Tee-se-itse-generaattori: parhaat ideat ja vinkit modernin generaattorin tekemiseen omin käsin (ohjeet valokuvilla ja piirroksilla). Kotitekoinen asynkroninen generaattori

Venäjällä on kaksinkertainen asema tuulivoimavarojen suhteen. Toisaalta valtavan kokonaispinta-alan ja tasaisten alueiden runsauden vuoksi tuulta on yleensä paljon ja se on pääosin tasaista. Toisaalta tuulemme ovat pääosin matalapotentiaalisia ja hitaita, katso kuva. Kolmanneksi harvaan asutuilla alueilla tuulet ovat kovat. Tämän perusteella tuuligeneraattorin asentaminen tilalle on varsin merkityksellinen. Mutta jotta voit päättää, ostaako melko kallis laite vai tehdä se itse, sinun on mietittävä huolellisesti, minkä tyyppinen (ja niitä on paljon) valita mihin tarkoitukseen.

Peruskonseptit

1. KIEV – tuulienergian käyttökerroin. Jos laskennassa käytetään mekaanista tasatuulimallia (katso alla), se on yhtä suuri kuin tuulivoimalan roottorin (WPU) hyötysuhde.
2. Tehokkuus – APU:n päästä-päähän tehokkuus vastaantulevasta tuulesta sähkögeneraattorin napoihin tai säiliöön pumpatun vesimäärän mukaan.
3. Tuulen miniminopeus (MRS) on nopeus, jolla tuulimylly alkaa syöttää virtaa kuormaan.
4. Suurin sallittu tuulennopeus (MAS) on nopeus, jolla energian tuotanto pysähtyy: automaatio joko sammuttaa generaattorin tai laittaa roottorin tuuliviiriin tai taittaa sen ja piilottaa sen tai roottori itse pysähtyy tai APU on yksinkertaisesti tuhottu.
5. Aloitustuulen nopeus (SW) - tällä nopeudella roottori pystyy pyörimään ilman kuormaa, pyörimään ylös ja siirtymään käyttötilaan, jonka jälkeen generaattori voidaan käynnistää.
6. Negatiivinen aloitusnopeus (OSS) - tämä tarkoittaa, että APU (tai tuuliturbiini - tuulivoimayksikkö, tai WEA, tuulivoimayksikkö) käynnistyy millä tahansa tuulen nopeudella vaatii pakollisen pyörityksen ulkoisesta energialähteestä.
7. Käynnistysmomentti (alku) on ilmavirrassa väkisin jarrutetun roottorin kyky luoda vääntömomentti akselille.
8. Tuuliturbiini (WM) on osa APU:ta roottorista generaattorin tai pumpun tai muun energiankuluttajan akselille.
9. Pyörivä tuuligeneraattori - APU, jossa tuulienergia muunnetaan vääntömomentiksi voimanoton akselilla pyörittämällä roottoria ilmavirrassa.
10. Roottorin toimintanopeuksien alue on ero MMF:n ja MRS:n välillä käytettäessä nimelliskuormalla.
11. Hidas tuulimylly - siinä roottoriosien lineaarinen nopeus virtauksessa ei ylitä merkittävästi tuulen nopeutta tai on sitä pienempi. Virtauksen dynaaminen paine muunnetaan suoraan terän työntövoimaksi.
12. Nopea tuulimylly - siipien lineaarinen nopeus on huomattavasti (jopa 20 kertaa tai enemmän) suurempi kuin tuulen nopeus, ja roottori muodostaa oman ilmakiertonsa. Sykli, jossa virtausenergia muunnetaan työntövoimaksi, on monimutkainen.

Huomautuksia:

1. Hitaiden APU:iden KIEV on pääsääntöisesti pienempi kuin suurten nopeuksien, mutta niiden käynnistysmomentti on riittävä pyörittämään generaattoria ilman kuorman irrottamista ja nolla TAC, ts. Täysin itsestään käynnistyvä ja käyttökelpoinen kevyimmässä tuulessa.
2. Hitaus ja nopeus ovat suhteellisia käsitteitä. Kotitaloustuulimylly nopeudella 300 rpm voi olla hidasta, mutta tehokkaat EuroWind-tyyppiset APU:t, joista tuulivoimaloiden ja tuulipuistojen kentät kootaan (katso kuva) ja joiden roottorit tekevät noin 10 rpm, ovat nopeita, koska Tällaisella halkaisijalla siipien lineaarinen nopeus ja niiden aerodynamiikka suurimmalla osalla jänneväliä ovat melko "lentokoneisia", katso alla.

Millaisen generaattorin tarvitset?

Kotimaisen tuulimyllyn sähkögeneraattorin tulee tuottaa sähköä sisään laaja valikoima pyörimisnopeuksia ja kyky käynnistyä itsestään ilman automaatiota tai ulkoisia virtalähteitä. Käytettäessä APU:ta OSS:n kanssa (spin-up wind turbines), joilla on pääsääntöisesti korkea KIEV ja hyötysuhde, sen on myös oltava reversiibeli, ts. osaa työskennellä moottorina. Teholla 5 kW asti tämän ehdon täyttävät sähkökoneet, joissa on kestomagneetit niobiumiin perustuvat (supermagneetit); teräs- tai ferriittimagneeteissa voit luottaa enintään 0,5-0,7 kW:iin.

Huomautus: asynkroniset vaihtovirtageneraattorit tai kollektorit, joissa on magnetoimaton staattori, ovat täysin sopimattomia. Kun tuulen voima vähenee, ne "sammuvat" kauan ennen kuin sen nopeus laskee MPC:hen, eivätkä sitten käynnisty itse.

APU:n erinomainen "sydän", jonka teho on 0,3 - 1-2 kW, saadaan vaihtovirtageneraattorista, jossa on sisäänrakennettu tasasuuntaaja; nämä ovat nyt enemmistö. Ensinnäkin ne ylläpitävät 11,6-14,7 V:n lähtöjännitettä melko laajalla nopeusalueella ilman ulkoisia elektronisia stabilaattoreita. Toiseksi piiventtiilit avautuvat, kun käämin jännite saavuttaa noin 1,4 V, ja sitä ennen generaattori "ei näe" kuormaa. Tätä varten generaattori on pyöritettävä melko kunnollisesti.

Useimmissa tapauksissa itsegeneraattori voidaan kytkeä suoraan, ilman hammaspyörää tai hihnakäyttöä, korkeanopeuksisen korkeapainemoottorin akseliin, nopeus valitaan valitsemalla siipien lukumäärä, katso alla. ”Pikajunien” käynnistysmomentti on pieni tai nolla, mutta roottori ehtii pyöriä riittävästi kuormaa irroittamattakin ennen kuin venttiilit avautuvat ja generaattori tuottaa virtaa.

Valinta tuulen mukaan

Ennen kuin päätät, minkä tyyppisen tuuligeneraattorin valmistamme, päätetään paikallisesta ilmailusta. Harmaan-vihreänä(tuulettomat) tuulikartan alueet, vain purjehtivasta tuulimoottorista on hyötyä(Puhumme niistä myöhemmin). Jos tarvitaan jatkuvaa virransyöttöä, sinun on lisättävä tehostin (jännitteenvakaimella varustettu tasasuuntaaja), Laturi, voimakas akku, invertteri 12/24/36/48 V DC - 220/380 V 50 Hz AC. Tällainen laitos maksaa vähintään 20 000 dollaria, ja on epätodennäköistä, että se on mahdollista poistaa pitkällä aikavälillä yli 3-4 kW tehoa. Yleensä, kun on horjumaton halu vaihtoehtoiseen energiaan, on parempi etsiä toinen lähde.

Keltaisenvihreissä, hiljaisissa paikoissa, jos sähköntarve on jopa 2-3 kW, voit ottaa hitaan nopeuden itse pystysuora tuuligeneraattori . Niitä on kehitetty lukemattomia, ja on malleja, jotka ovat lähes yhtä hyviä kuin teollisesti valmistetut "terät" KIEV:n ja tehokkuuden suhteen.

Jos aiot ostaa tuuliturbiinin kotiisi, on parempi keskittyä tuuliturbiiniin, jossa on purjeroottori. Kiistoja on monia, ja teoriassa kaikki ei ole vielä selvää, mutta ne toimivat. Venäjän federaatiossa "purjeveneet" valmistetaan Taganrogissa teholla 1-100 kW.

Punaisilla, tuulisilla alueilla valinta riippuu tarvittavasta tehosta. 0,5-1,5 kW:n alueella kotitekoiset "vertikaalit" ovat perusteltuja; 1,5-5 kW - ostetut "purjeveneet". "Vertical" voidaan myös ostaa, mutta se maksaa enemmän kuin vaakasuuntainen APU. Ja lopuksi, jos tarvitset tuuliturbiinin, jonka teho on vähintään 5 kW, sinun on valittava vaakasuoran ostetun "siiven" tai "purjeveneiden" välillä.

Huomautus: Monet valmistajat, erityisesti toinen taso, tarjoavat osasarjoja, joista voit koota itse tuuligeneraattorin, jonka teho on jopa 10 kW. Tällainen sarja maksaa 20-50% vähemmän kuin valmis sarja asennuksen kanssa. Mutta ennen ostamista sinun on tutkittava huolellisesti suunnitellun asennuspaikan aerologia ja valittava sitten sopiva tyyppi ja malli eritelmien mukaan.

Tietoturvasta

Kotitalouskäyttöön tarkoitetun tuuliturbiinin osien lineaarinen nopeus voi olla yli 120 ja jopa 150 m/s ja minkä tahansa kiinteän materiaalin pala, joka painaa 20 g, lentää 100 m/s nopeudella, "onnistuneesti" ” osuma, tappaa terveen miehen suoraan. 2 mm paksu teräs- tai kovamuovilevy, joka liikkuu 20 m/s nopeudella, leikkaa sen kahtia.

Lisäksi useimmat tuuliturbiinit, joiden teho on yli 100 W, ovat melko meluisia. Monet synnyttävät ultramatalien (alle 16 Hz) taajuuksien ilmanpaineen vaihteluita – infraääniä. Infraäänet eivät kuulu, mutta ne ovat haitallisia terveydelle ja matkustavat hyvin kauas.

