Hur man bygger blad för en vindgenerator med egna händer: exempel på självtillverkade blad för en väderkvarn

Grundläggande strukturella element

Trots det stora utbudet av vindkraftverk och tillverkningsmetoderna består de alla av samma strukturella element.

vindhjul

Blad anses vara en av de viktigaste delarna i ett vindturbin. Deras design påverkar driften av andra komponenter i generatorn. Olika material används för att tillverka blad.

Innan du tillverkar måste du beräkna längden på bladet. Om ett rör tas för tillverkning, måste dess diameter vara minst 20 cm, med en planerad bladlängd på 1 meter. Därefter skärs röret i 4 delar med hjälp av en sticksåg.En del används för att göra en mall, enligt vilken resten av bladen skärs. Därefter monteras de på en gemensam skiva, och hela strukturen är fixerad på generatoraxeln. Det monterade vindhjulet måste vara balanserat. Balansering ska utföras i ett vindskyddat rum. Om operationen utförs korrekt kommer hjulet inte att rotera spontant. Vid spontan rotation av bladen undergrävs de tills hela strukturen är i balans. I slutet kontrolleras knivens rotationsnoggrannhet. De ska rotera i samma plan, utan några förvrängningar. Det tillåtna felet är 2 mm.

Mast

Nästa konstruktionselement i vindturbinen är masten. Oftast är den gjord av ett gammalt vattenrör, vars diameter inte bör vara 15 cm, men längden bör vara upp till 7 meter. Om det finns strukturer eller byggnader inom en radie av 30 meter från den planerade installationsplatsen, höjs i detta fall mastens höjd.

För att hela installationen ska fungera så effektivt som möjligt höjer sig bladhjulet över de omgivande hindren med minst 1 meter. Efter installationen hälls basen av masten och pinnarna för att fixera stavar med betong. Som förlängning rekommenderas att använda en galvaniserad kabel med en diameter på 6 mm.

Generator

För ett vindkraftverk kan du använda vilken bilgenerator som helst, gärna med högre effekt. De har alla en identisk design och kräver förändring. En liknande ändring av en bilgenerator för en väderkvarn innebär att statorledaren lindas tillbaka, samt att man tillverkar en rötor med hjälp av neodymmagneter.För att fixera dem säkert måste du borra hål i rotorstolparna. Installation av magneter utförs med växling av poler. Själva rotorn är inslagen i papper, och alla tomrum som bildas mellan magneterna är fyllda med epoxi.

I processen att fästa magneter måste deras polaritet observeras. Därför är rotorn ansluten till en strömkälla. Den medföljande rotorn skapar ett magnetfält och varje magnet limmas på plats vid sidan som attraheras.

För att ansluta rotorn kan du använda vilken strömkälla som helst med en spänning på 12 volt och en ström på 1 till 3 ampere. Anslutningen är gjord på ett sådant sätt att den avtagbara ringen som ligger närmare huggtänderna är minus, och den positiva sidan är belägen närmare änden av rotorn. Magneter installerade i mellanrummen på rotorn eller huggtänderna gör att generatorn självexciterar, och detta anses vara deras huvudfunktion.

I början av rotorns rotation börjar magneterna excitera strömmen i generatorn, som också kommer in i spolen, vilket leder till en ökning av huggtändernas magnetiska fält. Som ett resultat producerar generatorn en ström med ett ännu högre värde. Det visar sig en slags strömcirkulation när generatorn exciteras och drivs vidare av sin egen rotor, på vilken elektromagnetiska poler är installerade. Den sammansatta generatorn måste testas och mätningar av erhållna utdata måste göras. Om enheten vid 300 rpm producerar cirka 30 volt, anses detta vara ett normalt resultat.

Vilka väderkvarnar att välja

Tja, för dem som bor långt från transformatorstationer och VL-0.4kv, är det värt att köpa de mest kraftfulla väderkvarnmodellerna som du har råd med.Eftersom från kraften som anges på bilderna får du inte mer än 15%.

En annan kategori av konsumenter, helt välförtjänt, gör ett val som inte är till förmån för kinesiska fabriksmodeller, utan föredrar tvärtom hemgjorda väderkvarnar från självlärda mästare. Det har också sina fördelar.

