Hur man gör en vindgenerator med dina egna händer: enhet, driftsprincip + bästa hemmagjorda

Det är svårt att inte märka hur stabil utbudet av el till förortsanläggningar skiljer sig från att förse stadsbyggnader och företag med el. Bekräfta att du som ägare till ett privat hus eller stuga upprepade gånger har upplevt avbrott, besvär i samband med dem och skador på utrustningen.

Dessa negativa situationer, tillsammans med konsekvenserna, kommer inte längre att komplicera livet för älskare av naturliga öppna utrymmen. Dessutom med minimala arbetskrafts- och finansiella kostnader. För att göra detta behöver du bara skapa en vindgenerator av el, som vi beskriver i detalj i artikeln.

Vi har i detalj beskrivit alternativen för att tillverka ett system som är användbart i ekonomin och eliminerar energiberoende. Enligt våra råd kan en oerfaren hemförare bygga en vindgenerator med sina egna händer. En praktisk anordning hjälper dig att avsevärt minska dagliga utgifter.

Lagligheten av att installera en vindgenerator

Alternativa energikällor är drömmen för alla sommarinvånare eller husägare vars webbplats är långt ifrån de centrala nätverk. Men när vi tar emot räkningar för el som konsumeras i en lägenhet i staden och tittar på ökade tullar, inser vi att en vindgenerator utformad för inhemska behov inte skulle vara i vägen.

Efter att ha läst den här artikeln kommer du kanske att göra din dröm till verklighet.

En vindgenerator är en utmärkt lösning för att förse en förortsanläggning med el. Dessutom är installationen i vissa fall den enda möjliga lösningen.

För att inte slösa bort pengar, ansträngning och tid förgäves, låt oss bestämma: finns det några yttre omständigheter som kommer att skapa hinder för oss under drift av vindgeneratorn?

Att tillhandahålla el till en stuga eller en liten stuga räcker litet vindkraftverkvars effekt inte överstiger 1 kW. Sådana enheter i Ryssland likställs med hushållsprodukter. Deras installation kräver inte certifikat, behörigheter eller ytterligare godkännanden.

För att bestämma genomförbarheten för en vindgenerator är det nödvändigt att ta reda på vindkraftspotentialen för ett visst område (klicka för att förstora)

Ingen beskattning av elproduktion, som läggs på att tillgodose deras egna inhemska behov, tillhandahålls inte. Därför kan en vindkraftverk med låg effekt installeras på ett säkert sätt, genererat med hjälp av fri el utan att betala staten några skatter.

Men bara i fallet, fråga dig om det finns lokala bestämmelser för enskild strömförsörjning som kan skapa hinder för installation och drift av denna enhet.

Vindkraftverk, som kan tillgodose de flesta av medelstora jordbrukares behov, kan inte orsaka klagomål ens från grannarna

Klagomål kan uppstå med dina grannar om de upplever olägenheter i samband med drift av väderkvarnen. Glöm inte att våra rättigheter slutar där andras rättigheter börjar.

Därför vid köp eller självtillverkning vindgenerator för hemmet Följande parametrar bör ägnas stor uppmärksamhet:

• Masthöjd. Vid montering av en vindgenerator är det nödvändigt att ta hänsyn till restriktionerna för höjden på enskilda byggnader som finns i ett antal länder i världen, samt platsen för sin egen plats. Var medveten om att närliggande broar, flygplatser och tunnlar i byggnader med en höjd över 15 meter är förbjudna.
• Buller från växellåda och skovlar. Parametrarna för det genererade bruset kan ställas in med en speciell enhet och sedan dokumentera mätresultaten. Det är viktigt att de inte överskrider etablerade brusstandarder.
• Ethereal störning. Idealt, när du skapar en väderkvarn, bör skydd mot skapande av tele-störningar ges där din enhet kan ge sådana problem.
• Krav på miljötjänster. Den här organisationen kanske bara hindrar dig från att använda installationen om den stör den vandring av flyttfåglar. Men detta är osannolikt.

