2024 Autorius: Beatrice Philips | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 05:49
Vėjo generatorius elektros energijai gaminti yra nepakeičiamas elektros šaltinis ten, kur nėra daug saulės spindulių, netoliese nėra upių ir nėra centralizuotų elektros tinklų.
Dizaino elementai
Vėjo generatoriaus veikimo principas yra vėjo energijos pavertimas elektros energija.
Kitų tipų elektros generatoriuose vandens srautas upėje, vandenyno potvynių ir atoslūgių jėga naudojamas kaip mechaninės (kinetinės) energijos šaltinis.
Sistemose, kuriose elektros energijai gaminti reikalinga šilumos energija, jos naudoja:
- variklis, veikiantis dujomis, benzinu ar dyzelinu;
- šilumos išsiskyrimas iš branduolinio reaktoriaus plokštelių ir blokų, kurių šiluma naudojama vandeniui paversti garais - garų turbinoje;
- kogeneracinėje jėgainėje sudegintas įvairių rūšių kuras, pakeičiantis šilumą, šilumą iš branduolinio reaktoriaus.
Saulės kolektoriai išsiskiria, kai šviesa naudojama kaip energijos šaltinis, o ne šiluma ar mechaninė energija.
Bet grįžkime prie „vėjo jėgainių“, kurių veikimo principas yra toks . Vėjo jėga sukasi sraigtas, kuris varo variklio generatoriaus veleną. Kartu su velenu variklio rotorius, ant kurio sumontuoti nuolatiniai magnetai, sukasi sinchroniškai. Magnetinis laukas, einantis per statoriaus apviją, sukelia kintamąją srovę, nes pasikeičia magnetinio srauto, einančio per ritinių, iš kurių surenkama apvija, posūkiai. Kintama elektros įtampa tiekiama į elektroninę grandinę, kur ji paverčiama tiesiogine įtampa. Daugelis prietaisų ir prietaisų, kuriems to reikia, veikia nuo nuolatinės srovės.
Kiekvienas gali pagaminti vasarnamiams ar lauko sąlygoms skirtą generatorių, kuris generuoja 220 V įtampą . Kuo įspūdingesni konstrukcijos matmenys, tuo didesnį atatrankos efektyvumą gaus konkretus vartotojas. Gaminti generatorių, kuris per valandą sukuria vieną ar kelis kilovatus elektros, nėra problema. Iš tokio įrenginio gauta elektros energija gali maitinti beveik visus namuose esančius elektros prietaisus, įskaitant sodo įrangą.
Vėjo generatorius sumontuotas kuo aukščiau - stogo kraigo lygyje. Ten vėjo jėgos pasiekia maksimalias orų prognozėse nurodytas vertes.
Įrenginys nuotoliniu būdu primena vėtrungę su sraigtu, dėl kurios ši konstrukcija sukasi ten, kur pučia vėjas. Tai būtina norint maksimaliai išnaudoti jo jėgą, greitį.
Horizontalus sraigtas sukasi kotu, esančiu įrenginio gale . Vertikalus kotas nereikalingas - jo mentės yra išdėstytos taip, kad pats sraigtas pradės beveik pusę apsisukimo, nesvarbu, iš kurios pusės pučia vėjas.
Kad vėjo jėgainė veiktų maksimaliai efektyviai, reikalingas 3000 ar daugiau apsisukimų per minutę greitis . Generatoriams, gaminantiems kintamąją srovę, šis dažnis atitinka 50 hercų vertę, kuri yra būdinga vidaus pramonės elektrinėms. Sukus apie 10 kg sveriantį variklį-generatorių, nėra problema kas valandą gauti 2 kW.
Iš ko galima padaryti?
Pagrindinis bet kurio vėjo jėgainių modelio elementas yra variklių generatorius. Jis veikia kaip variklis - nuolatinė arba kintamoji srovė sukioja rotorių (o kartu ir veleną). Taip pat galima dirbti atvirkščiai - kaip generatorių.
Tarp variklių, naudojamų kaip generatoriai, yra šepečiai, bešepetėliai asinchroniniai ir žingsniniai varikliai . Būtent šių trijų tipų varikliai yra populiarūs mėgėjams, kurie savo rankomis surenka vėjo jėgaines.
Kolektoriaus variklyje rotoriaus apvijos (armatūra) yra pastoviame statoriaus magnetų magnetiniame lauke . Nuo tokio variklio gnybtų pašalinta pastovi įtampa, kai jo velenas su armatūra yra nesusuktas, per šepečius perduodama iš armatūros srovę nešančių kontaktų. Patys šepečiai yra silpnoji tokio variklio vieta - jie greitai išeikvoja savo išteklius. Paprastai toks generatorius patiria nuolatinę apkrovą; kai armatūra juda, šepečiai kibirkščiuoja. Keletas dienų nepertraukiamo tokio įrenginio veikimo gali visiškai nusidėvėti šepečiai, todėl pastaruosius reikės pakeisti.