För det mesta är uppfinnarna av sådana enheter kompetenta och ansvarsfulla killar. Och i nästan 100% av fallen, utan problem, kan de returnera installationen om något gick fel, eller det behöver repareras. Detta kommer definitivt inte att vara ett problem.

I kinesiska industriella väderkvarnar är utseendet säkert vackrare. Och om du fortfarande bestämmer dig för att köpa den, omedelbart efter att ha kontrollerat den med en elektrisk borr, gör förebyggande underhåll och byt ut kinesiskt metallskrot med lager med högkvalitativt fett.

Om det finns stora fågelbon nära dig skadar det inte att köpa en extra uppsättning blad.

Kycklingar faller ibland under distributionen av en spinnande "minikvarn". Plastblad går sönder och metallböjer.

Och jag skulle vilja avsluta med visdom från de användare som inte lyssnade på alla argument och stötte på alla problem som beskrivs ovan. Kom ihåg att den dyraste väderflöjeln för ett hem är ett vindkraftverk!

Materialval

Bladen för en vindanordning kan vara gjorda av vilket som helst mer eller mindre lämpligt material, till exempel:

Från PVC-rör

Det är förmodligen det enklaste att bygga blad av detta material. PVC-rör finns i alla järnaffärer. Rör bör väljas de som är konstruerade för avlopp med tryck eller en gasledning. Annars kan luftflödet vid hård vind förvränga bladen och skada dem mot generatormasten.

Bladen på ett vindturbin utsätts för hårda belastningar från centrifugalkraften, och ju längre bladen är, desto större belastning.

Kanten på bladet på ett tvåbladigt hjul på en vindgenerator i hemmet roterar med en hastighet av hundratals meter per sekund, vilket är hastigheten på en kula som flyger ut ur en pistol. Denna hastighet kan leda till brott på PVC-rör. Detta är särskilt farligt eftersom flygande rörfragment kan döda eller allvarligt skada människor.

Du kan komma ur situationen genom att förkorta bladen maximalt och öka antalet. Flerbladigt vindhjul är lättare att balansera och mindre bullriga

Av ingen liten betydelse är tjockleken på rörens väggar. Till exempel, för ett vindhjul med sex blad av PVC-rör, två meter i diameter, bör deras tjocklek inte vara mindre än 4 millimeter. För att beräkna utformningen av bladen för en hemhantverkare kan du använda färdiga tabeller och mallar

För att beräkna utformningen av bladen för en hemhantverkare kan du använda färdiga tabeller och mallar.

Mallen ska vara gjord av papper, fäst vid röret och inringad. Detta bör göras så många gånger som det finns blad på vindgeneratorn. Med hjälp av en sticksåg måste röret kapas enligt märkena - bladen är nästan klara. Kanterna på rören är polerade, hörnen och ändarna är rundade så att väderkvarnen ser snygg ut och låter mindre.

Av stål bör en skiva med sex ränder göras, som kommer att spela rollen som en struktur som kombinerar bladen och fixerar hjulet till turbinen.

Anslutningskonstruktionens dimensioner och form måste motsvara den typ av generator och likström som kommer att användas i vindkraftsparken.Stål måste väljas så tjockt att det inte deformeras under vindblåsningar.

aluminium

Jämfört med PVC-rör är aluminiumrör mer motståndskraftiga mot både böjning och rivning. Deras nackdel ligger i den stora vikten, vilket kräver åtgärder för att säkerställa stabiliteten hos hela strukturen som helhet. Dessutom bör du noggrant balansera hjulet.

Tänk på funktionerna i utförandet av aluminiumblad för ett sexbladigt vindhjul.

Enligt mallen ska ett plywoodmönster göras. Redan enligt mallen från ett ark av aluminium, skär ämnen av blad i mängden sex stycken. Det framtida bladet rullas in i en ränna 10 millimeter djup, medan rullningsaxeln ska bilda en vinkel på 10 grader med arbetsstyckets längdaxel. Dessa manipulationer kommer att förse bladen med acceptabla aerodynamiska parametrar. En gängad hylsa är fäst på insidan av bladet.

Anslutningsmekanismen för ett vindhjul med aluminiumblad, till skillnad från ett hjul med blad av PVC-rör, har inte remsor på skivan, utan dubbar, som är bitar av en stålstång med en gänga som är lämplig för bussningarnas gänga.

glasfiber

Blad gjorda av glasfiberspecifikt glasfiber är de mest felfria, med tanke på deras aerodynamiska parametrar, styrka, vikt. Dessa blad är svårast att konstruera, eftersom du måste kunna bearbeta trä och glasfiber.

