Hvordan man fremstiller en vindgenerator med egne hænder: enhed, driftsprincip + bedste hjemmelavede

Det er vanskeligt ikke at lægge mærke til, hvor stabil forsyningen af ​​elektricitet til forstadsanlæg adskiller sig fra at give bybygninger og virksomheder elektricitet. Indrøm, at du som ejer af et privat hus eller hytte gentagne gange har oplevet afbrydelser, ulemper forbundet med dem og skader på udstyr.

Disse negative situationer sammen med konsekvenserne vil ikke længere komplicere livet for elskere af naturlige åbne rum. Desuden med minimale arbejds- og økonomiske omkostninger. For at gøre dette skal du bare oprette en vindgenerator af elektricitet, som vi beskriver detaljeret i artiklen.

Vi har beskrevet detaljeret mulighederne for fremstilling af et system, der er nyttigt i økonomien og eliminerer energiafhængighed. Ifølge vores råd kan en uerfaren hjemmeformand bygge en vindgenerator med egne hænder. Et praktisk udstyr hjælper dig med at reducere de daglige udgifter markant.

Lovligheden af ​​at installere en vindgenerator

Alternative energikilder er drømmen for enhver sommerboer eller boligejer, hvis websted er langt fra de centrale netværk. Dog modtager vi regninger for elektricitet, der forbruges i en bylejlighed, og ser på øgede takster, er vi klar over, at en vindgenerator designet til indenlandske behov ikke ville være i vejen.

Efter at have læst denne artikel vil du måske gøre din drøm til virkelighed.

En vindgenerator er en fremragende løsning til at forsyne et forstadsanlæg med elektricitet. Desuden er installationen i nogle tilfælde den eneste mulige løsning.

For ikke at spilde penge, kræfter og tid forgæves, lad os beslutte: er der nogen eksterne omstændigheder, der skaber hindringer for os under drift af vindgeneratoren?

At levere strøm til et sommerhus eller et lille hytte er nok lille vindkraftværkhvis effekt ikke overstiger 1 kW. Sådanne enheder i Rusland sidestilles med husholdningsprodukter. Deres installation kræver ikke certifikater, tilladelser eller yderligere godkendelser.

For at bestemme muligheden for en vindgenerator er det nødvendigt at finde ud af vindkraftpotentialet i et bestemt område (klik for at forstørre)

Der er ikke leveret nogen beskatning af elproduktion, der bruges til at imødekomme deres egne indenlandske behov. Derfor kan en vindmølle med lav effekt installeres sikkert, genereret med dens hjælpefri elektricitet uden at betale staten nogen skat.

Dog skal du bare spørge, om der er lokale regler for individuel strømforsyning, der kan skabe hindringer for installationen og betjeningen af ​​denne enhed.

Vindgeneratorer, der er i stand til at tilfredsstille de fleste af mellemstore landmænds behov, kan ikke selv forårsage klager fra naboerne

Klager kan opstå med dine naboer, hvis de oplever ulemper forbundet med driften af ​​vindmøllen. Glem ikke, at vores rettigheder slutter, når andres rettigheder begynder.

Derfor, når du køber eller selv-fremstilling vindgenerator til hjemmet der skal tages seriøs opmærksomhed mod følgende parametre:

• Masthøjde. Når man monterer en vindgenerator, er det nødvendigt at tage højde for begrænsningerne for højden på individuelle bygninger, der findes i en række lande i verden, samt placeringen af ​​sit eget sted. Vær opmærksom på, at nærliggende broer, lufthavne og tunneler af bygninger med en højde på over 15 meter er forbudt.
• Støj fra gearkasse og skovle. Parametrene for den genererede støj kan indstilles ved hjælp af en speciel enhed og derefter dokumentere måleresultaterne. Det er vigtigt, at de ikke overskrider de etablerede støjstandarder.
• Ethereal interferens. Når du opretter en vindmølle, bør du ideelt set beskytte mod oprettelse af tele-interferens, hvor din enhed kan give sådanne problemer.
• Krav på miljøtjenester. Denne organisation kan kun forhindre dig i at betjene installationen, hvis den forstyrrer vandringen af ​​trækfugle. Men det er usandsynligt.

