Hoe maak je een windgenerator met je eigen handen: een overzicht van de assemblagetechnologie van 2 verschillende ontwerpen

Elektriciteit stijgt gestaag in prijs. Om je comfortabel te voelen buiten de stad bij warm zomerweer en op een ijzige winterdag, moet je ofwel grondig geld uitgeven of op zoek gaan naar alternatieve energiebronnen. Rusland is een enorm land met grote vlakke gebieden. Hoewel in de meeste regio's in ons land langzame wind heerst, wordt het dunbevolkte gebied geblazen door krachtige en gewelddadige luchtstromen. Daarom is de aanwezigheid van een windgenerator in de economie van de eigenaar van onroerend goed in de voorsteden vaak gerechtvaardigd. Op basis van het toepassingsgebied en het daadwerkelijke gebruiksdoel wordt een geschikt model gekozen.

Windmolen # 1 - ontwerp van het rotortype

U kunt met uw eigen handen een eenvoudige windmolen van het rotortype maken. Het is natuurlijk onwaarschijnlijk dat hij in staat zal zijn om elektriciteit te leveren aan een groot huisje, maar om een ​​bescheiden tuinhuis van elektriciteit te voorzien, ligt behoorlijk in zijn macht. Met zijn hulp is het mogelijk om 's avonds bijgebouwen te verlichten, tuinpaden en het aangrenzende gebied te verlichten.

Meer informatie over andere soorten alternatieve energiebronnen vind je in dit artikel:https://neo.aquatechn.com/nl/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Zo goed als bijna een doe-het-zelf roterende windgenerator. Zoals je kunt zien, is er niets super ingewikkelds in het ontwerp van deze apparatuur

Voorbereiding van onderdelen en verbruiksartikelen

Om een ​​windgenerator te monteren waarvan het vermogen niet meer dan 1,5 kW bedraagt, hebben we nodig:

• generator van de auto 12 V;
• 12 V zuur- of heliumbatterij;
• omvormer 12V - 220V naar 700 W - 1500 W;
• een grote capaciteit van aluminium of roestvrij staal: een emmer of een volumineuze pan;
• auto-accu laadrelais en laadwaarschuwingslampje;
• semi-hermetische knopschakelaar voor 12 V;
• een voltmeter van elk onnodig meetapparaat, u kunt een auto gebruiken;
• bouten met ringen en moeren;
• draaddoorsnede 2,5 mm² en 4 mm²;
• twee klemmen waarmee de generator aan de mast wordt bevestigd.

Om het werk te doen, hebben we een metalen schaar of een slijpmachine, meetlint, markeerstift of bouwpotlood, schroevendraaier, sleutels, boor, boor, tang nodig.

De meeste eigenaren van privéwoningen erkennen het gebruik van aardwarmte niet, maar zo'n systeem heeft perspectief. Meer informatie over de voor- en nadelen van dit complex is te vinden in het volgende materiaal:https://neo.aquatechn.com/nl/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Ontwerpvoortgang

We gaan een rotor maken en een generatorpoelie opnieuw maken. Om te beginnen hebben we een cilindrische metalen tank nodig. Meestal wordt hiervoor een pan of emmer geplaatst. Neem een ​​meetlint en een stift of een bouwpotlood en verdeel de capaciteit in vier gelijke delen. Als we metaal snijden met een schaar, moet je eerst gaten maken om ze in te voegen. Je kunt ook een grinder gebruiken als de emmer niet is gemaakt van beschilderd blik of gegalvaniseerd staal. In deze gevallen zal het metaal onvermijdelijk oververhit raken. Snijd de messen zonder ze tot het einde te snijden.

Om geen fout te maken met de afmetingen van de messen die we in de tank doorsnijden, is het noodzakelijk om zorgvuldige metingen te doen en alles zorgvuldig te tellen

In de bodem en in de katrol markeren en boren we gaten voor de bouten. In dit stadium is het belangrijk om niet te haasten en de gaten in overeenstemming met symmetrie te plaatsen, zodat tijdens rotatie onbalans wordt voorkomen. De messen moeten worden gebogen, maar niet te veel. Bij het uitvoeren van dit deel van het werk houden we rekening met de draairichting van de generator. Meestal draait het met de klok mee. Afhankelijk van de buighoek neemt het invloedsgebied van windstromen toe en daarmee de rotatiesnelheid.