Vi kommer att överväga implementeringen av glasfiberblad för ett hjul med en diameter på två meter.

Det mest noggranna tillvägagångssättet bör tas för genomförandet av matrisen av trä.Den är bearbetad från stängerna enligt den färdiga mallen och fungerar som en bladmodell. När du har arbetat klart med matrisen kan du börja göra blad, som kommer att bestå av två delar.

Först måste matrisen behandlas med vax, en av dess sidor ska täckas med epoxiharts och glasfiber ska spridas på den. Applicera epoxi på det igen, och igen ett lager av glasfiber. Antalet lager kan vara tre eller fyra.

Sedan måste du hålla den resulterande puffen direkt på matrisen i ungefär en dag tills den torkar helt. Så en del av bladet är klar. På andra sidan av matrisen utförs samma sekvens av åtgärder.

De färdiga delarna av bladen ska anslutas med epoxi. Inuti kan du sätta en träkork, fixa den med lim, detta kommer att fixera bladen till hjulnavet. En gängad bussning ska sättas in i pluggen. Den anslutande noden kommer att bli navet på samma sätt som i de tidigare exemplen.

Statortillverkning

Som du kan se på bilden är spolarna formade som en långsträckt vattendroppe. Detta görs så att magneternas rörelseriktning är vinkelrät mot spolens långa sidosektioner (det är här den maximala EMF induceras).

Om runda magneter används bör spolens innerdiameter ungefär överensstämma med magnetens diameter. Om fyrkantiga magneter används måste spollindningarna konfigureras så att magneterna överlappar lindningarnas raka längder. Installationen av längre magneter är inte mycket meningsfull, eftersom de maximala EMF-värdena förekommer endast i de sektioner av ledaren som är placerade vinkelrätt mot magnetfältets riktning.

Tillverkningen av statorn börjar med lindningen av spolarna.Spolar är lättast att linda enligt en förberedd mall. Mallar är väldigt olika: från små handverktyg till hemgjorda miniatyrmaskiner.

Spolarna för varje enskild fas är kopplade till varandra i serie: slutet av den första spolen är ansluten till början av den fjärde, slutet av den fjärde till början av den sjunde, etc.

Kom ihåg att när faserna är anslutna enligt "stjärnan" -schemat, är ändarna på enhetens lindningar (faser) anslutna till en gemensam nod, som kommer att vara generatorns noll. I detta fall är tre fria ledningar (början av varje fas) anslutna till en trefas diodbrygga.

När alla spolarna är sammansatta i en enda krets kan du förbereda en form för att hälla statorn. Efter det sänker vi ner hela den elektriska delen i formen och fyller den med epoxi.

Aleksei 2011

Därefter lägger jag upp ett foto på den färdiga statorn. Fylld med vanlig epoxi. Jag satte glasfiber på toppen och botten. Statorns yttre diameter är 280 mm, det inre hålet är 70 mm.

Hur man gör en vindgenerator av vertikal typ själv

Självtillverkning av en vindgenerator är fullt möjligt, även om det inte är så enkelt som det kan tyckas vid första anblicken. Du måste antingen montera hela uppsättningen av utrustning, vilket är mycket svårt, eller köpa några av dess element, vilket är ganska dyrt. Satsen kan innehålla:

• vindgenerator
• växelriktare
• kontroller
• batteripaket
• ledningar, kablar, tillbehör

Det bästa alternativet skulle vara ett partiellt köp av färdig utrustning, delvis DIY-tillverkning. Faktum är att priserna för noder och element är mycket höga, inte tillgängliga för alla.Dessutom får den höga engångsinvesteringen en att undra om dessa medel skulle kunna användas på ett mer effektivt sätt.

Systemet fungerar så här:

• väderkvarnen roterar och överför vridmoment till generatorn
• en elektrisk ström genereras som laddar batteriet
• batteriet är kopplat till en växelriktare som omvandlar likström till 220 V 50 Hz växelström.

Monteringen börjar vanligtvis med en generator. Det mest framgångsrika alternativet är att montera en 3-fas design på neodymmagneter, vilket gör att du kan generera lämplig ström.