Når du opretter og installerer enheden selv, skal du lære disse punkter, og når du køber et færdigt produkt, skal du være opmærksom på de parametre, der vises i hans pas. Det er bedre at beskytte dig selv på forhånd end derefter at blive forstyrret.

Princippet om drift af en vindmølle

En vindgenerator eller vindmølle (vindmølle) er en enhed, der bruges til at omdanne den kinetiske energi fra en vindstrøm til mekanisk energi. Den resulterende mekaniske energi roterer rotoren og omdannes til den elektriske form, vi har brug for.

Princippet om betjening og enhed kinetisk vindmølle beskrevet detaljeret i artiklen, som vi anbefaler, at du læser.

Strukturen af ​​vindmøller inkluderer:

• propelblad
• roterende rotor
• generatorens og selve generatorens akse
• en inverter, der konverterer vekselstrøm til jævnstrøm, der bruges til at oplade batterier,
• batteri.

Essensen af ​​vindmøller er enkel. Under rotorens rotation genereres der en trefas vekselstrøm, der derefter passerer gennem regulatoren og oplader DC-batteriet. Endvidere konverterer omformeren strømmen, så den kan forbruges ved at levere belysning, en radio, et tv, en mikrobølgeovn og så videre.

En detaljeret enhed af en vindgenerator med en vandret rotationsakse giver dig mulighed for klart at forestille dig hvilke elementer, der bidrager til omdannelsen af ​​kinetisk energi til mekanisk og derefter til elektrisk energi

Generelt er princippet om drift af en vindgenerator af enhver type og design som følger: i rotationsprocessen er der tre typer kræfter, der virker på knivene: bremsning, impuls og løft.

Denne ordning med vindmøllen giver dig mulighed for at forstå, hvad der sker med den elektricitet, der produceres af vindgeneratoren: en del af den er akkumuleret, og den anden forbruges

De to sidste kræfter overvinder bremsekraften og sætter svinghjulet i bevægelse. På den faste del af generatoren genererer rotoren et magnetfelt, så en elektrisk strøm strømmer gennem ledningerne.

Klassificering af typer af generatorer

Der er adskillige tegn, hvormed vindkraftanlæg klassificeres. Hvordan man vælger den bedste version af enheden til ejendom i forstæder er beskrevet detaljeret i en af mest populære artikler på vores hjemmeside.

Så vindmøller adskiller sig i:

• antallet af klinger i propellen;
• klinge materialer;
• placeringen af ​​rotationsaksen i forhold til jordoverfladen;
• trin skilt.

Der er modeller med et, to, tre klinger og multiblade.

Produkter med et stort antal knive begynder at rotere selv med en lille vind. Normalt bruges de i sådanne værker, når selve rotationsprocessen er vigtigere end generering af elektricitet. For eksempel at udvinde vand fra dybe borehuller.

Det viser sig, at bladene fra en vindgenerator ikke kun kan være lavet af faste materialer, men også af overkommeligt stof

Bladene kan sejle eller stive.Sejlprodukter er meget billigere end stive, hvis fremstilling er metal eller glasfiber. Men de skal repareres meget ofte: de er skrøbelige.

Hvad angår placeringen af ​​rotationsaksen i forhold til jordoverfladen, skal du skelne lodrette vindmøller og vandrette modeller. Og i dette tilfælde har hver sort sine egne fordele: vertikale reagerer mere følsomme på hvert slag af vinden, men vandrette er kraftigere.

Vindgeneratorer er opdelt af trinskilt i modeller med faste og variable trin. Variabel tonehøjde giver dig mulighed for at øge omdrejningshastigheden markant, men en sådan installation har et komplekst og massivt design. Vindmøller med fast tonehøjde er enklere og mere pålidelige.

Vindmølle af rotortype

Vi finder ud af, hvordan man laver en simpel vindmølle med en lodret rotationsakse af rotortypen med egne hænder. En sådan model kan godt imødekomme elbehovet i havehuset, forskellige udhus og oplyse husområdet og haven stier om natten.