Huomautus: 80-luvun lopulla Yhdysvalloissa oli skandaali - maan tuolloin suurin tuulipuisto jouduttiin sulkemaan. Intiaanit reservaatista 200 kilometrin päässä sen tuulipuiston pellolta osoittivat oikeudessa, että heidän terveyshaitansa, jotka lisääntyivät voimakkaasti tuulipuiston käyttöönoton jälkeen, johtuivat sen infraäänistä.

Edellä mainituista syistä johtuen APU:iden asennus on sallittua vähintään 5:n etäisyydelle niiden korkeudesta lähimmistä asuinrakennuksista. Kotitalouksien pihoihin on mahdollista asentaa asianmukaisesti sertifioituja teollisuustuuliturbiineja. APU:iden asentaminen katoille on yleensä mahdotonta - niiden käytön aikana, jopa pienitehoisten, syntyy vuorottelevia mekaanisia kuormia, jotka voivat aiheuttaa resonanssia rakennuksen rakenne ja sen tuhoaminen.

Huomautus: APU:n korkeus otetaan huomioon korkein kohta pyyhkäisylevy (laparoottoreille) tai geometrinen kuvio (pystysuoralle APU:lle, jossa on roottori akselilla). Jos APU-masto tai roottorin akseli työntyy vielä korkeammalle, korkeus lasketaan niiden yläosan mukaan.

Tuuli, aerodynamiikka, KIEV

Kotitekoinen tuuligeneraattori noudattaa samoja luonnonlakeja kuin tehdas, tietokoneella laskettuna. Ja kotiäidin on ymmärrettävä työnsä perusteet erittäin hyvin - useimmiten hänellä ei ole käytettävissään kalliita, huippuluokan materiaaleja ja teknisiä laitteita. APU:n aerodynamiikka on niin vaikeaa...

Tuuli ja Kiova

Sarjatehtaan APU:iden laskemiseksi ns. tuulen tasainen mekaaninen malli. Se perustuu seuraaviin oletuksiin:

• Tuulen nopeus ja suunta ovat vakiot tehollisen roottorin pinnan sisällä.
• Ilma on jatkuva väliaine.
• Roottorin tehollinen pinta on yhtä suuri kuin pyyhkäisyalue.
• Ilmavirran energia on puhtaasti kineettistä.

Tällaisissa olosuhteissa enimmäisenergia ilmatilavuusyksikköä kohti lasketaan koulun kaava, olettaen, että ilman tiheys normaaleissa olosuhteissa on 1,29 kg*kuutiota. m Tuulen nopeudella 10 m/s yksi ilmakuutio kantaa 65 J ja yhdestä roottorin tehollisen pinnan neliöstä voidaan poistaa 650 W koko APU:n teholla. Tämä on hyvin yksinkertaistettu lähestymistapa - kaikki tietävät, että tuuli ei ole koskaan täysin tasainen. Mutta tämä on tehtävä tuotteiden toistettavuuden varmistamiseksi - yleinen asia tekniikassa.

Tasaista mallia ei pidä jättää huomiotta, sillä se antaa selkeän vähimmäismäärän käytettävissä olevasta tuulienergiasta. Mutta ilma ensinnäkin on kokoonpuristuvaa ja toiseksi erittäin juoksevaa (dynaaminen viskositeetti on vain 17,2 μPa * s). Tämä tarkoittaa, että virtaus voi virrata lakaistun alueen ympäri, mikä vähentää tehollista pinta-alaa ja useimmiten havaittua KIEV:tä. Mutta periaatteessa myös päinvastainen tilanne on mahdollinen: tuuli virtaa roottoria kohti ja tehollinen pinta-ala on silloin suurempi kuin pyyhkäisypinta ja KIEV on suurempi kuin 1 suhteessa siihen tasaisella tuulella.

Otetaan kaksi esimerkkiä. Ensimmäinen on huvivene, melko raskas, jahti ei voi purjehtia vain tuulta vastaan, vaan myös sitä nopeammin. Tuuli tarkoittaa ulkoista; näennäisen tuulen täytyy silti olla nopeampi, muuten miten se vetää laivaa?

Toinen on ilmailuhistorian klassikko. MIG-19:n testien aikana kävi ilmi, että torjuntahävittäjä, joka oli tonnia raskaampi kuin etulinjan hävittäjä, kiihtyy nopeammin. Samoilla moottoreilla samassa rungossa.

Teoreetikot eivät tienneet mitä ajatella ja epäilivät vakavasti energian säilymisen lakia. Lopulta kävi ilmi, että ongelma oli ilmanottoaukosta ulkoneva tutkakuvun kartio. Sen varvasta kuoreen syntyi ilman tiivistyminen, ikään kuin se haravoi sitä sivuilta moottorin kompressoreihin. Sittemmin shokkiaallot ovat teoriassa vakiintuneet hyödyllisiksi, ja nykyaikaisten lentokoneiden fantastinen lentosuorituskyky johtuu suurelta osin niiden taitavasta käytöstä.

Aerodynamiikka

Aerodynamiikan kehitys jaetaan yleensä kahteen aikakauteen - ennen N. G. Zhukovskia ja sen jälkeen. Hänen 15. marraskuuta 1905 päivätty raporttinsa "On kiinnitetyistä pyörteistä" oli alku uusi aikakausi ilmailussa.

Ennen Žukovskia he lensivät litteillä purjeilla: oletettiin, että vastaantulevan virtauksen hiukkaset antoivat kaiken vauhtinsa siiven etureunalle. Tämä mahdollisti välittömästi eroon vektorisuureesta - kulmaliikemäärästä -, joka aiheutti hampaiden rikkovaa ja useimmiten ei-analyyttistä matematiikkaa, siirtyi paljon kätevämpään skalaariseen puhtaasti energiasuhteeseen ja lopulta saatiin laskettu painekenttä kantava taso, enemmän tai vähemmän samanlainen kuin todellinen.

Tämä mekaaninen lähestymistapa mahdollisti sellaisten laitteiden luomisen, jotka voisivat ainakin nousta ilmaan ja lentää paikasta toiseen ilman, että ne törmäsivät maahan jossain matkan varrella. Mutta halu lisätä nopeutta, kantavuutta ja muita lentoominaisuuksia paljasti yhä enemmän alkuperäisen aerodynaamisen teorian puutteet.

Žukovskin idea oli tämä: ilma kulkee eri reittiä siiven ylä- ja alapintaa pitkin. Väliaineen jatkuvuuden ehdosta (tyhjökuplia itsessään ei muodostu ilmaan) seuraa, että takareunasta laskeutuvien ylempien ja alempien virtausten nopeuksien tulee olla erilaisia. Ilman pienestä mutta rajallisesta viskositeetista johtuen sinne pitäisi muodostua pyörre nopeuseron vuoksi.

Pyörre pyörii, ja liikemäärän säilymislaki, yhtä muuttumaton kuin energian säilymisen laki, pätee myös vektorisuureille, ts. on myös otettava huomioon liikesuunta. Siksi juuri sinne, takareunaan, pitäisi muodostua vastakkaiseen suuntaan pyörivä pyörte, jolla on sama vääntömomentti. Mistä johtuen? Moottorin tuottaman energian takia.

Ilmailukäytännölle tämä merkitsi vallankumousta: sopivan siipiprofiilin valinnalla oli mahdollista lähettää kiinnittynyt pyörre siiven ympäri kiertoliikkeen G muodossa, mikä lisäsi sen nostoa. Eli kuluttamalla osan ja suurilla nopeuksilla ja siiven kuormituksilla – suurimman osan moottorin tehosta voit luoda ilmavirran laitteen ympärille, jolloin voit saavuttaa parempia lentoominaisuuksia.

Tämä teki ilmailusta ilmailun, eikä osa ilmailua: nyt ilma-alus voisi luoda itselleen lentoon tarvittavan ympäristön eikä olla enää ilmavirtojen lelu. Tarvitset vain tehokkaamman moottorin ja yhä tehokkaamman...

KIEV taas

Mutta tuulimyllyssä ei ole moottoria. Sen on päinvastoin otettava energiaa tuulesta ja annettava se kuluttajille. Ja tässä käy ilmi - hänen jalkansa vedettiin ulos, hänen häntänsä juuttui. Käytimme liian vähän tuulienergiaa roottorin omaan kiertoon - se on heikko, siipien työntövoima on alhainen ja KIEV ja teho ovat alhaiset. Annamme paljon kiertoon - heikolla tuulella roottori pyörii hulluna tyhjäkäynnillä, mutta kuluttajat saavat taas vähän: he vain laittavat kuorman, roottori hidastui, tuuli puhalsi kierron ja roottori lopetti työskentelyn.

Energian säilymislaki antaa "kultaisen keskiarvon" aivan keskellä: annamme 50% energiasta kuormaan ja loput 50% nostamme virtauksen optimaaliseen. Käytäntö vahvistaa oletukset: jos hyvän vetopotkurin hyötysuhde on 75-80 %, niin myös huolellisesti lasketun ja tuulitunnelissa puhalletun siiproottorin hyötysuhde on 38-40 %, ts. jopa puolet siitä, mitä voidaan saavuttaa ylimääräisellä energialla.

Nykyaikaisuus

Nykyään modernin matematiikan ja tietokoneiden aseistettu aerodynamiikka siirtyy yhä enemmän väistämättä yksinkertaistavista malleista kohti tarkkaa kuvausta todellisen kehon käyttäytymisestä todellisessa virtauksessa. Ja tässä yleisen linjan lisäksi - voimaa, voimaa ja jälleen kerran voimaa! – sivupolkuja löydetään, mutta lupaavia juuri silloin, kun järjestelmään tulevan energian määrä on rajallinen.

