Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговый двигатель как генератор на ветряк

Мифы о ветрогенераторах и насколько ветряные электростанции выгодны и экологичны

Вопрос сохранения экологии становится все более актуальным с каждым годом. Одним из самых важных его факторов является поиск альтернативных источников энергии, к которым относится и ветряная электроэнергия. Многие форумы, посвященные экологии, переполнены информацией о том, что ветроэлектростанции — это один из самых эффективных и экологичных источников энергии. Действительно ли ветрогенератрные установки помогают сохранить экологию и правда ли то, что они быстро окупаемые? Чтобы разобраться с этими вопросами я решил обратиться к авторитетным источникам.

Инструкция сборки из автомобильного генератора

Для этого вам потребуется заранее приготовить всё комплектующие. Самым важным элементом является генератор. Лучше всего брать тракторный или автобусный, он способен выработать намного больше энергии. Но если такой возможности нет, то вероятнее стоит обойтись и более слабыми агрегатами. Для сборки аппарата вам понадобится:
• вольтметр
• реле аккумуляторной зарядки
• сталь для изготовления лопастей
• 12 вольтовый аккумулятор
• коробка для проводов
• 4 болта с гайками и шайбами
• хомуты для крепления

Переносной ветряк изготавливается с помощью обычных инструментов, чаще всего нет необходимости в использовании специализированного оборудования. Для его создания потребуются:

  • пила (ножовка);
  • дрель с набором сверл;
  • рулетка;
  • разводной ключ;
  • транспортир;
  • несколько видов наждачной бумаги.

Непосредственно для конструкции ветрогенератора потребуются следующие детали:

  • металлический лист 250х350 мм;
  • труба квадратного сечения (сечение 20-25 мм, длина 1 м);
  • алюминиевый шкив;
  • ПВХ-труба 8”x4”;
  • стойка;
  • генератор;
  • набор болтов, гаек и шайб;
  • саморезы для металла;
  • набор диодов, конденсаторов;
  • микросхема KIA 7805 A.

Данные детали без труда можно найти в строительных магазинах, магазинах радиодеталей.

Генератор

В качестве генератора может использоваться шаговый двигатель ИЗОТ СДХ 1,8/40 с напряжением 12 В, силой тока 1,8 А и частотой вращения 400 об/мин.

Пульт управления и зарядки

Пульт управления и зарядки аккумуляторов изготавливается из платы на основе фольгированного текстолита (70х30 мм) со следующими элементами:

  • Диодный мост, преобразовывающий переменный ток в постоянный.
  • Конденсаторная батарея (2х2200 мкФ), представляющая собой сглаживающий фильтр и емкость для частичного накопления энергии.
  • Микросхема KIA 7805 A, подключаемая в соответствии с типичной схемой, для регулирования и стабилизации напряжения 5 В 1,5 А.
  • USB-порт для присоединения мобильных устройств через USB-кабель.


Лопасти (крыльчатка)

Одна из важнейших составляющих походного ветряка – лопасти. Зачастую они бывают деревянными или композитными, но также могут изготовляться из водопроводной ПВХ-трубы, ничем не уступая более популярным моделям.

Скорость вращения лопастей напрямую зависит от их длины (чем больше длина, тем меньше скорость вращения). На концах лопастей скорость вращения выше, чем у основания, вследствие чего нужно рассчитывать соотношение скорости вращения лопастей к скорости ветра. Высота, на которой располагается ветрогенератор, влияет на его мощность, так как на возвышенностях ветер сильнее.

Процесс изготовления лопастей достаточно прост. Необходимо разрезать трубу из ПВХ на 3 секции (2 секции – 150 ⁰, 1 секция – 60 ⁰). По красным линиям делаются разрезы. Из сегмента трубы 150 ⁰ получаются широкие лопасти, которые вращаются даже при минимальном ветре с небольшой скоростью. Опытным путем подбирается необходимый угол и ширина лопастей. При необходимости они подрезаются, делаются более узкими.

Читать еще:  Что такое асинхронные двигатели на 23 квт

У готовых лопастей скругляются края для улучшения их аэродинамических свойств.

Изготовление винтовой ступицы – хаба (узла крепежа лопастей)

Есть несколько вариантов изготовления конструкции ступицы. Проще всего ее сделать из диска пилы. С помощью электродрели просверливается 3 пары отверстий под углом в 120 ⁰. Расстояние между каждым из отверстий пары составляет 1 дюйм.

После просверливания отверстий в ступице к ней прикручиваются лопасти. Рекомендуется установить граверную шайбу или гайку с уплотнителем для предотвращения случайного раскручивания конструкции.

Изготовление флюгера и поворотного шарнира

Далее нужно подготовить поворачиваемую платформу для установки на нее ветрогенератора. Понадобятся труба квадратного сечения, стойка и металлический лист небольших размеров.