Šepetėlių variklių naudojimas kaip generatorius su nuolatine aktyvia apkrova yra nepraktiškas.
Geriausias variantas yra variklis be šepetėlių . Jame rotorius su magnetais sukasi erdvėje tarp statoriaus apvijų. Apvijos pačios lieka nejudančios, joms nereikia stumdomų kontaktų. Tokio paprasto sprendimo dėka įrenginys gali veikti dešimtmečius - svarbu tik kartą per sezoną arba kas pusmetį sutepti variklio guolius, kurie yra atsakingi už tobulą, be atotrūkio rotoriaus sukimąsi. Beveik kiekviename „pasidaryk pats“namuose galima rasti populiarių sprendimų, pagrįstų bešepetėliu varikliu - asinchroniniu arba žingsniniu.
Asinchroninis variklis naudojamas elektriniuose įrankiuose, pavyzdžiui, šlifavimo staklėse . Steperį galima rasti įvairiuose įrenginiuose - nuo dviračio variklio rato iki mechaninio spausdintuvo ar diskų įrenginio.
Kintamo šepečio variklis, naudojamas rotaciniuose plaktukuose, šlifuokliuose, atsuktuvuose, dėlionėse ir elektrinėse obliavimo staklėse, išsiskiria . Jų trūkumas yra būtinybė pašalinti šepečius ir rotoriaus kiaurymę neodimio magnetams. Dėl to iš aktyvių apvijų lieka tik statoriaus apvija - rotoriaus apvija visiškai pašalinama.
Vėjo jėgainės sraigtas gali būti pagamintas iš plastikinių kanalizacijos vamzdžių, PET butelių ir panašių perdirbamų medžiagų. Kuo jis lengvesnis ir stipresnis, tuo mažiau vėjo jėgų reikės jo išvynioti.
Vėjo generatoriui, pagamintam iš ventiliatoriaus, reikės neodimio magnetų rotoriaus kiaurymės . Buitinio ventiliatoriaus variklio konstrukcija nėra skirta elektros srovei priimti sukant rotorių. Kompiuterio aušintuvas (lusto aušintuvas) - kompiuterio ar nešiojamojo kompiuterio sistemos bloko ventiliatorius - patenka į tą patį pakeitimą.
Traktorius ar automobilio generatorius naudoja papildomą lauko apviją, kurią maitina pačios mašinos akumuliatorius . Kad generatorius, pavyzdžiui, sukurtų 135 amperų kintamąją srovę, kurios įtampa yra 15 voltų, rotoriaus sužadinimo apvija, įjungus uždegimą, sunaudoja 3 amperų nuolatinę srovę, kurios įtampa yra 12, 6–14 V Pagrindinis generatoriaus energijos šaltinis vis dar yra benzino, dyzelino arba metano / propano vidaus degimo variklio alkūninis velenas. Traktoriui ar automobilio generatoriui reikės pašalinti lauko apviją ir vietoj jų sumontuoti neodimio magnetus.
Ko reikia?
Dažniausias variantas yra naudoti skalbimo mašinos variklį naminiam generatoriui . Jei senos „skalbimo mašinos“nėra, tokį variklį galite rasti buitinės rinkos šiukšlių parduotuvėse, artimiausiame buitinių prietaisų aptarnavimo centre arba specializuotoje parduotuvėje. Užsakyti tokį variklį iš Kinijos nėra problema.
Iš esmės skalbyklėse naudojamas asinchroninis variklis be šepetėlių.
Tiek nauji, tiek naudoti, veiks ilgai. 200 vatų galios galima lengvai konvertuoti į kilovatus ar daugiau.
Medžiagos (redaguoti)
Norėdami surinkti generatorių, be variklio, jums reikia:
- 20, 10 ir 5 mm dydžio neodimio magnetai (iš viso 32);
- lygintuvo diodai arba diodinis tiltas, kurio srovė yra dešimtys amperų (laikykitės dvigubo galios rezervo taisyklės);
- epoksidiniai klijai;
- šaltas suvirinimas;
- švitrinis popierius;
- skarda iš skardinės šono.
Magnetai internetu užsakomi iš Kinijos.
Įrankiai
Šie įrankiai pagreitins gamybos procesą:
- tekinimo staklės;
- žirklės;
- atsuktuvas su purkštukais;
- replės.