Bladene i denne installation af rotortypen med en lodret rotationsakse er tydeligt fremstillet af elementer, der er skåret ud af et metalfat

Vores mål er at fremstille en vindmølle med en maksimal effekt på 1,5 kW.

For at gøre dette har vi brug for følgende elementer og materialer:

• 12V bilgenerator;
• 12 V helium- eller syrebatteri;
• Halvtæt switch af typen "knap" ved 12 V;
• konverter 700 W - 1500 W og 12V - 220V;
• en spand, en stor kapacitet eller anden beholder, der er lavet af rustfrit stål eller aluminium;
• bilrelæ kontrol lampe oplade eller oplade batteriet;
• bil voltmeter (enhver er mulig);
• bolte med møtrikker og skiver;
• ledninger med et tværsnit på 4 kvadrat mm og 2,5 kvadrat mm;
• to klemmer for at fastgøre generatoren til masten.

I processen med at udføre arbejdet har vi brug for en slibemaskine eller saks til metal, en konstruktionsblyant eller markør, et målebånd, trådskærere, en bor, en bor, nøgler og en skruetrækker.

Styringen til strømproduktionssystemet kan også samles af dig selv. Med regler og fremstillingsordninger controller til en vindmølle kender artiklen, hvis indhold anbefaler vi dig at læse

Den indledende fase i fremstillingen af ​​installationen

At lave en hjemmelavet vindmølle begynder vi med at tage en stor metalbeholder i cylindrisk form. Normalt bruges en gammel opkogning, spand eller gryde til dette formål. Det vil være grundlaget for vores fremtidige vindmølle.

Ved hjælp af et målebånd og en konstruktionsblyant (markør) markerer vi: opdele vores kapacitet i fire identiske dele.

Når du foretager udskæringer i henhold til instruktionerne i teksten, skal du aldrig skære metallet til slutningen

Metallet skal skæres. Du kan bruge en slibemaskine til dette. Det bruges ikke til at skære containere lavet af galvaniseret stål eller malet tin, fordi denne type metal nødvendigvis overophedes. I sådanne tilfælde er det bedre at bruge saks. Vi skærer klingerne, men klipper dem ikke helt til slut.

Valgmuligheder, skemaer og anbefalinger til fremstilling af forskellige modeller vindmølleblade Du finder i den artikel, vi anbefaler.

Sammen med fortsættelsen af ​​arbejdet på tanken genindarbejder vi generatorskiven. I bunden af ​​den tidligere pan og i remskiven skal du skitsere og bore huller til boltene. Arbejdet på dette trin skal tages så omhyggeligt som muligt: ​​alle åbninger skal placeres symmetrisk, så der ikke opstår ubalance under installationens rotation.

Sådan ser bladene fra et andet design med en lodret rotationsakse ud. Hvert blad fremstilles separat og monteres derefter i en fælles enhed

Bøj knivene, så de ikke stikker for meget ud. Når vi udfører denne del af arbejdet, skal du huske på, i hvilken retning generatoren roterer.

Normalt orienteres drejningsretningen med uret. Bladenes bøjningsvinkel påvirker påvirkningsområdet for luftstrømmen og propellens rotationshastighed.

Nu skal du fikse spanden med de klinger, der er forberedt til arbejde på remskiven. Vi installerer generatoren på masten og fastgør den med klemmer. Det gjenstår at forbinde ledningerne og samle kredsløbet. Forbered dig på at registrere ledningsdiagrammet, trådfarver og pin-markeringer. Senere kommer det bestemt til nytte. Vi fastgør ledningerne på enhedens mast.

Dette figur indeholder detaljerede anbefalinger til samling af den samlede struktur og den generelle udsigt over enheden, der allerede er samlet og klar til brug

For at tilslutte batteriet skal du bruge ledninger med et tværsnit på 4 mm². Det er nok at tage en længde på 1 meter. Det er nok.

