Phân loại và nguyên lý hoạt động
Có thể tìm thấy rất nhiều ví dụ khác nhau về việc lắp ráp máy phát điện gió trên mạng, nhưng chúng đều được chia thành hai loại: dọc và ngang. Mỗi lớp có các phân loài:
Thẳng đứng:
Công nghiệp. Chiều cao của các nhà máy điện như vậy có thể lên tới hơn 100 mét, công suất dao động từ 4 đến 6 MW.
Một trong những trang trại gió mạnh nhất Enercon E-126
Thiết bị cho mục đích gia dụng. Có các mô hình được sản xuất tại các nhà máy chuyên dụng và các thiết bị tự làm;
Thiết bị có công suất 600 W
thiết bị xoắn ốc
Mẫu có lưỡi làm bằng chất liệu vải
Cối xay gió có cánh kim loại
Nằm ngang:
Tiêu chuẩn;
Các đơn vị với sự sắp xếp cổ điển của các cánh quạt
Quay.
Các yếu tố cấu trúc của các thiết bị như vậy có thể được đặt ở các góc độ khác nhau.
Toàn bộ loại thiết bị tự làm, dù là trang trại gió hay công nghiệp, đều hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, tức là nam châm cố định trong rôto tạo ra dòng điện xoay chiều khi cánh quạt quay. Nó được cung cấp cho pin lưu trữ thông qua bộ điều khiển. Đây là thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều và điều khiển mức độ tích điện của pin.
Nút tiếp theo là bộ nghịch lưu biến dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều và cân bằng độ dao động của điện năng thành giá trị 50 Hz, sau đó dòng điện được cung cấp cho các hộ tiêu thụ.
Ghi chú! Bộ điều khiển chuyển dòng điện trực tiếp đến biến tần khi pin được sạc đầy. Sơ đồ tiêu chuẩn hoạt động của một trang trại gió
Sơ đồ tiêu chuẩn hoạt động của một trang trại gió
UZO: cái gì vậy. Chúng ta hãy thử tìm hiểu RCD là gì, các khả năng của nó, các tính năng của công việc và các tùy chọn ứng dụng.
Và cũng nên xem xét các sắc thái mà bạn cần chú ý khi lựa chọn
Lắp đặt cấu trúc hỗ trợ và cánh quạt
Khi bạn tự tay xây dựng một cối xay gió thẳng đứng cho một ngôi nhà, cần đặc biệt chú ý đến cơ sở của toàn bộ cấu trúc, vì bản thân thiết bị phải được nâng càng cao càng tốt so với mặt đất. Điều này sẽ đòi hỏi các khoản đầu tư tài chính nghiêm túc hơn, nhưng năng lượng tiết kiệm được sẽ trả hết các chi phí này theo thời gian.
Kết cấu càng cao tốc độ gió càng lớn do đó đối với thiết bị có kích thước và trọng lượng lớn thì cần phải chuẩn bị móng.
Việc lắp đặt này đòi hỏi một nền tảng vững chắc và một nền tảng vững chắc.
Các cánh của bất kỳ loại thiết bị nào nên được lắp ở một góc nhất định, cho cả thiết bị dọc và ngang.
Vị trí của các cánh ở đơn vị nằm ngang
Bản vẽ hướng của các cánh của thiết bị thẳng đứng
Các cánh của một thiết bị nhỏ làm bằng nhựa. Có thể thấy rằng chính xác với bàn tay của họ
Quan trọng! Trong điều kiện gió bão, việc vận hành cối xay gió không được khuyến khích, vì các cánh quạt có thể không chịu được tải trọng lớn. Cung cấp một điểm dừng khẩn cấp cho rôto trong thiết kế của bạn.
Các giai đoạn của công việc
Chuẩn bị mẫu
Vì vậy, cốt lõi đã sẵn sàng, bây giờ bạn có thể tiến hành các quy trình thuộc thể loại "tự làm". Để sửa các nam châm trên lõi của máy giặt, bạn cần một số loại thiết bị. Nó có thể được làm từ một dải thiếc hoặc từ một vật liệu khác tương tự về đặc tính kỹ thuật.
