Ideja izrade generatora vjetra pojavila se tijekom ranih jesenjih noći. Odlučio sam pokušati koristiti energiju vjetra za kućanske potrebe. Neka vjetar napuni bateriju koja će osvijetliti vrtni toalet, stoji na rubu mjesta.
Izvlačenje kabela za napajanje na ovaj objekt skupo je, umorni ste od mijenjanja baterija u kineskoj svjetiljci, a tada besplatna, povremeno obnovljiva energija nestane. Kako u ovom objektu nije potrebna jaka rasvjeta, ne planira se čitanje knjiga i tiska, a za rješavanje ovog problema dovoljni su mali kapaciteti. U praksi je to generator snage nekoliko vata i baterije malog kapaciteta. Tijekom dana, baterija se pohranjuje u energiju vjetra, a u mraku je daje po potrebi. Za takve generatore vjetra praktički nema smisla obavljati složene proračune i izradu posebnih lopatica. Najjednostavniji dizajni savršeno će raditi. Sve to uvelike pojednostavljuje i smanjuje troškove vjetrogeneratora, postoji osjećaj njegove izrade i uporabe.
Za upotrebu kao generator niske snage vjetra, možete koristiti gotov stepper motor. Ako je moguće za maksimalan povrat, preporučljivo je koristiti motor s najmanjim mogućim zalijepljenjem osovine (oni imaju tako neugodan učinak) i sa što više koraka po okretaju.
Moguća je varijanta izmjene elektromotora u generator. Na Internetu su opisane različite mogućnosti prepravki.
U našem slučaju odabrana je opcija preuređenja rabljenog startera 923.3708 iz legendarne Oke.
Upotreba ovog startera je zbog sljedećih faktora:
• male dimenzije i težina startera;
• starter se pokreće stalnim magnetima;
• jednostavnost izmjena u nedostatku ulaganja za proizvodnju generatora.
Proces pretvaranja startera u generator
1. Demontirajte starter: odvojite kabel napajanja i uklonite dijelove vučnog releja. Otpuštamo i uklanjamo kućište i osovinu slobodnog kotača, ugrađenog planetarnog zupčanika.
2. Pažljivo uklonite poklopac sklopa četke. U isto vrijeme pratimo sigurnost potporne kugle u poklopnom ležaju.
Rastavljamo i uklanjamo sklop četke. Uklonimo rotor. Tri čvora ostaju za buduću upotrebu.
3. Pomoću stezaljki i kliješta uklanjamo staro namotavanje pokretača. Mehanički uklonite razdjelnik rotora.Očistite osovinu i utore na pločama rotora od ostataka laka. Na fotografiji, desno od novog rotora, ostaci starog navijanja.
4. Izvodimo mehaničku obradu rotora
a. Na tokarilici ili ručno uklonite utore za spajanje na planetarni mjenjač i dobit ćete promjer provrta za drugi obični ležaj.
b. Između skupa ploča rotora i obradenog područja, polovine promjera, izbušimo radijalnu rupu promjera 4 mm. Tvrdoća osovine je zanemariva i dostupna je za obradu brzim alatima.
c. Na tokarilici ili ručno s bušilicom na dijelu tretiranog područja izbušimo osnu rupu promjera 4 mm, sve dok ne odgovara radijalnom. Dobivamo rupu za izlazak namota rotora. Ovaj izlazni krug omogućuje vam napuštanje kliznih kontakata za uklanjanje struje i povećanje pouzdanosti generatora.
Radi jasnoće, položaj rupa i izlaz namotaja prikazani su na gotovom rotoru.
5. Zavojnicu namatamo u utore rotora dok se ne napuni. Raspored šest stalnih magneta s naizmjeničnim polovima u statoru odredio je položaj zavojnica.
Širina svake zavojnice (5 žljebova) određena je udaljenošću između susjednih magneta. Obrti svakog od zavojnica smještenih nasuprot susjednim utorima, kada se rotor okreće, istodobno presijecaju magnetsko polje dvaju magneta s različitim polovima. U ovom se slučaju dodaje indukcijska struja u zavojnici. Tri slične skupine (po 5 zavojnica svaka), zavojnica - magneti, djeluju istovremeno. Svi svici povezani su u nizu i nadopunjuju se. Promjena pola magneta u odnosu na zavojnicu, tijekom rotacije, daje izmjeničnu struju. Budući da rotor ima 31 utor, 1 utor ostaje slobodan.
Kako bi se izbjeglo oštećenje izolacije žice tijekom namotavanja i rada, korištena je višejezgrena MGTF žica promjera jezgre od 0,30 mm. Moguće je koristiti drugu izoliranu žicu.
6. Zbog nedostatka u korištenom dijelu pokretača drugog ležaja za rotor (jedan se nalazi u poklopcu sklopa četke, a drugi ostaje u uklonjenom planetarnom zupčaniku), proizvest ćemo novi brončani klizni ležaj. Vanjski promjer ležaja ležišta određuje se promjerom rupe u oklopcu kućišta (fotografija ispod), a unutarnji promjer ležaja i duljina vanjskih stepenica - stvarnim promjerom i duljinom obrađenog dijela osovine rotora (str.4a).
7. Ugradite proizvedeni ležaj u kućište, a spremljenu kuglu na dnu ležaja u poklopcu.
8. Ugradite obrađeni dio rotora u proizvedeni ležaj i spojite rotor s kućištem. Prije montaže podmažite sve dijelove trljanja.
9. Ugradite poklopac sklopa četke poravnavanjem drugog potpornja osovine rotora s pokrovnim ležajem i potpornom kuglom. Kombiniramo rupe na tijelu i poklopcu, instaliramo nosače za ugradnju iz kompleta.
10. Montiramo generator. Slobodni kraj osovine rotora (s izlazom namotaja) koristi se za ugradnju i učvršćivanje generatora. Na slobodni dio nosača (iznad poklopca) ugradit ćemo vjetroviti kotač tipa rotora.
11. Da biste zaštitili unutrašnjost generatora od prašine i vlage, sve otvorene rupe zatvorite vrućim ljepilom. Za testiranje, spojeve dodatno zapečatite električnom trakom.
12. Izrađujemo potporu za instaliranje generatora na objekt.
13. Izmjerimo izlaz generatora pri srednjoj brzini (rotacija rukom). Generator daje napon od 1 ... 5 V i struju 0,2 ... 1,1 A.
14. Za ispitivanje vjetrogeneratora izrađuje se turbina tipa rotora.
Prednosti rotacijske vjetroturbine:
• Uz vjetrovit vjetar, vjetrenjače s rotorom imaju veću stabilnost u radu od vijaka s propelerom.
• Tiho i radite, bez obzira na to gdje vjetar puše.
• Rotacija osovine je stabilnija, bez naglih skokova brzine.
• jednostavnost gradnje;
• jednostavnost izrade i ugradnje.
15. Pojava generatora vjetra.