Ovaj je članak posvećen stvaranju generatora aksijalnog neodimijskog magneta sa statorima bez metala. Vjetrenjače ovog dizajna postale su posebno popularne zbog sve veće dostupnosti neodimskih magneta.
Materijali i alati koji se koriste za izgradnju vjetrenjače ovog modela:
1) glavčina automobila s kočnim diskovima.
2) bušilica s metalnom četkom.
3) 20 neodim magneta dimenzija 25 do 8 mm.
4) epoksidna smola
5) mastika
6) PVC cijev promjera 160 mm
7) ručni vitlo
8) metalna cijev duga 6 metara
Razmotrimo glavne faze izgradnje vjetrenjače.
Glavčina automobila s kočnim diskom uzeta je kao osnova generatora. Budući da je glavni dio tvorničke proizvodnje, to će biti jamac kvalitete i pouzdanosti. Glavčina je bila potpuno rastavljena, ležajevi unutar nje provjereni su na cjelovitost i podmazani. Budući da je glavčina uklonjena iz starog automobila, hrđa je morala biti očišćena četkom, koju je autor posadio na bušilicu.
Ispod je fotografija vozlišta.
Zatim je autor nastavio s ugradnjom magneta na diskove rotora. Korišteno je 20 magneta. Nadalje, važno je napomenuti da je za jednofazni generator broj uključenih magneta jednak broju polova, a za dvofazni generator omjer će biti tri do dva ili četiri pola na tri zavojnice. Magnete treba montirati na naizmjenične stupove. Da biste održali točnost, morate napraviti predložak izgleda na papiru ili nacrtati crte sektora izravno na samom disku.
Magnete na stupima također trebate označiti markerom. Stupove možete odrediti pomicanjem magneta zauzvrat na jednu stranu kontrolnog magneta, ako su privučeni - plus, odbijeni - minus, glavna stvar je da se polovi izmjenjuju kada se instaliraju na disk. To je potrebno zato što bi se magneti na diskovima trebali privlačiti jedni drugima, a to će se dogoditi samo ako će magneti nasuprot jedni biti drugačije polarnosti.
Magneti su na diskove bili zalijepljeni epoksidom. Da spriječi širenje smole izvan granica diska, autor je obradio granice duž rubova mastikom, isto se može učiniti ljepljivom trakom, jednostavno omotanjem kolu u krug.
Razmotrimo glavne razlike u dizajnu jednofaznih i trofaznih generatora.
Jednofazni generator stvorit će vibracije pod opterećenjima, što će utjecati na snagu samog generatora.Trofazni dizajn je lišen takvih nedostataka zbog kojih je snaga konstantna u svakom trenutku. To je zato što faze nadoknađuju gubitak struje jedna u drugoj. Prema konzervativnim procjenama autora, trofazni dizajn premašuje monofazni dizajn za čak 50 posto. Osim toga, zbog nedostatka vibracija, jarbol se neće dodatno ljuljati, tako da neće biti dodatne buke tijekom rada rotora.
Pri računanju naboja 12. baterije, koja će početi od 100-150 o / min, autor je napravio zavojnice od 1000-1200 u zavojima. Pri namotavanju zavojnica autor je koristio najveću dopuštenu debljinu žice kako bi izbjegao otpor.
Da bi namotao žicu oko koluta, autor je sagradio domaći stroj, čije su fotografije predstavljene u nastavku.
Bolje je koristiti zavojnice elipsoidnog oblika, što će omogućiti veću gustoću magnetskih polja da ih prelaze. Unutarnja rupa zavojnice treba biti izrađena prema promjeru magneta ili većoj. Ako ih napravite manje, frontalni dijelovi praktički ne sudjeluju u proizvodnji električne energije, ali služe kao vodiči.
Debljina samog statora treba biti jednaka debljini magneta koji sudjeluju u instalaciji.
Obrazac za stator može biti izrađen od šperploče, iako je autor na ovo pitanje odlučio drugačije. Na papiru je nacrtan šablon, a zatim su stranice napravljene pomoću mastike. Također, stakloplastika je korištena za snagu. Kako se epoksid ne bi zalijepio za kalup, potrebno ga je podmazati voskom ili vazelinom, ili možete koristiti traku, film koji se kasnije može odvojiti od gotovog kalupa.
Prije izlijevanja zavojnica potrebno je precizno popraviti, a njihove krajeve iz kalupa, tako da zatim žice spojite zvijezdom ili trokutom.
Nakon što je sklopljen glavni dio generatora, autor je izmjereno testirao svoj rad. Pomoću ručne rotacije, generator generira napon od 40 volti i jačinu struje od 10 ampera.
Tada je autor napravio jarbol za generator visok 6 metara. U budućnosti se planira povećati visina jarbola primjenom debljine cijevi najmanje dva puta. Da je jarbol nepomičan, podloga je potopljena betonom. Napravljen je metalni nosač za spuštanje i podizanje jarbola. Ovo je potrebno kako bi se na terenu mogao pristupiti vijak, jer nije osobito prikladno izvoditi popravne radove na visinama.
Ručno vitlo koristi se za podizanje jarbola.
Vijak za sam generator izrađen je od PVC cijevi promjera 160 mm.
Nakon instaliranja i ispitivanja generatora u standardnim uvjetima, autor je dao slijedeća zapažanja: snaga generatora doseže 300 vata s vjetrom od 8 metara u sekundi. Nakon toga, povećao je snagu generatora zbog metalnih jezgara ugrađenih u zavojnice. Vijak počinje brzinom od dva metra u sekundi.
Nadalje, autor je počeo poboljšavati dizajn kako bi povećao snagu generatora. Izvučene su magnetske jezgre iz ploča koje su nakon toga ugrađene u strukturu. Zbog njihove ugradnje pojavio se učinak lepljenja, ali ne baš jak. Vijak počinje brzinom vjetra od oko dva metra u sekundi.
Tako je ugradnja metalnih jezgara povećala snagu generatora na 500 vata s vjetrom od 8 metara u sekundi.
Za zaštitu od jakih vjetrova korišten je klasični sklopivi krug propelera.
U prosjeku, generator je sposoban stvarati do 150 vata energije na sat, što se koristi za punjenje baterija.