Klassificering och funktionsprinciper
Det går att hitta väldigt många olika exempel på att montera vindkraftverk på nätet, men de är alla indelade i två klasser: vertikala och horisontella. Varje klass har underarter:
Vertikal:
Industriell. Höjden på sådana kraftverk kan nå mer än 100 meter, effekten varierar från 4 till 6 MW.
En av de mest kraftfulla vindparkerna Enercon E-126
Apparater för hushållsändamål. Det finns modeller tillverkade i specialiserade fabriker och gör-det-själv-enheter;
Enhet med en effekt på 600 W
spiralanordning
Prov med blad av tygmaterial
Väderkvarn med metallblad
Horisontell:
Standard;
Enheten med det klassiska arrangemanget av bladen
Roterande.
De strukturella elementen i sådana anordningar kan placeras i olika vinklar.
Hela klassen av gör-det-själv-enheter, oavsett om de är vindkraftsparker eller industriella, fungerar enligt principen om elektromagnetisk induktion, det vill säga magneter som är fixerade i rotorn genererar växelström när bladen roterar. Den tillförs ackumulatorbatterierna via styrenheten. Detta är en enhet som omvandlar växelström till likström och kontrollerar batteriernas laddningsgrad.
Nästa nod är en växelriktare som omvandlar likström till växelström och utjämnar fluktuationen av elektricitet till ett värde av 50 Hz, sedan tillförs strömmen till konsumenterna.
Notera! Regulatorn kopplar om flödet av el direkt till växelriktaren när batterierna är fulladdade. Standardschema för drift av en vindkraftpark
Standardschema för drift av en vindkraftpark
UZO: vad är det. Låt oss försöka ta reda på vad en RCD är, dess kapacitet, funktioner i arbetet och applikationsalternativ.
Och överväg också de nyanser som du måste vara uppmärksam på när du väljer
Installation av bärande struktur och blad
När du bygger en vertikal väderkvarn för ett hus med dina egna händer, ägnas särskild uppmärksamhet åt grunden för hela strukturen, eftersom själva enheten bör höjas så högt som möjligt över marken. Detta kommer att kräva mer seriösa ekonomiska investeringar, men den energi som sparas kommer att betala av dessa kostnader över tiden.
Ju högre struktur, desto högre vindhastighet, därför krävs grundförberedelse för en enhet med stora dimensioner och vikt.
Denna installation kräver en solid grund och en solid grund.
Bladen på alla typer av enheter bör monteras i en viss vinkel, både för vertikala och horisontella enheter.
Bladens placering vid den horisontella enheten
Ritning av riktningen för bladen på den vertikala enheten
Bladen på en liten enhet gjord av plast. Det kan ses att exakt med sina egna händer
Viktig! I stormiga vindar rekommenderas inte drift av väderkvarnar, eftersom bladen kanske inte tål tunga belastningar. Tillhandahåll ett nödstopp för rotorn i din design.
Stadier av arbetet
Förberedelse av mall
Så kärnan är klar, nu kan du gå vidare till processer som faller inom kategorin "gör det själv". För att fixera magneterna på brickans kärna behöver du någon form av enhet. Den kan tillverkas av en plåtremsa eller av annat material som liknar tekniska egenskaper.
Längden och bredden på plåtremsan anpassas till dimensionerna på kärndiametern och spårens bredd. Det vill säga mallen måste ligga exakt på den plats där magneterna är installerade.
Var särskilt uppmärksam på att avståndet mellan magneterna måste vara detsamma
Generator montering
Allt är klart, du kan fortsätta till monteringen av elmotorgeneratorn med dina egna händer.Vi måste genast säga att denna process kräver särskilt tålamod. Det finns ingen anledning att rusa här. Saken är att magneterna kommer att installeras i spåren på motorkärnan med lim. Deras lilla storlek skapar svårigheter och besvär vid installationen, limet glider, dess stänk faller på händerna, ibland till och med i ansiktet. Så det är inte värt att försumma arbetarskyddsåtgärder. Ändå är limkompositionen en kemisk lösning, ganska aktiv.
