Pentru a alimenta lampa LED reincarcabila fabricata, descrierea acestora oferit pe site-ul web, un generator eolian bazat pe un motor cu curent continuu (24v / 0.7A) cu magneți permanenți a fost fabricat și este în prezent utilizat. Generatorul eolian, în condiții meteo medii, în funcție de viteza vântului, asigură o tensiune de ieșire de 0,8 până la 6,0 volți și un curent de până la 200 mA. Ulterior, un convertor de tensiune stabilizat transformă această tensiune de ieșire continuă de la generatorul eolian la tensiunea continuă necesară, suficientă pentru a încărca bateria sau a furniza sarcina necesară.
Generatorul eolian propus este simplu de fabricat, nu necesită calcule exacte și fabricarea pieselor complexe, achiziția de componente scumpe. Pe lângă varianta considerată în articolul de mai sus, un astfel de generator eolian poate găsi și alte aplicații. O folosim acolo unde este necesară o cantitate mică de energie electrică pentru a alimenta un dispozitiv cu consum redus. De exemplu, pentru funcționarea unei stații meteorologice compacte, monitorizarea nivelului apei într-un rezervor, pentru iluminarea de urgență și controlul automatizării unei sere. În timpul zilei, în prezența vântului, bateria dispozitivului cu o sursă primește energie eoliană gratuită, iar la momentul potrivit îi oferă consumatorului, după caz. Desigur, energia eoliană care ne vine nu este mare, dar ne vine aproape constant. Și dacă faceți un dispozitiv pentru acumularea și utilizarea acestuia fă-o singur, din materiale improvizate, atunci această energie este liberă, iar dispozitivul, în plus, va fi economic, compact, mobil și nevolatil.
Acest articol propune realizarea unui generator eolian dintr-un motor cu curent continuu.
Realizarea unui generator eolian.
1. Alegerea generatorului electric.
Pentru a fi utilizat ca generator de putere redusă pentru dispozitiv, puteți utiliza motorul pas cu pas finisat fără modificări. Pentru performanțe maxime, dacă este posibil, este recomandabil să folosiți un motor cu cea mai mică lipire posibilă a arborelui și cu cât mai mulți pași posibil pe revoluție. Este posibilă o variantă a schimbării motorului electric sau a motorului de pornire într-un generator. Pe Internet sunt descrise diverse opțiuni de reeditare.
În cazul nostru, a fost aleasă cea mai simplă opțiune.Ca generator electric, folosim un motor cu curent continuu (24v / 0.7A) cu magneți permanenți, care nu necesită modificări. Are proprietatea reversibilității - când arborele său se rotește, apare tensiunea pe contactele motorului. Acest motor electric a fost scos dintr-o mașină de calcul moral învechită.
2. Alegerea proiectării elicei.
În prima versiune a proiectării generatorului eolian, pentru a simplifica fabricarea, elica de plastic, cu un diametru de aterizare adecvat, de la un ventilator industrial a fost luată ca bază a elicei. Pentru a crește cuplul pe arborele generatorului, lungimea lamelor sale a fost adăugată cu plăci metalice cu pereți subțiri, cu un profil apropiat de original.
Cu toate acestea, acest proiect de elice nu a reușit. Pe vânturi puternice, din cauza rigidității scăzute a elicei din plastic, căptușeala metalică a lamelor s-a abătut înapoi și a lovit suportul structural, care în cele din urmă s-a sfârșit în defect.
Când am elaborat prima opțiune, am decis proiectarea profilului tehnologic al lamelor și lungimea acestora. Acești parametri de elice îi afectează sensibilitatea la vânt slab și predomină. Este necesar ca, cu puțin vânt, elicea să poată depăși lipirea arborelui (atracția magneților statorului) și să înceapă rotirea.
3. Fabricarea elicei. Selectăm sau fabricăm un hub pentru instalarea și atașarea lamelor elicei.
În cazul nostru, este vorba despre o flanșă de aluminiu (4 mm grosime, diametru exterior 50 mm) cu o aleză axială de-a lungul diametrului arborelui de ieșire al motorului (8 mm - o roată de viteze este apăsată pe ax, lungă de 10 mm) și patru găuri M4 distanțate uniform pentru montarea lamelor. Pentru a fixa butucul pe arbore, instalați unul sau două șuruburi M4 în el (vezi foto).
4. Producția de lame cu elice.
Dintr-o foaie zincată cu grosimea de 0,4-0,5 mm, am tăiat 4 piese de lucru sub forma unui trapez isoscel: înălțime 250 mm, bază 50 mm, parte superioară 20 mm. Îndoim lamele în jumătate de-a lungul înălțimii trapezului (creând o coastă de rigidizare) la un unghi de 45 de grade (vezi foto). Bluntăm marginile și colțurile ascuțite (pentru siguranța noastră).
