Gör-det-själv vindgenerator från en bilgenerator: vindkraftsmonteringsteknik och felanalys

Vindkraftverk är ett lovande alternativ till traditionell energi.Vindenergi, omvandlad till el, lovar att vara billig, lätt att producera och låg kostnad. Och om vi tar hänsyn till de räkningar som kommer in nu för el, så för att spara pengar är det värt att försöka bygga en egen vindgenerator, håller du inte med?

Det finns verkliga exempel på att skapa installationer som genererar en anständig mängd energi. Ändå är kapaciteten hos vindkraftverk fortfarande betydligt före konkurrenterna som kan motstå den traditionella metoden att generera el.

Vi har presenterat en guide, efter vilken du kan montera en vindgenerator från en bilgenerator med dina egna händer. Artikeln som erbjuds för din uppmärksamhet diskuterar i detalj de vanliga misstagen som görs när man designar vindkraftverk. För tydlighetens skull åtföljs artikeln av tematiskt foto- och videomaterial.

Om hemmagjorda väderkvarnar för hemmet

Särskilt intresse för vindenergi manifesteras på hushållsnivå. Detta är förståeligt om du tittar på nästa räkning för förbrukad energi. Därför blir alla typer av hantverkare mer aktiva och använder alla möjligheter att få el billigt.

En av dessa möjligheter, ganska verklig, är nära besläktad med en väderkvarn från en bilgenerator. En färdig apparat – en bilgenerator – behöver bara utrustas rätt gjorda blad, för att kunna ta bort något värde av elektrisk energi från generatorterminalerna.

Det är sant att det bara fungerar effektivt om det är blåsigt väder.

Ett exempel från bruket av hushållsbruk av vindkraftverk. En välutvecklad och ganska effektiv praktisk väderkvarnskonstruktion. En trebladig propeller är installerad, vilket är sällsynt för hushållsapparater

Användningen av praktiskt taget vilken bilgenerator som helst är acceptabel för att bygga en väderkvarn. Men de brukar försöka välja en kraftfull modell för jobbet, kapabel att leverera höga strömmar. Här är designen av generatorer från lastbilar, stora passagerarbussar, traktorer etc. på toppen av populariteten.

Förutom generatorn behöver du ett antal komponenter för att tillverka en väderkvarn:

• två- eller trebladig propeller;
• bil batteri;
• elektrisk kabel;
• mast, stödelement, fästelement.

Utformningen av propellern med två eller tre blad anses vara den mest optimala för en klassisk vindgenerator. Men ett hushållsprojekt är ofta långt ifrån en ingenjörsklassiker. Därför försöker de oftast välja färdiga skruvar för en hemstruktur.

Ett pumphjul från en bilfläkt som ska användas som propeller till ett hemvindkraftverk. Lätthet och stort användbart område för flygvapnet tillåter användningen av sådana alternativ

Detta kan till exempel vara ett pumphjul från en extern enhet i ett delat luftkonditioneringssystem eller från en fläkt i samma bil. Men när du vill följa traditionerna för att bygga vindgeneratorer, måste du bygga väderkvarnens propeller från början till slut med dina egna händer.

Innan du bestämmer dig för att montera och installera en vindgenerator är det värt att bedöma platsens klimatdata och beräkna återbetalningen. Betydande hjälp i detta kommer att tillhandahållas av mycket information intressant artikel, som vi rekommenderar för bekantskap.

Teknik för montering av vindgeneratorer

Den optimala basen för en väderkvarngenerator verkar vara AT-700-modellen, hämtad från en traktor i DT-serien. Det är sant att denna traktorgenerator i sin ursprungliga form är designad för rotorhastigheter på upp till 6000 rpm. För utformningen av en väderkvarn i hemmet är denna parameter helt klart överdriven.

Det finns två vägar ut ur denna situation:

1. Använd någon form av multiplikatorväxellåda som ger den nödvändiga utväxlingen.
2. Spola tillbaka den befintliga AT-700 statorlindningen med låg hastighet.

I princip är båda alternativen för att uppgradera enheten möjliga. Men att döma av recensionerna från skickliga designers är alternativet att linda tillbaka statorlindningen mer acceptabelt. Dessutom, om du tar hänsyn till vikten på själva AT-700-generatorn, når 6 kg.

Traktorgenerator AT-700. Många projekt inom hushållssektorn har utvecklats på basis av denna speciella enhet, som har en hög strömeffekt. Men behöver moderniseras lite

Om enheten kompletteras med en växellåda kommer vikten på den totala modulen att fördubblas. Och detta är en viktig parameter för utformningen av ett vindturbin. Vi försöker alltid gå ner i vikt.

När du använder K 701-generatorn i utformningen av en vindturbin kommer en viss modernisering att krävas:

Steg 1. Vindturbinpropeller

Materialet för tillverkning av propellerblad är ett gjutet aluminiumrör (d = 200 mm) 0,7 - 1,0 m långt. Till att börja med skärs det på längden i fyra sektioner, och sedan skärs blad med önskad form ut av två eller tre, vilket resulterar i delar.