Jei nėra tekinimo staklių, kreipkitės į draugą, kuris žino, kaip dirbti su tokia tekinimo staklėmis.
Schemos ir brėžiniai
Generatorius kaip įtaisas generuoja kintamąją srovę, kuri turi būti paversta nuolatine srove, iki reikiamos įtampos vertės. Jei variklio generatorius sukuria, tarkime, 40 voltų, mažai tikėtina, kad tai bus tinkama daugumos buitinės elektronikos, naudojančios 5 arba 12 voltų nuolatinės srovės arba 127/220 voltų kintamosios srovės, vertė.
Viso įrenginio schema, įrodyta laiko ir milijonų vartotojų, apima lygintuvą, valdiklį, bateriją ir keitiklį . Automobilio baterija, kurios talpa yra 55–300 ampervalandžių, naudojama kaip buferinė saugomos energijos saugykla. Jo darbinė įtampa yra 10, 9-14, 4 V su cikliniu įkrovimu (pilnas įkrovimo-iškrovimo ciklas) ir 12, 6-13, 65 su buferiu (dalijamas, dozuojamas, kai reikia įkrauti iš dalies išsikrovusią bateriją).
Pavyzdžiui, tas pats 40 voltų valdiklis konvertuoja į 15. Jo efektyvumas voltų srovės stipryje svyruoja nuo 80 iki 95%, neįskaitant lygintuvo nuostolių.
Trifazis generatorius turi didžiausią efektyvumą . -jo galia yra 50% didesnė nei vienfazės, ji ne vibruoja veikimo metu (vibracija atlaisvina konstrukciją, todėl ji trumpalaikė).
Kiekvienos fazės apvijos ritės kinta viena su kita ir yra sujungtos nuosekliai - kaip magnetų poliai, viena iš pusių nukreipta į ritinius.
Inverterio užduotis yra konvertuoti pastovią maždaug 12 voltų įtampą, paimtą iš akumuliatoriaus, į maždaug 220 kintamąją įtampą.
Šiuolaikiniai buitiniai prietaisai ir elektronika gali veikti nuo 110 voltų (Amerikos standartas buitiniams tinklams) iki 250 - nerekomenduojama daugiau duoti tinklo prietaisams ir įrenginiams. Visi keitikliai yra impulsiniai, palyginti su linijiniais, jų šilumos nuostoliai yra daug mažesni.
Gamybos etapai
Norėdami pakeisti indukcinio variklio konstrukciją, atlikite šiuos veiksmus
- Išardykite variklį ir išimkite rotorių.
- Nuimkite plokštes nuo rotoriaus armatūros. Nupjaukite juos iki 2 mm gylio.
- Padarykite magnetams iki 5 mm gylio griovelius.
- Pažymėkite skardos juostelę magnetams. Jie turėtų būti vienodai išdėstyti vienas nuo kito - tai padės išvengti nereikalingo įrenginio galios praradimo.
- Pritvirtinkite juos prie šios skardos juostelės super klijais. Pritvirtinkite juostelę magnetais ant inkaro.
- Tarpą tarp magnetų užpildykite šaltu suvirinimu arba epoksidiniais klijais.
- Pašalinkite rotoriaus įbrėžimus ir nelygumus švitriniu popieriumi.
- Patikrinkite ir prireikus pakeiskite variklio guolius ir varžtus.
Surinkite variklio generatorių. Įrenginys yra paruoštas tolesniam diegimui. Norėdami patikrinti prietaisą, prispauskite jo veleną gręžtuvo arba atsuktuvo griebtuve ir pagreitinkite iki 1000 aps./min.
Įtampa apvijos galuose nuo 110 voltų gali būti laikoma tinkama.
Esant mažesnei vertei, klaida slypi netolygiame magnetų kaitaliojime bet kuriame armatūros sukimosi apskritimo taške.
Norėdami surinkti vėjo jėgainę, atlikite šiuos veiksmus
- Iškirpkite vienodus gabalus iš 11-16 cm skersmens PVC vamzdžio, atitinkančio būsimų ašmenų ilgį.
- Ant kiekvieno segmento nubrėžkite savavališką liniją ir atsitraukite nuo jos iš abiejų pusių 22 mm. Atitinkamai vieno peilio plotis sieks 44 mm. Pakartokite šį veiksmą priešingame linijos segmento gale.
- Tiesiai sujunkite kraštutinius taškus vienoje centrinės linijos pusėje.
- Kitoje pusėje nubrėžkite būsimo peilio kontūrus.