Roterande delar är gjorda på basis av ett av de mest tillgängliga systemen för att återskapa med dina egna händer. Bladen är gjorda av rörsektioner, metalltunnor halvsågade eller plåt böjda på ett visst sätt.

Masten är svetsad på marken och installerad i vertikalt läge redan färdig. Som tillval är den gjord av trä omedelbart på installationsplatsen för generatorn. För en solid och pålitlig installation bör ett fundament göras för stöden och masten bör fixeras med ankare. På hög höjd bör den dessutom säkras med bristningar.

Alla komponenter och delar av systemet kräver anpassning till varandra vad gäller effekt, prestandainställningar. Det är omöjligt att säga i förväg hur effektiv ett vindturbin kommer att vara, eftersom för många okända parametrar inte tillåter oss att beräkna systemets egenskaper. Samtidigt, om du initialt lägger systemet under en viss effekt, är utgången alltid ganska nära värden. Huvudkravet är styrkan och noggrannheten i tillverkningen av noder så att driften av generatorn är tillräckligt stabil och pålitlig.

DIY vertikal vindgenerator

Begagnat material och utrustning

Turbindimensioner kan väljas godtyckligt - ju större desto kraftfullare. I exemplet är produktens diameter 60 cm.

För att göra en vertikal turbin behöver du:

1. Rör Ø 60 cm (helst rostfritt stål - galvaniserat, duralumin, etc.).
2. Slitstark plast (två skivor med en diameter på 60 cm).
3. Hörn för att fästa bladen (6 st för varje) - 36 st.
4. För basen - ett bilnav.
5. Muttrar, brickor skruvar för fastsättning.

Utrustning och verktyg:

1. Kontursåg.
2. bulgariska.
3. Borra.
4. Skruvmejsel.
5. Nycklar.
6. Handskar, mask.

För att balansera bladen kan du använda en liten metallplatta, magneter, och med en liten obalans kan du helt enkelt borra hål.

Ritning av en vindgeneratoranordning

Att göra en vertikal väderkvarn

1. Metallröret kapas på längden så att 6 identiska blad erhålls.
2. Två identiska cirklar skärs ut i plast (diameter 60 cm). Detta kommer att vara det övre och nedre turbinstödet.
3. För att göra konstruktionen lite enklare kan du skära en cirkel Ø 30 cm i mitten av det övre stödet.
4. Beroende på hur många hål som finns på bilnavet, är exakt samma hål markerade på dem för montering i det nedre plaststödet. Borrad med borr.
5. Enligt mallen måste du markera platsen för bladen (två trianglar som bildar en stjärna). Fästplatserna för hörnen är markerade. På två stöd ska det bli identiskt.
6. Det är bättre att skära bladen inte en i taget, utan alla på en gång (en kvarn används).
7. Fästpunkterna för hörnen bör också noteras på bladen. Borra sedan hål.
8. Med hjälp av hörn fästs bladen på bascirklarna med bultar och muttrar genom brickor.

Ju längre bladen är, desto kraftfullare blir enheten, men desto svårare blir det att balansera den, i stark vind kommer strukturen att "lösas".

DIY generator

För en väderkvarn måste du välja en självupphetsad generator med permanentmagneter (dessa användes i traktorerna T-4, MTZ, T-16, T-25).

Om du sätter en konventionell bilgenerator, drivs deras spänningslindning av ett batteri, det vill säga: ingen spänning - ingen excitation.

Det betyder att om du installerar en autogenerator + batteri, och det blåser svag vind under lång tid, kommer batteriet helt enkelt att laddas ur och när vinden dyker upp igen kommer systemet inte att starta.

Eller gör en vindgenerator på neodymmagneter med dina egna händer. En sådan enhet kommer att ge ut med en svag vind på 1,5 kW, maximalt, med en stark vind på 3,5 kW. Steginstruktion:

Två metallpannkakor görs, 50 cm i diameter.

12 neodymmagneter på varje (ca 50 x 25 x 1,2 mm i storlek) är fästa på dem runt omkretsen med superlim. Magneter alternerar: "norr" - "söder".

Pannkakor placeras mittemot varandra, polerna är också orienterade "norr" - "söder".

