Classificatie en werkingsprincipes
Op het net zijn heel veel verschillende voorbeelden te vinden van het monteren van windgeneratoren, maar ze zijn allemaal onderverdeeld in twee klassen: verticaal en horizontaal. Elke klasse heeft ondersoorten:
Verticaal:
Industrieel. De hoogte van dergelijke centrales kan meer dan 100 meter bereiken, het vermogen varieert van 4 tot 6 MW.
Een van de krachtigste windparken Enercon E-126
Apparaten voor huishoudelijke doeleinden. Er zijn modellen gemaakt in gespecialiseerde fabrieken en doe-het-zelf-apparaten;
Apparaat met een vermogen van 600 W
spiraal apparaat
Monster met bladen gemaakt van stoffen materialen
Windmolen met metalen wieken
Horizontaal:
Standaard;
De eenheid met de klassieke opstelling van de bladen
Roterend.
De structurele elementen van dergelijke apparaten kunnen onder verschillende hoeken worden geplaatst.
De hele klasse van doe-het-zelf-apparaten, of het nu windmolenparken of industriële apparaten zijn, werken volgens het principe van elektromagnetische inductie, dat wil zeggen dat magneten die in de rotor zijn bevestigd, wisselstroom genereren wanneer de bladen draaien. Het wordt via de controller aan de accu's geleverd. Dit is een apparaat dat wisselstroom omzet in gelijkstroom en de laadgraad van batterijen regelt.
Het volgende knooppunt is een omvormer die gelijkstroom omzet in wisselstroom en de fluctuatie van elektriciteit vereffent tot een waarde van 50 Hz, waarna de stroom aan consumenten wordt geleverd.
Opmerking! De controller schakelt de stroom van elektriciteit rechtstreeks naar de omvormer wanneer de batterijen volledig zijn opgeladen. Standaard werkingsschema van een windpark
Standaard werkingsschema van een windpark
UZO: wat is het. Laten we proberen erachter te komen wat een aardlekschakelaar is, zijn mogelijkheden, werkkenmerken en toepassingsopties.
En denk ook aan de nuances waar u op moet letten bij het kiezen
Installatie van de ondersteunende structuur en bladen
Wanneer u met uw eigen handen een verticale windmolen voor een huis bouwt, wordt speciale aandacht besteed aan de basis van de hele constructie, omdat de unit zelf zo hoog mogelijk boven de grond moet worden geheven. Dit vereist serieuzere financiële investeringen, maar de bespaarde energie zal deze kosten na verloop van tijd terugbetalen.
Hoe hoger de constructie, hoe hoger de windsnelheid, daarom is voor een apparaat met grote afmetingen en gewicht een funderingsvoorbereiding vereist.
Deze installatie vereist een solide basis en een solide basis.
De bladen van elk type apparaat moeten onder een bepaalde hoek worden gemonteerd, zowel voor verticale als horizontale apparaten.
De locatie van de bladen bij de horizontale eenheid
Tekening van de richting van de bladen van het verticale apparaat
De bladen van een klein apparaatje van plastic. Dat is precies met hun eigen handen te zien
Belangrijk! Bij stormachtige wind wordt het gebruik van windmolens niet aanbevolen, omdat de wieken mogelijk niet bestand zijn tegen zware belastingen. Zorg voor een noodstop voor de rotor in uw ontwerp.
Stadia van werk
Sjabloonvoorbereiding
Dus de kern is klaar, nu kun je doorgaan met processen die in de categorie "doe het zelf" vallen. Om de magneten op de kern van de ring te bevestigen, heb je een soort apparaat nodig. Het kan worden gemaakt van een tinnen strip of van een ander materiaal met vergelijkbare technische kenmerken.
De lengte en breedte van de tinnen strip wordt aangepast aan de afmetingen van de kerndiameter en de breedte van de groeven. Dat wil zeggen, de sjabloon moet precies op de plaats liggen waar de magneten zijn geïnstalleerd.
Let er vooral op dat de afstand tussen de magneten gelijk moet zijn
Generatorassemblage
Alles is klaar, u kunt met uw eigen handen overgaan tot de montage van de elektromotor-generator.We moeten meteen zeggen dat dit proces speciaal geduld vereist. U hoeft zich hier niet te haasten. Het punt is dat de magneten met lijm in de groeven van de motorkern worden geïnstalleerd. Hun kleine formaat veroorzaakt moeilijkheden en ongemak bij de installatie, de lijm glijdt weg, de spatten vallen op de handen, soms zelfs op het gezicht. Het is dus niet de moeite waard om arbeidsbeschermingsmaatregelen te verwaarlozen. Toch is de kleefstofsamenstelling een chemische oplossing, behoorlijk actief.