När du skapar och installerar enheten själv, lära dig dessa punkter, och när du köper en färdig produkt, var uppmärksam på parametrarna som visas i hans pass. Det är bättre att skydda dig själv i förväg än att sedan bli upprörd.

Principen för drift av en vindkraftverk

En vindgenerator eller vindkraftverk (vindkraftverk) är en anordning som används för att omvandla den kinetiska energin från en vindström till mekanisk energi. Den resulterande mekaniska energin roterar rotorn och omvandlas till den elektriska formen vi behöver.

Principen för drift och enhet kinetisk väderkvarn beskrivs i detalj i artikeln, som vi rekommenderar att du läser.

Strukturen för vindkraftverk inkluderar:

• propellerblad
• turbin roterande rotor
• generatorns axel och själva generatorn,
• en växelriktare som omvandlar växelström till likström, som används för att ladda batterier,
• batteri.

Kärnan i vindkraftverk är enkel. Under rotorns rotation genereras en trefas växelström som sedan passerar genom regulatorn och laddar DC-batteriet. Vidare konverterar omformaren strömmen så att den kan konsumeras genom att tillhandahålla belysning, en radio, en TV, en mikrovågsugn och så vidare.

En detaljerad anordning av en vindgenerator med en horisontell rotationsaxel låter dig tydligt föreställa dig vilka element som bidrar till omvandlingen av kinetisk energi till mekanisk och sedan till elektrisk energi

I allmänhet är principen om drift av en vindgenerator av alla slag och konstruktioner som följer: i rotationsprocessen finns det tre typer av kraft som verkar på bladen: bromsning, impuls och lyft.

Detta schema med vindkraftverk ger dig möjlighet att förstå vad som händer med den elektricitet som produceras av vindgeneratorn: en del av den ackumuleras och den andra förbrukas

De två sista krafterna övervinner bromskraften och sätter svänghjulet i rörelse. På den fasta delen av generatorn genererar rotorn ett magnetfält så att en elektrisk ström flyter genom ledningarna.

Klassificering av typer av generatorer

Det finns flera tecken på vilka vindkraftanläggningar klassificeras. Hur man väljer den bästa versionen av enheten för förortsägande beskrivs i detalj i en av mest populära artiklar på vår webbplats.

Så väderkvarnar skiljer sig åt i:

• antalet blad i propellen;
• bladmaterial;
• placeringen av rotationsaxeln relativt jordens yta;
• steg skylt.

Det finns modeller med ett, två, tre blad och flera blad.

Produkter med ett stort antal blad börjar rotera även med en liten vind. Vanligtvis används de i sådana arbeten, då själva rotationsprocessen är viktigare än att generera el. Till exempel för att extrahera vatten från djupa brunnar.

Det visar sig att bladen hos en vindgenerator inte bara kan vara tillverkad av fasta material utan också av prisvärt tyg

Bladen kan vara seglande eller styva.Segelprodukter är mycket billigare än styva, vars tillverkning är metall eller glasfiber. Men de måste repareras mycket ofta: de är ömtåliga.

När det gäller placeringen av rotationsaxeln relativt jordens yta, skilja vertikala väderkvarnar och horisontella modeller. Och i det här fallet har varje sort sina egna fördelar: vertikala svarar mer känsligt för varje vindslag, men horisontella är kraftfullare.

Vindgeneratorer är indelade med stegskyltar i modeller med fasta och variabla steg. Med variabel tonhöjd kan du öka rotationshastigheten avsevärt, men en sådan installation har en komplex och massiv design. Vindkraftverk med fast tonhöjd är enklare och mer pålitliga.

Vindturbin med rotortyp

Vi kommer att ta reda på hur du gör en enkel väderkvarn med en vertikal rotationsaxel av rotortypen med dina egna händer. En sådan modell kan väl uppfylla elbehovet i trädgårdshuset, olika uthus och lysa upp husområdet och trädgårdsvägarna på natten.

Bladen i denna rotortypinstallation med en vertikal rotationsaxel är tydligt gjorda av element skurna från en metallfat

Vårt mål är att tillverka en väderkvarn med en maximal effekt på 1,5 kW.

För att göra detta behöver vi följande element och material:

• 12V bilgenerator;
• 12 V helium- eller syrabatteri;
• Halvtät omkopplare av typen "knapp" vid 12 V;
• omvandlare 700 W - 1500 W och 12V - 220V;
• en hink, en stor kapacitet eller annan kapacitetsbehållare av rostfritt stål eller aluminium;
• bilreläkontrolllampa laddar eller laddar batteriet;
• bil voltmeter (vilken som helst är möjlig);
• bultar med muttrar och brickor;
• ledningar med ett tvärsnitt på 4 kvadrat mm och 2,5 kvadrat mm;
• två klämmor för att fästa generatoren till masten.

Under arbetet kommer vi att behöva en kvarn eller sax för metall, en konstruktionsblyerts eller markör, en måttband, trådskärare, en borr, en borr, nycklar och en skruvmejsel.

Styrenheten för kraftproduktionssystemet kan också monteras själv. Med regler och tillverkningssystem styrenhet för en väderkvarn kommer att bekanta dig med artikeln, vars innehåll vi rekommenderar att du läser

Det första steget i tillverkningen av installationen

Att göra en hemgjord väderkvarn börjar vi med att ta en stor metallbehållare i cylindrisk form. Vanligtvis används en gammal uppkokning, hink eller panna för detta ändamål. Det kommer att ligga till grund för vår framtida vindkraftverk.

Med hjälp av en måttband och en konstruktionsblyerts (markör) markerar vi upp: dela upp vår kapacitet i fyra identiska delar.

När du gör skärning i enlighet med anvisningarna i texten, skär inte metallen till slutet

Metallen måste skäras. Du kan använda en kvarn för detta. Det används inte för skärning av behållare av galvaniserat stål eller målad tenn, eftersom denna typ av metall nödvändigtvis överhettas. För sådana fall är det bättre att använda sax. Vi klipper bladen, men klipper dem inte till slutet.

Alternativ, scheman och rekommendationer för tillverkning av olika modeller vindkraftverk Du hittar i artikeln vi rekommenderar.

Tillsammans med fortsättningen av arbetet med tanken kommer vi att göra om generatorhjulet. I botten av den tidigare panelen och i remskivan måste du skissera och borra hål för bultarna. Arbetet i detta skede bör tas så noggrant som möjligt: ​​alla öppningar ska placeras symmetriskt så att ingen obalans uppstår under installationens rotation.

Så ser bladen i en annan design med en vertikal rotationsaxel ut. Varje blad tillverkas separat och monteras sedan i en gemensam enhet

Böj knivarna så att de inte sticker ut för mycket. När vi gör denna del av arbetet, se till i vilken riktning generatoren kommer att rotera.

Vanligtvis riktas rotationsriktningen medurs. Bladens böjningsvinkel påverkar påverkan av luftströmmar och propellerns rotationshastighet.

Nu måste du fixa skopan med bladen förberedda för arbete på remskivan. Vi installerar generatorn på masten och fixerar den med klämmor. Det återstår att ansluta ledningarna och montera kretsen. Förbered dig för att spela in kopplingsschemat, trådfärger och stiftmarkeringar. Senare kommer det säkert att vara praktiskt. Vi fixar ledningarna på enhetens mast.

Denna siffra innehåller detaljerade rekommendationer för montering av den totala strukturen och den allmänna bilden av den enhet som redan är monterad och redo att användas

För att ansluta batteriet måste du använda ledningar med ett tvärsnitt på 4 mm². Det räcker med att ta en längd på 1 meter. Det räcker.

Och för att ansluta belastningen till nätverket, som till exempel inkluderar belysning och elektriska apparater, räcker det med tillräckliga ledningar med ett tvärsnitt på 2,5 mm². Installera omformaren (omvandlaren). För detta behövs också en 4 mm² tråd.

För- och nackdelar med en rotormodell av en väderkvarn

Om du gjorde allt snyggt och konsekvent, kommer denna vindgenerator att fungera framgångsrikt. I detta fall kommer inga problem att uppstå under dess drift.

Om du använder en 1000 W-omvandlare och ett 75A-batteri kommer denna installation att tillhandahålla el- och videoövervakningsenheter, inbrottslarm och till och med gatubelysning.

Fördelarna med denna modell är följande:

• ekonomiskt;
• element kan enkelt ersättas med nya eller repareras;
• särskilda villkor för funktion behövs inte;
• pålitlig i drift;
• ger fullständig akustisk komfort.

Det finns också nackdelar, men inte så många: prestanda för denna enhet är inte för hög, och den har ett betydande beroende av plötsliga vindstöt. Luftflöden kan helt enkelt störa en improviserad propell.

För att noggrant välja modellen för vindkraftgeneratorn med nödvändig effekt innan du börjar arbeta, rekommenderar vi göra en beräkning enligt formlerna i den rekommenderade artikeln.

Montering av axiella vindkraftverk på neodymmagneter

Eftersom neodymmagneter dök upp i Ryssland relativt nyligen började axiella vindgeneratorer med järnfria statorer göras för inte så länge sedan.

Magneternas utseende orsakade ett snabbt efterfrågan, men gradvis var marknaden mättad, och kostnaden för denna produkt började sjunka. Det blev tillgängligt för hantverkare som omedelbart anpassade det efter sina olika behov.

Axiella vindturbiner med neodymmagneter med en horisontell rotationsaxel - en mer komplex design som kräver inte bara färdighet utan också viss kunskap

Om du har ett nav från en gammal bil med bromsskivor, tar vi det som grund för den framtida axialgeneratorn.

Det antas att denna del inte är ny, men redan i drift. I detta fall är det nödvändigt att demontera, kontrollera och smörja lagren, rengöra försiktigt sedimentutsättningar och all rost. Klar generator glöm inte att måla.

Ett nav med bromsskivor går som regel till hantverkare som en av komponenterna i en gammal bil som har skrotats, därför måste den rengöras noggrant

Magnetfördelning och fixering

Neodymmagneter måste limmas på rotorskivorna. För vårt arbete tar vi 20 magneter 25x8mm.

Naturligtvis kan du använda ett annat antal poler, men följande regler måste följas: antalet magneter och poler i en enfasgenerator måste vara detsamma, men om vi talar om en trefasmodell bör förhållandet mellan poler och spolar vara 2/3 eller 4/3 .

När du placerar magneter växlar polerna. Det är viktigt att inte göra ett misstag. Om du inte är säker på att du kommer att ordna elementen korrekt, gör en ledmall eller applicera sektorer direkt på själva disken.

Om du har ett val är det bättre att köpa inte runda utan rektangulära magneter. I rektangulära modeller är magnetfältet koncentrerat längs hela längden och i runda i mitten.

Motstående magneter måste ha olika poler. Du förväxlar inte någonting om du använder en markör för att markera dem med minus- eller plustecken. För att identifiera polerna, ta magneterna och hålla dem i varandra.

Om ytor lockas, lägg ett plus på dem; om de stöter tillbaka, markera dem med minus. Växla polerna när du placerar magneter på skivor.

Magneter är installerade i överensstämmelse med principen om alternerande policyer; plasticinsgränser är belägna längs ytter- och inre perimetrar: produkten är redo för gjutning av epoxiharts

För att säkerställa magnetfästning är det nödvändigt att applicera högkvalitativt och maximalt starkt lim.