Mellan dem finns en hemmagjord stator. Dessa är 9 spolar av koppartråd med ett tvärsnitt på 3 mm. 70 varv vardera. Mellan sig är de anslutna enligt "stjärnan" -schemat och fyllda med polymerharts. Spolar är lindade i en riktning. För enkelhetens skull måste början och slutet av lindningen markeras (till exempel med eltejp i olika färger).

Hemmagjord väderkvarngenerator gjord av neodymmagneter

Statorns tjocklek är ca 15 - 20 mm. Vid tillverkningen är det nödvändigt att sörja för utgångarna från lindningarna från spolarna genom bultar med muttrar. De kommer att driva generatorn.

Avståndet mellan statorn och rotorn är 2 mm.

Kärnan i arbetet är att norr och söder om magneterna är omvända, vilket gör att den elektriska strömmen "löper" genom spolen.

Rotormagneterna kommer att attraheras mycket starkt. För att ansluta delarna smidigt måste du borra hål i dem och skära gängorna för dubbarna. Rotorerna är omedelbart inriktade med varandra och gradvis, med hjälp av nycklar, sänks den övre till den nedre. När allt kommer omkring tas tillfälliga hårnålar bort.

Denna generator kan användas på både vertikala och horisontella modeller.

monteringsprocessen

• En konsol för montering av statorn är installerad på masten (den kan ha tre eller sex blad).
• Ett nav är fixerat ovanför det med muttrar.
• Det finns 4 dubbar i navet. De sätter på generatorn.
• Generatorns stator är ansluten till ett fäste fäst på masten.
• En turbin med blad är fäst vid den andra rotorplattan.
• Från statorn är ledningarna anslutna med terminaler till spänningsregulatorn.

Huvuddragen

En vindgenerators prestanda beror på antalet och storleken på bladen som är installerade på den, vilket tydligt framgår av formeln:

N=pSV3/2, där

N är kraften hos luftflödet, vilket bestämmer enhetens kraft;

р – luftdensitet;

S är området som sveps av vindgeneratorn;

V är vindhastigheten.

De viktigaste egenskaperna hos detta element av tekniska enheter av denna typ är:

Geometriska mått.

Enligt diagrammet nedan:

R är radien som bestämmer enhetens svepande område;

b - bredd, bestämmer hastigheten för en viss modell;

c - tjocklek, beror på materialet från vilket det är tillverkat och designegenskaper;

φ - installationsvinkeln bestämmer platsen för bladets rotationsplan i förhållande till dess axel;

r är sektionsradien eller inre rotationsradie.

• Mekanisk hållfasthet - bestämmer elementets förmåga att motstå de belastningar som appliceras på det och beror på materialet som används vid tillverkningen och dess design.
• Aerodynamisk effektivitet - bestämmer förmågan att omvandla vindenergins translationella rörelse till rotationsrörelse hos vindgeneratoraxeln.
• Aeroakustiska parametrar - karakteriserar ljudnivån som produceras under driften av vindturbinen.

PVC-rörblad

Lika viktigt är valet av material för tillverkning av vindkraftverksblad. Det enklaste sättet är att göra bladen på ett vindturbin av ett plaströr. PVC-rör, som kan köpas i vilken järnaffär som helst, är kanske det lämpligaste materialet. Det är nödvändigt att använda rör med den erforderliga väggtjockleken (designade för avlopps- eller tryckgasledningar), annars kan det inkommande luftflödet med en tillräckligt stark vind böja bladen, vilket kommer att leda till att de förstörs mot generatormasten.

pvc-rör med markeringar för kapning

Man bör komma ihåg att bladet på en vindgenerator utsätts för betydande belastningar från centrifugalkraften, ju större, desto längre bladet. Rörelsehastigheten för änddelen av bladet på ett tvåbladigt hjul på en hushållsvindgenerator är hundratals meter per sekund, vilket är jämförbart med hastigheten på en pistolkula (spetsen på bladet på en industriell vindgenerator hjulet kan nå överljudshastigheter).

Ett PVC-blad kanske inte tål dragbelastningen vid så höga hastigheter, och splitterfragment som flyger med en kulas hastighet utgör ett verkligt hot mot människors liv och hälsa. Slutsatsen är uppenbar - vi minskar längden på bladet genom att öka antalet blad.Dessutom är ett vindhjul med ett stort antal blad mycket lättare att balansera och skapar mindre ljud.