Dit is een andere versie van de messen. In dit geval bestaat elk onderdeel afzonderlijk en niet als onderdeel van de container waaruit het is gesneden

Omdat elk van de bladen van de windmolen afzonderlijk bestaat, moet je ze allemaal vastschroeven. Het voordeel van dit ontwerp is de verbeterde onderhoudbaarheid

De bak met de afgewerkte messen moet met bouten op de katrol worden gemonteerd. Installeer met behulp van de klemmen een generator op de mast, sluit vervolgens de draden aan en monteer het circuit. Het is beter om het circuit, de kleur van de draden en het markeren van contacten van tevoren te herschrijven. De draden moeten ook aan de mast worden bevestigd.

Gebruik 4 mm draden om de batterij aan te sluiten²waarvan de lengte niet meer dan 1 meter mag zijn. De belasting (elektrische apparaten en verlichting) wordt aangesloten met draden met een doorsnede van 2,5 mm². Vergeet niet de converter (omvormer) te plaatsen. Het is verbonden met de contacten 7.8 met een draad van 4 mm².

Het ontwerp van de windturbine bestaat uit een weerstand (1), een generatorstartwikkeling (2), een generatorrotor (3), een spanningsregelaar (4), een tegenstroomrelais (5), een ampèremeter (6), een batterij (7), een zekering (8) stroomonderbreker (9)

Voor- en nadelen van zo'n model

Als alles correct is gedaan, werkt deze windgenerator zonder problemen voor u te veroorzaken. Met een 75A-batterij en een 1000 W-converter kan hij straatverlichting van stroom voorzien, inbraakalarm, videobewakingsapparatuur, enz.

Het werkingsschema van de installatie laat duidelijk zien hoe windenergie precies wordt omgezet in elektriciteit en hoe het wordt gebruikt voor het beoogde doel

De voordelen van dit model liggen voor de hand: het is een zeer zuinig product, kan gemakkelijk worden gerepareerd, vereist geen speciale voorwaarden voor het functioneren, het werkt betrouwbaar en schendt uw akoestisch comfort niet. De nadelen zijn onder meer een lage productiviteit en een grote afhankelijkheid van sterke windstoten: de bladen kunnen worden verstoord door luchtstromen.

Het is mogelijk om zelf een zonnebatterij te maken. Stapsgewijze instructies vindt u hier:https://neo.aquatechn.com/nl/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Windmolen # 2 - axiaal magneetontwerp

Tot voor kort werden axiale windmolens met ijzerloze stators op neodymiummagneten niet gemaakt vanwege de ontoegankelijkheid van de laatste. Maar nu zijn ze in ons land en kosten ze minder dan aanvankelijk. Daarom begonnen onze vakmensen windgeneratoren van dit type te produceren.

Na verloop van tijd, wanneer de mogelijkheden van de roterende windgenerator niet langer in alle behoeften van de economie voorzien, kunt u een axiaal model van neodymiummagneten maken

Wat moet er worden voorbereid?

Voor de basis van de axiale generator moet je de naaf uit een auto met remschijven halen. Als dit onderdeel in bedrijf was, moet het worden gedemonteerd, lagers moeten worden gecontroleerd en gesmeerd en de roest moet worden schoongemaakt. De voltooide generator wordt geverfd.

