Indhold
Det er meget rentabelt at have din egen vindgenerator. For det første modtager en person gratis elektricitet. For det andet kan elektricitet opnås på steder fjernt fra civilisationen, hvor der ikke er strømledninger. En vindmølle er en enhed designet til at generere kinetisk vindenergi. Mange håndværkere har lært at samle en lodret vindgenerator med egne hænder, og nu vil vi finde ud af, hvordan dette gøres.
Design og typer af vindmøller
Vindgeneratorer har mange navne, men det er mere korrekt at kalde dem et vindkraftværk. En vindmøllepark består af elektrisk udstyr og en mekanisk struktur - en vindmølle, som er forbundet til et enkelt system. En elektrisk installation hjælper med at gøre vind til en energikilde.
Der er mange typer vindgeneratorer, men i henhold til placeringen af arbejdsaksen er de konventionelt opdelt i to grupper:
- Vindmøller med en vandret rotationsakse er de mest almindelige. Den elektriske installation er kendetegnet ved høj effektivitet. Derudover er selve mekanismen bedre i stand til at modstå orkaner, og i let vind starter rotoren hurtigere. Vandrette vindgeneratorer har nemmere strømstyring.
- Vindmøller med en lodret rotationsakse er i stand til at fungere selv ved lave vindhastigheder. Turbiner er støjsvage og nemmere at fremstille, så oftest installeres de af håndværkere i deres gård.Designegenskaben ved en lodret vindmølle gør det imidlertid muligt at installere den kun lavt fra jorden. På grund af dette reduceres effektiviteten af den elektriske installation kraftigt.
Vindgeneratorer er forskellige afhængigt af typen af pumpehjul:
- Propel- eller vingemodeller er udstyret med blade, der er vinkelrette på den arbejdende vandrette aksel.
- Karruselmodeller kaldes også roterende. De er typiske for vertikale vindmøller.
- Tromlemodeller har ligeledes en lodret arbejdsakse.
For at generere kinetisk vindenergi i industriel skala bruges propelvindgeneratorer normalt. Tromle- og karruselmodeller er større i størrelse og har en mindre effektiv mekanisme.
Alle vindmøller kan udstyres med en multiplikator. Denne gearkasse skaber meget støj under drift. Multiplikatorer bruges normalt ikke i hjemmevindmøller.
Vindmølledriftsprincip
Det er værd at bemærke, at princippet om drift af en vindgenerator er det samme, uanset dets design og udseende. Energiproduktion begynder fra det øjeblik, vindmøllevingerne roterer. På dette tidspunkt skabes et magnetfelt mellem generatorens rotor og stator. Det tjener som en energikilde, der genererer elektricitet.
Så, som vi fandt ud af, består en vindgenerator af to hoveddele: en roterende mekanisme med blade og en generator. Nu om animatorens arbejde. Denne gearkasse er installeret på en vindmølle for at øge hastigheden på arbejdsakslen.
Under rotation af generatorrotoren genereres vekselstrøm, det vil sige, at der udsendes tre faser. Den genererede energi når controlleren og går fra den til batteriet.I denne kæde er der en anden vigtig enhed - en inverter. Den konverterer strømmen til stabile parametre og leverer den til forbrugeren gennem netværket.
Vindmølle industrifartøj 2
Inden for vindenergi er den industrielle craft 2 kinetiske vindgenerator, som har en modificeret enhed til at generere vindenergi, meget berømt. For at beregne effekten af en elektrisk installation multipliceres summen af hastighederne af dens arbejdsdele med 0,1. Størrelsen af arbejdsområdet bestemmes af rotorens dimensioner. Under rotation producerer den kinetisk energi kU snarere end elektrisk energi EU.
Bladenes rotation afhænger af vindstød. Den mest optimale hastighed observeres i en højde på 160-162 m. Et tordenvejr øger vindhastigheden med 50%, og simpel regn - op til 20%.
Rotorerne i industrifartøjet 2 vindgenerator adskiller sig i bladenes dimensioner og materiale såvel som de maksimale vindkraftværdier, som de er i stand til at fungere ved:
- trærotor med 5x5 blade er designet til et vindhastighedsområde fra 10 til 60 MCW;
en jernrotor med 7x7 blade er designet til et hastighedsområde fra 14 til 75 MCW; - stålrotor med 9x9 blade er designet til en række luftstrømshastigheder fra 17 til 90 MCW;
- Kulfiberrotoren med 11x11 blade er designet til en række luftstrømshastigheder fra 20 til 110 MCW.