Og for at forbinde belastningen til netværket, som for eksempel inkluderer belysning og elektriske apparater, er der nok ledninger med et tværsnit på 2,5 mm² nok. Installer omformeren (konverter). Til dette er der også brug for en 4 mm² ledning.

Fordele og ulemper ved en rotormodel af en vindmølle

Hvis du gjorde alt pænt og konsekvent, fungerer denne vindgenerator med succes. I dette tilfælde vil der ikke opstå problemer under dens drift.

Hvis du bruger en 1000 W-konverter og et 75A-batteri, vil denne installation give strøm- og videoovervågningsenheder og indbrudsalarmer og endda gadebelysning.

Fordelene ved denne model er som følger:

• økonomisk;
• elementer kan let udskiftes med nye eller repareres;
• særlige betingelser for funktion er ikke nødvendige
• pålidelig i drift;
• giver komplet akustisk komfort.

Der er også ulemper, men ikke så mange: ydelsen på denne enhed er ikke for høj, og det er en betydelig afhængighed af pludselige vindvind. Luftstrømme kan simpelthen forstyrre en improviseret propell.

For at nøjagtigt vælge modellen af ​​vindgeneratoren med den krævede effekt, inden arbejdet påbegyndes, anbefaler vi foretage en beregning i henhold til formlerne i den anbefalede artikel.

Montering af aksiale vindmøller på neodymmagneter

Da neodymmagneter forekom for nylig i Rusland, begyndte man at fremstille aksiale vindgeneratorer med jernløse statorer for ikke så længe siden.

Udseendet af magneter forårsagede et voldsomt efterspørgsel, men gradvist blev markedet mættet, og omkostningerne til dette produkt begyndte at falde. Det blev tilgængeligt for håndværkere, der straks tilpassede det til deres forskellige behov.

Axiale vindmøller med neodymmagneter med en vandret rotationsakse - et mere komplekst design, der ikke kun kræver dygtighed, men også bestemt viden

Hvis du har et nav fra en gammel bil med bremseskiver, tager vi det som grundlag for den fremtidige aksialgenerator.

Det antages, at denne del ikke er ny, men allerede er i drift. I dette tilfælde er det nødvendigt at adskille, kontrollere og smøre lagrene, omhyggeligt rense sedimentære aflejringer og al rust. Klar generator glem ikke at male.

Et nav med bremseskiver går som regel til håndværkere som en af ​​komponenterne i en gammel bil, der er blevet skrotet, derfor skal den rengøres grundigt

Magnetfordeling og fastgørelse

Neodymmagneter skal limes på rotorskiverne. Til vores arbejde tager vi 20 magneter 25x8mm.

Naturligvis kan du bruge et andet antal poler, men de følgende regler skal overholdes: antallet af magneter og poler i en enfasegenerator skal være det samme, men hvis vi taler om en trefasemodel, skal forholdet mellem poler og spoler være 2/3 eller 4/3 .

Ved placering af magneter skifter polerne skiftevis. Det er vigtigt ikke at lave en fejl. Hvis du ikke er sikker på, at du arrangerer elementerne korrekt, skal du oprette en tipskabelon eller anvende sektorer direkte på selve disken.

Hvis du har et valg, er det bedre at købe ikke runde, men rektangulære magneter. I rektangulære modeller er magnetfeltet koncentreret langs hele længden og i runde i midten.

Modstående magneter skal have forskellige poler. Du vil ikke forveksle noget, hvis du bruger en markør til at markere dem med minus- eller plustegn. For at identificere polerne, tag magneterne og hold dem til hinanden.

Hvis overflader tiltrækkes, skal du sætte et plus på dem; hvis de frastøder, skal du markere dem med minuser. Skift polerne, når du placerer magneter på diske.

Magneter er installeret i overensstemmelse med politikken for skiftende politikker; plasticinekanter er placeret langs den ydre og indre perimeter: produktet er klar til støbning af epoxyharpiks

For pålidelighed af magnetfiksering er det nødvendigt at påføre høj kvalitet og maksimalt stærk lim.