Överväg tillverkningen av blad för ett sexbladigt vindhjul med en diameter på 2 m från PVC-rör. För att säkerställa nödvändig drag- och böjhållfasthet måste rörets väggtjocklek vara minst 4 mm. Att beräkna profilen för bladen på ett vindturbinhjul är en komplex och tidskrävande process som kräver mycket specialiserad kunskap, så det skulle vara mer rationellt för en amatörmästare att använda en färdig mall.

Bladmall av PVC-rör med en diameter på 160 mm

Mallen ska skäras ut av papper, fästas på rörväggen och ringas in med en markör. Upprepa proceduren fem gånger till - sex blad bör erhållas från ett rör. Vi skär röret längs de linjer som erhållits med en elektrisk sticksåg och får sex nästan färdiga blad. Det återstår bara att slipa snitten och runda hörnen och kanterna. Detta kommer att ge vindhjulet ett snyggt utseende och minska driftljudet.

För att ansluta bladen till varandra och fästa hjulet på turbinen är det nödvändigt att göra en anslutningsenhet, som är en skiva utskuren av stål med sex stålremsor svetsade eller utskurna samtidigt. Anslutningsnodens specifika dimensioner och konfiguration beror på generatorn eller likströmsmotorn som kommer att fungera som hjärtat i minivindparken. Vi påpekar bara att stålet som anslutningsenheten är tillverkad av måste vara tillräckligt tjock så att hjulet inte böjs under vindens tryck.

Vi gör en väderkvarn med våra egna händer

1. Vindkraftverksblad

Vindhjulet är det viktigaste strukturella elementet i enheten. Den omvandlar vindkraft till mekanisk energi. Sålunda beror valet av alla andra element på dess struktur.

De vanligaste och mest effektiva typerna av blad är segel och skovel. För tillverkning av det första alternativet är det nödvändigt att fixera ett materialark på axeln och placera det i en vinkel mot vindflödet. Men under rotationsrörelser kommer ett sådant blad att ha betydande aerodynamiskt motstånd. Dessutom kommer det att öka med en ökning av anfallsvinkeln, vilket minskar effektiviteten i deras funktion.

Den andra typen av blad fungerar med högre produktivitet - bevingade. I sina konturer liknar de ett flygplans vinge, och kostnaderna för friktionskraften reduceras till ett minimum. Denna typ av vindkraftverk har ett högt utnyttjande av vindenergi till låga materialkostnader.

Bladen kan vara gjorda av plast- eller plaströr eftersom det blir mer produktivt än trä. Den mest effektiva är vindhjulskonstruktionen med en diameter på två meter och sex blad.

2. Vindkraftverksgenerator

Det mest acceptabla alternativet för vindkraftsutrustning är en omvandlande asynkron genereringsmekanism med växelström. Dess främsta fördelar är låg kostnad, enkel anskaffning och bredd i distributionen av modeller, möjligheten till omutrustning och utmärkt drift vid låga hastigheter.

Den kan omvandlas till en permanentmagnetgenerator. Studier har visat att en sådan anordning kan användas i låga hastigheter, men snabbt förlorar effektiviteten vid sina höga värden.

3. Vindturbinfäste

För att fixera bladen till generatorns hölje är det nödvändigt att använda vindkraftverkets huvud, som är en stålskiva med en tjocklek på upp till 10 mm.Sex metallremsor med hål är svetsade på den för att fästa bladen på dem. Själva skivan är fäst vid genereringsmekanismen med bultar med låsmuttrar.

Eftersom genereringsanordningen kan motstå maximala belastningar, inklusive från gyroskopiska krafter, måste den vara ordentligt fixerad. På enheten är generatorn installerad på ena sidan, för detta måste axeln anslutas till huset, som ser ut som ett stålelement med gängade hål för skruvning på generatoraxeln med samma diameter.

För tillverkning av en stödram för vindkraftsutrustning, på vilken alla andra element kommer att placeras, är det nödvändigt att använda en metallplatta med en tjocklek på upp till 10 mm eller en bit av en balk med samma dimensioner.

4. Vindkraftverkssvirvel

Den roterande mekanismen tillhandahåller rotationsrörelser för väderkvarnen runt en vertikal axel. Således gör det möjligt att vrida enheten i vindens riktning. För dess tillverkning är det bättre att använda rullager, som mer effektivt uppfattar axiella belastningar.

