Acest articol este consacrat creării unui generator axial de magnet de neodim cu statori fără metale. Morile de vânt ale acestui design au devenit deosebit de populare datorită disponibilității crescânde a magneților de neodim.
Materiale și instrumente utilizate pentru construirea morii de vânt a acestui model:
1) butucul mașinii cu discuri de frână.
2) un burghiu cu o perie metalică.
3) 20 de magneți din neodim cu 25 de 8 mm.
4) rășină epoxidică
5) mastic
6) conducta din PVC diametru 160 mm
7) troliu de mână
8) țeavă metalică lungă de 6 metri
Luați în considerare etapele principale ale construirii unei mori de vânt.
Butucul mașinii cu disc de frână a fost luat ca bază a generatorului. Deoarece partea principală a producției din fabrică, aceasta va servi drept garant al calității și fiabilității. Butucul a fost dezasamblat complet, rulmenții din interiorul său au fost verificate pentru a se integra și lubrifia. Deoarece butucul a fost scos din mașina veche, rugina a trebuit curățată cu o perie, pe care autorul a plantat-o pe burghie.
Mai jos este o fotografie a butucului.
Apoi, autorul a procedat la instalarea magneților pe discurile rotorului. Au fost folosiți 20 de magneți. Mai mult, este important de menționat că, pentru un generator monofazic, numărul magneților implicați este egal cu numărul de poli, pentru un generator cu două faze, raportul va fi de trei până la doi sau patru poli la trei bobine. Magneții trebuie montați pe stâlpi alternanți. Pentru a menține exactitatea, trebuie să creați un șablon de aspect pe hârtie sau să desenați linii de sectoare direct pe discul în sine.
De asemenea, ar trebui să marcați magneții la stâlpi cu un marker. Puteți determina stâlpii prin mutarea magneților pe rând într-o parte a magnetului de verificare, dacă este atras - plus, respins - minus, principalul lucru este că polii alternează atunci când sunt instalați pe un disc. Acest lucru este necesar deoarece magneții de pe discuri ar trebui să fie atrași unul de celălalt, iar acest lucru se va întâmpla numai dacă magneții opuse unul altuia vor avea polaritate diferită.
Magneții au fost lipiți pe discuri cu epoxid. Pentru a împiedica rășina să se răspândească dincolo de limitele discului, autorul a făcut margini de-a lungul marginilor cu mastic, același lucru se poate face cu bandă adezivă, pur și simplu prin înfășurarea roții într-un cerc.
Luați în considerare diferențele principale în proiectarea generatoarelor monofazate și trifazate.
Un generator monofazat va produce vibrații sub sarcini, ceea ce va afecta puterea generatorului în sine.Proiectarea trifazică este lipsită de un astfel de dezavantaj datorită căreia, puterea este constantă în orice moment. Acest lucru se datorează faptului că fazele compensează pierderea curentului între ele. Conform estimărilor conservatoare ale autorului, designul trifazat depășește cu 50% procedeul monofazat. În plus, din cauza lipsei de vibrații, catargul nu se va balansa suplimentar, prin urmare nu va fi zgomot suplimentar în timpul funcționării rotorului.
Atunci când calculează încărcarea celei de-a 12-a baterii, care va începe la 100-150 rpm, autorul a făcut 1000-1200 de viraje în bobine. La înfășurarea bobinelor, autorul a utilizat grosimea maximă admisibilă a sârmei pentru a evita rezistența.
Pentru a înfășura firul din jurul tambururilor, autorul a construit o mașină de făcut acasă, ale cărei fotografii sunt prezentate mai jos.
Este mai bine să folosiți bobine de formă elipsoidală, ceea ce va permite o densitate mai mare a câmpurilor magnetice să le străbată. Gaura interioară a bobinei trebuie realizată în funcție de diametrul magnetului sau mai mare. Dacă le faceți mai mici, atunci părțile frontale practic nu participă la generarea de electricitate, ci servesc ca conductoare.
Grosimea statorului în sine trebuie să fie egală cu grosimea magneților care sunt implicați în instalație.
Formularul pentru stator poate fi realizat din placaj, deși autorul a decis această întrebare diferit. Un șablon a fost desenat pe hârtie, iar apoi părțile au fost făcute cu mastic. De asemenea, fibra de sticlă a fost utilizată pentru rezistență. Pentru a împiedica lipirea epoxidului la matriță, trebuie lubrifiată cu ceară sau vaselină, sau puteți utiliza banda, un film care poate fi ulterior rupt de forma finalizată.
Înainte de a turna bobinele, este necesar să le fixați cu precizie și capetele lor în afara formei, astfel încât să conectați firele cu o stea sau un triunghi.
După ce partea principală a generatorului a fost montată, autorul măsurat și-a testat lucrările. Cu rotirea manuală, generatorul generează o tensiune de 40 de volți și o putere de 10 amperi.
Apoi, autorul a făcut un catarg pentru un generator de 6 metri înălțime. În viitor, se planifică creșterea înălțimii catargului folosind o țeavă mai groasă de cel puțin două ori. Că catargul era nemișcat, baza era inundată cu beton. S-a făcut o montare metalică pentru a coborî și ridica catargul. Acest lucru este necesar pentru a avea acces la șurubul de la sol, deoarece nu este deosebit de convenabil să efectuați lucrări de reparație la înălțimi.
Un troliu manual este folosit pentru ridicarea catargului.
Șurubul pentru generator în sine a fost realizat din țeavă din PVC cu un diametru de 160 mm.
După instalarea și testarea generatorului în condiții standard, autorul a făcut următoarele observații: puterea generatorului atinge 300 de wați cu un vânt de 8 metri pe secundă. Ulterior, a crescut puterea generatorului datorită miezurilor metalice instalate în bobine. Șurubul pornește de la doi metri pe secundă.
Mai departe, autorul a început să îmbunătățească designul pentru a crește puterea generatorului. Au fost trase nuclee magnetice din plăci, care au fost ulterior instalate în structură. Din cauza instalării lor, a apărut un efect de lipire, dar nu foarte puternic. Șurubul pornește cu o viteză a vântului de aproximativ doi metri pe secundă.
Astfel, instalarea nucleelor metalice a crescut puterea generatorului la 500 wați cu un vânt de 8 metri pe secundă.
Pentru a se proteja împotriva vânturilor puternice, a fost folosit un clasic circuit de elice pliante.
În medie, un generator este capabil să genereze până la 150 de wați de energie pe oră, care este folosit pentru a încărca bateriile.