Da biste napajali proizvedenu punjivu LED svjetiljku, opis kojih na web stranici, proizveden je generator vjetra temeljen na istosmjernom motoru (24v / 0.7A) s trajnim magnetima i trenutno se koristi. Generator vjetra, u prosječnim vremenskim uvjetima, ovisno o brzini vjetra, daje izlazni napon od 0,8 do 6,0 V i struju do 200 mA. Nakon toga, stabilizirani pretvarač napona pretvara ovaj istosmjerni napon iz generatora vjetra u potreban istosmjerni napon, dovoljan za punjenje baterije ili opskrbu potrebnim opterećenjem.
Predloženi generator vjetra jednostavan je za proizvodnju, ne zahtijeva točne proračune i izradu složenih dijelova, nabavku skupih komponenti. Pored varijante razmatrane u gornjem članku, takav generator vjetrova može naći i druge primjene. Koristimo ga tamo gdje je potrebna mala količina električne energije za napajanje uređaja male snage. Na primjer, za rad kompaktne meteorološke stanice, nadzor razine vode u spremniku, za hitno osvjetljenje i kontrolu automatizacije staklenika. Tijekom dana, u prisutnosti vjetra, baterija uređaja s napajanjem prima besplatnu energiju vjetra i u pravo vrijeme daje potrošaču po potrebi. Naravno, energija vjetra koja nam dolazi nije velika, ali dolazi nam gotovo stalno. A ako napravite uređaj za njegovo nakupljanje i uporabu učinite to sami, od improviziranih materijala, tada je ta energija besplatna, a uređaj će, osim toga, biti ekonomičan, kompaktan, pokretljiv i neisparljiv.
U ovom se članku predlaže napraviti generator vjetra od istosmjernog motora.
Izrada generatora vjetra.
1. Izbor električnog generatora.
Za korištenje kao generator male snage za uređaj možete koristiti gotov stepper motor bez preinaka. Ako je moguće za maksimalne performanse, preporučljivo je koristiti motor s najmanjim mogućim zalijepljenjem vratila i s što većim brojem koraka po okretaju. Moguća je varijanta izmjene elektromotora ili pokretača u generator. Na Internetu su opisane različite mogućnosti prepravki.
U našem slučaju odabrana je najjednostavnija opcija.Kao električni generator koristimo jednosmerni motor (24v / 0.7A) sa stalnim magnetima, koji ne zahtijeva izmjene. Ima svojstvo reverzibilnosti - kada se osovina okreće, napon se pojavljuje na kontaktima motora. Ovaj je elektromotor uklonjen sa moralno zastarjelog računarskog stroja.
2. Izbor dizajna propelera.
U prvoj verziji dizajna generatora vjetra, radi pojednostavljenja proizvodnje, kao temelj propelera uzet je plastični propeler odgovarajućeg promjera za slijetanje od industrijskog ventilatora. Da bi se povećao okretni moment na vratilu generatora, duljina njegovih lopatica dodana je metalnim pločicama s tankim zidovima s profilom bliskim izvorniku.
Međutim, ovaj dizajn propelera nije uspio. U jakim vjetrovima, zbog male krutosti plastičnog propelera, metalna obloga noževa odbila se natrag i pogodila u konstrukcijsko postolje, što je na kraju završilo neuspjehom.
Prilikom izrade prve opcije odlučio sam se za dizajn tehnološkog profila noževa i njihove duljine. Ovi parametri propelera utječu na njegovu osjetljivost na slabe vjetrove, a prevladava. Potrebno je da s malo vjetra, propeler može nadvladati zalijepljenje osovine (privlačenje magneta statora) i započeti rotaciju.
3. Izrada propelera. Odabir ili proizvodnju glavčine za ugradnju i pričvršćivanje noža propelera.
U našem slučaju to je aluminijska prirubnica (debljina 4 mm, vanjski promjer 50 mm) s aksijalnim provrtom duž promjera izlazne osovine motora (8 mm - na osovinu je pritisnut zupčanik, dugačak 10 mm) i četiri ravnomjerno postavljena M4 rupa za postavljanje noževa. Za učvršćivanje glavčine na osovinu, ugradite jedan ili dva M4 vijka (vidi fotografiju).
4. Izrada lopatica propelera.
Iz pocinčanog lima debljine 0,4-0,5 mm izrezali smo 4 obrada u obliku isosceles trapeza: visina 250 mm, baza 50 mm, gornja strana 20 mm. Oštrice savijamo na pola duž visine trapeza (stvarajući rebro za učvršćivanje) pod kutom od 45 stupnjeva (vidi fotografiju). Zatamnjujemo oštre rubove i kutove (radi naše sigurnosti).