5. Strömmottagare

Strömavtagaren fungerar för att minska sannolikheten för att ledningar som kommer från generatorn på väderkvarnen vrids och bryts. Den innehåller i sin design en hylsa gjord av isoleringsmaterial, kontakter och borstar. För att skapa skydd mot väderfenomen måste kontaktnoderna på den aktuella mottagaren vara stängda.

Principen för driften av vindturbinen

En vindgenerator eller vindkraftverk (WPP) är en anordning som används för att omvandla den kinetiska energin i en vindström till mekanisk energi.Den resulterande mekaniska energin roterar rotorn och omvandlas till den elektriska form vi behöver.

Funktionsprincipen och enheten för en kinetisk väderkvarn beskrivs i detalj i artikeln, som vi rekommenderar att du läser.

Strukturen för WUE inkluderar:

• blad som bildar en propeller,
• roterande turbinrotor
• generatorns axel och själva generatorn,
• en växelriktare som omvandlar växelström till likström som används för att ladda batterier,
• batteri.

Kärnan i vindkraftverk är enkel. Under rotorns rotation genereras en trefas växelström som sedan passerar genom styrenheten och laddar DC-batteriet. Därefter omvandlar växelriktaren strömmen så att den kan förbrukas, driver belysning, en radio, en TV, en mikrovågsugn och så vidare.

Det detaljerade arrangemanget av en vindgenerator med en horisontell rotationsaxel gör att du väl kan föreställa dig vilka element som bidrar till omvandlingen av kinetisk energi till mekanisk energi och sedan till elektrisk energi.

I allmänhet är principen för driften av en vindgenerator av vilken typ och design som helst som följer: i rotationsprocessen finns det tre typer av kraft som verkar på bladen: bromsning, impuls och lyft.

Detta driftschema för en vindturbin låter dig förstå vad som händer med elektriciteten som produceras av en vindgenerators arbete: en del av den ackumuleras och den andra förbrukas

De två sista krafterna övervinner bromskraften och sätter svänghjulet i rörelse. På den stationära delen av generatorn bildar rotorn ett magnetfält så att den elektriska strömmen går genom ledningarna.

Funktioner för tillverkning av blad för en vindgenerator med egna händer från olika material

Bladets form och vindkraftverkets effektivitet avgör till stor del vilka material som används.Bland de vanligaste:

PVC-rör

Presenteras till försäljning i ett brett utbud, vilket gör att du kan välja det bästa alternativet, med hänsyn till storleken på den framtida designen. Företräde bör ges till produkter för en gasledning eller avloppsledning - deras densitet kommer att göra det lätt att motstå även starka vindbyar. Men det är värt att tänka på att centrifugalkraften ökar belastningen på bladen i proportion till ökningen av deras längd. Vindkraftverkets kanter roterar med en hastighet av flera hundra meter per sekund. Och ett oavsiktligt brott på röret kan orsaka skador på människor i närheten.

Lösningen på problemet kan vara att minska längden på strukturen med en samtidig ökning av deras antal. Denna design fungerar med mindre buller och roterar säkert även i svaga vindar. När du väljer ett material är det nödvändigt att ta hänsyn till rörets tjocklek, på vilken bladets densitet beror på. Gör-det-själv-ritning för vindkraftsblad görs med hjälp av speciella tabeller utvecklade på grundval av praktisk erfarenhet. De hjälper dig att enkelt bestämma önskade materialparametrar beroende på önskat antal delar och deras längd.

Bearbetning och formning av bladen av PVC-rör kommer att ta ett minimum av tid. Enligt markeringen skärs segment av önskad längd ut, varefter de skärs längs och öppnas något. Att slipa kanterna ger produkten ett mer estetiskt och snyggt utseende och bidrar även till att minska ljudnivån. De färdiga delarna av strukturen är installerade på en stålbas, vars tjocklek beräknas med hänsyn till den framtida vindbelastningen.

Aluminium

Den största fördelen med aluminium, till skillnad från andra material för vindkraftverk, är ökad styrka och motståndskraft mot böjning och rivning.Men den ökade vikten av metall, jämfört med plast, gör det nödvändigt att vidta särskilda åtgärder för att stärka strukturen och noggrant balansera hjulet.

