Dabar visiškai įmanoma nemokamai gauti vėjo energiją. Yra keletas vėjo jėgainių variantų: su vertikalia ir horizontalia ašimis. Beveik kiekvienas gali surinkti vertikalų vėjo generatorių savo rankomis, kaip tai padaryti teisingai, perskaitykite mūsų straipsnį.
Vėjo turbinų veikimo principas
Visų vėjo jėgainių modifikacijų veikimo principas yra vienodas. Ašmenų sukimosi metu susidaro trijų tipų fiziniai efektai: kėlimo, impulsinės ir stabdymo jėgos. Dėl šių jėgų veikimo statorius pradeda judėti, o nejudančioje generatoriaus dalyje esantis rotorius pradeda kurti magnetinį lauką, o elektros srovė juda išilgai laidų.
Yra daugybė vėjo generatorių variantų, jie skiriasi ne tik galia, bet ir išvaizda. Daugelio vėjo jėgainių struktūrą sudaro: generatorius, mentės, keitiklis, daugiklis. Inverteris naudojamas konvertuoti gautą krūvį į nuolatinę srovę. Daugiklis yra greičių dėžė, skirta padidinti veleno apsisukimų skaičių. Pavarų dėžės nėra sumontuotos visose vėjo jėgainėse, daugiausia tik didelėse ir galingose vėjo jėgainėse.
Trifazė kintamoji srovė sukuriama sukant rotorių. Gauta energija per valdiklį nukreipiama į akumuliatorių. Be to, keitiklis konvertuoja srovę ir daro ją stabilią, būtent tokią formą jis gali tiekti į buitinius prietaisus ar apšvietimą.
Kaip patiems pasidaryti vertikalaus tipo vėjo generatorių
Galite patys pasidaryti vėjo malūną namuose. Pirmiausia turite nuspręsti dėl vėjo generatoriaus tipo. Priklausomai nuo jų konstrukcijos, vėjo turbinos yra:
- su vertikalia sukimosi ašimi: Darrieus rotorius, Savonius vėjo generatorius;
- su horizontalia sukimosi ašimi: lygiagreti arba statmena vėjo srautui.
Kai kurie vėjo jėgainių modeliai derina kelių tipų įrenginius. Apsvarstykite hibridinės vėjo turbinos, apimančios vėjo generatorių, tokių kaip Savonius ir Darrieus, dizainą, sukūrimo pavyzdį..
Rotoriaus surinkimas
Norėdami surinkti rotorių, turite įsigyti:
- 6 neodimio magnetai D30xH10 mm;
- 6 ferito žiedo magnetai D72xd32xh15 mm;
- 2 metaliniai diskai D230xH5 mm;
- epoksidinė arba klijai.
Vietoj metalinių ašmenų galima naudoti tinkamo dydžio pjūklus. Ant vieno disko dedami 6 neodimio magnetai, keičiantys jų poliškumą, kampas tarp jų turėtų būti 60 laipsnių, esant 165 mm skersmeniui..
Tuo pačiu principu ant antrojo disko dedami ferito žiedo magnetai..
Kad magnetai nejudėtų veikiant vėjo malūnui, juos reikia bent pusiau supilti epoksidiniais klijais..
Padarome statorių
Pirmiausia reikia apvijos 9 ritinius po 60 posūkių, tam reikia emaliuotos varinės vielos, kurios skersmuo yra 1 mm..
Toliau ritės yra lituojamos kartu: pirmosios ritės pradžia su ketvirtosios pabaiga, ketvirtos su septinta. Antroji fazė yra sujungta tokiu pačiu būdu per dvi ritės, tik jie pradeda lituoti nuo antrosios ritės. Trečiosios fazės jungtis prasideda nuo trečiosios ritės.
Iš faneros padaryta forma, į ją dedamas pergamento popierius, ant kurio viršaus uždedamas stiklo pluošto gabalas ir ritės..
Visa tai užpildyta epoksidine derva. Po 24 valandų paruoštas statorius pašalinamas iš formos.
Generatoriaus surinkimas
Visos generatoriaus dalys yra paruoštos, belieka tik jas surinkti.
Pats generatorius bus pritvirtintas prie laikiklio su stebuliu, naudojant smeigtukus. Pažvelkime atidžiau į kūrimo procesą.
Generatoriaus surinkimo etapai:
- Viršutiniame rotoriuje smeigėms yra padarytos 4 srieginės skylės. Jie yra būtini tam, kad rotorius galėtų sklandžiai „sėdėti“ savo sėdynėje;
- Statoriuje padarytos 4 skylės laikikliui pritvirtinti;
- apatinis rotorius dedamas ant kronšteino su magnetais aukštyn, jame taip pat gręžiamos 4 skylės sriegio smeigėms;
- ant apatinio rotoriaus dedamas statorius;
- antrasis rotorius dedamas viršuje su magnetais žemyn. Visa tai pritvirtinta vienas prie kito ir laikiklis su stebulė su smeigėmis ir veržlėmis.