Industrial Craft 2 kinetiske vindgeneratorer er ikke placeret tæt sammen på samme niveau med ryggen mod hinanden.
Egenproduktion af en vertikal vindgenerator
En vindmølle med lodret aksel er den nemmeste at lave selv. Bladene er lavet af ethvert materiale, det vigtigste er, at det er modstandsdygtigt over for fugt og sol, og er også let.Til bladene på en vindgenerator i hjemmet kan du bruge PVC-rør, der bruges i kloakkonstruktion. Dette materiale opfylder alle ovenstående krav. Fire klinger 70 cm høje er skåret ud af plast, plus to af de samme er lavet af galvaniseret stål. Blikelementerne formes til en halvcirkel og fastgøres derefter på begge sider af røret. De resterende knive er monteret i samme afstand i en cirkel. En sådan vindmølles rotationsradius vil være 69 cm.
Næste trin er rotormontage. Du skal bruge magneter her. Tag først to ferritskiver med en diameter på 23 cm. Ved hjælp af lim fastgøres seks neodymmagneter til en disk. Med en magnetdiameter på 165 cm dannes en vinkel på 60 mellem demO. Hvis disse elementer er mindre, øges deres antal. Magneterne limes ikke bare tilfældigt, men polariteten ændres én efter én. Ferritmagneter er fastgjort til den anden skive på lignende måde. Hele strukturen er generøst fyldt med lim.
Det sværeste er at lave statoren. Du skal finde en kobbertråd 1 mm tyk og lave ni spoler af den. Hvert element skal indeholde præcis 60 omgange. Dernæst samles statorens elektriske kredsløb fra de færdige spoler. Alle ni af dem er lagt ud i en cirkel. Forbind først enderne af den første og fjerde spoler. Tilslut derefter den anden frie ende af den fjerde til udgangen af den syvende spole. Resultatet var et enkeltfaset element med tre spoler. Det anden fasekredsløb er samlet fra de næste tre spoler i rækkefølge, startende med det andet element. Den sidste fase, der skal samles på samme måde, er den tredje fase, startende fra den tredje spole.
For at fastgøre kredsløbet skæres en form ud af krydsfiner. Glasfiber er placeret oven på det, og et kredsløb med ni spoler er lagt ud på det. Alt dette hældes med lim, hvorefter det efterlades, indtil det er helt hærdet.Tidligst et døgn senere kan rotoren og statoren forbindes. Først placeres rotoren med magneterne oppe, statoren placeres på den, og den anden skive placeres ovenpå med magneterne nede. Tilslutningsprincippet kan ses på billedet.
Nu er det tid til at samle vindgeneratoren. Hele dens kredsløb vil bestå af et pumpehjul med blade, et batteri og en inverter. For at øge drejningsmomentet er det tilrådeligt at installere en gearkasse. Installationsarbejdet har følgende rækkefølge:
- En holdbar mast svejses fra en stålvinkel, rør eller profil. I højden skal den hæve løbehjulet med vinger over tagryggen.
- Fundamentet hældes under masten. Forstærkning er påkrævet, og der er ankre, der rager ud fra betonen.
- Dernæst fastgøres pumpehjulet med generatoren til masten.
- Efter montering af masten på fundamentet fastgøres den til ankre, hvorefter den forstærkes med stålstivere. Til disse formål er et kabel eller stålstang 10–12 mm tykt egnet.
Når den mekaniske del af vindgeneratoren er klar, begynder de at samle det elektriske kredsløb. Generatorudgangen vil give trefaset strøm. For at opnå en konstant spænding er en ensretter lavet af dioder installeret i kredsløbet. Batteriopladningen styres via et bilrelæ. Kredsløbet slutter med en inverter, hvorfra de nødvendige 220 volt leveres til hjemmenetværket.
Udgangseffekten af en sådan vindgenerator afhænger af vindhastigheden. For eksempel vil elinstallationen ved 5 m/s producere omkring 15 W, og ved 18 m/s kan man få en effekt på op til 163 W. For at øge produktiviteten forlænges vindmøllemasten til 26 m. I denne højde er vindhastigheden 30 % højere, hvilket betyder, at den producerede elektricitet er cirka halvanden gang mere.
Videoen viser monteringen af en generator til en vindmølle:
At samle en vindgenerator er en kompleks sag. Du skal kende det grundlæggende i elektroteknik, kunne læse skemaer og bruge en loddekolbe.