Сначала из листа вырезается хвостовая часть генератора – флюгер. Его определенная форма не является обязательным условием, в основном выполняет эстетическую функцию.

Затем в задней части трубы делается пропил в диапазоне 200-250 мм (проще всего использовать для этого болгарку). В полученную прорезь вставляется флюгер. Труба и лист скрепляются болтами через предварительно просверленные отверстия.

Для того, чтобы защитить ветрогенератор при неблагоприятных метеорологических условиях, нужен специальный чехол. Можно использовать короб, обтянутый карбоновой пленкой.

Мачта

Для удобного расположения ветряка на местности нужна специальная мачта или стойка. Для ее изготовления потребуются трубы и фурнитура. С помощью креплений ветрогенератор устанавливается в горизонтальном положении, в котором может выполнять свои основные функции.

Таким образом, отправившись в поход с переносным ветрогенератором, можно не беспокоиться о том, на какое время хватит заряда аккумуляторов. Вся необходимая техника будет под рукой и в любой момент будет возможность ею воспользоваться.

  • Для чего вам нужен ветрогенератор?
  • Ветер как источник энергии
  • Самодельный ветрогенератор из асинхронного двигателя
  • Ветрогенератор Онипко своими руками: под грифом «совершенно секретно»

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Подбираем нужные запчасти

Как уже было сказано при наличии гаража набитого различным металлическим хламом, затраты на изготовление ветрогенератора из двигателя стиральной машины своими руками резко снижаются. Основной элемент, с которым нужно разобраться в первую очередь – это генератор. Генерирующий агрегат – это основа вашего самодельного ветряка, но это же, одновременно, и самый дорогой его элемент.

Некоторые «самоделкины» предлагают изготовить генератор из двигателя стиральной машины. В этом есть резон, но также есть и проблема. Двигатель этот придется переделывать, а именно снабжать его магнитным ротором. Тут есть два пути, первый – купить магнитный ротор, второй – изготовить. Мы предлагаем не заморачиваться, и заказать готовый ротор, почему?

  • Для самодельного ротора потребуются специальные неодимовые магниты, которые так и так придется заказывать. А ценник у комплекта таких магнитов такой-же, как и у нового магнитного ротора китайского производства.
  • Сборка самодельного магнитного ротора своими руками сопряжена с определенными проблемами. Нужно будет вырезать специальную форму, и наклеивать каждый магнит очень надежно – это неблагодарная и кропотливая работа.
  • Магниты на роторе нужно располагать под нужным углом, иначе они будут залипать, и генератор перестанет работать. Рассчитать этот угол сложно, да и закрепить магниты в таком положении тяжело.

Обратите внимание! Магнитный ротор для будущего генератора – основная часть расходов, с пересылкой он обойдется примерно в 2-2,5 тыс. рублей.

Магазинный ротор на 2,5Вт идеально подходит к двигателю от современной стиральной машины, там даже особо переделывать ничего не нужно. Сказать к слову, из двигателя стиралки можно сделать не только ветряк, но и, например, зернодробилку, но это уже другая история. Далее нужно обзавестись мачтой, редуктором, длинным валом, шестернями и крыльчаткой. Мы допускаем, что при наличии тех или иных материалов, технические решения могут быть разными, в нашем случае мачта делалась так:

  1. Были взяты несколько секций бывших в употреблении стальных труб на 32 мм и соединены между собой, получилась единая полая конструкция длинной 10 м.
  2. Далее мачта была выкрашена белой краской.
  3. После этого мачта была готова к поднятию на столб. На нем мы закрепили выступающие стальные крепления из уголка с отверстием, чтобы мачта надежно удерживалась вертикально, в то же время, чтобы ничто не препятствовало ее вращению.
Читать еще:  Электролитический конденсатор для запуска трехфазного двигателя

Если нефункционирующего столба поблизости не окажется, то нужно будет решать проблему опоры для мачты, поскольку конструкция из труб сама по себе неустойчива. Далее соберем редуктор для ветрогенератора с вертикальной осью вращения, который показан на рисунке ниже.

  • Основная шестерня (5), одетая на мачту, была взята нами от привода водяного насоса.
  • По кругу на шестерни приварены обточенные обрезки арматуры, они же оси (С) – 4 шт.
  • На оси запрессованы подшипники с шестернями (Б).
  • С шестернями (Б) соприкасается одетая на мачту малая шестерня (А) от того же водяного насоса, в то же время по краям шестерни (Б) взаимодействуют с зубцами корпуса редуктора.

Особенность данной конструкции редуктора в том, что его корпус вращается вокруг мачты совершенно свободно вместе с пропеллером. Благодаря этому скорость вращения пропеллера несколько замедляется, что влияет на КПД ветряка, зато конструкция становится более устойчивой и долговечной. Даже при ураганном ветре ветрогенератор не сломается благодаря редуктору, контролирующему обороты пропеллера.