Dus, hier is het montageschema, hoe je een generator met je eigen handen kunt maken:
een voorbereide tinnen sjabloon wordt over de rotor gelijmd;
dan worden neodymiummagneten geïnstalleerd in de voorbereide groeven, hier is het erg belangrijk, zoals hierboven vermeld, om de installatieafstand en de hellingshoek van de elementen nauwkeurig te observeren, omdat zelfs een kleine afwijking van deze twee parameters kan leiden tot plakken, wat zal noodzakelijkerwijs leiden tot een afname van het vermogen van de zelfgemaakte generator;
nu moet de opening tussen de magneten worden opgevuld met een speciaal materiaal dat koudlassen wordt genoemd, het lijkt erg op plasticine;
en de laatste fase is het slijpen van het oppervlak met schuurpapier, dit kan worden gedaan door de rotor in een bankschroef of op de vloer of tafel te plaatsen;
de hele elektromotor wordt met de hand geassembleerd.
Generator testen
Om te controleren hoe de door ons gemonteerde generator werkt, zijn een aantal extra elementen nodig. Namelijk:
- batterij met kleine capaciteit, kan van een motorfiets zijn;
- gelijkrichter;
- multimeter om het laadvermogen te bepalen;
- laadregelaar.
Het generatoraansluitschema voor het testen is als volgt: twee generatorwikkelingen zijn via een gelijkrichter aangesloten op de laadregelaar. Deze laatste is aangesloten op de accu. De multimeter is ook aangesloten op de accupolen.
Het moeilijkste om te controleren is het draaien van de rotor van de elektromotor. Het handmatig bereiken van de vereiste rotatiesnelheid zal niet werken. Daarom wordt het aanbevolen om voor deze doeleinden een boormachine of een schroevendraaier te gebruiken. Je sluit een van deze gereedschappen aan op de motorrotor (er zijn verschillende opties hier, en er zijn er veel) en begint te draaien met een rotatiesnelheid van 800-1000 rpm. Als de generator die je hebt gemaakt een spanning van 220-300 volt produceert, dan is dit een uitstekende indicator. Als de spanning erg laag is, betekent dit dat de rotor slecht is gemonteerd. Dit betreft met name de installatie van magneten (ongelijkmatige montage en niet alle elementen zijn onder dezelfde hoek bevestigd).
Waar te gebruiken?
Van de elektromotor van de wasmachine hebben we een generator weten te maken. Testen hebben uitgewezen dat het werkt. Dus, wat is het volgende? Waar kan dit apparaat worden gebruikt?
Als je de energie vindt die de rotor zou kunnen laten draaien, zouden er in principe geen problemen zijn met elektriciteit, bijvoorbeeld in een klein landhuis. Daarom bieden thuismasters verschillende veelgebruikte opties:
- Installeer de generator op de benzinemotor. Het kan bijvoorbeeld een oude Druzhba-zaag zijn of een motor van een motorfiets.
- Sluit aan op een windmolen en maak zo een windstroomgenerator.
- Maak verbinding met een hydroturbine, die is geïnstalleerd in een geïmproviseerde waterval of een snelstromende beek.
De laatste twee opties zijn het goedkoopst, omdat er geen extra energiebron hoeft te worden aangeschaft. Dit zijn milieuvriendelijke installaties die werken op alternatieve brandstoffen.
En een moment. Maak een generator van 5 kW van de motor van de wasmachine en hij zal niet meer werken. Vertrouw er daarom niet op dat dit apparaat kan worden gebruikt om een apparaat te maken dat het elektrische netwerk volledig vervangt. Maar voor een paar kamers of voor een bad (garage enzovoort) is het voldoende. Het maximum dat zo'n generator kan produceren is 2 kW. Verwacht er bovendien ook geen 380 volt van.
We voegen eraan toe dat een generator ook kan worden gemaakt van een gelijkstroommotor. Bovendien zijn in sommige wasmachines dergelijke eenheden geïnstalleerd.In dergelijke motoren zijn grafietborstels een onderscheidend kenmerk.