Kuuluisa vaihtoehtolentäjä Paul McCready loi 80-luvulla lentokoneen kahdella moottorisahan moottorilla, joiden teho oli 16 hv. näyttää 360 km/h. Lisäksi sen runko oli kolmipyöräinen, ei sisäänvedettävä, ja sen pyörät olivat ilman suojuksia. Yksikään McCreadyn laitteista ei mennyt verkkoon tai ryhtynyt taistelutehtäviin, mutta kaksi - toisessa mäntämoottorilla ja potkurilla ja toinen suihkukoneella - lensi ensimmäistä kertaa historiassa ympäri maapalloa laskeutumatta samalle huoltoasemalle.

Teorian kehitys vaikutti myös varsin merkittävästi alkuperäisen siiven synnyttäneisiin purjeisiin. "Elävä" aerodynamiikka mahdollisti jahtien liikennöinnin 8 solmun tuulessa. seiso kantosiipialoilla (katso kuva); tällaisen hirviön kiihdyttämiseksi vaadittuun nopeuteen potkurilla tarvitaan vähintään 100 hv:n moottori. Kilpakatamaraanit purjehtivat noin 30 solmun nopeudella samassa tuulessa. (55 km/h).

On myös löytöjä, jotka ovat täysin ei-triviaaleja. Harvinaisimman ja äärimmäisimmän urheilulajin - pohjahypyn - fanit erityisessä siipipukussa, siipipukussa, lentävät ilman moottoria, ohjaavat yli 200 km/h nopeudella (kuva oikealla) ja laskeutuvat sitten sulavasti esikokeeseen -valittu paikka. Missä sadussa ihmiset lentävät yksin?

Myös monet luonnon mysteerit ratkesivat; erityisesti kovakuoriaisen lento. Klassisen aerodynamiikan mukaan se ei pysty lentämään. Aivan kuten varkain lentokoneen perustaja, myös F-117 ei pysty nousemaan timantinmuotoisella siivellään. Ja MIG-29 ja Su-27, jotka voivat lentää häntä ensin jonkin aikaa, eivät sovi mihinkään ideaan.

Ja miksi sitten, kun työskentelet tuuliturbiinien parissa, joka ei ole hauska asia eikä työkalu oman lajinsa tuhoamiseen, vaan elintärkeän resurssin lähde, sinun täytyy tanssia pois heikkojen virtausten teoriasta sen tasaisen tuulimallin avulla? Eikö todellakaan ole mitään keinoa edetä?

Mitä odottaa klassikoilta?

Klassikoita ei kuitenkaan pidä hylätä missään olosuhteissa. Se tarjoaa perustan, johon luottamatta ei voi nousta korkeammalle. Aivan kuten joukkoteoria ei poista kertotaulukkoa, eikä kvanttikromodynamiikka saa omenoita lentämään ylös puista.

Joten mitä voit odottaa milloin klassinen lähestymistapa? Katsotaanpa kuvaa. Vasemmalla ovat roottorityypit; ne on kuvattu ehdollisesti. 1 – pystykaruselli, 2 – pystysuora ortogonaalinen (tuuliturbiini); 2-5 – lavat roottorit eri terien lukumäärällä optimoiduilla profiileilla.

Oikealla vaaka-akselilla on roottorin suhteellinen nopeus, eli lavan lineaarisen nopeuden suhde tuulen nopeuteen. Pysty ylös - KIEV. Ja alas - jälleen suhteellinen vääntömomentti. Yksittäiseksi (100 %) vääntömomentiksi katsotaan se, joka syntyy 100 % KIEV:llä virtauksessa pakkojarrutetusta roottorista, ts. kun kaikki virtausenergia muunnetaan pyöriväksi voimaksi.

Tämä lähestymistapa antaa meille mahdollisuuden tehdä kauaskantoisia johtopäätöksiä. Esimerkiksi terien lukumäärä on valittava paitsi eikä niinkään halutun pyörimisnopeuden mukaan: 3- ja 4-terät menettävät heti paljon KIEV- ja vääntömomenttia verrattuna hyvin toimiviin 2- ja 6-teräisiin. suunnilleen samalla nopeusalueella. Ja ulkoisesti samankaltaisella karusellilla ja ortogonaalilla on pohjimmiltaan erilaiset ominaisuudet.

Yleisesti ottaen suositaan siiproottoreita, paitsi niissä tapauksissa, joissa vaaditaan äärimmäisen alhaisia ​​kustannuksia, yksinkertaisuutta, huoltovapaata itsekäynnistystä ilman automaatiota ja mastolle nostaminen on mahdotonta.

Huomautus: Puhutaanpa erityisesti purjehdusroottoreista - ne eivät tunnu sopivan klassikoihin.

Pystysuorat

Pystysuuntaisella pyörimisakselilla varustetuilla APU:illa on kiistaton etu jokapäiväiseen elämään: niiden huoltoa vaativat komponentit ovat keskittyneet pohjaan, eikä niitä tarvitse nostaa. Jäljelle jää, eikä silloinkaan aina, itsesuuntautuva painelaakeri, mutta se on vahva ja kestävä. Siksi yksinkertaista tuuligeneraattoria suunniteltaessa vaihtoehtojen valinnan tulisi alkaa pystysuoralla. Niiden päätyypit on esitetty kuvassa.

Aurinko

Ensimmäisessä asemassa on yksinkertaisin, useimmiten kutsutaan Savonius-roottoriksi. Itse asiassa sen keksivät vuonna 1924 Neuvostoliitossa J. A. ja A. A. Voronin, ja suomalainen teollisuusmies Sigurd Savonius otti keksinnön häpeämättä, Neuvostoliiton tekijänoikeustodistusta huomioimatta ja aloitti sarjatuotannon. Mutta keksinnön käyttöönotto tulevaisuudessa merkitsee paljon, joten jotta menneisyyttä ei sotkettaisi ja vainajan tuhkaa ei häiritä, kutsumme tätä tuulimyllyä Voronin-Savoniuksen roottoriksi tai lyhyesti VS:ksi.

Lentokone on hyvä kotitekoiselle ihmiselle, paitsi "veturi" KIEV 10-18%. Neuvostoliitossa he työskentelivät kuitenkin paljon sen eteen, ja kehitystä tapahtuu. Alla tarkastellaan parannettua muotoilua, ei paljon monimutkaisempaa, mutta KIEV:n mukaan se antaa bladereille etumatkan.

Huomaa: kaksisiipiinen lentokone ei pyöri, vaan nykii nykivästi; 4-terä on vain hieman tasaisempi, mutta menettää paljon Kiovassa. Parantaakseen 4-kourun siivet jaetaan useimmiten kahteen kerrokseen - pari terää alla ja toinen pari, kierretty 90 astetta vaakasuunnassa, niiden yläpuolella. KIEV säilyy ja mekaniikkaan kohdistuvat sivukuormat heikkenevät, mutta taivutuskuormitukset kasvavat jonkin verran, ja yli 25 m/s tuulella sellainen APU on akselilla, ts. ilman roottorin yläpuolella kaapeleilla venytettyä laakeria, se "revii tornin alas".

Daria

Seuraava on Daria-roottori; KIEV – jopa 20 %. Se on vielä yksinkertaisempaa: terät on valmistettu yksinkertaisesta joustavasta teipistä ilman profiilia. Darrieus-roottorin teoria ei ole vielä tarpeeksi kehittynyt. On vain selvää, että se alkaa purkautua kyhmyn ja teippitaskun aerodynaamisen vastuksen eron vuoksi, ja sitten siitä tulee eräänlainen nopea, muodostaen oman kiertonsa.

Vääntömomentti on pieni, ja roottorin aloitusasennoissa yhdensuuntaisesti ja kohtisuorassa tuuleen nähden se puuttuu kokonaan, joten itsepyöritys on mahdollista vain parittomalla määrällä siipiä (siipiä?) Joka tapauksessa generaattorin kuorma on irrotettava linkouksen aikana.

Daria-roottorilla on vielä kaksi huonoa ominaisuutta. Ensinnäkin, kun terän työntövoimavektoria pyöritetään, se kuvaa täyttä kiertoa suhteessa sen aerodynaamiseen fokukseen, eikä tasaisesti, vaan nykivästi. Siksi Darrieus-roottori rikkoo nopeasti mekaniikkansa jopa tasaisessa tuulessa.

Toiseksi, Daria ei vain pidä melua, vaan myös huutaa ja kiljuu, niin että nauha katkeaa. Tämä tapahtuu sen värähtelyn vuoksi. Ja mitä enemmän teriä, sitä voimakkaampi pauhu. Joten jos he tekevät Darian, se on kahdella terällä, kalliista erittäin lujista ääntä vaimentavista materiaaleista (hiili, mylar), ja pientä lentokonetta käytetään pyörimiseen mastontangon keskellä.

Ortogonaalinen

Pos. 3 – ortogonaalinen pystyroottori profiloiduilla siivellä. Ortogonaalinen, koska siivet työntyvät ulos pystysuunnassa. Siirtymä BC:stä kohtisuoraan on kuvattu kuvassa. vasemmalle.

Siipien asennuskulma suhteessa ympyrän tangenttiin, joka koskettaa siipien aerodynaamisia polttopisteitä, voi olla joko positiivinen (kuvassa) tai negatiivinen tuulen voimasta riippuen. Joskus terät tehdään pyöriviksi ja niihin asetetaan tuuliviirit, jotka pitävät automaattisesti "alfaa", mutta tällaiset rakenteet rikkoutuvat usein.

Keskirunko (kuvassa sininen) mahdollistaa KIEV:n nostamisen lähes 50 prosenttiin. Kolmiulotteisessa ortogonaalissa sen tulisi olla poikkileikkaukseltaan kolmion muotoinen, jossa on hieman kuperat sivut ja pyöristetyt kulmat. suurempi määrä teriä, yksinkertainen sylinteri riittää. Mutta ortogonaalin teoria antaa yksiselitteisen optimaalisen terien lukumäärän: niitä pitäisi olla täsmälleen 3.

Ortogonaalinen tarkoittaa nopeita tuuliturbiineja, joissa on OSS, ts. vaatii välttämättä ylennystä käyttöönoton aikana ja rauhoittumisen jälkeen. Ortogonaalisen järjestelmän mukaan valmistetaan sarjassa huoltovapaita APU:ita, joiden teho on jopa 20 kW.