For at forbedre fikseringens pålidelighed kan du bruge epoxyharpiks. Det skal fortyndes som angivet i instruktionerne og fyld det med en disk. Harpiksen skal dække hele disken, men ikke løbe af den. Det er muligt at forhindre muligheden for afstrømning, hvis du pakker disken med tape eller foretager midlertidig plasticinbeskyttelse fra en polymerstrimmel omkring dens omkreds.

Enfase- og trefasegeneratorer

Hvis vi sammenligner enfasede og trefasede statorer, vil sidstnævnte være bedre. Enfasegeneratoren vibrerer, når den indlæses. Årsagen til vibrationen er forskellen i amplituden af ​​strømmen, der opstår på grund af dens ustabile tilbagevenden i et tidspunkt.

Den trefasede model har ingen sådan ulempe. Det kendetegnes ved konstant effekt på grund af gensidigt kompenserende faser: når en stigning i strømmen forekommer i den ene, falder den i den anden.

I henhold til testresultaterne er afkastet af trefasemodellen næsten 50% mere end den samme indikator for enkeltfasen. En anden fordel ved denne model er, at i mangel af unødvendig vibration øges den akustiske komfort, når enheden fungerer under belastning.

Det vil sige, at trefasegeneratoren praktisk talt ikke brummer under dens drift. Når vibrationer mindskes, øges enhedens levetid logisk.

I kampen mellem trefasede og enfasede enheder vinder trefas altid, fordi det ikke brummer så meget under drift og varer længere end enfaset

Regler for spiralvikling

Hvis du spørger en specialist, siger han, at du skal foretage en grundig beregning, før du spoler spolerne. Udøveren i denne sag vil stole på sin intuition.

Vi valgte en ikke for hurtig option generator. Vi har en procedure for opladning af et tolv-volt batteri, der skal begynde ved 100-150 o / min. Sådanne indledende data kræver, at det samlede antal omdrejninger for alle spoler er 1000-1200 stykker. Vi er stadig nødt til at opdele dette tal mellem alle spoler og bestemme, hvor mange vendinger der skal være på hver.

En vindmølle med lav hastighed kan være mere kraftfuld, hvis antallet af poler øges. Hyppigheden af ​​de aktuelle svingninger i spolerne vil stige. Hvis der bruges en større tråd i tværsnit til vikling af spoler, falder modstanden, og strømstyrken øges. Tab ikke det faktum, at en højere spænding kan "spise op" strømmen på grund af viklingens modstand.

Opviklingsprocessen kan gøres lettere og effektiviseres, hvis du bruger en speciel maskine til dette formål.

Det er ikke nødvendigt at udføre en sådan rutinemæssig proces som vikling af spoler manuelt. En smule opfindsomhed og en fremragende maskine, der let kan klare svingninger, findes allerede

Hjemmelavede generatorers ydelse og ydeevne er i høj grad påvirket af tykkelsen og antallet af magneter, der er placeret på diskene. Den samlede endelige effekt kan beregnes, hvis du vinder en spole og derefter ruller den i generatoren. Generatorens fremtidige effekt bestemmes ved at måle spændingen i specifikke hastigheder uden belastning.

Vi giver et eksempel. Med en modstand på 3 ohm og 200 o / min, kommer 30 volt ud. Hvis vi trækker 12 volt batterispænding fra dette resultat, får vi 18 volt. Del dette resultat med 3 ohm og få 6 ampere. Lydstyrken er 6 ampere og går til batteriet. I beregningen tog vi naturligvis ikke højde for tab i ledningerne og på diodebroen: det faktiske resultat vil være mindre end det beregnede.

Normalt er spolerne lavet runde. Men hvis du trækker dem lidt ud, får du mere kobber i sektoren, og svingene vil være lige. Hvis vi sammenligner størrelsen på magneten og diameteren på det indre hul i spolerne, skal de svare til hinanden, ellers kan størrelsen på magneten være lidt mindre.