Het gebruik van windenergiegeneratoren in huis
Op basis van bovenstaande factoren rijst de vraag: waarom niet in elk huis een windmolen plaatsen? Het antwoord heeft twee hoofdpunten:
- Prijs. De kosten van apparaten met voldoende vermogen zijn erg hoog. De kosten van een eenheid met een vermogen van 2 kW en een spanning van 24 V bedragen bijvoorbeeld 75.000 roebel;
- De gemiddelde windkracht haalt in de meeste regio's niet eens 4 m/s.
Kaart van de gemiddelde jaarlijkse windsnelheid in Rusland
Dat wil zeggen, het gebruik van windmolens als belangrijkste energiebron is irrationeel. In een standaardhuis, met de gelijktijdige werking van alle huishoudelijke apparaten, wordt tot 1 kW per uur verbruikt, en wanneer krachtig elektrisch gereedschap wordt gebruikt, neemt dit cijfer toe, waardoor de vereiste spanning in het netwerk toeneemt.
Voor een ononderbroken stroomvoorziening heeft u minimaal nodig: een set van drie windturbines van 3 kW of één met een vermogen van minimaal 10 kW; meerdere batterijen met voldoende capaciteit; betrouwbare controller en omvormer.
De installatie van het hele systeem kost minstens 400.000 roebel en met variabele windsnelheden is deze manier van stroomvoorziening niet langer relevant.
Een illustratief voorbeeld van een circuit met een apparaat met hoog vermogen
Als alternatieve energiebron is het raadzaam om zelfgemonteerde windmolens van 220 volt te gebruiken. Samen met zonnepanelen, een brandstofgenerator van voldoende vermogen of met een centraal elektriciteitsnet.
Belangrijk! Bij een combinatie van bronnen is het noodzakelijk om ATS in het systeem op te nemen (automatisch inschakelen van back-up stroom). Dit apparaat regelt de stroomvoorziening door de stroombron te wijzigen
Schema van de combinatie van een windmolen en stadsstroomvoorziening
Elektrisch systeem met drie bronnen
De basis van een huiswindgenerator
Het onderwerp van het vervaardigen en installeren van zelfgemaakte windgeneratoren is zeer breed vertegenwoordigd op internet. Het meeste materiaal is echter een banale beschrijving van de principes voor het verkrijgen van elektrische energie uit natuurlijke bronnen.
De theoretische methode van het apparaat (installatie) van windturbines is al lang bekend en redelijk begrijpelijk. Maar hoe het er praktisch aan toe gaat in de binnenlandse sector - een vraag die nog lang niet volledig wordt onthuld.
Meestal wordt het aanbevolen om autogeneratoren of AC-inductiemotoren te kiezen, aangevuld met neodymiummagneten als stroombron voor zelfgemaakte thuiswindgeneratoren.
De procedure voor het ombouwen van een asynchrone AC-motor naar een generator voor een windmolen. Het bestaat uit de vervaardiging van een "laag" van de rotor van neodymiummagneten. Extreem complex en langdurig proces
Beide opties vereisen echter aanzienlijke verfijning, vaak complex, duur en tijdrovend.
Veel eenvoudiger en gemakkelijker in alle opzichten om elektromotoren te installeren zoals die eerder werden geproduceerd en nu worden geproduceerd door Ametek (voorbeeld) en anderen.
Voor een huiswindturbine zijn gelijkstroommotoren met een spanning van 30 - 100 volt geschikt. In generatormodus kan hiervan ongeveer 50% van de opgegeven bedrijfsspanning worden verkregen.
Opgemerkt moet worden: wanneer ze in de generatiemodus werken, moeten DC-motoren worden losgedraaid tot een hogere snelheid dan de nominale.
Bovendien kan elke afzonderlijke motor van een tiental identieke exemplaren compleet andere kenmerken vertonen.
Daarom is de optimale selectie van een elektromotor voor een huiswindgenerator logisch met de volgende indicatoren:
- Hoge bedrijfsspanningsinstelling.
- Lage parameter RPM (hoeksnelheid van rotatie).
- Hoge bedrijfsstroom.
Dus een door Ametek vervaardigde motor met een bedrijfsspanning van 36 volt en een hoeksnelheid van 325 tpm ziet er goed uit voor installatie.
Het is zo'n elektromotor die wordt gebruikt bij het ontwerp van een windgenerator - een installatie die hieronder wordt beschreven als voorbeeld van een thuismolen.
DC-motor voor thuiswindgenerator. De beste optie onder de producten vervaardigd door Ametek. Vergelijkbare elektromotoren van andere bedrijven zijn ook zeer geschikt.