5. Ugradnja i pričvršćivanje noža propelera.
Oštricu postavljamo na glavčinu tako da je točka savijanja na bazi iznad osi vodilice, a susjedna polovica baze je iznad montažne rupe glavčine (vidi fotografiju). Oštrimo i izbušimo rupu u lopaticama za susjedni pričvrsni vijak, promjera 4,2 mm. Lopatice propelera pričvršćujemo jedan po jedan vijcima.
6. Balansiranje propelera.
Izvodimo statičko uravnoteženje propelera. Za to postavljamo i učvršćujemo propeler na kalibriranu (poliranu) šipku promjera jednakog promjeru izlazne osovine motora. Šipku s propelerom postavljamo na dva vodoravno kalibrirana u razini ravnala (površine uzorka) koji se nalaze na krajevima šipke. U ovom slučaju, propeler će se okrenuti i jedna od lopatica će se spustiti. Propeler okrećemo za četvrtinu okretanja i ako se ista lopatica ponovno spustila, potrebno ju je posvijetliti rezanjem uske trake od metala sa strane oštrice. Ponavljamo sličnu operaciju sve dok se šipka s propelerom ne prestane okretati nakon ugradnje u bilo koji proizvoljni položaj.
7. Izrada lopaticnog dijela vjetrogeneratora.
Izrezali smo aluminijski kvadrat 20 x 20 mm na duljinu od 250 mm. S jedne strane kvadrata, za jedan ili dva vijka (zakovice) ugrađujemo vertikalni stabilizator smjera prema vjetru.
S druge strane trga ugrađujemo i pričvršćujemo stezaljku na dva vijka za učvršćivanje motora - generatora. Stezaljka i stabilizator također su izrađeni od pocinčanog lima debljine 0,4-0,5 mm (moguće je koristiti antikorozivni materijal). Duljina stezaljke jednaka je duljini motora. Duljina stabilizatora je oko 200 mm, oblik je po ukusu proizvođača.
Na donjoj polici kvadrata, na sredini stezaljke, čvrsto pričvrstite šipku (poželjno je osigurati njezinu zaštitu od korozije) kako biste ugradili strukturu u cijev nosača vjetra. Najbolja opcija za određivanje položaja ove šipke je određivanje težišta unaprijed sastavljene i potpuno sastavljene konstrukcije, praćeno bušenjem rupa za pričvršćivanje šipke tamo.
8. Montaža generatora vjetra.
Instaliramo motor - generator na mjesto i popravimo ga stezaljkom. Postavljamo propeler na izlaznu osovinu motora. Da biste zaštitili generator od atmosferskih padalina, izrezali smo i ugradili zaštitnu ogradu iz prikladne plastične boce. Pričvrstite ga vijkom.
9. Otklanjanje pogrešaka generatora vjetra.
Unaprijed instalirajte sastavljeni generator vjetra na otvoreni prostor u smjeru vjetra. Oblikujemo varijabilni profil lopatica. Savijeni dio lopatica savijamo tako da na krajevima lopatica (uzak dio) količina udova iznosi 10 ... 15 stupnjeva (minimalni otpor zraka maksimalnom perifernom brzinom na lopaticama). Do središta propelera, veličina udova na lopatici varira od 30 ... 45 stupnjeva. S povećanjem kuta savijanja povećava se osjetljivost generatora vjetra na vjetar, ali zbog povećanja otpora, brzina generatora opada, što dovodi do smanjenja izlaznih karakteristika. Stoga promjenom kuta oštrica lopatica odabiremo optimalni profil na vjetru.
10. Ugradnja generatora vjetra.
Da biste postavili generator vjetra, iz cijevi (vode) se izrađuje postolje potrebne visine (po mogućnosti iznad okolnih stabala) i učvršćuje na objekt. Montažna šipka generatora vjetra mora se slobodno zakretati u nosaču cijevi. Prije ugradnje, na osovinu generatora vjetra uzastopno se postavlja podloška za pranje - međupredna perača koja olakšava rotaciju, spiralna opruga radi ublažavanja zaostalih neravnoteža propelera, zaštitna perilica koja smanjuje ulazak taloga u cijev regala (u ovoj izvedbi je ugrađena odgovarajuća matica).
Žica generatora mehanički je fiksirana od probijanja kontakta, spušta se duž nosača s razmakom duljine radi mogućeg uvijanja oko regala i obveznom petljom za kapanje kapljica iz oborina prije ulaska u potrošača.