Gebruik een metalen borstel die op een elektrische boormachine kan worden gemonteerd om de naaf kwalitatief schoon te maken van roest. De hub ziet er weer geweldig uit

Magneetverdeling en bevestiging

We moeten magneten op de rotorschijven plakken. In dit geval worden 20 magneten van 25x8 mm gebruikt. Als u besluit om een ​​ander aantal polen te maken, gebruik dan de regel: in een enkelfasige generator moeten er hoeveel polen zijn, zoveel magneten, en in een driefasige generator is het noodzakelijk om de verhouding van 4/3 of 2/3 van de pool tot de spoelen te observeren. Magneten moeten afwisselend tussen palen worden geplaatst. Gebruik voor een juiste locatie een sjabloon met sectoren die op papier of op de schijf zelf zijn afgedrukt.

Als er zo'n mogelijkheid is, is het beter om rechthoekige magneten te gebruiken in plaats van ronde magneten, omdat voor rondes het magnetische veld geconcentreerd is in het midden en voor rechthoekige langs hun lengte. Tegenover elkaar liggende magneten moeten verschillende polen hebben. Om niets door elkaar te halen, brengt u een "+" of "-" aan op hun oppervlak met een stift. Om de pool te bepalen, neem je een magneet en breng je er andere naar toe. Op plus-oppervlakken plaatst u plus en min op afstotende oppervlakken. Op de schijven moeten de palen elkaar afwisselen.

De magneten zijn correct geplaatst. Voordat u ze met epoxy bevestigt, moet u plasticine-planken maken zodat de lijm kan bevriezen en geen glas op de tafel of vloer

Om de magneten vast te zetten, heb je een sterke lijm nodig, waarna de hechtsterkte extra wordt versterkt met epoxy. Het is gevuld met magneten. Om te voorkomen dat de hars zich verspreidt, kunt u plasticine randen maken of de tape eenvoudig met tape omwikkelen.

Driefasige en enkelfasige generatoren

Een eenfasige stator is erger dan een driefasige stator, omdat hij bij belasting trilling geeft. Dit komt door het verschil in de amplitude van de stroom, die optreedt vanwege het niet-constante rendement voor een moment. Het driefasige model heeft dit nadeel niet. De kracht erin is altijd constant, omdat de fasen elkaar compenseren: als de ene stroom daalt en de andere stijgt.

In het geval van enkelfasige en driefasige varianten komt de laatste als overwinnaar uit de bus, omdat extra trillingen de levensduur van de apparatuur niet verlengen en het gehoor irriteren

Als resultaat is het rendement op een driefasemodel 50% hoger dan hetzelfde enkelfasige tarief. Een ander voordeel van het ontbreken van onnodige trillingen is akoestisch comfort bij het werken onder belasting: de generator zoemt niet tijdens zijn werking. Bovendien vernietigt trillingen de windgenerator altijd voor het einde van zijn levensduur.

Coil Winding Process

Elke specialist zal u vertellen dat voordat u spoelen wikkelt, u een zorgvuldige berekening moet maken. En elke beoefenaar zal alles intuïtief doen. Onze generator zal niet te snel zijn. We hebben het laadproces van een 12-volt batterij nodig om te beginnen bij 100-150 tpm. Met dergelijke initiële gegevens zou het totale aantal beurten in alle spoelen 1000-1200 stuks moeten zijn. Rest ons dit cijfer te delen door het aantal spoelen en uit te zoeken hoeveel beurten er in elk van de twee zullen zijn.

Om een ​​windgenerator bij lage snelheden krachtiger te maken, moet je het aantal polen vergroten. In dit geval zal de frequentie van de huidige oscillatie in de spoelen toenemen. Voor spoelen is het beter om een ​​dikke draad te gebruiken. Dit zal de weerstand verminderen en daarom zal de huidige sterkte toenemen. Opgemerkt moet worden dat bij hoogspanning de stroom door de wikkelweerstand kan 'opeten'. Een eenvoudige, zelfgemaakte machine helpt u snel en nauwkeurig hoogwaardige spoelen op te winden.