Chiều dài và chiều rộng của dải thiếc được điều chỉnh theo kích thước của đường kính lõi và chiều rộng của các rãnh. Nghĩa là, bản mẫu phải nằm chính xác ở vị trí các nam châm được lắp đặt.
Đặc biệt chú ý đến thực tế là khoảng cách giữa các nam châm phải giống nhau
Lắp ráp máy phát điện
Mọi thứ đã sẵn sàng, bạn có thể tự tay mình tiến hành lắp ráp động cơ điện - máy phát điện.Chúng tôi phải nói ngay rằng quá trình này đòi hỏi sự kiên nhẫn đặc biệt. Không cần phải vội vàng ở đây. Vấn đề là các nam châm sẽ được lắp vào các rãnh của lõi động cơ bằng keo. Kích thước nhỏ của chúng gây khó khăn và bất tiện trong việc lắp đặt, keo bị trượt, bắn ra tay, có khi rơi cả vào mặt. Vì vậy việc bỏ qua các biện pháp bảo hộ lao động là điều không đáng có. Tuy nhiên, thành phần chất kết dính là một dung dịch hóa học, khá hoạt động.
Vì vậy, đây là sơ đồ lắp ráp, cách làm một máy phát điện bằng tay của chính bạn:
một mẫu thiếc đã chuẩn bị được dán trên rôto;
sau đó nam châm neodymium được lắp vào các rãnh đã chuẩn bị sẵn, ở đây, điều rất quan trọng, như đã đề cập ở trên, quan sát chính xác khoảng cách lắp đặt và góc nghiêng của các phần tử, bởi vì ngay cả một sự sai lệch nhỏ so với hai thông số này cũng có thể gây dính, điều này sẽ nhất thiết phải dẫn đến giảm công suất của máy phát điện tự chế;
bây giờ khe hở giữa các nam châm phải được lấp đầy bằng một vật liệu đặc biệt gọi là hàn nguội, nó rất giống với plasticine;
và giai đoạn cuối cùng là mài bề mặt bằng giấy nhám, nó có thể được thực hiện bằng cách đặt rôto trong một tấm vise, hoặc trên sàn hoặc bàn;
toàn bộ động cơ điện được lắp ráp bằng tay.
Kiểm tra máy phát điện
Để kiểm tra xem máy phát điện mà chúng tôi đã lắp ráp hoạt động như thế nào, cần có một vài yếu tố bổ sung. Cụ thể:
- pin dung lượng nhỏ, có thể từ một chiếc xe máy;
- bộ chỉnh lưu;
- đồng hồ vạn năng để xác định nguồn điện sạc;
- bộ điều khiển sạc.
Sơ đồ kết nối máy phát để thử nghiệm như sau: hai cuộn dây của máy phát được kết nối thông qua một bộ chỉnh lưu với bộ điều khiển phí. Cái sau được kết nối với pin. Đồng hồ vạn năng cũng được kết nối với các cực của pin.
Khó nhất khi kiểm tra là quay rôto của động cơ điện. Việc đạt đến tốc độ quay cần thiết theo cách thủ công sẽ không hoạt động. Vì vậy, bạn nên sử dụng máy khoan hoặc máy vặn vít cho những mục đích này. Bạn kết nối một trong những công cụ này với rôto động cơ (có các tùy chọn khác nhau ở đây và có rất nhiều trong số chúng) và bắt đầu quay với tốc độ quay 800-1000 vòng / phút. Nếu máy phát điện bạn tạo ra điện áp 220-300 volt, thì đây là một chỉ số tuyệt vời. Nếu điện áp rất thấp, thì điều đó có nghĩa là rôto đã được lắp ráp kém. Điều này chủ yếu liên quan đến việc lắp đặt nam châm (lắp đặt không đồng đều và không phải tất cả các phần tử đều được gắn ở cùng một góc).