Stebulė (flanšas su guoliais) turi būti įsigyta atskirai: stebulės apačia turi būti 1,5 ” skersmens.
Visų dalių tvirtinimo seka išsamiau pateikta žemiau esančioje schemoje:
1 – jungiamasis elementas; 2 – ašmenų atrama; 3 – viršutinė rotoriaus dalis; 4 – magnetas; 5 – įvorė; 6 – statorius; 7 – apatinė rotoriaus dalis; 8 – riešutas; 9 – plaukų segtukas; 10 – stebulė; 11 – ašis; 12 – statoriaus tvirtinimo laikiklis
Mes gaminame peiliukus
Ašmenys gali būti pagaminti iš medžio, stiklo pluošto ir kitų medžiagų. Šią vėjo generatoriaus dalį greičiau ir paprasčiau padaryti iš PVC kanalizacijos vamzdžio. Geriau naudoti oranžinius vamzdžius, nes jie turi gerą tankį ir nebijo tiesioginių saulės spindulių.
Vertikaliai vėjo turbinai jums reikės 4 peilių, pagamintų iš PVC vamzdžių, ir 2 stačiakampių (lenktų) peilių, pagamintų iš cinkuoto lakšto. Ši konstrukcija leis vėjo turbinai suktis net silpno vėjo sąlygomis 2–3 m greičiu per sekundę. Mes paimame metro ilgio PVC vamzdžio gabalus ir supjaustome juos išilgai į 2 lygias dalis. Iš alavo išpjauname puslankius pagal būsimo mentės dydį ir pritvirtiname varžtais išilgai vamzdžio kraštų..
Norėdami gaminti stačiakampius peilius, jums reikia standartinio 0,75 mm cinkuoto plieno lakšto. Pirmiausia metalinėmis žirklėmis išpjaunami du 1×0,4 m ilgio ir keturi lašo formos gabalėliai. Tada plieno gabalus reikia sulenkti, o kraštuose pritvirtinti „lašelių” gabalus.
Ašmenys yra pritvirtinti apskritime prie rėmo, jį galima suvirinti iš 20×20 profilio kvadratinio vamzdžio ir 25×25 kampų. Rėmo matmenys ir atstumas tarp ašmenų gali būti matomi toliau pateiktoje diagramoje:
Vėjo turbinos struktūros surinkimas
Stiebas virinamas iš įvairaus skersmens vandens vamzdžių, jo aukštis priklauso nuo ploto, kuriame bus vėjo generatorius, ir jo veikimo sąlygų, tačiau bet kokiu atveju jis turi būti virš namo stogo..
Trijų taškų sustiprintas pamatas turi būti iš anksto paruoštas segmentiniam stiebui. Generatorius prisukamas prie gatavo stiebo ant žemės. Toliau prie generatoriaus prisukamas rėmas su ašmenimis. Vėjo malūno stiebas pritvirtinamas prie pamato dviem šarnyrinėmis atramomis ir gervės pagalba pakeliamas į vertikalią padėtį. Pakėlus stiebą, trečioji atrama varžtu pritvirtinama prie vėjo malūno pagrindo. Be to, stiebas turi būti pritvirtintas petnešomis.
Elektrinė dalis
Vėjo turbina tieks 3 fazių kintamąją srovę. Naudodami tiltinį lygintuvą, susidedantį iš 6 diodų, mes jį konvertuojame į nuolatinę.
Tai leidžia įkrauti akumuliatorių esant 12 V įtampai. Norėdami valdyti akumuliatoriaus įkrovimą ir neleisti jam perkrauti, naudojama standartinė automobilio įkrovimo relė PP-380..
Prie akumuliatoriaus prijungtas keitiklis, kuris leidžia konvertuoti gautą 12 V DC į 220 V AC su 50 Hz dažniu..
Vėjo turbinos rezultatas: efektyvumo skaičiavimas
Vėjo generatoriaus bandymai esant skirtingiems vėjo greičiams parodė šiuos rezultatus:
- esant 5 m / s vėjo greičiui, gauname 60 aps / min – 7 V ir 2,3 A = 16 W;
- esant 10,6 m / s vėjo greičiui, gauname apie 120 aps / min – 13 V ir 3,4 A = 44 W;
- esant 15,3 m / s greičiui apie 180 aps / min – 15 V ir 5,1 A = 76,5 W;
- esant 18 m / s vėjo greičiui, gauname 240 aps / min – 18 V ir 9 A = 162 W.
Iš esmės vėjo turbina sukuria 16–45 W, nes vėjas, viršijantis 15 m / s, yra retas. Tačiau jei įdėsite greitaeigį sraigtą, tuomet galėsite pakilti aukščiau rezultatai.
Medžiagos turinys
Ar „Lithuanian” užduotys?