DIY Windgenerator: Hoe Om 'n Tuisgemaakte Windopwekker Uit 'n Wasmasjien, Uit Plastiekbottels En Uit 'n Wielmotor Te Maak

2024 Outeur: Beatrice Philips | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 05:22

'N Windopwekker vir die opwekking van elektrisiteit is 'n onvervangbare bron van elektrisiteit waar daar nie baie sonlig is nie, daar nie riviere in die omgewing is nie en daar geen gesentraliseerde kragnetwerke is nie.

Ontwerpkenmerke

Die beginsel van werking van 'n windopwekker is die omskakeling van windenergie in elektriese energie.

By ander tipes elektriese kragopwekkers word die vloei van water in die rivier, die krag van oseaniese getye en eb getye gebruik as 'n bron van meganiese (kinetiese) energie.

In stelsels waar hitte -energie nodig is om elektrisiteit op te wek, gebruik hulle:

• 'n enjin wat op gas-, petrol- of dieselbrandstof werk;
• hitte vrystelling van plate en blokke van 'n kernreaktor, waarvan die hitte gebruik word om water in stoom om te skakel - in 'n stoomturbine;
• verskillende soorte brandstof wat in 'n WKK -aanleg verbrand word, vervang hitte, hitte uit 'n kernreaktor.

Sonpanele staan uitmekaar, waar lig as 'n bron van energie gebruik word, en nie hitte of meganiese energie nie.

Maar terug na die "windturbines", waarvan die beginsel van werking soos volg is . Die krag van die wind draai die skroef, wat die as van die motoropwekker aandryf. Saam met die as draai die rotor van die motor, waarop permanente magnete geïnstalleer is, sinchronies. Die magnetiese veld, wat deur die statorwikkeling gaan, veroorsaak 'n wisselstroom daarin as gevolg van 'n verandering in die sterkte van die magnetiese vloed wat deur die draaie van die spoele gaan, waaruit die wikkeling saamgestel is. 'N Wisselende elektriese spanning word na 'n elektroniese stroombaan gevoer, waar dit omgeskakel word in gelyk spanning. Talle toestelle en toestelle wat dit benodig, werk van gelykstroom.

Almal kan 'n kragopwekker vir somerkothuise of veldtoestande maak wat wisselstroom met 'n spanning van 220 V opwek . Hoe indrukwekkender die afmetings van die struktuur, hoe groter is die doeltreffendheid van die terugslag deur 'n spesifieke gebruiker. Dit is nie 'n probleem om 'n kragopwekker te maak wat een of meer kilowatt elektrisiteit per uur opwek nie. Die elektrisiteit wat deur so 'n installasie ontvang word, kan byna alle elektriese toestelle in die huis, insluitend tuintoerusting, aandryf.

Die windopwekker word so hoog as moontlik geïnstalleer - op die dakrand. Daar bereik die windkrag die maksimum waardes wat in die weervoorspelling aangedui word.

Die installasie lyk op 'n afstand met 'n weerwaaier met 'n skroef, waardeur hierdie struktuur draai waar die wind waai. Dit is nodig om sy krag, spoed optimaal te benut.

Die horisontale propeller word gedraai deur 'n skag aan die agterkant van die eenheid . Die vertikale skag is nie nodig nie - sy lemme is so geleë dat die skroef self byna 'n halwe draai sal begin, ongeag van watter kant die wind waai.

'N Spoed van 3000 rpm of meer is nodig om 'n windturbine met maksimum doeltreffendheid te laat werk . Vir kragopwekkers wat wisselstroom produseer, stem hierdie frekwensie ooreen met die waarde van 50 hertz, wat tipies is vir huishoudelike industriële kragsentrales. Nadat u 'n motoropwekker van ongeveer 10 kg gedraai het, is dit nie 'n probleem om 2 kW per uur te kry nie.

Waaruit kan gemaak word?