Bladen tillverkas i följande ordning. Först skärs ett mönster ut ur plywoodskivan, enligt vilket konstruktionsämnena skärs. Gjutning i ett 10 mm djupt tråg ger produkterna en vingform med utmärkta aerodynamiska egenskaper. En gängad hylsa är fäst vid varje blad, med hjälp av vilken alla delar är sammansatta till en enda struktur.

Glasfiber

Enligt experter är detta material den optimala kombinationen av egenskaper för att göra gör-det-själv vindturbinblad. Låg vikt, hög hållfasthet och utmärkt aerodynamik är materialets främsta fördelar. Men dess bearbetning hemma är något svårt. Först designas och skärs en matris i trä. Ett lager epoxiharts appliceras på en av ytorna och en bit glasfiber av lämplig storlek läggs ovanpå. Sedan läggs lagret av harts och glasfiber ut igen och denna sekvens upprepas tre eller fyra gånger. Det resulterande arbetsstycket torkas under dagen. Endast hälften av delen är gjord på detta sätt.

Den beskrivna proceduren bör upprepas så många gånger som bladen är planerade att installeras på vindgeneratorn. De färdiga elementen är anslutna med epoxiharts och en träplugg med en gängad hylsa placeras och limmas inuti för montering på strukturens metallbas.

Kinesiskt elektroniskt alternativ

Att göra en vindkraftskontroller med egna händer är en prestigefylld verksamhet. Men med tanke på hastigheten på utvecklingen av elektronisk teknik förlorar innebörden av självmontering ofta sin relevans. Dessutom är de flesta av de föreslagna systemen redan föråldrade.

Det visar sig vara billigare att köpa en färdig produkt, tillverkad professionellt, med högkvalitativ installation, på moderna elektroniska komponenter. Till exempel kan du köpa en lämplig enhet till en rimlig kostnad på Aliexpress.

Så bland erbjudandena från den kinesiska portalen finns det till exempel en modell för en 600-watts väderkvarn. En enhet värd 1070 rubel. lämplig för 12/24 volt batterier, driftström upp till 30 A.

Helt anständigt, designad för en 600-watts vindgenerator, en kinesisktillverkad laddningsregulator. En sådan enhet kan beställas från Kina och fås per post om ungefär en och en halv månad.

En högkvalitativ allväderskontrollväska som mäter 100x90 mm är utrustad med en kraftfull kylare. Husets konstruktion uppfyller skyddsklassen IP67. Området för yttre temperaturer är från -35 till +75ºС. En ljusindikation på vindgeneratorns lägeslägen visas på höljet.

Frågan är, vad är anledningen till att spendera tid och ansträngning på att montera en enkel struktur med dina egna händer, om det finns en verklig möjlighet att köpa något liknande och tekniskt seriöst?

Tja, om den här modellen inte räcker, har kineserna väldigt "coola" alternativ. Så bland de nyanlända noterades en modell med en effekt på 2 kW för en driftspänning på 96 volt.

Kinesisk produkt från den nya ankomstlistan. Ger batteriladdningskontroll, arbetar tillsammans med en 2 kW vindgenerator. Accepterar inspänning upp till 96 volt

Det är sant att kostnaden för denna kontroller redan är fem gånger dyrare än den tidigare utvecklingen. Men återigen, om du jämför kostnaderna för att producera något liknande med dina egna händer, ser köpet ut som ett rationellt beslut.

Det enda som förvirrar med kinesiska produkter är att de tenderar att plötsligt sluta fungera i de mest olämpliga fallen.Därför måste den köpta enheten ofta komma ihåg - naturligtvis med dina egna händer. Men det är mycket enklare och enklare än att göra en gör-det-själv laddningsregulator för vindkraftverk från grunden.

För älskare av hemgjorda produkter på vår webbplats finns det en serie artiklar som ägnas åt tillverkning av vindkraftverk:

1. Gör-det-själv vindgenerator från en bilgenerator: väderkvarnsmonteringsteknik och felanalys
2. Hur man bygger blad för en vindgenerator med egna händer: exempel på självtillverkade blad för en väderkvarn
3. Gör-det-själv vindgenerator från en tvättmaskin: instruktioner för montering av en väderkvarn
4. Hur man beräknar ett vindturbin: formler + praktiskt räkneexempel