Eftersom aluminium är ett material som lätt kan bearbetas, är det inget problem att skära den önskade bladformen från en rörbit. Det viktigaste är att korrekt beräkna och rita mallen.

De tillverkade bladen på den framtida propellern måste på något sätt fästas och monteras på generatoraxeln. Detta arbete är mer komplext, kräver exakt balans och speciellt när man utför en trebladig design.Det finns många alternativ för att göra en propellerskiva. En av dem är att skapa denna del av aluminiumplåtar.

Du måste beräkna diametern på propellerskivan med hänsyn till bladens meterlängd. För ett vingspann på 2 meter kan den uppskattade diametern på skivan vara 150-200 mm. Baserat på den beräknade diametern skärs det erforderliga antalet runda plattor (6-7 st.) ur aluminiumplåt.

Ett exempel på att tillverka en vindgeneratorpropeller av ett tvåhundramillimeters aluminiumrör, som används i jordbruksfält för vattning av grödor. Resultatet är en lätt och effektiv design

De skurna runda plattorna läggs ovanpå varandra, riktas längs kanterna och fästs. För limning är det bäst att använda högkvalitativt epoxilim. Men andra fästmetoder är också möjliga.

På den färdiga limmade skivan är det nödvändigt att markera och borra ett hål i mittpunkten för montering på generatoraxeln. Modifiera hålet med ett kilspår för att matcha storleken på nyckeln installerad på generatorns rotoraxel.

Propellerskivan förberedd på detta sätt är märkt för montering av bladen. Borra hål längs de markerade linjerna för fästbultarna på fästena. Dessa delar är också gjorda av aluminium med en tjocklek som är vald tillräcklig för att kompensera för de överförda krafterna.

Allt som återstår är att fästa de tidigare tillverkade bladen på skivan vid de avsedda anslutningspunkterna, balansera dem på en plan yta och säkra dem med bultar.

Steg 2. Att göra en mast av ett rör

AT-700 traktorgeneratorn, utrustad med en hemmagjord propeller, är redan en riktig väderkvarn. För att få maximal effekt från strukturen är det lämpligt att höja den med 5-7 meter och även ge 360° cirkulär rörelse.

Därför placeras vindflöjeln på en mast, som är lättast att göra på basis av ett metallrör.

Installerad mast av metallrör med en diameter på 50 mm med en vindgenerator på toppen. För att säkerställa mastens stabilitet används trådar av metallkabel

En 5-7 meter hög mast, utrustad med en vindgenerator i toppen, kommer att utsättas för betydande belastningar. Följaktligen måste diametern på metallröret vara ganska stor - minst 50 mm i ytterstorlek.

Masten är säkrad med fyra stavar, fixerade ovanifrån närmare väderkvarnen och sträckta i motsatta riktningar.

Ett par lämpliga lager pressas in under maströrets överkant, in i det inre området eller säkras på annat sätt. Detta kommer att vara ett stödjande roterande block där en väderflöjel med en generator och en propeller får plats. Allt som återstår är att göra själva väderflöjeln och installera all nödvändig utrustning på den.

Steg 3. Hur man gör en väderflöjel i aluminium

Det rekommenderas att göra en väderflöjelstruktur, i ena änden av vilken det finns en plats för en bilgenerator med en propeller, och i den andra - en plats för ett "skaft", från ett lätt, hållbart material.

Till exempel skulle ett aluminiumrör med rektangulär profil passa precis under basen. För att fästa generatorn på profilröret är det bekvämare att använda klämmor gjorda av mjuk metalltejp (helst rostfritt).

Ett exempel på en möjlig montering av ett generatorhus på ett profilrör till en väderflöjel. Den använder en metallram med främre och bakre bultfästen

Väderflöjelns bakdel kan konstrueras av samma aluminiumplåt och fästas i profilröret med hörn.I tyngdpunktspunkten, på profilröret, är det nödvändigt att förstärka en metallstift av rostfritt stål.

Denna del är i form av en lång bult (250-300 mm), med en diameter på ca 30 mm (beräknad), passerar över profilen av aluminiumröret och är fäst underifrån med en mutter. En låsmutter placeras ovanpå muttern.

Bultgängans diameter bör vara något mindre än innerdiametern på lagerringarna som pressas in i maströret. Ett 7-10 mm hål borras i mitten av bulten, längs dess axel. Den elektriska kabeln från generatorn kommer att passera genom detta hål och kommer att gå ner i röret till anslutningspunkten.

Steg #4. Installation och anslutning av vindkraftverk

Efter alla beskrivna förberedelser (nödvändigtvis i lugna väderförhållanden), fortsätt till installationen:

1. En traktorgenerator är fäst vid foten av väderflöjeln med klämmor.
2. Lyft masten från marken 1,5 - 2 meter och montera väderflöjeln med en stödbult på lagren.
3. För samtidigt kabeln från generatorn genom bultens kropp och vidare inuti röret till den nedre utgångspunkten.
4. Precis under väderflöjelns bas är också en begränsare styvt installerad, vilket gör att väderflöjeln kan rotera 360° i den ena eller andra riktningen, men inget mer.
5. Masten höjs slutligen och förstärks med kabelstag.
6. Anslut ändarna på kabeln till den mottagande enheten (vanligtvis genom kontroller till batteriet).