Helicoid

Helikoidiroottori tai Gorlov-roottori (kohta 4) on eräänlainen ortogonaalinen, joka varmistaa tasaisen pyörimisen; suorat siivet omaava ortogonaali "repisee" vain hieman heikommin kuin kaksiteräinen lentokone. Taivuttamalla teriä helikoidia pitkin voidaan välttää CIEV-häviöt niiden kaarevuuden vuoksi. Vaikka kaareva terä hylkää osan virtauksesta käyttämättä sitä, se kauhaa osan myös suurimman lineaarisen nopeuden alueelle kompensoiden häviöitä. Helikoideja käytetään harvemmin kuin muita tuuliturbiineja, koska Valmistuksen monimutkaisuuden vuoksi ne ovat kalliimpia kuin samanlaatuiset kollegansa.

Tynnyrin haravointi

5 positiolle – BC-tyyppinen roottori, jota ympäröi ohjaussiipi; sen kaavio on esitetty kuvassa. oikealla. Sitä tavataan harvoin teollisissa sovelluksissa, koska kallis maanhankinta ei kompensoi kapasiteetin kasvua, ja materiaalinkulutus ja tuotannon monimutkaisuus ovat korkeat. Mutta työtä pelkäävä tee-se-itse-mies ei ole enää mestari, vaan kuluttaja, ja jos tarvitset enintään 0,5-1,5 kW, niin hänelle "tynnyrin haravointi" on pikkupala:

• Tämän tyyppinen roottori on ehdottoman turvallinen, äänetön, ei aiheuta tärinää ja voidaan asentaa minne tahansa, myös leikkikentälle.
• Galvanoidun "kaukalon" taivutus ja putkirungon hitsaus on järjetöntä työtä.
• Pyöriminen on täysin tasaista, mekaaniset osat voidaan ottaa halvimmasta tai roskista.
• Ei pelkää hurrikaaneja - liian voimakas tuuli ei voi työntää "tynnyriin"; sen ympärille ilmestyy virtaviivainen pyörrekotelo (tämän vaikutuksen kohtaamme myöhemmin).
• Ja mikä tärkeintä on, että koska "tynnyrin" pinta on useita kertoja suurempi kuin sisällä olevan roottorin, KIEV voi olla yksikön yläpuolella ja pyörimismomentti jo 3 m/s "tynnyrillä" kolmen metrin halkaisija on sellainen, että 1 kW generaattori, jonka enimmäiskuorma on Sanotaan, että on parempi olla nykimättä.

Video: Lenzin tuuligeneraattori

60-luvulla Neuvostoliitossa E. S. Biryukov patentoi karuselli-APU:n, jonka KIEV oli 46%. Hieman myöhemmin V. Blinov saavutti 58 % KIEV samaan periaatteeseen perustuvasta suunnittelusta, mutta sen testaamisesta ei ole tietoa. Ja Inventor and Innovator -lehden työntekijät suorittivat Biryukovin APU:n täysimittaiset testit. Kaksikerroksinen roottori, jonka halkaisija on 0,75 m ja korkeus 2 m, pyörii täydellä teholla raikkaassa tuulessa asynkroninen generaattori 1,2 kW ja kesti 30 m/s ilman vikaa. Piirustukset Biryukovin APU:sta on esitetty kuvassa.

1. galvanoidusta katosta valmistettu roottori;
2. itsesuuntautuva kaksirivinen kuulalaakeri;
3. suojukset – 5 mm teräskaapeli;
4. akseli-akseli - teräsputki, jonka seinämän paksuus on 1,5-2,5 mm;
5. aerodynaamiset nopeudensäätövivut;
6. nopeudensäätöterät – 3-4 mm vaneri tai muovilevyä;
7. nopeuden säätötangot;
8. nopeussäätimen kuormitus, sen paino määrittää pyörimisnopeuden;
9. vetopyörä - polkupyörän pyörä ilman rengasta, jossa on putki;
10. työntölaakeri - painelaakeri;
11. ajettu hihnapyörä – vakio generaattorin hihnapyörä;
12. generaattori.

Biryukov sai useita tekijänoikeustodistuksia asevoimilleen. Kiinnitä ensin huomiota roottorin leikkaukseen. Kiihdytettäessä se toimii kuin lentokone, jolloin syntyy suuri käynnistysmomentti. Sen pyöriessä terien ulkotaskuihin muodostuu pyörrepehmuste. Tuulen näkökulmasta siivet profiloituvat ja roottori muuttuu nopeaksi ortogonaaliksi virtuaalisen profiilin vaihtuessa tuulen voimakkuuden mukaan.

Toiseksi terien välinen profiloitu kanava toimii keskeisenä rungona käyttönopeusalueella. Jos tuuli voimistuu, siihen syntyy myös pyörretyyny, joka ulottuu roottorin ulkopuolelle. Sama pyörrekotelo ilmestyy kuin APU:n ympärille ohjaussiivekkeellä. Sen luomiseen tarvittava energia otetaan tuulesta, eikä se enää riitä tuulimyllyn rikkomiseen.

Kolmanneksi nopeudensäädin on tarkoitettu ensisijaisesti turbiiniin. Se pitää nopeudensa optimaalisena KIEV:n näkökulmasta. Ja generaattorin optimaalinen pyörimisnopeus varmistetaan mekaanisen välityssuhteen valinnalla.

Huomautus: Vuoden 1965 IR-julkaisujen jälkeen Ukrainan Biryukova asevoimat vaipuivat unohduksiin. Kirjoittaja ei koskaan saanut vastausta viranomaisilta. Monien Neuvostoliiton keksintöjen kohtalo. He sanovat, että joistakin japanilaisista tuli miljardööri lukemalla säännöllisesti Neuvostoliiton suosittuja teknisiä lehtiä ja patentoimalla kaiken huomion arvoisen.

Lopastniki

Kuten todettiin, klassikoiden mukaan vaakasuuntainen tuuligeneraattori, jossa on siiproottori, on paras. Mutta ensinnäkin se tarvitsee vakaan tuulen, joka on vähintään keskivoimainen. Toiseksi tee-se-itse -suunnittelussa on monia sudenkuoppia, minkä vuoksi usein pitkän kovan työn hedelmä parhaimmillaan valaisee wc:n, eteisen tai kuistin, tai jopa osoittautuu, että se pystyy vain rentoutumaan. .

Kuvan kaavioiden mukaan. Katsotaanpa tarkemmin; asemat:

• Kuva. V:

1. roottorin lavat;
2. generaattori;
3. generaattorin runko;
4. suojaava tuuliviiri (hurrikaanin lapio);
5. nykyinen keräilijä;
6. alusta;
7. kääntyvä yksikkö;
8. työ tuuliviiri;
9. masto;
10. puristin suojuksiin.

• Kuva. B, ylhäältä katsottuna:

1. suojaava tuuliviiri;
2. työ tuuliviiri;
3. suojaava tuuliviiri jousikireyden säädin.

• Kuva. G, virrankeräin:

1. keräin kuparisilla jatkuvalla rengaskisoilla;
2. jousikuormitetut kupari-grafiittiharjat.

Huomautus: Hurrikaanisuojaus vaakasuoralle terälle, jonka halkaisija on yli 1 m, on ehdottoman välttämätöntä, koska hän ei pysty luomaan pyörrekoteloa ympärilleen. Pienemmillä kooilla on mahdollista saavuttaa jopa 30 m/s roottorin kestävyys propeenisiipillä.

Joten, mihin me kompastumme?

Terät

Toivottoman amatöörin toivo on saavuttaa generaattorin akselille yli 150-200 W tehoa kaikenkokoisilla paksuseinäisestä muoviputkesta leikatuilla teriillä, kuten usein neuvotaan. Putken terällä (ellei se ole niin paksu, että sitä käytetään yksinkertaisesti aihiona) on segmentoitu profiili, ts. sen yläosa tai molemmat pinnat ovat ympyrän kaaria.

Segmentoidut profiilit sopivat kokoonpuristumattomille materiaaleille, kuten kantosiipialille tai potkurin lapoille. Kaasuille tarvitaan muuttuvan profiilin ja nousun siipi, katso esimerkiksi kuva. jänneväli - 2 m Tämä on monimutkainen ja työvoimavaltainen tuote, joka vaatii huolellisia laskelmia koko teoriassa, putken puhallusta ja täysimittaista testausta.

Generaattori

Jos roottori asennetaan suoraan akselilleen, vakiolaakeri hajoaa pian - tuulimyllyissä ei ole samanlaista kuormitusta kaikille siipille. Tarvitset väliakselin, jossa on erityinen tukilaakeri ja mekaaninen voimansiirto siitä generaattoriin. Suurissa tuulimyllyissä tukilaakeri on itsesuuntautuva kaksirivinen; parhaissa malleissa - kolmikerroksinen, kuva. D kuvassa. korkeampi. Tämä sallii roottorin akselin ei vain taipua hieman, vaan myös liikkua hieman sivulta toiselle tai ylös ja alas.

Huomautus: Tukilaakerin kehittäminen EuroWind-tyyppiselle APU:lle kesti noin 30 vuotta.

Hätätuuliviiri

Sen toimintaperiaate on esitetty kuvassa. B. Tuuli voimistuessaan painaa lapiota, jousi venyy, roottori vääntyy, sen nopeus laskee ja lopulta muuttuu yhdensuuntaiseksi virran kanssa. Kaikki näyttää olevan hyvin, mutta paperilla se oli sujuvaa...

Yritä tuulisena päivänä pitää kattilan kantta tai suurta kattilaa kahvasta tuulen suuntaisesti. Ole vain varovainen - kiertelevä raudanpala voi lyödä sinua kasvoihin niin lujasti, että se rikkoo nenäsi, leikkaa huulesi tai jopa lyö silmäsi.