Die hoofelement van enige model van 'n windplaas is 'n motoropwekker. Dit werk soos 'n motor - gelyk of wisselstroom laat die rotor (en daarmee saam die as) draai. Om andersom te werk - as 'n kragopwekker - is ook moontlik.

Onder die motors wat as kragopwekkers gebruik word, is daar geborselde, borsellose asynchrone en stepper motors . Dit is hierdie drie soorte motors wat gewild is onder amateurs wat windturbines met hul eie hande saamstel.

In 'n kollektormotor is die rotorwikkelinge (ankers) in 'n konstante magnetiese veld van statormagnete geleë . Die konstante spanning wat van die terminale van so 'n motor verwyder word wanneer die as met die anker losgedraai word, word deur die stroomdraende kontakte van die anker deur die borsels oorgedra. Die borsels self is die swak punt van so 'n enjin - hulle maak hul hulpbron vinnig op. So 'n kragopwekker is gewoonlik onder konstante las; as die anker beweeg, vonkel die borsels. Verskeie dae van so 'n installasie se voortdurende werking kan die borsels heeltemal verslyt, waardeur laasgenoemde vervang moet word.

Die gebruik van kwasmotors as 'n kragopwekker met 'n konstante aktiewe las is onprakties.

Die beste opsie is die borsellose enjin . Daarin draai 'n rotor met magnete in die ruimte tussen die statorwikkelinge. Die wikkelinge bly stil, hulle het nie skuifkontakte nodig nie. Danksy so 'n eenvoudige oplossing kan die installasie dekades lank werk - dit is slegs een keer per seisoen of elke ses maande belangrik om die motorlagers te smeer, wat verantwoordelik is vir die perfekte rotasie van die rotor sonder speling. Gewilde oplossings gebaseer op 'n borsellose motor - asynchroon of stepper - is beskikbaar vir byna elke huishoudelike "DIYer".

'N Asynchrone motor word in elektriese gereedskap gebruik - byvoorbeeld in 'n slypmasjien . Die stepper kan gevind word in 'n wye verskeidenheid toestelle - van 'n motorwiel van 'n fiets tot 'n meganiese aandrywing van 'n drukker of 'n skyfaandrywing.

Die veranderlike borselmotor wat gebruik word in draaiende hamers, slypmasjiene, skroewedraaiers, figuursaag en elektriese skaafmachines, staan uitmekaar . Hul nadeel is die behoefte om die borsels en die rotorboring vir neodymiummagnete te verwyder. As gevolg hiervan bly slegs die statorwikkeling oor van die aktiewe wikkelinge - die rotorwikkeling word heeltemal verwyder.

'N Windturbine -skroef kan gemaak word uit plastiek -rioolpype, PET -bottels en soortgelyke herwinbare materiale. Hoe ligter en sterker dit is, hoe minder windkrag sal nodig wees om dit af te draai.

'N Windopwekker wat uit 'n waaier gemaak word, benodig 'n rotorboring vir neodymiummagnete . Die ontwerp van die huishoudelike waaiermotor is nie ontwerp om elektriese stroom te ontvang deur die rotor te draai nie. 'N Rekenaarkoeler (skyfverkoeler) - 'n waaier van die stelsel -eenheid van 'n rekenaar of skootrekenaar - val onder dieselfde verandering.

'N Trekker of motorgenerator gebruik 'n ekstra veldwikkeling wat deur die battery van die masjien self aangedryf word . Om die kragopwekker byvoorbeeld 'n wisselstroom van 135 ampère met 'n spanning van 15 volt te produseer, benodig die opwinding van die rotor na die aanskakel 'n gelykstroom van 3 ampère met 'n spanning van 12, 6-14 V Die hoofbron van energie vir die kragopwekker is steeds die krukas van 'n binnebrandenjin wat op petrol, diesel of metaan / propaan werk. 'N Trekker of motorgenerator sal die veldwikkeling verwyder en eerder neodymiummagnete moet installeer.

Wat word vereis?

Die mees algemene opsie is om 'n wasmasjien -enjin vir 'n tuisgemaakte kragopwekker te gebruik . As die ou "wasmasjien" nie beskikbaar is nie, kan u so 'n enjin vind by die gemorswinkels in die huishoudelike mark, in die naaste dienssentrum vir huishoudelike toestelle of in 'n gespesialiseerde winkel. Dit is geen probleem om so 'n enjin uit China te bestel nie.

In wasmasjiene word 'n borsellose asynchrone enjin basies gebruik.

Beide nuwe en gebruikte sal lank werk. 200 watt krag kan maklik omgeskakel word in kilowatt of meer.

Materiaal (wysig)

Benewens die motor, benodig u:

• neodymium magnete in groottes 20, 10 en 5 mm (32 in totaal);
• gelykrigterdiodes of 'n diodebrug met 'n stroom van tientalle ampère (let op die reël van 'n tweevoudige kragreserwe);
• epoksiegom;
• koue sweiswerk;
• skuurpapier;
• blik van die kant van 'n blikblik.

Magnete word aanlyn uit China bestel.

Gereedskap

Die volgende gereedskap sal die vervaardigingsproses versnel:

• draaibank;
• skêr;
• skroewedraaier met spuitpunte;
• tang.

In die afwesigheid van 'n draaibank, kontak 'n vriend wat weet hoe om aan so 'n draaibank te werk.

Skemas en tekeninge

Die kragopwekker genereer 'n wisselstroom wat in gelykstroom omgeskakel moet word, tot die vereiste spanningswaarde. As 'n motorgenerator byvoorbeeld 40 volt produseer, is dit onwaarskynlik dat dit 'n geskikte waarde is vir die meeste verbruikerselektronika met 5 of 12 volt DC of 127/220 volt AC.

Die skema van die hele installasie, bewys deur tyd en miljoene gebruikers, bevat 'n gelykrigter, kontroleerder, battery en omskakelaar .'N Motorbattery met 'n kapasiteit van 55-300 ampere word gebruik as 'n bufferopslag van gestoorde energie. Die werkspanning is 10, 9-14, 4 V met 'n sikliese lading (volledige laai-ontladingsiklus) en 12, 6-13, 65 met 'n buffer (in porsies, gedoseer, as u 'n gedeeltelik ontlaaide battery moet herlaai).

Die kontroleerder omskakel byvoorbeeld dieselfde 40 volt in 15. Die doeltreffendheid in volt-ampère wissel van 80-95%-die verliese op die gelykrigter uitgesluit.

Die driefase-kragopwekker het die grootste doeltreffendheid . -die uitset daarvan is 50% meer as die van 'n enkelfase, dit vibreer nie tydens werking nie (vibrasie maak die struktuur los en maak dit van korte duur).

Die spoele in die wikkeling van elk van die fases wissel met mekaar af en is in serie verbind - soos die pole van die magnete, een van die kante wat na die spoele kyk.

Die omskakelaar se taak is om 'n konstante spanning van ongeveer 12 volt wat uit die battery geneem word, om te skakel in 'n wisselspanning van ongeveer 220.

Moderne huishoudelike toestelle en elektronika werk van 110 volt (Amerikaanse standaard vir huishoudelike netwerke) tot 250 - dit word nie aanbeveel om meer te gee aan netwerktoestelle en -toestelle nie. Alle omsetters is impulsief, in vergelyking met lineêre, is hul hitteverliese baie minder.

Vervaardigingsstappe

Om die ontwerp van 'n induksiemotor te verander, doen die volgende

1. Demonteer die motor en haal die rotor uit.
2. Verwyder die plate van die rotor -anker. Sny dit tot 'n diepte van 2 mm.
3. Maak groewe tot 5 mm diep vir magnete.
4. Merk 'n repie blik vir die magnete. Hulle moet ewe ver van mekaar wees - dit sal onnodige kragverlies van die installasie voorkom.
5. Heg dit met supergom aan hierdie strook blik vas. Maak die strook vas met magnete op die anker.
6. Vul die spasie tussen die magnete met koue sweiswerk of epoksiegom.
7. Verwyder brame en ongelykhede op die rotor met skuurpapier.
8. Kontroleer - en vervang indien nodig - motor laers en boute.

Monteer die motoropwekker. Die toestel is gereed vir verdere installasie. Om die toestel te kontroleer, klem sy as in 'n boor- of skroewedraaier en versnel tot 1000 rpm.

'N Spanning aan die ente van die wikkeling van 110 volt kan as geskik beskou word.

By 'n laer waarde lê die fout in die ongelyke afwisseling van magnete op enige punt van die ankerrotasie sirkel.

Om die windturbine te monteer, doen die volgende

1. Sny identiese stukke uit 'n PVC-pyp met 'n deursnee van 11-16 cm, wat in lengte ooreenstem met die toekomstige lemme.
2. Trek 'n willekeurige lyn op elke segment en trek aan beide kante 22 mm daaruit terug. Gevolglik sal die breedte van een lem 44 mm bereik. Herhaal hierdie aksie vir die teenoorgestelde kant van die lynsegment.
3. Verbind die uiterste punte aan die een kant van die middellyn reguit.
4. Teken aan die ander kant die buitelyne van die toekomstige lem.
5. Sny die resulterende lem uit en rond die vrye punt af deur skerp te maak. Herhaal bogenoemde stappe vir die res van die lemme.
6. Bevestig die lemme aan die naaf met 'n busadapter. Boute met moere en veerringe is geskik as bevestigingsmiddels. Die breedte van elke lem oor sy hele lengte wissel van 44 tot 88 mm.

Dit is genoeg vir die wind om die waaier teen 'n spoed van 3 m / s te draai. Die gevolglike struktuur moet gebalanseer word - korrekte balansering sal voorkom dat blindekolle ontstaan wat die kragopwekker vertraag wanneer die skroef draai.

'N Motorgenerator met 'n geïnstalleerde waaier kan in 'n beskermende huls geplaas word wat dit teen atmosferiese neerslag beskerm. As u droog bly in alle weersomstandighede, beskerm teen reën en sneeu, sal die kragopwekker jare lank hou. Om die wag te monteer, doen die volgende:

1. in 'n pyp met 'n deursnee van 7,5 cm, sny 'n langsgroef van 2 cm breed;
2. sny die agterkant van die snypyp in 'n hoek van 45 grade;
3. plaas die motoropwekker met die skroef in hierdie buis en maak dit vas.

Om die motor vry te draai, benodig 'n kogellager-draaibare verbinding, soortgelyk aan dié wat in 'n huishoudelike waaier voorkom . Dit kan eindeloos na weerskante draai.

Sodat die kabel, met behulp waarvan die strome wat deur die statorwikkeling veroorsaak word, nie verwyder word nie, nie draai of draai nie, moet die verbinding in die skarnier gly, maar 'n betroubare, stabiele elektriese kontak van die motorgenerator met verder geleë funksionele eenhede van die kring.

Die beste kontak sal verskaf word deur vergulde terminale wat uit enige ou tegnologie geneem is.

Die gebruik van 'n kwas -grafietkontak is onregverdig - grafiet het 'n elektriese weerstand van groter grootte as aluminium en staal, en die krag van die installasie sal merkbaar afneem. Die skarnier is geïnstalleer op 'n basis wat bestaan uit 'n stuk pyp. Na die montering kyk hulle of die gevolglike draaimeganisme vas is, nie draai nie en of die kabel geraf is.