Sử dụng ở đâu
Chúng tôi đã cố gắng tạo ra một máy phát điện từ động cơ điện của máy giặt. Thử nghiệm đã cho thấy rằng nó hoạt động. Vậy, tiếp theo là gì? Đơn vị này có thể được sử dụng ở đâu?
Về nguyên tắc, nếu bạn tìm thấy năng lượng có thể làm quay cánh quạt, thì sẽ không có vấn đề gì về điện, ví dụ, trong một ngôi nhà nhỏ ở nông thôn. Do đó, các bậc thầy về nhà cung cấp một số tùy chọn thường được sử dụng:
- Lắp máy phát điện vào động cơ xăng. Ví dụ, nó có thể là một chiếc cưa Druzhba cũ hoặc một động cơ từ xe máy.
- Kết nối với cối xay gió, từ đó tạo ra máy phát điện gió.
- Kết nối với tuabin thủy lực, được lắp đặt trong thác nước tạm thời hoặc dòng nước chảy xiết.
Hai lựa chọn cuối cùng là rẻ nhất, vì không cần phải mua thêm một nguồn năng lượng. Đây là những hệ thống lắp đặt thân thiện với môi trường hoạt động bằng nhiên liệu thay thế.
Và một khoảnh khắc. Tạo một máy phát điện 5 kW ra khỏi động cơ máy giặt và nó sẽ không hoạt động nữa. Vì vậy, không nên dựa vào thực tế rằng đơn vị này có thể được sử dụng để làm một thiết bị thay thế hoàn toàn mạng điện. Nhưng đối với một vài phòng hoặc một phòng tắm (nhà để xe, v.v.) thì điều đó sẽ làm được. Tối đa mà một máy phát điện như vậy có thể tạo ra là 2 kW. Ngoài ra, đừng mong đợi 380 volt từ nó.
Chúng tôi nói thêm rằng máy phát điện cũng có thể được tạo ra từ động cơ DC. Hơn nữa, trong một số máy giặt, các đơn vị như vậy được cài đặt.Trong các động cơ như vậy, chổi than chì là một tính năng đặc biệt.
Việc sử dụng máy phát điện gió tại nhà
Dựa vào những yếu tố trên, câu hỏi đặt ra: tại sao không lắp đặt một chiếc cối xay gió trong mỗi ngôi nhà? Câu trả lời có hai điểm chính:
- Giá. Chi phí của các thiết bị đủ điện là rất cao. Ví dụ, chi phí của một đơn vị có công suất 2 kW và điện áp 24 V là từ 75.000 rúp;
- Sức gió trung bình ở hầu hết các khu vực thậm chí không đạt tới 4 m / s.
Bản đồ tốc độ gió trung bình hàng năm ở Nga
Đó là, việc sử dụng cối xay gió làm nguồn năng lượng chính là không hợp lý. Trong một ngôi nhà tiêu chuẩn, với hoạt động đồng thời của tất cả các thiết bị gia dụng, tiêu thụ tới 1 kW mỗi giờ và khi sử dụng các công cụ điện mạnh, con số này tăng lên, làm tăng điện áp yêu cầu trong mạng.
Để đảm bảo cung cấp điện không bị gián đoạn, bạn sẽ cần ít nhất: một bộ ba tuabin gió công suất 3 kW, hoặc một tuabin có công suất ít nhất 10 kW; một số pin đủ dung lượng; bộ điều khiển và biến tần đáng tin cậy.
Việc lắp đặt toàn bộ hệ thống sẽ tốn ít nhất 400.000 rúp, và với tốc độ gió thay đổi, phương pháp cung cấp điện này không còn phù hợp nữa.
Ví dụ minh họa về mạch điện có thiết bị công suất lớn
Nên sử dụng cối xay gió 220 volt tự lắp ráp như một nguồn năng lượng thay thế. Cùng với các tấm pin mặt trời, một máy phát điện đủ năng lượng hoặc với lưới điện trung tâm.