Tasaista tuulta esiintyy vain teoreettisissa laskelmissa ja käytännössä riittävällä tarkkuudella tuulitunneleissa. Todellisuudessa hurrikaani vahingoittaa tuulimyllyjä hurrikaanilapiolla enemmän kuin täysin puolustuskyvyttömiä. On parempi vaihtaa vaurioituneet terät kuin tehdä kaikki uudelleen. Teollisuusasennuksissa asia on toinen. Siellä siipien nousua, kunkin erikseen, valvotaan ja säädetään automaatiolla ajotietokoneen ohjauksessa. Ja ne on valmistettu kestävistä komposiiteista, ei vesiputkista.

Nykyinen keräilijä

Tämä on säännöllisesti huollettu laite. Jokainen sähköinsinööri tietää, että kommutaattori harjoineen on puhdistettava, voideltava ja säädettävä. Ja masto on peräisin vesiputki. Jos et voi kiivetä, kerran kuukaudessa tai kahdessa joudut heittämään koko tuulimyllyn maahan ja poimimaan sen sitten uudelleen. Kuinka kauan hän kestää tällaisesta "ehkäisystä"?

Video: lavattu tuuligeneraattori + aurinkopaneeli mökin virransyöttöä varten

Mini ja mikro

Mutta kun melan koko pienenee, vaikeudet putoavat pyörän halkaisijan neliön mukaan. On jo mahdollista valmistaa itse vaakateräinen APU, jonka teho on jopa 100 W. 6-teräinen olisi optimaalinen. Kun teriä on enemmän, samalle teholle suunnitellun roottorin halkaisija on pienempi, mutta niitä on vaikea kiinnittää tukevasti navaan. Alle 6-lapaisia ​​roottoreita ei tarvitse ottaa huomioon: 2-lapainen 100 W:n roottori tarvitsee roottorin, jonka halkaisija on 6,34 m, ja 4-lapainen samantehoinen 4,5 m tehon halkaisijan suhde ilmaistaan ​​seuraavasti:

• 10 W – 1,16 m.
• 20 W – 1,64 m.
• 30 W – 2 m.
• 40 W – 2,32 m.
• 50 W – 2,6 m.
• 60 W – 2,84 m.
• 70 W – 3,08 m.
• 80 W – 3,28 m.
• 90 W – 3,48 m.
• 100 W – 3,68 m.
• 300 W – 6,34 m.

Optimaalista olisi laskea 10-20 W tehoon. Ensinnäkin muoviterä, jonka jänneväli on yli 0,8 m, ei kestä yli 20 m/s tuulta ilman lisäsuojatoimenpiteitä. Toiseksi, kun teräväli on enintään sama 0,8 m, sen päiden lineaarinen nopeus ei ylitä tuulen nopeutta enempää kuin kolme kertaa, ja kierreprofiloinnin vaatimukset pienenevät suuruusluokkaa; tässä "kaukalo", jossa on segmentoitu putkiprofiili, pos. B kuvassa. Ja 10-20 W antaa virtaa tabletille, lataa älypuhelimen tai valaisee talonsäästölampun.

Valitse seuraavaksi generaattori. Kiinalainen moottori on täydellinen - pyörännapa sähköpyörille, pos. 1 kuvassa. Sen teho moottorina on 200-300 W, mutta generaattoritilassa se antaa jopa noin 100 W. Mutta sopiiko se meille nopeuden suhteen?

Nopeusindeksi z 6 siivelle on 3. Kaava pyörimisnopeuden laskemiseksi kuormitettuna on N = v/l*z*60, missä N on pyörimisnopeus, 1/min, v on tuulen nopeus ja l on roottorin ympärysmitta. Lavan jännevälillä 0,8 m ja tuulella 5 m/s saamme 72 rpm; nopeudella 20 m/s – 288 rpm. Myös polkupyörän pyörä pyörii suunnilleen samalla nopeudella, joten otamme 10-20 W pois generaattorilta, joka pystyy tuottamaan 100. Voit asettaa roottorin suoraan sen akselille.

Mutta tässä syntyy seuraava ongelma: kulutettuamme paljon työtä ja rahaa, ainakin moottoriin, saimme... lelun! Mikä on 10-20, no, 50 W? Mutta et voi tehdä terästä tuulimyllyä, joka pystyy syöttämään edes televisiota kotona. Onko mahdollista ostaa valmis minituuligeneraattori, ja eikö se olisi halvempaa? Mahdollisimman paljon ja mahdollisimman halvalla, katso pos. 4 ja 5. Lisäksi se on myös mobiili. Aseta se kannon päälle ja käytä sitä.

Toinen vaihtoehto on, jos jossain on vanhan 5 tai 8 tuuman levykeaseman askelmoottori tai käyttökelvottoman mustesuihku- tai pistematriisitulostimen paperiasema tai vaunu. Se voi toimia generaattorina, ja karuselliroottorin kiinnittäminen tölkeistä siihen (pos. 6) on helpompaa kuin kohdassa esitetyn kaltaisen rakenteen kokoaminen. 3.

Yleisesti ottaen johtopäätös "terien terien" suhteen on selvä: kotitekoiset ovat todennäköisemmin puuhasteluja sydämesi kyllyydestä, mutta eivät todellista pitkän aikavälin energiantuottoa.

Video: yksinkertaisin tuuligeneraattori mökin valaisemiseen

Purjeveneet

Purjehdustuuligeneraattori on ollut tiedossa jo pitkään, mutta sen siipien pehmeät paneelit (katso kuva) alkoivat tehdä lujien, kulutusta kestävien synteettisten kankaiden ja kalvojen myötä. Monilapaisia ​​jäykillä purjeilla varustettuja tuulimyllyjä käytetään laajalti ympäri maailmaa pienitehoisten automaattisten vesipumppujen käyttövoimana, mutta niiden tekniset ominaisuudet ovat jopa karuselleja alhaisemmat.

Tuulimyllyn siiven kaltainen pehmeä purje näyttää kuitenkin olevan ei niin yksinkertainen. Kysymys ei ole tuulenkestävyydestä (valmistajat eivät rajoita suurinta sallittua tuulennopeutta): purjevenepurjehtijat tietävät jo, että tuulen on lähes mahdotonta repiä Bermuda-purjeen paneelia. Todennäköisesti levy repeytyy tai masto katkeaa tai koko alus tekee "ylimääräisen käännöksen". Kyse on energiasta.

Valitettavasti tarkkoja testitietoja ei löydy. Käyttäjien arvostelujen perusteella oli mahdollista luoda "synteettisiä" riippuvuuksia Taganrogissa valmistetun tuuliturbiinin 4.380/220.50 asennukseen, jonka tuulipyörän halkaisija on 5 m, tuulipään paino 160 kg ja pyörimisnopeus suurempi. 40 l/min; ne on esitetty kuvassa.

100% luotettavuudesta ei tietenkään voi olla takeita, mutta on selvää, että tässä ei haise litteästä mekaanisesta mallista. Ei ole mitenkään mahdollista, että 5-metrinen pyörä 3 m/s tasaisessa tuulessa voi tuottaa noin 1 kW:n nopeudella 7 m/s saavuttaa tehotasanne ja ylläpitää sitä kovaan myrskyyn asti. Valmistajat muuten ilmoittavat, että nimellisteho 4 kW voidaan saavuttaa nopeudella 3 m/s, mutta kun se asennetaan paikallisten ilmailututkimusten tulosten perusteella.

Myöskään kvantitatiivista teoriaa ei löydy; Kehittäjien selitykset ovat epäselviä. Kuitenkin, koska ihmiset ostavat Taganrog-tuuliturbiinit ja ne toimivat, voimme vain olettaa, että ilmoitettu kartiokierto ja propulsiovaikutus eivät ole fiktiota. Joka tapauksessa ne ovat mahdollisia.

Sitten käy ilmi, että roottorin Edessä liikemäärän säilymislain mukaan pitäisi myös syntyä kartiomainen pyörre, mutta laajenee ja hidas. Ja tällainen suppilo ajaa tuulen roottoria kohti, sen tehokas pinta on pyyhkäisympi ja KIEV on enemmän kuin yhtenäisyys.

Kenttämittaukset roottorin edessä olevasta painekentästä, jopa kotitalousaneroidilla, voisivat valaista tätä ongelmaa. Jos se osoittautuu korkeammaksi kuin sivuilla, niin purjehtivat APU:t todellakin toimivat kuin kovakuoriainen lentää.

Kotitekoinen generaattori

Edellä sanotun perusteella on selvää, että kotitekoisten käsityöläisten on parempi ottaa joko pystysuorat tai purjeveneet. Mutta molemmat ovat erittäin hitaita, ja siirto nopeaan generaattoriin on ylimääräistä työtä, lisäkulut ja tappiot. Onko mahdollista tehdä tehokas hidas sähkögeneraattori itse?

Kyllä, voit, niobiumseoksesta valmistetuissa magneeteissa ns. supermagneetit. Pääosien valmistusprosessi on esitetty kuvassa. Kelat - kukin 55 kierrosta 1 mm:n kuparilankaa lämmönkestävässä, erittäin lujassa emalieristeessä, PEMM, PETV jne. Käämien korkeus on 9 mm.

Kiinnitä huomiota roottorin puoliskojen avaimien uriin. Ne on sijoitettava niin, että magneetit (ne on liimattu magneettiseen ytimeen epoksilla tai akryylillä) yhtyvät vastakkaisiin napoihin asennuksen jälkeen. ”Pannukakkujen” (magneettisydämien) on oltava pehmeästä magneettisesta ferromagneetista; Tavallinen rakenneteräs käy. "Pannukakkujen" paksuus on vähintään 6 mm.

Yleensä on parempi ostaa magneetteja aksiaalisella reiällä ja kiristää ne ruuveilla; supermagneetit vetävät puoleensa kamalalla voimalla. Samasta syystä "pannukakkujen" väliin akselille asetetaan sylinterimäinen 12 mm korkea välike.

Staattoriosat muodostavat käämit on kytketty myös kuvassa 2 esitettyjen kaavioiden mukaisesti. Juotettuja päitä ei saa venyttää, vaan niiden tulee muodostaa silmukoita, muuten epoksi, jolla staattori täytetään, voi kovettua ja rikkoa johdot.