De stator is gemarkeerd, de spoelen zijn op hun plaats gelegd.Voor hun fixatie wordt een epoxyhars gebruikt, waarvan de afvoer weer wordt tegengegaan door plasticineplaten

Vanwege het aantal en de dikte van de magneten op de schijven, kunnen de generatoren aanzienlijk variëren in hun bedrijfsparameters. Om erachter te komen welk vermogen je daardoor kunt verwachten, kun je één spoel opwinden en deze in de generator scrollen. Om het toekomstige vermogen te bepalen, moet u de spanning bij bepaalde omwentelingen zonder belasting meten.

Bij 200 tpm blijkt het bijvoorbeeld 30 volt te zijn met een weerstand van 3 ohm. Trek de accuspanning van 12 volt af van 30 volt en deel de resulterende 18 volt door 3 ohm. Het resultaat is 6 ampère. Dit is het bedrag dat naar de batterij gaat. Hoewel het praktisch natuurlijk minder uitkomt vanwege verliezen op de diodebrug en in de draden.

Meestal worden de spoelen rond gemaakt, maar het is beter om ze een beetje uit te rekken. Tegelijkertijd wordt er meer koper gewonnen in de sector en zijn spoelwindingen rechter. De diameter van het binnenste gat van de spoel moet overeenkomen met de grootte van de magneet of iets groter zijn.

Er worden voorlopige tests van de resulterende apparatuur uitgevoerd, die de uitstekende prestaties bevestigen. In de loop van de tijd kan dit model worden verbeterd.

Houd er bij het maken van een stator rekening mee dat de dikte ervan moet overeenkomen met de dikte van de magneten. Als het aantal windingen in de spoelen wordt vergroot en de stator dikker is, neemt de ruimte tussen de schijven toe en neemt de magnetische flux af. Hierdoor kan dezelfde spanning worden opgewekt, maar minder stroom door de verhoogde weerstand van de spoelen.

Multiplex wordt gebruikt als vorm voor de stator, maar het is mogelijk om sectoren voor spoelen op papier te markeren en randen te maken van plasticine. De sterkte van het product zal glasvezel vergroten dat op de bodem van de mal en bovenop de spoelen wordt geplaatst. Epoxy mag niet aan de mal hechten. Om dit te doen, wordt het gesmeerd met was of vaseline. Voor dezelfde doeleinden kunt u een film of tape gebruiken. De spoelen worden onbeweeglijk aan elkaar bevestigd, de uiteinden van de fasen worden naar buiten gebracht. Vervolgens worden alle zes draden verbonden door een driehoek of een ster.

Het generatoraggregaat wordt getest met handrotatie. De resulterende spanning is 40 volt, de stroomsterkte is ongeveer 10 ampère.

Laatste fase - mast en schroef

De werkelijke hoogte van de afgewerkte mast was 6 meter, maar het zou beter zijn om deze 10-12 meter te maken. De basis daarvoor heeft beton nodig. Het is noodzakelijk om een ​​dergelijke bevestiging te maken, zodat de buis met een handmatige lier kan worden opgetild en neergelaten. Aan de bovenkant van de buis is een schroef bevestigd.

PVC-buis - een betrouwbaar en redelijk lichtgewicht materiaal, waarmee u een windturbineschroef kunt maken met een vooraf bepaalde bocht

Om een ​​schroef te maken heb je een PVC buis nodig met een diameter van 160 mm. Daaruit wordt een zesbladige schroef van twee meter gesneden. Het is logisch om te experimenteren met de vorm van de bladen om het koppel bij lage toerentallen te verhogen. De propeller moet worden verwijderd van harde wind. Deze functie wordt uitgevoerd met behulp van een opvouwbare staart. De opgewekte energie wordt opgeslagen in batterijen.

De mast moet met een handlier worden geheven en neergelaten. Extra structurele stabiliteit kan worden verleend met spankabels

Uw aandacht krijgt twee opties voor windgeneratoren, die het vaakst worden gebruikt door bewoners van de zomer en eigenaren van onroerend goed in de voorsteden. Elk van hen is op zijn eigen manier effectief. Vooral het resultaat van het gebruik van dergelijke apparatuur komt tot uiting in gebieden met sterke wind. In ieder geval doet zo'n assistent in het huishouden nooit pijn.