Så här är monteringsdiagrammet, hur man gör en generator med egna händer:
en förberedd tennmall limmas över rotorn;
sedan installeras neodymmagneter i de förberedda spåren, här är det mycket viktigt, som nämnts ovan, att noggrant observera installationsavståndet och lutningsvinkeln för elementen, eftersom även en liten avvikelse från dessa två parametrar kan orsaka fastning, vilket kommer att nödvändigtvis leda till en minskning av kraften hos den hemgjorda generatorn;
nu måste gapet mellan magneterna fyllas med ett speciellt material som kallas kallsvetsning, det är mycket likt plasticine;
och det sista steget är att slipa ytan med sandpapper, det kan göras genom att placera rotorn i ett skruvstäd, eller på golvet eller bordet;
hela elmotorn monteras för hand.
Generatortestning
För att kontrollera hur generatorn vi har monterat fungerar behövs ytterligare några element. Nämligen:
- batteri med liten kapacitet, kan vara från en motorcykel;
- likriktare;
- multimeter för att bestämma laddningseffekten;
- laddningsregulator.
Generatoranslutningsschemat för testning är som följer: två generatorlindningar är anslutna via en likriktare till laddningsregulatorn. Den senare är ansluten till batteriet. Multimetern är också ansluten till batteripolerna.
Det svåraste att kontrollera är att vrida rotorn på elmotorn. Att manuellt uppnå önskad rotationshastighet fungerar inte. Därför rekommenderas det att använda antingen en borr eller en skruvmejsel för dessa ändamål. Du kopplar ett av dessa verktyg till motorrotorn (det finns olika alternativ här, och det finns många av dem) och börjar snurra med ett varvtal på 800-1000 rpm. Om generatorn du skapade producerar en spänning på 220-300 volt, är detta en utmärkt indikator. Om spänningen är mycket låg betyder det att rotorn var dåligt monterad. Detta gäller främst installation av magneter (ojämn installation och alla element är inte fästa i samma vinkel).
Var att använda
Vi lyckades göra en generator från tvättmaskinens elmotor. Tester har visat att det fungerar. Så, vad är nästa? Var kan denna enhet användas?
I princip, om du hittar energin som kan rotera rotorn, skulle det inte vara några problem med elektricitet, till exempel i ett litet hus på landet. Därför erbjuder hemmästare flera vanliga alternativ:
- Installera generatorn på bensinmotorn. Det kan till exempel vara en gammal Druzhba-såg eller en motor från en motorcykel.
- Anslut till en väderkvarn och gör därigenom en vindströmsgenerator.
- Anslut till en hydroturbin, som är installerad i ett provisoriskt vattenfall eller en snabbt strömmande bäck.
De två sista alternativen är de billigaste, eftersom det inte finns något behov av att köpa en extra energikälla. Dessa är miljövänliga installationer som drivs med alternativa bränslen.
Och ett ögonblick. Gör en 5 kW generator av tvättmaskinens motor så fungerar den inte längre. Lita därför inte på det faktum att den här enheten kan användas för att göra en enhet som helt ersätter det elektriska nätverket. Men för ett par rum eller för ett bad (garage och så vidare) duger det. Det maximala som en sådan generator kan producera är 2 kW. Förvänta dig dessutom inte 380 volt från den heller.
Vi tillägger att en generator även kan tillverkas av en DC-motor. Dessutom är sådana enheter installerade i vissa tvättmaskiner.I sådana motorer är grafitborstar en utmärkande egenskap.