Staattori kaadetaan muottiin 10 mm:n paksuuteen. Ei tarvitse keskittää tai tasapainottaa, staattori ei pyöri. Roottorin ja staattorin välinen rako on 1 mm kummallakin puolella. Generaattorin kotelossa oleva staattori on kiinnitettävä tiukasti paitsi siirtymiseltä akselin suuntaisesti myös pyörimiseltä; voimakas magneettikenttä virran ollessa kuormassa vetää sen mukanaan.

Video: DIY tuulimyllygeneraattori

Johtopäätös

Ja mitä meillä lopulta on? Kiinnostus "terät" selittää enemmän niiden näyttävä ulkonäkö kuin niiden todellinen ulkonäkö. suorituskykyominaisuudet kotitekoisessa versiossa ja pienellä teholla. Kotitekoinen karuselli-APU tarjoaa "valmiustilaa" auton akun lataamiseen tai pieneen taloon.

Mutta purjehtivien APU:iden kanssa kannattaa kokeilla luovia käsityöläisiä, etenkin miniversiossa, jonka pyörä on halkaisijaltaan 1-2 m. Jos kehittäjien oletukset pitävät paikkansa, tästä on mahdollista poistaa kaikki 200-300 W yllä kuvatulla kiinalaisella moottorigeneraattorilla.

Andrey sanoi:

Kiitos ilmaisesta konsultaatiosta... Eikä hinnat "yrityksiltä" ole todella kalliita, ja uskon, että syrjäiset käsityöläiset osaavat tehdä sinun kaltaisiasi generaattoreita Ja Li-po-akkuja voi tilata Kiinasta, Tšeljabinskin invertterit ovat erittäin hyviä (sileä sini).

Ivan sanoi:

kysymys:
Tuulimyllyihin, joissa on pystyakseli (asento 1) ja "Lenz"-versioon, on mahdollista lisätä lisäosa - siipipyörä, joka osoittaa tuulen suuntaan ja peittää siitä hyödyttömän puolen (menee kohti tuulta) . Eli tuuli ei hidasta terää, vaan tätä "näyttöä". Sijoittaminen myötätuuleen siten, että "häntä" sijaitsee itse tuulimyllyn takana siipien (harjanteiden) alla ja yläpuolella. Luin artikkelin ja idea syntyi.

Klikkaamalla "Lisää kommentti" -painiketta hyväksyn sivuston.

Artikkelissa kuvataan, kuinka rakennetaan kolmivaiheinen (yksivaiheinen) 220/380 V generaattori asynkroninen sähkömoottori vaihtovirta. Kolmivaiheinen asynkroninen sähkömoottori, jonka 1800-luvun lopulla keksi venäläinen sähköinsinööri M.O. Dolivo-Dobrovolsky, on nyt levinnyt laajalti sekä teollisuudessa että sisällä maataloudessa, samoin kuin jokapäiväisessä elämässä.

Asynkroniset sähkömoottorit ovat yksinkertaisimpia ja luotettavimpia käyttää. Siksi kaikissa tapauksissa, joissa tämä on sallittua sähkökäytön olosuhteissa eikä loistehon kompensointia tarvita, tulee käyttää asynkronisia AC-moottoreita.

Asynkronisia moottoreita on kahta päätyyppiä: oravahäkkiroottorilla ja kanssa vaihe roottori. Asynkroninen oravahäkkisähkömoottori koostuu kiinteästä osasta - staattorista ja liikkuvasta osasta - roottorista, joka pyörii laakereissa, jotka on asennettu kahteen moottorin suojukseen. Staattorin ja roottorin sydämet on valmistettu erillisistä sähköteräslevyistä, jotka on eristetty toisistaan. Staattorin sydämen uriin asetetaan eristetystä johdosta valmistettu käämi. Roottorin sydämen uriin laitetaan sauvan käämitys tai kaadetaan sulaa alumiinia. Hyppyrenkaat oikosulkevat roottorin käämityksen päistään (siis nimi oikosuljettu). Toisin kuin oravahäkkiroottori, staattorikäämityksen kaltainen käämi sijoitetaan vaihekäämityn roottorin rakoihin. Käämityksen päät tuodaan akselille asennettuihin liukurenkaisiin. Harjat liukuvat renkaita pitkin yhdistäen käämin käynnistys- tai ohjausreostaattiin.

Asynkroniset sähkömoottorit, joissa on kierretty roottori, ovat kalliimpia laitteita, vaativat pätevää huoltoa, ovat vähemmän luotettavia ja siksi niitä käytetään vain niillä aloilla, joilla niitä ei voida tehdä ilman niitä. Tästä syystä ne eivät ole kovin yleisiä, emmekä käsittele niitä enempää.

Kolmivaiheiseen piiriin kytketyn staattorikäämin läpi kulkee virta, joka muodostaa pyörivän magneettikentän. Pyörivän staattorikentän magneettikentän linjat ylittävät roottorin käämitangot ja indusoivat niihin sähkömotorisen voiman (EMF). Tämän EMF:n vaikutuksesta virta kulkee oikosuljetuissa roottorin tangoissa. Tankojen ympärille syntyy magneettivuoja, jotka muodostavat roottorin yleisen magneettikentän, joka vuorovaikutuksessa staattorin pyörivän magneettikentän kanssa luo voiman, joka saa roottorin pyörimään pyörimissuuntaan magneettikenttä staattori.

Roottorin pyörimistaajuus on hieman pienempi kuin staattorikäämin synnyttämän magneettikentän pyörimistaajuus. Tälle osoittimelle on ominaista luisto S ja se on useimmissa moottoreissa välillä 2-10%.

Yleisimmin käytetty teollisuusasennuksissa kolmivaiheiset asynkroniset sähkömoottorit, jotka valmistetaan yhtenäisenä sarjana. Näitä ovat yksittäinen 4A-sarja, jonka nimellistehoalue on 0,06-400 kW, jonka koneet ovat erittäin luotettavia, suorituskykyisiä ja täyttävät maailmanstandardit.

Autonomiset asynkroniset generaattorit ovat kolmivaiheisia koneita, jotka muuttavat primäärimoottorin mekaanisen energian sähköenergiaa vaihtovirta. Heidän kiistatonta ihmisarvoa muihin generaattoreihin verrattuna on kommutaattori-harjamekanismin puuttuminen ja sen seurauksena suurempi kestävyys ja luotettavuus.

Asynkronisen sähkömoottorin toiminta generaattoritilassa

Jos verkosta irrotettu asynkroninen moottori asetetaan pyörimään mistä tahansa voimalaitteesta, niin käännettävyysperiaatteen mukaisesti sähkökoneet Kun synkroninen pyörimisnopeus saavutetaan, jäännösmagneettikentän vaikutuksesta staattorikäämin liittimiin muodostuu tietty EMF. Jos nyt kytket kondensaattoreiden C akun staattorikäämin napoihin, staattorikäämeissä virtaa johtava kapasitiivinen virta, joka tässä tapauksessa magnetisoi.

Akun kapasiteetin C tulee ylittää tietyn kriittisen arvon C0 riippuvan autonomisen asynkronisen generaattorin parametreista: vain tässä tapauksessa generaattori aktivoituu itsestään ja staattorin käämeihin asennetaan kolmivaiheinen symmetrinen jännitejärjestelmä. Jännitteen arvo riippuu viime kädessä koneen ominaisuuksista ja kondensaattoreiden kapasitanssista. Siten asynkroninen oravahäkkisähkömoottori voidaan muuntaa asynkroniseksi generaattoriksi.

Vakiopiiri asynkronisen sähkömoottorin kytkemiseksi generaattoriksi.

Voit valita kapasitanssin siten, että asynkronisen generaattorin nimellisjännite ja teho ovat samat kuin jännite ja teho, kun se toimii sähkömoottorina.

Taulukossa 1 on esitetty asynkronisten generaattoreiden (U=380 V, 750...1500 rpm) virityskondensaattorien kapasitanssit. Tässä loisteho Q määritetään kaavalla:

Q = 0,314 U2C10-6,

jossa C on kondensaattorien kapasitanssi, μF.

Generaattorin teho, kVA	Tyhjäkäynti
	kapasiteetti, µF	loisteho, kvar	cos = 1		cos = 0,8
			kapasiteetti, µF	loisteho, kvar	kapasiteetti, µF	loisteho, kvar
2,0 3,5 5,0 7,0 10,0 15,0	28 45 60 74 92 120	1,27 2,04 2,72 3,36 4,18 5,44	36 56 75 98 130 172	1,63 2,54 3,40 4,44 5,90 7,80	60 100 138 182 245 342	2,72 4,53 6,25 8,25 11,1 15,5

Kuten yllä olevista tiedoista voidaan nähdä, asynkronisen generaattorin induktiivinen kuorma, joka vähentää tehokerrointa, aiheuttaa jyrkän lisäyksen vaaditussa kapasiteetissa. Vakiojännitteen ylläpitämiseksi kasvavalla kuormalla on tarpeen lisätä kondensaattorin kapasiteettia, toisin sanoen kytkeä lisäkondensaattoreita. Tätä seikkaa on pidettävä asynkronisen generaattorin haittana.

Asynkronisen generaattorin pyörimistaajuuden tulee normaalitilassa ylittää asynkronisen liukuarvolla S = 2...10 % ja vastata synkronista taajuutta. Ei täytä tämä ehto johtaa siihen, että syntyvän jännitteen taajuus voi poiketa teollisesta 50 Hz:n taajuudesta, mikä johtaa taajuudesta riippuvaisten sähkönkuluttajien epävakaaseen toimintaan: sähköpumput, pesukoneet, muuntajatulolla varustetut laitteet.

Muodostetun taajuuden lasku on erityisen vaarallista, koska tällöin sähkömoottoreiden ja muuntajien käämien induktiivinen vastus pienenee, mikä voi aiheuttaa niiden lisääntynyttä kuumenemista ja ennenaikaista vikaa.