Het is eenvoudig om de efficiëntie van een vergelijkbare motor te controleren. Het is voldoende om een conventionele 12 volt gloeilamp voor auto's aan te sluiten op de elektrische klemmen en de motoras met de hand te draaien. Met goede technische indicatoren van de elektromotor zal de lamp zeker oplichten.
Hoe maak je een windgenerator met je eigen handen
Om dit apparaat thuis te monteren heb je nodig:
- Grondige kennis van een elektricien;
- Bron van kracht. Het kan een dynamo of een asynchrone motor zijn.
- Een veilige plek om het apparaat te installeren. Aangezien het gewicht van individuele huishoudelijke eenheden kan oplopen van 200 tot 800 kg.
- neodymium magneten. Deze klasse magneten heeft betere prestaties;
Diverse soorten formulieren. In ons geval zijn rechthoekig of rond meer geschikt.
- Draden van geschikte sectie;
- Materialen voor het monteren van het frame en de windmolen zelf.
Zoals hierboven al beschreven, zijn er veel ontwerpopties. De ruisachtergrond die door de unit wordt gecreëerd, is afhankelijk van de afmetingen en methode van verbinding van de knooppunten. Als je geen problemen met de buren wilt, bespreek dit dan van tevoren, aangezien individuele units nogal luidruchtig zijn, zoals de zelf-geassembleerde windgenerator in de volgende video.
Nadat u alle voorbereidende werkzaamheden heeft uitgevoerd, moet u een stroombron kiezen die bij u past. Met beperkte financiële middelen zijn er twee budgetopties mogelijk:
- auto generator;
- Asynchrone motor van een wasmachine.
Elke optie heeft zijn positieve en negatieve kanten.
Spanningsstabilisator 220V voor thuis: welke te kiezen. In het artikel zullen we in detail bekijken waar deze apparatuur voor is, typen, aansluitschema's, gemiddelde prijzen en technische kenmerken, hoe u het zelf kunt doen.
Doe-het-zelf windgenerator optie uit een wasmachine
Om het vermogen te vergroten, wordt de motor geüpgraded door ferrietmagneten te vervangen door neodymiummagneten. Opgemerkt moet worden dat de installatie van magneten een nogal arbeidsintensief proces is dat bepaalde vaardigheden vereist.
Een voorbeeld van de locatie van neodymiummagneten in de motor van een wasmachine
Aanbeveling! Neodymium-magneten zijn zeer krachtig, wees uiterst voorzichtig wanneer u ermee werkt.
Om tijd en zenuwen te besparen, is een eenvoudigere optie om een kant-en-klare rotor van een geschikte maat te kopen.Het is rationeel om zo'n motor te gebruiken in een apparaat met kleine afmetingen.
Een windgenerator maken met uw eigen handen van een autogenerator
Deze optie moet ook worden verbeterd, aangezien het standaardmonster werkt bij 5000 - 6000 tpm. De upgrade omvat:
Het apparaat is uitgerust met neodymium-magneten. Ze zijn in een strikte volgorde geïnstalleerd, dat wil zeggen, de polen wisselen elkaar af. Voor het gemak is een sjabloon uit dik karton gesneden;
Sjabloon voor magneten lay-out
- De statorwikkeling wordt teruggespoeld. Het aantal windingen neemt toe, daarom neemt de doorsnede van de draad af.
- Er zijn geen magneten standaard, dus de centrale as moet van een niet-magnetisch materiaal zijn, zoals titanium.
Maar zelfs als aan alle vereisten voor een optimale spanning wordt voldaan, moet de rotor 500 keer per minuut draaien.
Algemene negatieve kenmerken:
- Beide opties zijn van korte duur en vereisen jaarlijkse reparatie of vervanging;
- Het opgewekte vermogen is niet genoeg voor een volledige stroomvoorziening;
- Behoefte aan aanzienlijke verbetering.
Als u al over de nodige kennis beschikt en ongeveer weet hoe u een 220V-windgenerator met uw eigen handen kunt maken, is het rationeler om een eenheid met meer vermogen te monteren.
Wanneer u een horizontale of verticale windturbine met uw eigen handen monteert, let dan op de stijfheid van de hele constructie, van de bladen tot de bedieningsbeugels. Onbetrouwbare structurele componenten kunnen tot een ongeval leiden.
Een van de vele ongelukken