Användningen av vindkraftsgeneratorer hemma
Baserat på ovanstående faktorer uppstår frågan: varför inte installera en väderkvarn i varje hus? Svaret har två huvudpunkter:
- Pris. Kostnaden för enheter med tillräcklig effekt är mycket hög. Till exempel är kostnaden för en enhet med en effekt på 2 kW och en spänning på 24 V från 75 000 rubel;
- Den genomsnittliga vindstyrkan i de flesta regioner når inte ens 4 m/s.
Karta över den genomsnittliga årliga vindhastigheten i Ryssland
Det vill säga att användningen av väderkvarnar som den huvudsakliga energikällan är irrationell. I ett standardhus, med samtidig drift av alla hushållsapparater, förbrukas upp till 1 kW per timme, och när kraftfulla elverktyg används ökar denna siffra, vilket ökar den erforderliga spänningen i nätverket.
För att säkerställa oavbruten strömförsörjning behöver du minst: en uppsättning med tre vindturbiner på 3 kW, eller en med en kapacitet på minst 10 kW; flera batterier med tillräcklig kapacitet; pålitlig styrenhet och växelriktare.
Installation av hela systemet kommer att kosta minst 400 000 rubel, och med varierande vindhastigheter är denna metod för strömförsörjning inte längre relevant.
Ett illustrativt exempel på en krets med en högeffektsanordning
Det är lämpligt att använda egenmonterade 220-volts väderkvarnar som en alternativ energikälla. Tillsammans med solpaneler, en bränslegenerator med tillräcklig effekt eller med ett centralt elnät.
Viktig! Med en kombination av källor är det nödvändigt att inkludera ATS i systemet (automatisk påslagning av reservkraft). Denna enhet styr strömförsörjningen genom att byta strömkälla
Schema för kombinationen av en väderkvarn och stadsströmförsörjning
Elektriskt system med tre källor
Grunden för en vindgenerator i hemmet
Ämnet för tillverkning och installation av hemmagjorda vindgeneratorer är mycket brett representerat på Internet. Men det mesta av materialet är en banal beskrivning av principerna för att få elektrisk energi från naturliga källor.
Den teoretiska metoden för anordningen (installationen) av vindturbiner har länge varit känd och är ganska förståelig. Men hur det rent praktiskt ligger till i den inhemska sektorn – en fråga som är långt ifrån helt avslöjad.
Oftast rekommenderas det att välja bilgeneratorer eller AC-induktionsmotorer kompletterade med neodymmagneter som strömkälla för hemmagjorda vindgeneratorer i hemmet.
Proceduren för att konvertera en asynkron AC-motor till en generator för en väderkvarn. Den består av tillverkning av en "coat" av rotorn av neodymmagneter. Extremt komplex och lång process
Båda alternativen kräver dock betydande förfining, ofta komplexa, dyra och tidskrävande.
Mycket enklare och enklare i alla avseenden att installera elmotorer som de som tillverkades tidigare och som nu tillverkas av Ametek (exempel) och andra.
För ett hemvindkraftverk är DC-motorer med en spänning på 30 - 100 volt lämpliga. I generatorläge kan cirka 50 % av den deklarerade driftspänningen erhållas från dem.
Det bör noteras: vid drift i genereringsläget måste DC-motorer vridas upp till en högre hastighet än den nominella.
Dessutom kan varje enskild motor från ett dussin identiska kopior visa helt olika egenskaper.
Därför är det optimala valet av en elmotor för en vindgenerator i hemmet logiskt med följande indikatorer:
- Hög driftspänningsinställning.
- Låg parameter RPM (rotationsvinkelhastighet).
- Hög driftström.
Så en motor tillverkad av Ametek med en driftsspänning på 36 volt och en vinkelhastighet på 325 rpm ser bra ut för installation.
Det är en sådan elektrisk motor som används i konstruktionen av en vindgenerator - en installation som beskrivs nedan som ett exempel på en väderkvarn i hemmet.
DC-motor för vindgenerator i hemmet. Det bästa alternativet bland produkterna tillverkade av Ametek. Liknande elmotorer tillverkade av andra företag är också väl lämpade.