Asynkronisena generaattorina voidaan ilman muutoksia käyttää tavallista, teholtaan sopivaa asynkronista oravahäkkisähkömoottoria. Sähkömoottorigeneraattorin teho määräytyy kytkettyjen laitteiden tehon mukaan. Energiaintensiivisimpiä niistä ovat:

• kotitalouksien hitsausmuuntajat;
• sähkösahat, sähköliittimet, viljamurskaimet (teho 0,3...3 kW);
• "Rossiyanka"- ja "Dream"-tyyppiset sähköuunit, joiden teho on enintään 2 kW;
• sähkösilitysraudat (teho 850…1000 W).

Erityisesti haluaisin keskittyä kotitalouksien hitsausmuuntajien toimintaan. Niiden kytkeminen autonomiseen sähkönlähteeseen on toivottavinta, koska työskennellessäsi alkaen teollinen verkko ne aiheuttavat useita haittoja muille sähkön kuluttajille.

Jos kotitalous hitsausmuuntaja suunniteltu toimimaan halkaisijaltaan 2...3 mm elektrodien kanssa, niin se täysi voima on noin 4...6 kW, asynkronisen generaattorin tehon tulisi olla 5...7 kW sisällä. Jos kotitaloushitsausmuuntaja sallii työskentelyn halkaisijaltaan 4 mm:n elektrodeilla, niin raskaimmassa tilassa - "leikkaus" metallia, sen kuluttama kokonaisteho voi olla 10...12 kW, vastaavasti asynkronisen generaattorin teho. pitäisi olla 11...13 kW sisällä.

Kolmivaiheisena kondensaattoripankina on hyvä käyttää ns. loistehokompensaattoreita, jotka on suunniteltu parantamaan cosφ:tä teollisuuden valaistusverkoissa. Niiden tyypillinen nimitys: KM1-0.22-4.5-3U3 tai KM2-0.22-9-3U3, joka tulkitaan seuraavasti. KM - kyllästetyt kosinikondensaattorit mineraaliöljy, ensimmäinen numero on koko (1 tai 2), sitten jännite (0,22 kV), teho (4,5 tai 9 kvar), sitten numero 3 tai 2 tarkoittaa kolmivaiheista tai yksivaiheista versiota, U3 (kohtalainen ilmasto kolmas luokka).

Kun itsetehty akkuja, sinun tulee käyttää kondensaattoreita, kuten MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 jne. käyttöjännitteellä vähintään 600 V. Elektrolyyttikondensaattoreita ei voida käyttää.

Edellä käsiteltyä vaihtoehtoa kolmivaiheisen sähkömoottorin kytkemiseksi generaattoriksi voidaan pitää klassisena, mutta ei ainoana. On muitakin menetelmiä, jotka ovat osoittautuneet käytännössä yhtä hyvin. Esimerkiksi kun kondensaattoripankki on kytketty yhteen tai kahteen sähkömoottorigeneraattorin käämiin.

Asynkronisen generaattorin kaksivaiheinen tila.

Kuva 2 Asynkronisen generaattorin kaksivaiheinen tila.

Tätä piiriä tulee käyttää, kun ei ole tarvetta saada kolmivaiheista jännitettä. Tämä kytkentävaihtoehto vähentää kondensaattoreiden toimintakykyä, vähentää ensisijaisen mekaanisen moottorin kuormitusta tyhjäkäynnillä jne. säästää "arvokasta" polttoainetta.

Vähätehoisina generaattoreina, jotka tuottavat vaihtovirtaa yksivaiheinen jännite 220 V, voit käyttää yksivaiheisia asynkronisia oravahäkkisähkömoottoreita kotitalouskäyttöön: pesukoneista, kuten "Oka", "Volga", kastelupumpuista "Agidel", "BTsN" jne. Niiden kondensaattoriakku voidaan kytkeä rinnakkain työkäämin kanssa tai käytä olemassa olevaa yhtä vaiheensiirtokondensaattoria, joka on kytketty käynnistyskäämiin. Tämän kondensaattorin kapasiteettia on ehkä lisättävä hieman. Sen arvon määrää generaattoriin kytketyn kuorman luonne: aktiiviset kuormat (sähköuunit, hehkulamput, sähköjuottokolvit) vaativat pienen kapasiteetin, induktiiviset kuormat (sähkömoottorit, televisiot, jääkaapit) vaativat enemmän.

Kuva 3 Pienitehoinen generaattori yksivaiheisesta asynkronisesta moottorista.

Nyt muutama sana ensisijaisesta mekaanisesta moottorista, joka käyttää generaattoria. Kuten tiedätte, kaikki energian muunnos liittyvät sen väistämättömiin häviöihin. Niiden arvo määräytyy Laitteen tehokkuus. Siksi mekaanisen moottorin tehon tulee ylittää asynkronisen generaattorin teho 50...100 %. Esimerkiksi 5 kW asynkronisella generaattorilla mekaanisen moottorin tehon tulisi olla 7,5...10 kW. Vaihteistomekanismin avulla mekaanisen moottorin ja generaattorin nopeus sovitetaan yhteen siten, että generaattorin toimintatapa asetetaan mekaanisen moottorin keskinopeudelle. Tarvittaessa voit lisätä generaattorin tehoa hetkeksi lisäämällä mekaanisen moottorin nopeutta.

Jokaisen autonomisen voimalaitoksen tulee sisältää vähimmäisvaatimus lisälaitteet: AC volttimittari (asteikolla 500 V asti), taajuusmittari (mieluiten) ja kolme kytkintä. Yksi kytkin kytkee kuorman generaattoriin, kaksi muuta kytkevät virityspiirin. Kytkimien läsnäolo virityspiirissä helpottaa mekaanisen moottorin käynnistämistä ja mahdollistaa myös generaattorin käämien lämpötilan nopean alentamisen työn päätyttyä, virittämättömän generaattorin roottoria pyöritetään jonkin aikaa moottori. Tämä menettely pidentää generaattorin käämien aktiivista käyttöikää.

Jos käytetään generaattoria, se on tarkoitettu syöttämään laitteita, jotka on normaalisti kytketty vaihtovirtaverkkoon (esimerkiksi asuinrakennuksen valaistus, kodin sähkölaitteet), on tarpeen varustaa kaksivaiheinen kytkin, joka katkaisee tämän laitteen. teollisuusverkosta generaattorin ollessa käynnissä. Molemmat johdot on irrotettava: "vaihe" ja "nolla".

Lopuksi muutamia yleisiä neuvoja.

1. Laturi on vaarallinen laite. Käytä 380 V jännitettä vain, kun se on ehdottoman välttämätöntä, kaikissa muissa tapauksissa käytä 220 V.

2. Turvallisuusvaatimusten mukaan sähkögeneraattori on varustettava maadoituksella.

3. Kiinnitä huomiota generaattorin lämpötilaan. Hän "ei pidä" tyhjäkäynnistä. Lämpökuormaa voidaan pienentää valitsemalla jännityskondensaattorien kapasitanssi huolellisemmin.

4. Älä tee virhettä generaattorin tuottaman sähkövirran määrässä. Jos työn aikana kolmivaiheinen generaattori Jos käytetään yhtä vaihetta, sen teho on 1/3 generaattorin kokonaistehosta, jos kaksi vaihetta - 2/3 generaattorin kokonaistehosta.

5. Generaattorin tuottaman vaihtovirran taajuutta voidaan epäsuorasti ohjata lähtöjännitteellä, jonka "tyhjässä" tilassa tulisi olla 4...6 % korkeampi kuin teollinen arvo 220/380 V.

Näytän sinulle, kuinka koota yksinkertainen, mutta melko tehokas 220 voltin generaattori.

Edellytetään:

- kommutaattorimoottori, voit saada toisen 12 voltille
- kiinnitys moottorin akseliin - poraistukka
- UPS tai invertteri 12 - 220
- 10 ampeerin diodi: D214, D242, D215, D232, KD203 jne.
- johdot
- pyörä
- ja mielellään 12 voltin akku

Kokoonpano:

- kiinnitä pyörä niin, että takapyörä pyörii vapaasti, ripusta se ylös
- ruuvaa patruuna kiinni moottorin akseliin
- kiinnitä moottori niin, että patruuna painuu tiukasti pyörää vasten, voit kiristää sen jousella
- kytke moottori akkuun: moottorin miinusjohto akun miinukseen, moottorin positiivinen johto diodin anodiin, diodin katodi akun plussaan
- kytke akku keskeytymättömään virtalähteeseen tai invertteriin
Kaikki! Voit kytkeä 220 voltin kuluttajat keskeytymättömään virtalähteeseen ja käyttää sähköä! Heti kun akku on tyhjä, sinun tarvitsee vain polkea ja akku latautuu noin tunnissa.

Mistä saan osat?

- moottorin voi ostaa autokaupasta: tuulettimen moottori. Se ei ole kallista. Ja jos haluat sen melkein turhaan, voit kiertää sen metallinkeräyspisteessä vanhasta autosta.
- keskeytymätön virtalähde henkilökohtaisesta PC:stä, ehkä vanhasta, jossa on huono sisäinen akku. Tai invertteri 12 - 220, myydään autokaupoissa.
- 10 ampeerin diodi, esimerkiksi: D305, D214, D242, D243, D245, D215, D232,
D246, D203, D233, KD210, KD203 jne. Myydään radioosakaupoissa. Tai voit ruuvata sen irti vanhoista laitteista.

Kokemukseni:

Käytin tätä generaattoria useita kuukausia ja se osoitti melko hyviä tuloksia! Akun latausvirta oli noin 10 ampeeria ja riippui polkemistavasta. Jos käännät sitä hitaasti, saat 5 ampeeria, jos käännät sitä mahdollisimman nopeasti, saat 20 ampeeria. Generaattorin keskimääräinen teho on 120 wattia. Pääasiassa käytetyt pienitehoiset kuluttajat:

3 W - puhelimen lataus
- 5 W - radiovastaanotin
- 7 W - tabletin lataus ja käyttö
- 10 W - latauskamera, taskulamppu ja videokamera
- 12 W - energiansäästölamppu
- 30 W - musiikkikeskus
- 40 W - kannettava tietokone
- 70 W - TV (harvoin päällä)

Latausta riitti melkein päiväksi, jonka jälkeen polkein tunnin ja pääsin taas käyttämään sähköä.