Quan trọng! Với sự kết hợp của các nguồn, cần phải đưa ATS vào hệ thống (tự động bật nguồn dự phòng). Thiết bị này kiểm soát nguồn điện bằng cách thay đổi nguồn điện
Đề án kết hợp cối xay gió và cung cấp điện thành phố
Hệ thống điện sử dụng ba nguồn
Cơ sở của máy phát điện gió gia đình
Chủ đề chế tạo và lắp đặt máy phát điện gió tự chế được thể hiện rất rộng rãi trên Internet. Tuy nhiên, phần lớn tài liệu là một mô tả tầm thường về các nguyên tắc thu được năng lượng điện từ các nguồn tự nhiên.
Phương pháp lý thuyết cho thiết bị (lắp đặt) tuabin gió đã được biết đến từ lâu và khá dễ hiểu. Nhưng thực tế mọi thứ diễn ra như thế nào trong khu vực trong nước - một câu hỏi còn lâu mới được tiết lộ đầy đủ.
Thông thường, nên chọn máy phát điện ô tô hoặc động cơ cảm ứng xoay chiều được bổ sung nam châm neodymium làm nguồn dòng điện cho máy phát điện gió gia đình tự chế.
Quy trình chuyển đổi động cơ điện xoay chiều không đồng bộ thành máy phát điện cho cối xay gió. Nó bao gồm sản xuất "áo khoác lông" của rôto từ nam châm neodymium. Quá trình cực kỳ phức tạp và kéo dài
Tuy nhiên, cả hai lựa chọn đều đòi hỏi sự tinh chỉnh đáng kể, thường phức tạp, tốn kém và mất thời gian.
Đơn giản và dễ dàng hơn nhiều về mọi mặt để lắp đặt các động cơ điện giống như những động cơ được sản xuất trước đây và hiện được sản xuất bởi Ametek (ví dụ) và những người khác.
Đối với tuabin gió gia đình, động cơ điện một chiều có điện áp 30 - 100 vôn là phù hợp. Ở chế độ máy phát, có thể thu được khoảng 50% điện áp hoạt động đã khai báo từ chúng.
Cần lưu ý: khi làm việc ở chế độ phát điện, động cơ điện một chiều phải được tháo xoắn với tốc độ cao hơn tốc độ danh định.
Đồng thời, mỗi động cơ riêng lẻ từ hàng chục bản sao giống hệt nhau có thể thể hiện những đặc điểm hoàn toàn khác nhau.
Do đó, việc lựa chọn động cơ điện tối ưu cho máy phát điện gió gia đình là hợp lý với các chỉ số sau:
- Cài đặt điện áp hoạt động cao.
- Thông số thấp RPM (tốc độ góc quay).
- Dòng hoạt động cao.
Vì vậy, một động cơ do Ametek sản xuất có điện áp hoạt động là 36 vôn và tốc độ quay góc 325 vòng / phút có vẻ tốt để lắp đặt.
Đó là một động cơ điện được sử dụng trong thiết kế của máy phát điện gió - một cách lắp đặt được mô tả dưới đây như một ví dụ về cối xay gió tại nhà.
Động cơ DC cho máy phát điện gió gia đình. Lựa chọn tốt nhất trong số các sản phẩm do Ametek sản xuất. Động cơ điện tương tự do các công ty khác sản xuất cũng rất phù hợp.
Dễ dàng kiểm tra hiệu quả của bất kỳ động cơ tương tự nào. Chỉ cần kết nối đèn ô tô 12 volt thông thường với các cực điện và quay trục động cơ bằng tay là đủ. Với các chỉ số kỹ thuật tốt của động cơ điện, đèn chắc chắn sẽ sáng.
Cách làm máy phát điện bằng tay của chính bạn
Để gắn thiết bị này ở nhà, bạn sẽ cần:
- Kiến thức kỹ lưỡng của một thợ điện;
- Nguồn năng lượng. Nó có thể là máy phát điện xoay chiều hoặc động cơ không đồng bộ.
- Một nơi an toàn để cài đặt thiết bị. Do trọng lượng của các đơn vị hộ gia đình riêng lẻ có thể đạt từ 200 đến 800 kg.