Færdige spoler skal svare til deres magneter i størrelse: de skal være lidt større end magneter eller lig med deres størrelse

Statorens tykkelse, som vi gør, skal korreleres korrekt med magnetenes tykkelse. Hvis statoren gøres mere ved at øge antallet af drejninger i spolerne, vil mellemrummet mellem diskpladsen øges, og den magnetiske flux falder. Resultatet kan vise sig at være dette: den samme spænding genereres, men på grund af den øgede modstand af spolerne får vi en lavere strøm.

Krydsfinér bruges til at fremstille statorformen. Imidlertid kan sektorer for spoler markeres på papir ved hjælp af plasticin som grænser.

Hvis der er anbragt fiberglas på toppen af ​​spolerne i bunden af ​​formen, øges produktets styrke. Inden epoxyharpiks påføres, skal du smøre formen med vaselin eller voks, så harpiksen ikke klæber til formen. Nogle bruger tape eller film i stedet for fedt.

Mellem sig selv er spolerne faste bevægelige. I dette tilfælde bringes enderne af faserne ud. Seks udvendige ledninger skal forbindes med en stjerne eller en trekant. Drej den samlede generator med hånden, test den. Hvis spændingen er 40 V, vil strømmen være ca. 10 ampere.

Endelig samling af enheden

Længden af ​​den færdige mast skal være ca. 6-12 meter. Med sådanne parametre skal dens base konkretiseres. Selve vindmøllen monteres på toppen af ​​masten.

Så du kan nå det i tilfælde af brud, skal du levere en speciel holder ved masten, som giver dig mulighed for at hæve og sænke røret ved hjælp af en håndspil.

Masten stiger højt med en vindgenerator fastgjort til den, men den forsigtige formand lavede en speciel enhed, der om nødvendigt giver mulighed for at sænke strukturen til jorden

For at fremstille en skrue kan du bruge et PVC-rør med en diameter på 160 mm. Det vil blive brugt til at skære en to meter skrue bestående af seks klinger fra dens overflade. Formen på knivene udvikles bedst uafhængigt af erfaringer. Målet er at øge drejningsmomentet ved lave omdrejninger.

Propellen skal beskyttes mod overdreven vind. Brug en foldelig hale for at løse dette problem. Den genererede energi gemmes i batterier.

Til opmærksomhed fra vores læsere har vi leveret to versioner af 220-gør-det-selv vindgeneratorer, der nyder den øgede opmærksomhed ikke kun af ejere af forstæder fast ejendom, men også almindelige sommerboere.

Begge vindmølle modeller er effektive på deres egen måde. Disse enheder er i stand til at demonstrere særligt gode resultater i steppeområdet med hyppige og stærke vinde. De er effektive nok til at blive brugt i en organisation. alternativ opvarmning af hjemmet og ved levering af elektricitet. Og de er ikke så vanskelige at bygge med deres egne hænder.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Denne video viser et eksempel på en vindmølle med en vandret rotationsakse. Forfatteren af ​​enheden forklarer i detaljer nuancerne i designet af installationen foretaget af ham selv, henleder seerne opmærksomhed på fejl, der kan gøres i processen med selvfremstilling af en vindgenerator, giver praktiske råd.

Bemærk, at det ikke er så let at komme til en enhed, der er hævet til en anstændig højde. Geninstallation af en sådan vindmølle vil sandsynligvis være problematisk. Derfor vil foldemastens design i dette tilfælde ikke være overflødigt.

Denne video viser en roterende vindmølle med en lodret rotationsakse. Denne installation er ikke høj, den blev oprindeligt lavet og er yderst følsom: selv en svag vind får enhedens klinger til at bevæge sig.

Hvis du bor i et område, hvor vind ikke betragtes som en sjælden forekomst, kan brugen af ​​denne bestemte kilde til alternativ energi være mest effektiv for dig. Ovenstående eksempler på selvfremstillede vindmøller beviser, at det ikke er så svært at gøre dem selv. Vindenergi er en offentligt tilgængelig og vedvarende ressource, der kan og bør bruges.

De, der er interesseret i artiklen, opfordres til at udtale sig i kommentarerne og stille spørgsmål, der opstod under fortroligheden med materialet.