- Iškirpkite gautą ašmenį ir suapvalinkite jo laisvą galą galanddami. Pakartokite aukščiau nurodytus veiksmus likusiems peiliams.
- Pritvirtinkite peilius prie stebulės, naudodami įvorės adapterį. Varžtai su veržlėmis ir spyruoklinėmis poveržlėmis tinka kaip tvirtinimo detalės. Kiekvieno ašmenų plotis per visą ilgį svyruoja nuo 44 iki 88 mm.
To pakanka, kad vėjas suktų sparnuotę 3 m / s greičiu. Gauta konstrukcija turi būti subalansuota - teisingas balansavimas neleis susidaryti akliesiems taškams, kurie sulėtina generatorių sukantis sraigtui.
Variklio generatorių su sumontuotu darbaračiu galima įdėti į apsauginę movą, apsaugančią ją nuo atmosferos kritulių. Likus sausam bet kokiomis oro sąlygomis, apsaugotas nuo lietaus ir sniego, generatorius tarnaus ilgus metus. Norėdami surinkti apsaugą, atlikite šiuos veiksmus:
- vamzdyje, kurio skersmuo 7,5 cm, išpjaukite išilginį 2 cm pločio griovelį;
- nupjaukite vamzdžio galą 45 laipsnių kampu;
- įdėkite variklio generatorių su sraigtu į šį vamzdelį ir pritvirtinkite prie jo.
Laisvas variklio sukimasis reikalauja rutulinio guolio pasukamos jungties, panašios į buitinį ventiliatorių . Jis gali be galo pasisukti į bet kurią pusę.
Kad kabelis, kurio pagalba pašalinamos statoriaus apvijoje sukeltos srovės, nevyniotų ir nesisuktų, jungtis vyryje turi būti stumdoma, tačiau užtikrinanti patikimą, stabilų elektros variklio generatoriaus kontaktą su toliau esantys grandinės funkciniai vienetai.
Geriausius kontaktus suteiks auksu padengti terminalai, paimti iš bet kokios senosios technologijos.
Šepetėlio ir grafito kontakto naudojimas yra nepagrįstas - grafito elektrinė varža yra maždaug didesne nei aliuminio ir plieno, o įrenginio galia pastebimai sumažės. Lankstas sumontuotas ant pagrindo, pagaminto iš formos vamzdžio gabalo. Po surinkimo jie patikrina, ar susidaręs sukamasis mechanizmas nėra įstrigęs, nesisuka ir ar kabelis nenudilęs.
Užtikrinant slankiojantį kontaktą ir laisvą konstrukcijos sukimąsi vėjo kryptimi, ant papildomo išorinio variklio korpuso pritvirtinamas kotas, pagamintas, pavyzdžiui, iš plastikinio vandens vamzdžio ir lakštinio plastiko arba aliuminio gabalo.
Apvalus arba profilinis vamzdis naudojamas kaip atrama, kurio vienas galas yra išbetonuotas žemėje - ne mažiau kaip metras. Kad laikui bėgant atmušimas neatsirastų nuo uragano, jis papildytas trimis ar šešiomis strijomis, susiliejančiomis centre tuo pačiu kampu ir nukreiptomis skirtingomis kryptimis.
Užbaigus variklio generatoriaus dalies surinkimą, prireikus šalia variklio sumontuojamas diodinis lygintuvas . Srovės nuostolius laiduose galima žymiai sumažinti, naudojant greta esantį transformatorių, esantį šalia generatoriaus - kaip linijose, perduodančiose pramoninę elektros energiją dideliais atstumais.
Įkrovimo valdiklis, akumuliatorius ir keitiklis pateikiami toliau pagal schemą. Vėjo jėgainė yra visiškai surinkta ir paruošta darbui.
Rekomendacijos
Namuose pagamintas vėjo malūnas privačiam namui generuoja pastovią arba kintančią kelių dešimčių voltų įtampą, o tai kelia didesnį pavojų žmogui. Srovės įtampos kontaktai ir laidai turi būti patikimai izoliuoti - lietaus vanduo yra parūgštinta aplinka, gerai laidanti elektros srovę.
Darbas su tekinimo staklėmis ar šlifuokliu atliekamas apsauginiais akiniais ir pirštinėmis. Draudžiama surinkti grandinę, kai veikia vėjo jėgainė.
Vėjo energija yra nepastovi. Geriausias sprendimas būtų mažo greičio generatorius, turintis daugiau nei tuziną magnetų ir ritinių. Kuo daugiau ritinių, tuo apvijos viela turėtų būti storesnė . Per plona sekcija dėl bendros dešimties omų varžos kelis kartus sumažins naudingą generatoriaus galią. Rimtai apkrovai - pavyzdžiui, iš elektrinės viryklės ar skalbimo mašinos - esant 220 voltų srovei iki 10 A.
Namų generatoriaus konstrukcija, nebent būtų naudojamas konvertuotas variklis elektros energijai gaminti, turėtų būti visiškai plokščia ir simetriška . Prieš montuodami ritinius ir magnetus, pats „suktukas“turi būti centre. Nesvarbu, kas naudojama - išmestas kompaktinis diskas ar naminė miniatiūrinė vėjo malūno kopija, menkiausias disbalansas jau yra nepriimtinas.
Stenkitės pasiekti minimalų triukšmą - idealiu atveju jo neturėtų būti . Jei jūsų įrenginys, kuris nėra tepamas guolių vietoje, skundžiamas dėl nuolatinio girgždėjimo ir beldimosi sukantis, toks skundas gali sukelti problemų su įstatymais, ypač naktį. Likusios priežastys teigti, kad esate vėjo jėgainės savininkas, yra nereikšmingos - vėjo jėgainės yra visiškai teisėtos, nes šio prietaiso savininkas su juo negamina elektros energijos, kaip tai daroma Europoje ir Amerikoje.
Montavimas neturėtų būti per aukštas - virš stulpų, kuriais eina elektros linijos . Kiekviename mieste, vasarnamyje ar kaimo gyvenvietėje yra ribojamas statomų konstrukcijų aukštis.
Pavyzdžiui, norint aprūpinti korinio ryšio bazinę stotį 40 metrų bokštu, reikia vyriausybės reguliavimo institucijų leidimų ir audito. Tas pats pasakytina apie vėjo jėgaines.
Teisingai ir itin atsakingai, vėjo generatoriaus pagalba artėdamas prie problemos sprendimo su elektra, vartotojas atsikratys prastovų, susijusių su elektros energijos tiekimo nutraukimu. Visada geriau būti iniciatyviam - laikantis įstatymų - nei laukti metų, kol valdžios institucijos žada.
Rekomenduojamas:
Vėjo Generatorius Iš Automobilių Generatoriaus: Kaip Savo Rankomis Padaryti „vėjo Jėgainę“nekeičiant? Namų Vėjo Generatoriaus Schema
Automobilio generatoriaus vėjo generatorius yra vienas populiariausių liaudies meistrų prietaisų. Ar norite sužinoti, kaip padaryti vėjo malūną savo rankomis be pakeitimų? Perskaitykite mūsų straipsnį
Osmanas „pasidaryk Pats“iš Plastikinių Butelių: Kaip Pasigaminti Pufą Iš Plastikinių 5 Litrų Ir Kitų Butelių? Žingsnis Po žingsnio Schema Pradedantiesiems
Labai lengva savo rankomis pasigaminti stilingą osmaną, pagamintą iš plastikinių butelių. Kaip išsirinkti butelius? Kaip juos sujungti? Kaip pasirinkti tokio neįprasto baldo apmušalus ir dekorą?
„Pasidaryk Pats“oro Kondicionierius Namuose: Kaip Iš Ventiliatoriaus Pasigaminti Naminį Oro Kondicionierių Namams? Kaip Pasigaminti Save Iš šaldytuvo?
Norint sukurti komfortą kambaryje, reikalingas oro kondicionierius. Tai priklauso prieinamai technikai, tačiau vis tiek galite sutaupyti pirkdami, jei patys pasidarysite oro kondicionierių namuose. Kaip patiems pasidaryti tokį prietaisą? Ko tam reikia?
Variklio Prijungimas Iš Skalbimo Mašinos: Kaip Prijungti Variklį Iš Automatinės Mašinos Prie 220 Voltų Lizdo? Elektros Variklio Paleidimo Schema Ir Kontaktas
Kaip savarankiškai prijungti elektros variklį prie įprasto 220 V elektros tinklo iš senos, netinkamos automatinės skalbimo mašinos? Kokie yra elektros variklių tipai ir kuo jie skiriasi? Kur galima kreiptis ir ką naudoti elektros varikliui ekonominiais tikslais?
Diskinis Diskinis Pjūklas Iš Skalbimo Mašinos Variklio: Kaip Iš Automatinio Mašinos Variklio Pagaminti Diskinį Pjūklą?
Diskinis pjūklas visada naudingas ūkyje. Tačiau nebūtina įsigyti prietaiso iš parduotuvės. Kaip savo rankomis surinkti apskritimą iš skalbimo mašinos variklio? Kaip padaryti diskinį pjūklą iš automatinio mašinos variklio?