Vid denna tidpunkt kan konstruktionen av vindgeneratorn anses vara färdig. Det finns dock fortfarande många individuella detaljer om processen som du kommer att behöva hantera under användningen av enheten.

Blockschema över ett fullfjädrat vindturbin: 1 – vindturbin, 2 – batteriladdningsomvandlare; 3 – bilbatteri; 4 – inverter 24/220; 5.6 – spänningsutgångar 220V och 24V

Dessa detaljer är redan förknippade med automation som reglerar ackumulering och distribution av energi. Enheter som en laddningsregulator, en strömväxelriktare och andra är obligatoriska komponenter i vindgeneratorer.

Fotoexempel på montering av en väderkvarn steg för steg

Låt oss överväga ett exempel på konstruktionen av en 24 V väderkvarn monterad på basis av en bilgenerator. Den hemmagjorda produkten börjar fungera stabilt vid en vindstyrka på 5 m/s. Vid måttligt blåsigt väder med vindbyar på 15 m/s levererar installationen från 8 till 11 A, på dagar med hård vind ökar effektiviteten. Effekt inte mer än 300 W.

Faktum är att allt arbete är gjort, allt som återstår är att ansluta de olika komponenterna i en användbar installation för vardagen:

Den egenbyggda installationen utvecklar 24 V, den kan användas för att ladda batterier till mobil utrustning och för att leverera energi till belysningslinjer med energisnåla lampor.

Analys av designfel

Att montera en vindgenerator hemma med dina egna händer är naturligtvis inte en ofelbar uppgift.Även i designen av industriella vindkraftverk gör ingenjörer misstag. Men de lär sig av misstag, vilket framgår av väletablerade hushållsstrukturer.

Så bland felen i utformningen av hushållsvindgeneratorer visas en sådan detalj ofta som frånvaron av en bromsmodul i generatorns design. Standardversionen av sådana enheter (bil eller traktor) tillhandahåller inte en sådan del. Detta innebär att generatorn behöver modifieras.

Men inte alla "designers" vill ta itu med denna känsliga fråga. Många människor ignorerar denna detalj och hoppas på "kanske". Som ett resultat, i starka vindar snurrar propellern till otroligt höga hastigheter. Generatorlagren tål det inte och bryter sätena på aluminiumkåporna. Rotorn blir fastkilad.

Förstörd vindgenerator på grund av konstruktionsbrister. Fel i design och installation av sådana strukturer leder till allvarliga konsekvenser.

Samma problem hänför sig till defekten som är förknippad med avsaknaden av en rotationsbegränsare för väderflöjlar. Ofta glöms den här komponenten helt enkelt bort att installeras och kommer ihåg först när vindströmmar börjar snurra "tuppen" runt sin axel, som snurran i programmet "Vad? Var? När?". Resultatet är katastrofalt.

Den minsta skadan är knäckning och brott på den elektriska kabeln, och i allvarliga fall förstörelse av hela strukturen.

Ett annat anmärkningsvärt monteringsfel var den felaktiga beräkningen av tyngdpunktspunkten på foten av väderflöjeln. I det här fallet kan enheten fungera normalt under en tid. Men med tiden bildas en snedställning på lagerenheten, rotationsfriheten begränsas och strukturens effektivitet i termer av energiuttag minskar kraftigt.

Hur korrekt beräkna vindgeneratorn, kommer du att lära dig av artikeln vi har föreslagit.

Ofta försöker de att direkt driva batteriet med strömmen som tas emot från generatorn. Mycket snart börjar de undra varför batteriet inte håller en laddning eller så upptäcker de ett haveri på 2-3 burkar.

Detta är ett banalt och naturligt misstag, eftersom batteriet i alla fall måste laddas under förhållanden med vissa strömmar och spänningar. Här behöver vi kontroll över denna process.

För hemhantverkare som är intresserade av ämnet vindgeneratoraggregat, föreslår vi att du bekantar dig med ett annat originalalternativ. Den här artikeln beskriver tillverkningen av en generatorenhet från tvättmaskinsavfall.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Även en vanlig elektrisk skruvmejsel kan bli en väderkvarn om du kan grunderna i en vindgenerator.

Intresset för vindkraftverk minskar inte. Tvärtom övervägs detta alternativ för att producera elektrisk energi i allt högre grad hos fastighetsägare i landet.

Om du kombinerar flera energislag samtidigt - vindkraft, solenergi, vattenkraftverk eller kärnkraftverk, kan en sådan kombination ge en ekonomisk effekt. I det här fallet minskar användarens risk att bli utan ström till noll.

Vill du berätta för oss om hur du monterade en väderkvarn med dina egna händer för att ge el till din dacha? Vill du dela med dig av användbar information som inte nämns i artikeln? Vänligen skriv kommentarer i blocket nedan, dela dina intryck, tekniska nyanser som bara är kända för dig och foton om ämnet för artikeln.