För att förbättra fixeringssäkerheten kan du använda epoxiharts. Det ska spädas ut enligt anvisningarna och fylla det med en skiva. Hartset ska täcka hela skivan, men inte rinna ur den. Det är möjligt att förhindra risken för avströmning om du lindar in skivan med tejp eller tillfälligt skyddar plastin från en polymerremsa runt dess omkrets.

Enfas- och trefasgeneratorer

Om vi ​​jämför enfas- och trefasstatorer, kommer den senare att bli bättre. Enfasgeneratorn vibrerar när den laddas. Anledningen till vibrationen är skillnaden i amplituden hos strömmen som uppstår på grund av dess instabila återgång under en tidpunkt.

Trefasmodellen har ingen sådan nackdel. Det kännetecknas av konstant effekt på grund av ömsesidigt kompensera faser: när en ökning av strömmen inträffar i en faller den i den andra.

Enligt testresultaten är avkastningen för trefasmodellen nästan 50% mer än samma indikator för enfas. En annan fördel med denna modell är att i avsaknad av onödig vibration ökar den akustiska komforten när enheten fungerar under belastning.

Det vill säga, trefasgeneratorn surrar praktiskt taget inte under sin drift. När vibrationer minskar ökar enhetens livslängd logiskt.

I kampen mellan trefas- och enfas-enheter vinner trefas alltid, eftersom det inte surrar så mycket under drift och varar längre än enfas

Spolningsregler

Om du frågar en specialist, kommer han att säga att innan du rullar spolarna måste du göra en grundlig beräkning. Utövaren i denna fråga kommer att förlita sig på sin intuition.

Vi valde en inte för snabb alternativgenerator. Vi har en procedur för laddning av ett tolv volt batteri bör börja med 100-150 rpm. Sådana initialdata kräver att det totala antalet varv för alla spolar är 1000-1200 stycken. Vi måste fortfarande dela denna siffra mellan alla spolar och bestämma hur många varv som kommer att vara på var och en.

En vindkraftverk med låg hastighet kan vara kraftigare om antalet stolpar ökar. Frekvensen för de aktuella svängningarna i spolarna kommer att öka. Om en större tvärsnittstråd används för lindningsspolar minskar motståndet och strömstyrkan ökar. Förlorar inte synet på att en högre spänning kan "äta upp" strömmen på grund av lindningens motstånd.

Lindningsprocessen kan underlättas och effektiviseras om du använder en speciell maskin för detta ändamål.

Det är inte nödvändigt att utföra en sådan rutinprocess som lindningspolar manuellt. Lite uppfinningsrikedom och en utmärkt maskin som lätt kan hantera lindning finns redan

Hemmagjorda generatorers prestanda och prestanda påverkas starkt av tjockleken och antalet magneter som finns på skivorna. Den totala slutkraften kan beräknas om du spolar en spole och sedan bläddrar i den i generatorn. Generatorns framtida effekt bestäms genom att mäta spänningen vid specifika hastigheter utan belastning.

Vi ger ett exempel. Med ett motstånd på 3 ohm och 200 varv / minut kommer 30 volt ut. Om vi ​​subtraherar 12 volt batterispänning från detta resultat får vi 18 volt. Dela detta resultat med 3 ohm och få 6 ampere. Volymen är 6 ampere och går till batteriet. Naturligtvis vid beräkningen tog vi inte hänsyn till förluster i ledningarna och på diodbron: det faktiska resultatet blir mindre än det beräknade.

Vanligtvis görs spolarna runda. Men om du drar ut dem lite kommer du att få mer koppar i sektorn och svängarna blir rakare. Om vi ​​jämför magnetstorleken och diametern på spolarnas inre hål, måste de motsvara varandra eller så kan magnets storlek vara något mindre.

Färdiga spolar bör motsvara deras magneter i storlek: de ska vara något större än magneter eller lika stor som deras storlek

Statorens tjocklek, som vi gör, måste korrelera korrekt med magneternas tjocklek. Om statorn görs mer genom att öka antalet varv i spolarna ökar utrymmet mellan skivor och magnetflödet minskar. Resultatet kan visa sig vara så: samma spänning genereras, men på grund av spolarnas ökade motstånd får vi en lägre ström.

Plywood används för att tillverka statorformen. Emellertid kan sektorer för spolar markeras på papper med plasticin som gränser.

Om glasfiber placeras ovanpå spolarna i botten av formen kommer produktens styrka att öka. Innan du applicerar epoxihartset måste du smörja formen med vaselin eller vax, då hartset inte fastnar i formen. Vissa använder tejp eller film istället för fett.

Mellan sig är spolarna fixerade rörliga. I detta fall tas ändarna på faserna ut. Sex utåtrådar ska anslutas till en stjärna eller en triangel. Rotera den monterade generatoren för hand och testa den. Om spänningen är 40 V kommer strömmen att vara ungefär 10 ampere.

Slutlig montering av enheten

Längden på den färdiga masten bör vara cirka 6-12 meter. Med sådana parametrar bör dess bas konkretiseras. Vindkraftverket själv kommer att monteras på mastens överkant.

För att det ska kunna nås i händelse av nedbrytning, är det nödvändigt att tillhandahålla en speciell fäste vid mastens botten, vilket gör att röret kan höjas och sänkas med hjälp av en handvinsch.

Mastern stiger högt med en vindgenerator fäst vid den, men den försiktiga föraren skapade en speciell anordning som möjliggör, om nödvändigt, att sänka strukturen till marken

För att skapa en skruv kan du använda ett PVC-rör med en diameter på 160 mm. Den kommer att användas för att klippa en skruv på två meter som består av sex blad från dess yta. Bladens form utvecklas bäst oberoende av erfarenhet. Målet är att öka vridmomentet vid låga varvtal.

Propellen ska skyddas mot alltför mycket vind. Använd en hopfällbar svans för att lösa detta problem. Den genererade energin lagras i batterier.

För våra läsares uppmärksamhet har vi tillhandahållit två versioner av 220-gör-det-själv vindgeneratorer som åtnjuter den ökade uppmärksamheten inte bara av förortsfastighetsägare, utan också vanliga sommarinvånare.

Båda vindkraftverksmodellerna är effektiva på sitt sätt. Dessa enheter kan visa särskilt goda resultat i stäppområdet med ofta och stark vind. De är tillräckligt effektiva för att kunna användas i en organisation. alternativ värme och i leverans av el. Och de är inte så svåra att bygga med sina egna händer.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den här videon visar ett exempel på en vindkraftverk med en horisontell rotationsaxel. Enhetens författare förklarar i detalj nyanserna av installationen-gör-det-själv-installationen, uppmärksammar tittarna på fel som kan göras i processen att själva tillverka en vindgenerator, ger praktiska råd.

Observera att det inte är så lätt att komma till en enhet höjt till en anständig höjd. Att återinstallera en sådan vindkraftverk kommer troligtvis att vara problematisk. Därför är utformningen av vikningsmasten i detta fall inte överflödig.

Den här videon visar en roterande vindkraftverk med en vertikal rotationsaxel. Denna installation är inte hög, den tillverkades ursprungligen och är mycket känslig: till och med en svag vind gör att enhetens blad rör sig.

Om du bor i ett område där vindar inte anses vara en sällsynt händelse kan användningen av denna specifika källa för alternativ energi vara mest effektiv för dig. Ovanstående exempel på självgjorda väderkvarnar bevisar att det inte är så svårt att göra dem själv. Vindenergi är en allmänt tillgänglig och förnybar resurs som kan och bör användas.

De som är intresserade av ämnet för artikeln uppmanas att uttrycka sin åsikt i kommentarerna och ställa frågor som uppstod under bekanta med materialet.