Det är enkelt att kontrollera effektiviteten hos en liknande motor. Det räcker med att ansluta en konventionell 12 volts glödlampa för fordon till de elektriska terminalerna och vrida motoraxeln för hand. Med bra tekniska indikatorer på elmotorn kommer lampan definitivt att lysa.
Hur man gör en vindgenerator med egna händer
För att montera den här enheten hemma behöver du:
- Grundliga kunskaper om en elektriker;
- Energikälla. Det kan vara en generator eller en asynkronmotor.
- En säker plats att installera enheten på. Eftersom vikten av enskilda hushållsenheter kan nå från 200 till 800 kg.
- neodymmagneter. Denna klass av magneter har bättre prestanda;
Olika typer av formulär. I vårt fall är rektangulära eller runda mer lämpliga.
- Trådar av lämplig sektion;
- Material för montering av ramen och själva väderkvarnen.
Som redan beskrivits ovan finns det många designalternativ. Brusbakgrunden som skapas av enheten beror på dimensionerna och metoden för att ansluta noderna. Om du inte vill ha problem med grannarna, diskutera denna fråga i förväg, eftersom enskilda enheter är ganska bullriga, till exempel som den självmonterade vindgeneratorn i nästa video.
Efter att ha utfört alla preliminära aktiviteter måste du välja en strömkälla som passar dina behov. Med begränsade ekonomiska resurser är två budgetalternativ möjliga:
- Bilgeneratorer;
- Asynkronmotor från en tvättmaskin.
Varje alternativ har sina positiva och negativa sidor.
Spänningsstabilisator 220V för hemmet: vilken att välja. I artikeln kommer vi att överväga i detalj vad denna utrustning är till för, typer, anslutningsdiagram, genomsnittliga priser och tekniska egenskaper, hur man gör det själv.
Gör-det-själv vindgenerator alternativ från en tvättmaskin
För att öka effekten uppgraderas motorn genom att ersätta ferritmagneter med neodymmagneter. Det bör noteras att installationen av magneter är en ganska mödosam process som kräver vissa färdigheter.
Ett exempel på placeringen av neodymmagneter i motorn från en tvättmaskin
Rekommendation! Neodymiummagneter är mycket kraftfulla, var extremt försiktig när du arbetar med dem.
För att spara tid och nerver är ett enklare alternativ att köpa en färdig rotor av lämplig storlek.Det är rationellt att använda en sådan motor i en enhet med små dimensioner.
Att göra en vindgenerator med dina egna händer från en bilgenerator
Detta alternativ måste också förbättras, eftersom standardprovet arbetar vid 5000 - 6000 rpm. Uppgraderingen inkluderar:
Enheten är utrustad med neodymmagneter. De är installerade i en strikt ordning, det vill säga polerna växlar. För enkelhetens skull skärs en mall ut av tjock kartong;
Magneter layoutmall
- Statorlindningen är tillbakalindad. Antalet varv ökar, därför minskar trådens tvärsnitt.
- Det finns inga magneter som standard, så den centrala axeln måste vara gjord av ett icke-magnetiskt material, som titan.
Men även om alla krav på optimal spänning är uppfyllda måste rotorn rotera från 500 gånger per minut.
Allmänna negativa egenskaper:
- Båda alternativen är kortlivade och kräver årlig reparation eller utbyte;
- Den genererade strömmen räcker inte för en full strömförsörjning;
- Behöver betydande förbättringar.
Om du redan har den nödvändiga kunskapen och ungefär vet hur man gör en 220V vindgenerator med egna händer, kommer det att vara mer rationellt att montera en enhet med större effekt.
När du monterar en horisontell eller vertikal vindturbin med dina egna händer, observera styvheten i hela strukturen, från bladen till kontrollstag. Otillförlitliga strukturella komponenter kan leda till en olycka.
En av många olyckor