5. Instalarea și fixarea lamelor elicei.
Amplasăm lama pe butuc, astfel încât punctul de îndoire de pe bază să fie deasupra axei butucului, iar jumătatea adiacentă a bazei să se afle deasupra orificiului de montaj al butucului (vezi foto). Marcăm și găurim o gaură în lame pentru un șurub de fixare adiacent, cu diametrul de 4,2 mm. Fixăm lamele elicei una câte una cu șuruburile.
6. Echilibrarea elicei.
Efectuăm echilibrarea statică a elicei. Pentru aceasta, instalăm și fixăm elica pe o bară calibrată (lustruită) cu un diametru egal cu diametrul arborelui de ieșire al motorului. Punem bara cu elica pe două calibrate orizontal la nivelul riglei (suprafețe de model) situate la capetele barei. În acest caz, elica se va întoarce și una dintre lame va coborî. Rotim elica un sfert de viraj și dacă aceeași lamă a coborât din nou în jos, trebuie luminată prin tăierea unei fâșii înguste de metal din partea lamei. Repetăm o operație similară până când bara cu elica nu încetează să se rotească după instalare în nicio poziție arbitrară.
7. Producția părții palete a generatorului eolian.
Am tăiat pătratul de aluminiu 20 x 20 mm până la o lungime de 250 mm. Pe o parte a pătratului, pentru unul sau două șuruburi (nituri) instalăm un stabilizator vertical al direcției către vânt.
Pe cealaltă parte a pătratului, instalăm și fixăm o clemă pe două șuruburi pentru a fixa motorul - generatorul. Clema și stabilizatorul sunt, de asemenea, din tablă zincată cu o grosime de 0,4-0,5 mm (materialul anticoroziv utilizat este posibil). Lungimea clemei este egală cu lungimea motorului. Lungimea stabilizatorului este de aproximativ 200 mm, forma este pe gustul producătorului.
Pe flanșa inferioară a pătratului, în mijlocul clemei, fixați bine tija (este de dorit să se prevadă protecția împotriva coroziunii) pentru a instala structura în tubul structurii generatorului eolian. Cea mai bună opțiune pentru determinarea locației acestei tije este de a determina centrul de greutate al unei structuri preasamblate și complet asamblate, urmată de găuri de foraj pentru fixarea tijei acolo.
8. Asamblarea generatorului eolian.
Instalăm motorul - generatorul în loc și îl fixăm cu o clemă. Fixăm elica la arborele de ieșire al motorului. Pentru a proteja generatorul de precipitațiile atmosferice, am tăiat și instalat un gard de protecție dintr-o sticlă de plastic adecvată. Fixați-l cu un șurub.
9. Debugarea unui generator eolian.
Preinstalați generatorul eolian asamblat într-o zonă deschisă în direcția vântului. Formăm un profil variabil al lamelor. Îndoim partea îndoită a lamelor astfel încât la capetele lamelor (partea îngustă) valoarea membrului să fie de 10 ... 15 grade (rezistență minimă la aer la viteza periferică maximă pe lame). Spre centrul elicei, mărimea membrului de pe lamă variază la 30 ... 45 de grade. Odată cu creșterea unghiului de îndoire, sensibilitatea generatorului eolian la vânt crește, dar din cauza creșterii rezistenței, viteza generatorului scade, ceea ce duce la o scădere a caracteristicilor de ieșire. Prin urmare, schimbând unghiul membrelor paletelor, selectăm profilul optim în vânt.
10. Instalarea unui generator eolian.
Pentru a instala un generator eolian, un suport cu înălțimea necesară (de preferință deasupra copacilor înconjurați) este realizat dintr-o conductă (apă) și fixat pe obiect. Tija de instalare a generatorului eolian trebuie să se rotească liber în suportul de conducte. Înainte de instalare, o șaibă este așezată secvențial pe arborele generatorului eolian - o șaibă intermediară pentru a facilita rotirea, un arc în spirală pentru a netezi dezechilibrul rezidual al elicei, o șaibă de protecție pentru a reduce intrarea precipitațiilor în tubul cremalierului (o piuliță de dimensiuni adecvate este instalată în acest proiect).
Firul de la generator este fixat mecanic de la ruperea contactului, coboară de-a lungul cremalierului cu o marjă în lungime pentru o posibilă răsucire în jurul rackului și o buclă obligatorie pentru picurarea picăturilor din precipitații înainte de a intra în consumator.
