik, sokan inkább a régi számítógépek meghajtóinak használatát preferálják. A legjobbak, nyilvánvalóan, több motor volt, amit Ametek gyártott. És ezek közül a legalkalmasabb, generátorként 99 V DC motor volt. Sajnos ma már szinte lehetetlen ilyen motorokat szerezni. Bár sok más Ametek-motor van, amelyek közül néhány még megvásárolható, például az Ebay-en.
Valószínűleg sok állandó mágneses motorral, különböző gyártókkal és modellekkel dolgoznak, amelyek generátorként használhatók. De amikor motorot választunk, ne felejtsük el, hogy egy állandó mágneses állandó áramú motor generátorként működhet, de soha nem volt generátor. Ezért ezek generátorai nem fontosak. Egyes motorok egyáltalán nem jók. A generátorokként a motorok általában olyan sebességgel forognak, amelyet jóval nagyobb sebességgel forgatnak, mint ami számított.
A motor kell választani kell tervezni a maximális tápfeszültség, maximális áram, és a minimális sebesség. Tartsa távol az alacsony feszültségű vagy a nagy sebességű motorokat. Szüksége van egy motor, amely biztosítja a 12 V-os alacsony fordulatszám, és ad elég áramot. Várható, hogy a motor névleges sebessége 325 fordulat / perc, és a névleges teljesítmény 30 V, benne generátor is 12 V. Másrészt, a motor névleges fordulatszám 7200 fordulat / perc és egy névleges 24 V tápfeszültség, valószínűleg nem 12 V-ot adhat; a forgási sebessége túl nagy a szélturbina számára.
2. rész Szél kerék gyártása.
Az Ebayen csak 26 dollárért sikerült vásárolnom az egyik jó 30 V-os Ametek motort. Szerencsés vagyok, most sokkal drágábbak, mivel mindenki ideális generátornak tartja őket. De ne maradjon le Ametekre. A többi márka motorjai szintén jól működnek.
A vásárolt motor tökéletesen működött. Még az ujjaimmal is megfordítva a tengelyt, 12 V-os izzót világítok. De a valódi vizsgálatot elrendeztem, a motort elektromos fúróval forgatva. A terhelést a motorhoz csatlakoztatták, amelynél a teljesítményt több száz watt emelte. Nyilvánvalóvá vált, hogy ha sikerül jó darab kardot készíteni a motor forgatására, feltétlenül energiát fogok kapni tőle.
A következő lépés a pengék és a csomópontok készítése volt. Végeztem egy másik tanulmányt. Kiderült, hogy sokan kivágják a fa pengéit. Ez a lehetőség túl fáradságosnak találtam. Folytatva a keresést az interneten, úgy találtam, hogy a pengék vághatók PVC csövekből. Itt volt az.
Az általános recept után a magam módján tettem valamit. Vettem egy csövet ABS-ből, és nem PVC-ből. Cső átmérő 150 mm venni a 100 helyett megnövekedett hossza lapátok 50 cm és 61 cm. A vágás a cső hosszirányban négy részre, vágtam egy pengét, és tovább használható templátként kivágása a többit. Ennek eredményeként három pengét és egy tartalékot kaptam.
Aztán egy rongyos gépet használva eltávolítottam a pengéket a pengékről, és simítottam a széleket, próbálva megkapni a legjobb aerodinamikai alakot. Nem tudom, mennyire javult ez a tulajdonsága, de biztosan nem romlott. De jó volt nézni a pengéket.
Most már szükség volt egy csomópontra, hogy rögzítse a késeket és helyezze a motor tengelyére. Miután a műhelyemben átvergettem, találtam egy fogazott csavart, amely ideálisan a tengelyre volt felszerelve, de túl kicsi átmérője volt ahhoz, hogy a pengéket összekapcsolja. Többet kerestem egy 125 mm átmérőjű alumíniumlemezt. Csavarja rá, hogy lehetséges volt, de a motort nem lehet a tengelyre helyezni. A legegyszerűbb megoldás a két rész összekapcsolása volt.
Fúrási lyukak, kopogtató kalapáccsal és csavarkulcsokkal, hubot csináltam.
Itt van a szélkerék-szerelvény, miután a lapátot az agyhoz csatlakoztatta.
Aztán a szélkerék a másik oldalon.
Találtam a boltban ezeket a félgömb alakú PVC poharakat:
Rögtön eszembe jutott, hogy bezárja a csomópontot. Vele a szélkerék nagyon profi kinézetet kapott, és senki nem hinné el nekem, hogy egy csővezetékből és szemétből készültek a műhelyben. De aztán egy helyen találtam azt az állítást, hogy ezek a burkolatok megszakítják a levegő áramlását és csökkentik a turbina hatékonyságát. Nem biztos benne, hogy ezt a kijelentést hittem, de a kárpitozás úgy döntött, hogy nem telepíti. Legalább az első szakaszban.
a csontváz a legegyszerűbb nikkel készítéséhez a csövek összeszereléséhez itt az egyetlen dolog, amellyel jöttem fel, jó megoldás egy forgócsapágypenge számára is. Tudtam, hogy a motor annyira normális a 4 zsinórból.