Jos joku tietää muita tapoja tuottaa sähköä kotona, jaa kommenteissa.

Haluaisitko saada halpaa sähköä tuulivoimalla? Olen varma. Sitten herää kysymys, kuinka tehdä sähkögeneraattori omin käsin. Tehtävän suorittamiseksi sinun tulee laatia suunnitelma sen kehittämisestä, nimittäin:

• valmistele materiaalit, joista generaattorin osat valmistetaan;
• piirrä piirustus, jonka mukaan voit tehdä sähkögeneraattorin;
• selata fysiikan oppikirjoja vahvistaaksesi tietoa sähkötekniikasta yleensä.

Tällaiset tavoitteet vastaavat tuulimyllyn asentamista - järjestelmää sähkön toimittamiseksi tuulen kautta. Tämä pienitehoinen mekanismi riittää esimerkiksi valaisemaan huoneen pienessä rakennuksessa tai kastelemaan puutarhaa. Säästöt kilowattitunteina ovat ilmeiset.

Tuulivoimageneraattorin komponentit

Tämän "myllyn" mekanismi koostuu neljästä onton sylinterin puolikkaasta, jotka on siirretty poispäin yhteisestä akselista. Toisella puolella on havaittavissa oleva aerodynaaminen vääristymä. Akselin poikki kiertävä ilmavirtaus pyrkii liukumaan alaspäin. Tämä tapahtuu toisen puolisylinterin kuperassa osassa. Toinen on tuulta päin koveralla rakolla ja tarjoaa tietyn vastuksen ilmalle. Kun tuuli liikkuu, molemmat puolikkaat heiluvat vaihtaen paikkaa. Tämä saa aikaan mekanismin kiihtyvyyden ja mainittu sylinterimäinen rumpu pyörii melko nopeasti.

Miten tämä järjestelmä eroaa kääntöpöydän potkurista?

Itse tehty potkurin muotoinen sähkögeneraattori on valmistettava erittäin tarkasti. Yllä oleva kaavio on erittäin kätevä suunnittelussa ja asennuksessa. Lisäksi tällaisen järjestelmän teho on sama kuin potkurilla, jossa on kolme lapaa, joiden halkaisija on enintään 2,5 m. Sylinterit tarjoavat riittävän vääntömomentin. Toinen myllyn etu on virrankeräysmekanismin puuttuminen.

Tee-se-itse sähkögeneraattori.Laitteen tiedot

Laite on neliteräinen rumpu, joka mainittiin edellä. Rummun puolikkaiden valmistukseen soveltuvat vaneri, muovilevyt tai muovilevyt. Roottorin seinämien paksuus ei saa olla suuri. Mitä vaaleammat seinät, sitä vähemmän laakerit hankaavat, eli ilmanvastus pyörimisen aikana on merkityksetön.

Ennen materiaalien käyttöä...

varten kattorauta terien pystysuoraa on vahvistettava. Tätä tarkoitusta varten rummun sivuille asetetaan sormen paksuinen vahvistettu tanko.

Jos tuuligeneraattorin osat on valmistettu vanerista, on tärkeää kyllästää ne kuumalla kuivausöljyllä. Terien kuperat sivut voidaan valmistaa kevyestä muovista tai metallista. Jälkimmäisessä tapauksessa kaikki liitokset on maalattava huolellisesti paksulla öljyvärimaalaus. Puu soveltuu myös rakentamiseen.

Mistä tehdä ristit, jotka yhdistävät terät

Terien yhdistämiseksi roottoriksi tarvitset ristin. On parempi tehdä se rautanauhoista, joiden poikkileikkaus on 5x60 mm, tai puuaihioista, joiden paksuus on noin 25 mm ja leveys 80 mm. Terien reunoihin, joissa on pieni syvennys, on porattava kiinnitysreiät niiden kiinnittämiseksi. Koko rakenne on asennettava akselille.

Mistä tehdä akseli

Itse tehty sähkögeneraattori on kiinnitettävä jonkinlaiseen alustaan. Tämä pohja on teräsakseli, jonka halkaisija on 30 mm. Ennen akselin kokoamista on löydettävä akselin halkaisijalle sopivat kuulalaakerit. Sitten siihen hitsataan teräsristi, ja jos terän kiinnikkeet on valmistettu puusta, se liimataan akseliin ja kiinnitetään samalla M12-teräspulteilla ristiin ja putkeen porattuihin reikiin. Tarkkaile kaikkien terien etäisyyttä akselista, sen likimääräinen arvo on 150 mm. Etäisyyden tulee olla sama kaikkialla.

Laitteen viimeinen osa on kehys. Miten tehdä

Useiden metallikulmien tai puun hitsaus riittää. Kun runko on tehty, laakerit voidaan asentaa. Tärkeintä on, että ne seisovat suoraan, ilman vääristymiä. SISÄÄN alaosa akseli, kierre erikokoiset hihnat sen päähän kiinnittäen ne hihnapyörään. Jäljelle jää vain liittää hihnan päät jonkinlaiseen virtageneraattoriin, esimerkiksi autosta. Rakenne on valmis.

Valitettavasti sähkönjakeluorganisaatiot eivät usein pysty tarjoamaan sähköä yksityisille kotitalouksille. Sähkökatkojen vuoksi kesämökkien ja mökkien omistajat joutuvat turvautumaan vaihtoehtoisiin sähkönlähteisiin. Yleisin niistä on generaattori.

Sähkögeneraattorin ominaisuudet ja sen laajuus

Sähkögeneraattori on mobiililaite, jota käytetään muuntamaan ja varastoimaan sähköä. Tämän laitteen toimintaperiaate on yksinkertainen, joten voit tehdä sen itse. Kaavio yksinkertainen generaattori löytyy helposti Internetistä.

Käsintehty yksikkö ei ole arvokas kilpailija tehtaalla kootulle tuotteelle, mutta se on optimaalinen ratkaisu, jos haluat säästää huomattavan määrän rahaa.

Sähkögeneraattoreilla on melko laaja valikoima sovelluksia. Kuten kotitekoisten generaattoreiden kuvasta voidaan nähdä, niitä voidaan käyttää tuulivoimaloissa hitsaustyöt, ja myös erillisenä laitteena sähkön tukemiseen yksityiskodeissa.

Generaattori käynnistyy tulevalla jännitteellä. Tätä varten laite kytketään virtalähteeseen, mutta tämä ei ole järkevää minivoimalaitokselle, koska sen on tuotettava sähkövirtaa eikä kulutettava sitä käynnistykseen.

Tämän seurauksena mallit, joissa on mahdollisuus kytkeä kondensaattoreita peräkkäin tai itseherätystoiminto, ovat erityisen suosittuja.

Vivahteita, jotka sinun on tiedettävä sähkögeneraattorin luomiseksi

Generaattorin ostaminen tulee olemaan melko kallista. Siksi yhä useammat innokkaat omistajat turvautuvat yksikön tekemiseen omin käsin. Toimintaperiaatteen ja suunnitteluratkaisun yksinkertaisuuden ansiosta voit koota sähköä tuottavan laitteen vain parissa tunnissa.

Kuinka tehdä generaattori omin käsin?

Ensimmäinen vaihe on konfiguroida kaikki laitteet siten, että pyörimisnopeus ylittää sähkömoottorin nopeuden. Kun olet mitannut moottorin pyörimisnopeuden, lisää vielä 10%. Saat nopeuden, jolla sähkögeneraattorin tulisi toimia.

Vaihe kaksi on mukauttaa generaattori käyttämällä kondensaattoreita. On erittäin tärkeää määrittää tarvittava kapasiteetti oikein.

Kolmas vaihe on kondensaattorien asennus. Tässä on tarpeen noudattaa tiukasti laskelmaa. Lisäksi sinun on varmistettava eristyksen laatu. Siinä kaikki - generaattorikokoonpano on valmis.

Mestarikurssi asynkronisen tyyppisen generaattorin tekemisestä

Yksi yleisimmistä kotitekoisista generaattoreista on asynkroninen sähkögeneraattori. Tämä selittyy sen yksinkertaisella toimintaperiaatteella ja hyvillä teknisillä ominaisuuksilla.

Mitä tarvitset tällaisen generaattorin tekemiseen itse? Ensinnäkin tarvitset induktiomoottorin. Hänen erottuva piirre ovat oikosuljettuja kierroksia roottorin magneetin sijaan. Tarvitset myös kondensaattoreita.

Valmistusohjeet

Kytke volttimittari mihin tahansa moottorin käämiin ja pyöritä akselia. Volttimittari näyttää jännitteen olemassaolon, joka otetaan roottorin jäännösmagnetoitumisen vuoksi.

Tämä ei ole vielä generaattori. Yritetään luoda magneettikenttä roottorin kierrosten avulla. Kun sähkömoottori käynnistetään, roottorin oikosuljetut kierrokset magnetisoituvat. Samanlainen tulos voidaan saada, kun laitetta käytetään "generaattori"-tilassa.

Laitetaan shuntti yhteen staattorin käämeistä käyttämällä not sähköinen kondensaattori. Kelataan akseli auki. Näkyviin tuleva jännitteen arvo tulee lopulta yhtä suureksi kuin moottorin nimellisjännite. Seuraavaksi ohitamme virtalaitteen jäljellä olevat käämit kondensaattorilla ja yhdistämme ne.

Generaattoria pidetään mahdollisesti vaarallisena laitteena, joten sen käsittely vaatii erityistä huolellisuutta. Sitä on suojattava ilmakehän sademäärä ja mekaaniset iskut. On parasta tehdä erityinen kotelo.

Jos laite on itsenäinen, se on varustettava antureilla ja instrumenteilla tarvittavien tietojen tallentamiseksi. Laite on myös suositeltavaa varustaa on/off-painikkeella.

Jos sinulla on pienintäkään epäilystä kyvyistäsi, on parempi kieltäytyä valmistamasta generaattoria itse.

Kuvia DIY-generaattoreista