- nam châm neodymium. Loại nam châm này có hiệu suất lớn hơn;
Các loại hình thức. Trong trường hợp của chúng tôi, hình chữ nhật hoặc hình tròn là phù hợp hơn.
- Dây của phần phù hợp;
- Vật liệu để lắp khung và bản thân cối xay gió.
Như đã mô tả ở trên, có nhiều lựa chọn thiết kế. Nền nhiễu do đơn vị tạo ra phụ thuộc vào kích thước và phương pháp kết nối các nút. Nếu bạn không muốn gặp rắc rối với hàng xóm, hãy thảo luận trước về vấn đề này, vì các đơn vị riêng lẻ khá ồn, chẳng hạn như máy phát điện gió tự lắp ráp trong video tiếp theo.
Sau khi thực hiện tất cả các hoạt động sơ bộ, bạn sẽ cần phải chọn một nguồn điện phù hợp với nhu cầu của bạn. Với nguồn tài chính hạn chế, có thể thực hiện hai phương án ngân sách:
- Máy phát điện ô tô;
- Động cơ không đồng bộ từ máy giặt.
Mỗi lựa chọn đều có mặt tích cực và tiêu cực của nó.
Ổn áp 220V cho gia đình: nên chọn loại nào. Trong bài viết, chúng ta sẽ xem xét chi tiết thiết bị này dùng để làm gì, chủng loại, sơ đồ đấu nối, giá cả trung bình và đặc tính kỹ thuật, cách tự thực hiện.
Tùy chọn máy phát điện gió tự làm từ máy giặt
Để tăng sức mạnh, động cơ đang được nâng cấp bằng cách thay thế nam châm ferit bằng nam châm neodymium. Cần lưu ý rằng việc lắp đặt nam châm là một quá trình khá tốn công sức, đòi hỏi những kỹ năng nhất định.
Một ví dụ về vị trí của nam châm neodymium trong động cơ từ máy giặt
Sự giới thiệu! Nam châm Neodymium rất mạnh, hãy cực kỳ cẩn thận khi làm việc với chúng.
Để tiết kiệm thời gian và công sức, một lựa chọn đơn giản hơn là mua rôto làm sẵn có kích thước phù hợp, sử dụng động cơ như vậy trong thiết bị có kích thước nhỏ là hợp lý.
Tự làm máy phát điện gió từ máy phát điện trên ô tô
Tùy chọn này cũng cần được cải thiện, vì mẫu chuẩn hoạt động ở tốc độ 5000 - 6000 vòng / phút. Việc nâng cấp bao gồm:
Thiết bị được trang bị nam châm neodymium. Chúng được lắp đặt theo một thứ tự nghiêm ngặt, tức là, các cực xen kẽ nhau. Để thuận tiện, một mẫu được cắt ra từ bìa cứng dày;
Mẫu bố cục nam châm
- Cuộn dây stato được quấn lại. Số vòng dây tăng lên do đó tiết diện của dây giảm.
- Không có nam châm làm tiêu chuẩn, vì vậy trục trung tâm phải được làm bằng vật liệu phi từ tính, chẳng hạn như titan.
Nhưng ngay cả khi đáp ứng tất cả các yêu cầu về điện áp tối ưu, rôto phải quay từ 500 lần / phút.
Các đặc điểm tiêu cực chung:
- Cả hai phương án đều có thời gian sử dụng ngắn, cần sửa chữa hoặc thay thế hàng năm;
- Công suất tạo ra không đủ để cung cấp đầy đủ điện;
- Cần cải thiện đáng kể.
Nếu bạn đã có kiến thức cần thiết và gần như biết cách tự làm máy phát điện gió 220V bằng tay của mình, thì sẽ hợp lý hơn khi lắp một bộ phận có công suất lớn hơn.
Khi bạn tự tay lắp ráp một tuabin gió ngang hoặc dọc, hãy quan sát độ cứng của toàn bộ cấu trúc, từ các cánh quạt đến các thanh giằng điều khiển. Các thành phần kết cấu không đáng tin cậy có thể dẫn đến tai nạn.
Một trong nhiều vụ tai nạn