Aan die ekstra buitekant van die motor word 'n skag, gemaak van byvoorbeeld 'n plastiese waterpyp en 'n stuk plaatplastiek of aluminium, voorsien van 'n glykontak en vrye draai van die installasie in die rigting van die wind.

'N Ronde of profielpyp word as steun gebruik, waarvan die een punt in die grond beton word - nie minder nie as 'n meter. Sodat die steun nie mettertyd van die orkaan afstoot nie, word dit aangevul met drie of ses rekmerke, wat in dieselfde middel in dieselfde hoek bymekaarkom en in verskillende rigtings gerig word.

Na voltooiing van die montering van die motorgenerator-deel, word 'n diode-gelykrigter langs die motor gemonteer, indien nodig . Die huidige verliese in die drade kan aansienlik verminder word deur 'n trappetransformator naby die kragopwekker te gebruik - soos in lyne wat industriële elektrisiteit oor lang afstande oordra.

Die laaibestuurder, battery en omskakelaar word verder ingesluit volgens die diagram. Die windturbine is volledig gemonteer en gereed om te begin.

Aanbevelings

'N Tuisgemaakte windpomp vir 'n privaat huis genereer 'n konstante of wisselspanning van etlike tiene volt, wat 'n groter gevaar vir 'n persoon is. Lewendige kontakte en drade moet betroubaar geïsoleer wees - reënwater is 'n versuurde omgewing wat elektriese stroom goed gelei.

Werk aan 'n draaibank of grinder word uitgevoer met 'n beskermende bril en handskoene. Dit is verbode om die stroombaan saam te stel wanneer die windturbine loop.

Windenergie is wispelturig. Die beste oplossing sou 'n laespoedopwekker wees met meer as 'n dosyn magnete en spoele. Hoe meer spoele, hoe dikker moet die wikkeldraad wees . 'N Te dun gedeelte as gevolg van 'n totale weerstand van tientalle ohm, verminder die krag van die kragopwekker 'n paar keer meer. Vir 'n ernstige las - byvoorbeeld van 'n elektriese stoof of 'n wasmasjien - by 220 volt, 'n stroom van tot 10 A.

Die ontwerp van 'n tuisgemaakte kragopwekker - tensy 'n omskepte enjin vir die opwekking van elektrisiteit gebruik word - moet perfek plat en simmetries wees . Voordat die spoele en magnete geïnstalleer word, moet die "spinner" self gesentreer wees. Dit maak nie saak wat gebruik word nie - 'n weggooide CD of 'n tuisgemaakte miniatuurkopie van 'n windpomp, die geringste wanbalans is reeds onaanvaarbaar.

Probeer minimale geraas bereik - ideaal gesproke moet dit afwesig wees . As daar gekla word oor u installasie, wat nie in die plek van die laers gesmeer word nie, vanweë die konstante piep en klop tydens draai, kan so 'n klag veral in die nag tot probleme met die wet lei. Die res van die redes om aan te dui dat u die eienaar van 'n windturbine is, is onbeduidend - windturbines is heeltemal wettig, aangesien die eienaar van hierdie toestel nie industriële elektrisiteit daarmee produseer nie, soos in Europa en Amerika gedoen word.

Die installasie moet nie te hoog wees nie - bo die pilare waarlangs kragdrade loop . In elke stad, somerhuisie of landelike nedersetting is daar 'n beperking op die hoogte van die strukture wat gebou word.

Byvoorbeeld, om 'n toring van 40 meter vir 'n mobiele basisstasie te voorsien, verg 'n reeks permitte en oudits van regeringsreguleerders. Dieselfde geld vir windturbines.

As die verbruiker op 'n korrekte en uiters verantwoordelike manier die oplossing van die probleem met elektrisiteit benader, sal die verbruiker ontslae raak van stilstand wat verband hou met kragonderbrekings. Dit is altyd beter om proaktief te wees - binne die raamwerk van die wet - as om jare te wag op wat die owerhede belowe.