«Камнем преткновения» может стать корпус редуктора (11), из чего его сделать. Специфичный бутылочнообразный корпус с зубцами по кругу должен и размеры иметь подходящие. Мы вышли из положения, приспособив стальной корпус электродвигателя от промышленного насоса, даже резьбу нарезать не пришлось. Под его размеры уже конструировали внутренности редуктора. Вы можете поступить также или изготовить корпус самостоятельно по размерам.

Важно! Чтобы изготовить корпус редуктора потребуется помощь специалиста, поэтому чтобы сэкономить попробуйте приспособить уже готовые корпуса от отслуживших двигателей и насосов.

Еще одна трудность – изготовить крыльчатку. Кстати крыльчатка будет располагаться не перпендикулярно земной поверхности как большинство промышленных ветряков, а горизонтально, поскольку это делает конструкцию проще и надежнее. При этом не потребуется устройство, которое будет направлять крыльчатку по ветру. С этим понятно, понятно и то, что крыльчатка должна быть жестко закреплена к корпусу ротора, но, как и из чего ее изготовить? С этим у нас была целая «эпопея».

  • Сначала мы сделали лопасти крыльчатки из пятислойной фанеры. Может этот материал и подошел бы, будь лопасти покороче. Но так как наша конструкция предполагает длину лопастей минимум 1,5 метра, а лучше 2 м, фанерный пропеллер сломался при порывах ветра в 10-15 м/с.
  • Решая задачу как сделать пропеллер легким и прочным, мы применили обрезки стеклопластикового листа, которые отдали нам друзья. Это очень прочный материал, но в то же время гибкий. Чтобы обеспечить жесткость конструкции, нам пришлось вырезать не три прямоугольные полоски, а шесть и склеить их между собой. А только потом соединить полоски в крыльчатку с длиной каждого крыла 1,6 м. Крыльчатка получилась очень прочная, она даже пережила бурю со скоростью ветра в 37 м/с.
  • Пока делали стеклопластиковый пропеллер, созрела идея сделать пропеллер другого (ортогонального) вида, как показано на картинке ниже. Основу конструкции из легкого дюралюминиевого уголка венчают большие овалы лопастей из окрашенной жести. К сожалению, реализовать идею не удалось из-за нехватки времени, но возможно вы захотите сделать нечто подобное.
Читать еще:  Шевроле лачетти замена датчика температуры двигателя

Далее нам потребуется небольшая шестерня и вал (12, на который ее запрессовывают. Вал мы зафиксируем в специальных креплениях, чтобы он не выскочил, в то же время свободно вращался. И последнее, что нам потребуется – это фланец для соединения вращающегося вала с генератором. Вал мы изготовим из сваренных вместе арматурных прутьев.

Некоторые спросят, а зачем такие сложности, какой-то ротор с кучей шестерней и шестеренок? На самом деле все вполне оправдано, поскольку на большей части территории России очень неравномерная ветряная нагрузка. Ветер часто меняет направление и скорость, что негативно сказывается на механизме стандартного ветряка, который будет часто ломаться, а это неприемлемо. Предложенный нами механизм ветряка из двигателя стиралки гораздо более устойчив и при качественном исполнении будет работать долго.

Конструируем ветряк своими руками

Концепция конструкции определена, запчасти подобраны, на их основе сделан чертеж. Теперь можно приступать к сбору ветряка из двигателя стиралки. Сначала определяемся с местоположением ветряка. Опору нужно ставить на открытом ветреном месте, лучше на холме. Высота опоры должна быть как можно более большой, в нашем случае (как мы уже говорили) мы воспользовались отключенным от коммуникаций деревянным электрическим столбом высотой 10 метров, расположившемся на нашем земельном участке. Далее делаем следующее.

  1. Устанавливаем мачту на опору, на специальные крепления. При установке мы воспользовались монтажными когтями.
  2. Устанавливаем собранный ранее редуктор с крыльчаткой на мачту, убеждаемся в его работоспособности.
  3. Подключаем вал к главной шестерне (5), расположенной на мачте в основании редуктора.
  4. Фиксируем вал в специальные крепежные элементы, описанные выше.
  5. Соединяем вращающийся вал с генератором, который еще раньше необходимо закрепить на стальной опоре, сваренной из уголков вертикально прямо напротив вала. Опору можно изготовить любую, лишь бы она надежно удерживала генератор.
  6. Чтобы генератор не мочило дождем и не засыпало снегом, можно соорудить над ним что-то наподобие будки или прочного навеса. В этом случае он прослужит гораздо дольше.

Вот мы и описали в общих чертах процесс создания ветрогенератора из двигателя стиральной машины. Теперь можно приступать к его испытанию, надеемся, он поможет вам сделать еще один шаг к автономному энергоснабжению вашей дачи или частного дома.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector