Выбор генератора для домашней ветроэлектростанции. Генератор для ветряка
Генератор для ветрогенератора, часть 1, расчёты
Расчёт дискового аксиального генератора должен начинаться с чертежей, чтобы понять какой диаметр дисков нужен, какие размеры катушек, и какого диаметра заливать смолой статор генератора. Без рисования ничего не получится, а рисовать можно хоть на бумаге (вспомнив уроки геометрии), или на компьютере. Но потом всё равно придётся рисовать на фанере, чтобы точно разместить катушки перед заливкой статора.
Все размеры генератора строятся исходя из размеров магнитов. Я купил 16 магнитов размером 50×30×10 мм, магниты дорогие, поэтому денег хватило только на 16 штук. Вкратце скажу что прямоугольные магниты лучше чем круглые, и чем крупнее магниты, тем потом легче делать катушки, так-как и катушки тогда тоже будут по размерам крупнее. Генератор трёхфазный, по этому если магнитов 16шт, то будет по 8 шт на дисках, а катушек 12шт,
Расчёт диаметра дисков генератора
Оптимальное расположение магнитов по кругу должно быть с расстоянием между магнитами равным половине ширины магнитов. У меня магниты 50×30×10 мм. Ширина магнитов 30 мм, прибавляем половину ширины (30+15=45 мм), и умножаем на 8 магнитов, и делим на π(3.14). Внутренний диаметр по магнитам (30+15*8:π= 114.5 мм) равен 114мм. Чтобы узнать внешний диаметр нужно прибавить высоту магнитов, у меня высота магнитов 50 мм. Значит (114+50+50=214 мм). Теперь я знаю диаметр дисков, я сделаю диски диаметром не 214 мм, а 220 мм, добавлю 6мм в диаметре.Для примера: если вы хотите например поставить по 12 магнитов на дисках, а магниты размером 40×40×10 мм, то тогда получится (40+20*12:π+40+40) диаметр 309мм. Или если магниты 45*25*8 мм, то (45+22,5*12:π+45+45) диаметр дисков получится 347 мм. В общем не важно какие по размерам магниты, и их число по кругу, диаметр дисков строится от ширины магнитов, и расстояния между магнитами должно быть равным половине ширины магнитов.
У меня получилось вот так, я рисовал не на бумаге, а в планшете. Потом снова придётся рисовать уже на реальных дисках. Я думаю проблем с разметкой на дисках быть не должно, размечается диск на секторы, в моём случае на 8 секторов, и наклеиваем магниты.
>
Расчёт размеров статора и катушек
Теперь вычислим размеры статора и катушек. Так-как у нас внешний диаметр по магнитам 214мм, то рисуем круг диаметром 214мм. Высота магнитов 50 мм, значит (214-50-50=114 мм), рисуем второй круг внутри первого диаметром 114мм. Катушек у нас должно быть 12 штук, значит делим круг на 13 секторов, это по 30° на сектор.В каждый сектор должна поместится катушка, при этом внутреннее отверстие катушки по высоте должно быть равно высоте магнита, то-есть 50 мм. А внешняя высота будет зависеть от ширины намотки катушки, А ширина катушки должна быть равна размерам сектора. Ниже на рисунке я думаю всё понятно.
Катушки треугольной формы будут лучше, так-как чем прямей витки тем выше эффективность катушки.
>
Расчёт катушек сколько поместится витков провода
Теперь когда нам известны размеры катушек тот можно подумать каким проводом мотать катушки и сколько витков поместится. Если магниты шириной 10мм, то статор должен быть по ширине 8 м, так-как расстояние между магнитами на противоположных дисках должно быть 10 мм. Но я хочу сделать статор толщиной 10 мм, а расстояние между магнитами получится тогда 12 мм. Статор толщиной 10 мм, и по 1мм это зазор между статором и магнитами.Ширина борта катушки у меня получилась 14 мм, можно сделать и меньше, можно чуть больше уменьшив внутреннее отверстие катушки. Я выбрал оптимально 14 мм. Если мотать проводом диаметром 1 мм, то поместится ровно 14 витков по ширине борта катушки. Толщина статора 10 мм, значит и толщина катушки 10 мм, но так как провод начала катушки выходит сбоку, то он съедает 1мм, и остаётся 9 мм. Таким образом размеры под витки провода 14*9мм, это 126 витков.
Если провод будет например 1,5 мм в диаметре, то поместится (14:1.5=9.3), (9:1.5=6), (6*9=45) 45 витков. Думаю с этим понятно, есть площадь, а сколько витков поместится зависит от диаметра провода.
>
Расчёт Напряжения, сопротивления, и мощности генератора
Напряжение генератора зависит от магнитной индукции магнитов (Тл), скорости движения магнитов, количества витков в катушках, и длины активного проводника. Напряжение или будет правильней - ЭДС (электродвижущая сила) зависит от магнитной индукции магнитов. Неодимовые магниты имеют индукцию на поверхности магнита 1.2-1.6 Тесла. Но какая индукция будет в зазоре между магнитами мы не можем знать, если у нас нет измерителя. Поэтому при расчёте генератора если расстояние между магнитами равно ширине магнитов, то магнитную индукцию магнитов можно брать как 0.8-1 Тл. Ели магниты марки N35 то 0.8Тл, если N52 то 1Тл, но в реальном генераторе может быть всё не так.Если расстояние больше то понятно что магнитная индукция в зазоре будет ниже, ну а если ближе то выше. Магнитная индукция магнитов нужна при расчёте напряжения генератора. Формула расчёта ЭДС генератора выглядит так:
Формула E=B*V*L где:
(B) - я буду брать как 0.8 Тл, так как мгниты у маня толщиной 10мм, а зазор между магнитами 12 мм, если будет больше то хорошо,а так будем исходить из меньшего.
(V) - скорость движения магнитов зависит от длины окружности, по которой они описывают круг за один оборот. В с лучае с дисковым генераторам окружность берётся по середине магнитов. У нас как мы помним внешний диаметр по магнитам 214 мм, значит по середине магнита диаметр будет (214-2,5-2,5=209 мм). Чтобы узнать длину окружности воспользуемся формулой 2*πr^2 2*(3.14*(104*104)=339 мм), то есть 0.34 метра.
(L) - Активная длина проводника это та часть, которая попадает под магнит. У меня магнит по высоте 50 мм, значит активная длина 50 мм, или 0.05 метра.
Теперь соберём полученные цифры, (0.8*0.34*0.05=0.0136V), напряжение одного витка у нас получилось 0.0136V. В катушках у нас по 126, а катушек в одной фазе 4, значит (0.0136*126*4=6.8V). Таким образом напряжение одной фазы генератора при 60об/м будет 6.8 вольта. При соединении фаз звездой напряжение возрастёт в 1.7 раза,и составит 11.5 вольт. Напряжение линейно зависит от скорости движения магнитов, по этому если увеличить скорость в 5 раз, то и напряжение увеличится в 5 раз, если в 10 раз увеличить скорость, то напряжение увеличится в 10 раз. Например при 600 об/м напряжение составит 115 вольт, а при 300 об/м 57.5 вольт.
Сопротивление фазы генератора рассчитывается очень просто, нужно вычислить общую длину медного провода в фазе. У меня средняя длинна витка в катушках равна примерно 0.16 метра, значит (0.16*126*4=80.64 м). В фазе 80.64 метра провода, провод диаметром 1 мм, сопротивление одного метра провода сечением 1 мм равно 0,0224 Ом. Значит (80.64*0.0224=1.8 Ом). Сопротивление проводов различного диаметра можно посмотреть здесь Таблица сопротивлений медного провода
Расчёт мощности генератора
Теперь зная напряжение генератора, и сопротивление обмотки можно вычислить мощность генератора при разных оборотах. Напряжение генератора будет проседать до напряжения аккумулятора, а сила тока при просадке напряжения будет зависеть от сопротивления обмотки генератора. Например при 300 об/м напряжение генератора соединённого звездой 57.5 вольт, отнимем напряжение аккумулятора (13V), тогда (57-13=44V). То-есть при 300 об/м напряжение генератора при заряде акб просядет на 44 вольта. А ток заряда заряда АКБ зависит от сопротивления обмоток. При соединении звездой сопротивление увеличивается в два раза от сопротивления одной фазы, по-этому сопротивление (1.8*2=3.6 Ом). Теперь делим 44 на 3.6 и получим (44:3.6=12.2А). В итоге при 300 об/м ток зарядки АКБ составит 12.2А, а мощность (12.2*13=158 ватт).Вот так можно вычислить мощность на любых оборотах. Но нужно ещё помнить про КПД генератора, чем больше просадка напряжения тем ниже КПД. При садке напряжения на треть КПД около 80%, а дальше он только ухудшается. Это нужно помнить при расчёте винта, чтобы подобрать правильно мощность винта, чтобы она соответствовала мощности генератора.
У меня получилась вот такая картина по мощности генератора соединённого звездой.
Начало заряда при 70 об/м 13,7 вольта. обороты/напряжение ХХ/ток заряда/мощность
60/11,5//0/0/ 120/23/2,7/36 180/34/6/77 240/46/9/120 300/57/12/160 360/69/15/202 420/80/19/243 480/92/22/285 540/103/25/326 600/115/28/368
В итоге при соединении звездой мощность не впечатлила, и слишком рано начинается зарядка АКБ. Быстроходный винт подобрать не получается, а с тихоходным обороты получаются низкие. Вообще вот когда вы рассчитаете мощность генератора, только после этого нужно подбирать винт. Винт нужно смотреть в программе, смотреть на мощность винта, его обороты, быстроходность, КИЭВ, и подгонять под генератор.
Этот генератор будет работать на АКБ 24 гораздо лучше при соединении фаз звездой, на я собираюсь заряжать 12в АКБ, по-этому придётся генератор соединить треугольником. При этом сопротивление генератора станет равно фазному, это 1.8 Ом, и напряжение станет равно напряжению одной фазы, то-есть 6.8 вольт.
Значит начало заряда при 120 об/м, обороты/напряжение ХХ/ток заряда/мощность 120/13.6/0/0 180/20/4/53 240/27/7.8/102 300/34/11.6/151 360/41/15.5/200 420/47/19/249 480/54/23/300 540/61/27/350 600/68/30/400
Расчёт винта для ветрогенератора
Теперь когда параметры будущего генератора известны можно рассчитать винт для него. В программе по расчёту лопастей из ПВХ труб я прикинул винт диаметром 2,6 метра, с быстроходностью Z7. Я долго подгонял размеры винта, и размеры лопастей чтобы и зарядка начиналась как можно раньше, и чтобы винт был максимально эффективен в широком диапазоне.Начало зарядки акб у меня получилось при 2,5 м/с. При 4 м/с мощность ветрогенератора составит 50-55 ватт, при этом мощность винта при 180 об/м составит 75 ватт. Запас по мощности это на КПД генератора. При 5 м/с мощность ветрогенератора составит около 100 ватт. А при 6 м/с будет уже 200 ватт, и винт будет иметь максимальный КИЭВ 0.45, обороты при этом 300-310 об/м. При 10 м/с с падением КИЭВ до 0.27 винт сможет раскрутить генератор до 600-650 об/м. Мощность у винта при этом будет около 850 ватт, а генератор сможет дать около 500 ватт мощности.
В общем с этим винтом ветрогенератор получится мощностью 500 ватт при 10 м/с, и максимальная эффективность будет при ветре 5-7 м/с. При этом работать ветряк будет с 2,5 м/с. Стартовый момент таких быстроходных лопастей очень низкий, всего 0.13 Нм, но так-как генератор не имеет залипания я думаю проблем со стартом не будет, и ветряк будет запускаться с 2-3м/с.
Ниже скриншоты из программы по расчёту лопастей. Первый это основные данные винта, а второй это данные для вырезания лопасти из трубы.
> >
При подборе винта для генератора нужно понимать что у винта есть быстроходность, обороты, и КИЭВ, который изменяется. Например Я сначало взял винт диаметром 3 метра, посмотрел и понял что у винта не хватает оборотов при хорошем КИЭВ. Если увеличивать быстроходность то КИЭВ резко падает, а при среднем и сильном ветре у вита перебор по мощности так-как он не может крутить генератор быстро. То-есть несоответствие мощности винта и генератора, от этого общий КПД ветрогенератора очень низкий.
Тогда я стал уменьшать диаметр сначала добившись чтобы при ветре 3-4 м/с мощность генератора и винта была одинаковой. Я уменьшил винт до 2,4 метра, и поставил 5 лопастей. При слабом ветре 3-4 м/с стало не плохо, КИЭВ 0,45, но оборотов маловато. Тогда я оставил три лопасти и поднял диаметр до 2.6 метра. При этом я получил и хороший показатель на ветре 3-4 м/с с оборотами при этом ветре 120-180 с КИЭВ 0,35-0,40. И максимальная эффективность достигается при 6 м/с с КИЭВ 0,45. При этом винт максимально быстроходный, и так-сказать тяговитый в широком диапазоне ветра, и быстроходности.
Если бы я сделал тихоходный пяти-лопастной винт, то я бы получал на 30% меньше энергии в сравнении с этим трёх-лопастным. Шести-лопастной дал бы результат ещё, так-как у него обороты в два раза ниже чем у трёх-лопастного. По-этому я отказался от тихоходных винтов, что я зря такие деньги потратил на магниты, провод и прочее, чтобы потом получать намного меньше чем это возможно.
Хотя если сделать двухлопастной винт, ро можно ещё на 30% увеличить обороты и мощность ветрогенератора. Но тогда придется делать всё очень точно и сбалансировано, иначе будут вибрации при работе, что очень не приятно. Также двух и однолопастные винты сильно "колбасит" при разворотах, и это тоже неприятно. По-это трёхлопастной винт это оптимально для ветрогенератора, что в принципе давно определили производители.
Следующий этап это по имеющимся размерам сделать чертежи деталей генератора, об этом в следующей части... Чертежи деталей для генератора
e-veterok.ru
Как выбрать генератор для домашней ветроэлектростанции
Генератор переменного тока от автомобиля для ветроэлектростанцииДостоинства: дешевый, легко найти, уже собран.
Недостатки: требуется высокая скорость вращения - поэтому требуется дополнительно зубчатая передача или шкив, небольшой выход энергии, токосъемник требует постоянного техобслуживания.
Пригодность для ветроэлектростанции: низкая.Главная проблема при использовании автомобильных генераторов для ветряков – то, что они разработаны для слишком высоких скоростей - для получения ветряной энергии приходится выполнить множество значительных модификаций. Даже маленькая и работающая на сравнительно быстрых оборотах ветряная мельница требует скорости 600 об/мин, что даже близко нельзя назвать достаточным для автомобильного генератора. Это значит, что придется использовать зубчатые передачи или шкивы, чтобы большая часть энергии тратилась на вращение.
Стандартный автомобильный генератор электромагнитный – то есть часть вырабатываемой энергии должна быть послана на якорь через щетки и токосъемники, чтобы создать магнитное поле. Генератор, который использует электричество для возникновения поля, менее эффективный и более сложный. Тем не менее, его проще регулировать, так как магнитный поток может быть изменен настройкой мощности поля.Кроме того, щетки и токосъемники имеют тенденцию изнашиваться, требуя постоянного ухода.
Генератор также может быть перемотан для выработки энергии на более низких скоростях. Это возможно путем замены существующих витков статора более частыми витками из более тонкой легированной стали.
| Показатели | Генераторы автомобильные | |||
| Марка генератора | ГБФ-4600 | ГБФ-4501 | ГМ-71 | Г-28 |
| Установлен на машине | ЗИС-5 ЯГ-б ЯС-3 | ГАЗ-А ГАЗ-АА ГАЗ-ММ | ГАЗ-Ml ГАЗ-М415 ГАЗ-67 | „Москвич" |
| Мощность (ватт) | 80 | 80 | 100 | 100 |
| Номинальное напряжение (вольт) | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Наибольшая сила тока нагрузки (ампер) | 11 | 10 | 14 | 17 |
| Направление вращения | Правое | Правое | Правое | Правое |
| Сила тока генератора при работе электродвигателем (ампер) | 7 | 7 | 7 | 6,5 |
| Число оборотов, при котором может быть отдана полная мощность (в нагретом состоянии) (об/мин) | 1900 | 1900 | 2200 | 3300 |
| Число оборотов, при котором начинается зарядка аккумуляторов (об/мин) | 1200 | 1200 | 1400 | 2000 |
| Вес генератора (кг) | 8,5 | 7,3 | 7,4 | 6,0 |
| Показатели | Генераторы тракторные | ||||||
| Марка генератора | Г-066 | ГБТ-4541 ГБТ-4692 Г-45 | ГАУ-4101 ГАУ-4684 | Г-20 | Г-15 | ГА-4630 | ГА-150 |
| Установлен на машине | С-80 | СХТЗ-НАТИ СХТЗ КД-36;У-1 У-2 | С-60 С-65 СГ-65 |
|
| СТЗ-ХТЗ |
|
| Мощность (ватт) | 250 | 65 | 100 | 220 | 150 | 250 | 500 |
| Номинальное напряжение (вольт) | 12 | 6 | 6 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Наибольшая сила тока нагрузки (ампер) | 20 | 10 | 10 | 18 | 13 | 20 | 25 |
| Направление вращения | Левое | Левое | 4101 - правое4684 - левое | Правое | Правое | Правое | Правое |
| Сила тока генератора при работе электродвигателем (ампер) | 7 | 6,5 | 5,7 | 7 | 5 | 10 | 15 |
| Число оборотов, при котором может быть отдана полная мощность (в нагретом состоянии) (об/мин) | 950 | 1150 | 800 | 900 | 1200 | 1300 | 2600 |
| Число оборотов, при котором начинается зарядка аккумуляторов (об/мин) | 550 | 650 | 450 | 550 | 800 | 800 | 1500 |
| Вес генератора (кг) | 22,3 | 7,5 | 10,5 | 12,5 | 14 | 22 | 25 |
Ранее было описано как сделать домашнюю ветроэлектростанцию (ветряк) и небольшую походную ветроэлектростанцию
Самодельный генератор с постоянными магнитами для ветроэлектростанции
Недостатки: трудоемкий, сложный проект, требующий обработки на токарном станке.
Пригодность для ветроэлектростанции: хорошая.
Многочисленные эксперименты показали, что самодельный генератор с постоянными магнитами является наиболее мощным и экономным решением для ветрогенератора. Он способен отлично работать на низких скоростях вращения, на высоких же скоростях он буквально выдает амперы благодаря своей эффективности. Наиболее часто самодельные генераторы производятся из тормозных дисков от Volvo, так как они очень прочные и имеют встроенные упорные подшипники. Так как такой генератор производит переменный ток, требуется выпрямитель для преобразования его в постоянный и последующей зарядки батареи.
Наилучшие результаты показывает трехфазный генератор, однако его сложнее построить, чем однофазный, так что при построении генератора необходимо решить, сможете ли вы построить трехфазный или ограничитесь однофазным.
Генератор для ветряка 7 футов в диаметре выдает больше 60 А в 12-вольтную батарею, а это более 700 Вт. На пике мощности он может выдавать даже 100 А. Пока что это решение наиболее эффективно.
Конверсионный асинхронный генератор переменного тока для ветроэлектростанции
Достоинства: дешевый, легко найти, сравнительно легко переоборудовать, хорошая работа на низких оборотах.
Недостатки: результирующая мощность ограничена внутренним сопротивлением, неэффективен на высоких скоростях, требует обработки на токарном станке.
Пригодность для ветроэлектростанции: средняя.Обычный асинхронный электродвигатель, вырабатывающий переменный ток, может достаточно просто быть перестроен в генератор с постоянными магнитами. Эксперименты показывают, что получившийся генератор хорошо работает на очень низких скоростях, но быстро становится неэффективным на высоких скоростях.Асинхронный двигатель не имеет никаких проводов в сердечнике, только переменные пластины из алюминия и стали (снаружи они выглядят гладкими).
Если вы выдолбите желоба в центре сердечника и вставите туда постоянные магниты, электродвигатель станет генератором с постоянными магнитами.На практике такой генератор выдает около 10-20 А. Он очень быстро становится малоэффективным: при возрастании скорости ветра количество результирующих ампер возрастает незначительно, остальная же мощность тратится на нагрев самого генератора. Асинхронный электродвигатель обмотан слишком тонкой проволокой и не может поддерживать ток большой мощности.
Для того же ветряка диаметром 7 футов пиковая сила тока равна всего 25 А.Если вас устраивает небольшой ток при высоких скоростях ветра, асинхронный двигатель может оказаться хорошим решением. Рекомендуется выбирать трехфазный двигатель. Так как такой генератор производит переменный ток, требуется выпрямитель для преобразования его в постоянный и последующей зарядки батареи.
Генератор постоянного тока для ветроэлектростанции
Достоинства: простой и уже собранный, некоторые неплохо работают на низких оборотах.
Недостатки: прихотливый, большинство плохо работают на низких оборотах, очень сложно найти генератор достаточно большого размера, маленькие генераторы не могут выдавать большую мощность.
Пригодность для ветроэлектростанции: слабая.
Выбор генератора постоянного тока на первый взгляд кажется логичным, так как батарея заряжается именно постоянным током, и такой системе не потребуется преобразователь. На практике же генераторы постоянного тока даже близко не могут сравниться с генераторами переменного тока. Их щетки требуют постоянного наблюдения, а передающий механизм часто выходит из строя. Такие генераторы могу быть использованы как дополнение к генераторам постоянного тока и выдавать порядка 12 В, что эквивалентно 100-200 Вт. Это немного, но при желании может хватить для небольшого ветряка высотой 3-4 фута.
| Мощность, Вт | Диаметр ветроколеса при числе лопастей, м | |||||
| 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 16 | |
| 10 | 2 | 1,64 | 1,42 | 1,16 | 1 | 0,72 |
| 20 | 2,82 | 2,32 | 2 | 1,64 | 1,42 | 1 |
| 30 | 3,44 | 2,82 | 1,44 | 2 | 1,72 | 1,22 |
| 40 | 4 | 3,28 | 2,84 | 2,32 | 2 | 1,42 |
| 50 | 4,48 | 3,68 | 3,18 | 2,6 | 1,24 | 1,58 |
| 60 | 4,9 | 4 | 3,48 | 2,84 | 2,44 | 1,74 |
| 70 | 5,3 | 4,34 | 3,76 | 3,08 | 2,64 | 1,88 |
| 80 | 5,66 | 4,64 | 4 | 3,28 | 2,82 | 2 |
| 90 | 6 | 4,92 | 4,26 | 3,48 | 3 | 2,12 |
| 100 | 6,34 | 5,2 | 4,5 | 3,68 | 3,16 | 2,24 |
| 300 | 10,94 | 8,98 | 7,76 | 6,34 | 5,46 | 3,88 |
| 500 | 14 | 11,48 | 9,94 | 8,16 | 7 | 5 |
При подборе генератора электрического тока для ветроэлектростанции прежде всего нужно определить частоту вращения ветроколеса. Рассчитать частоту вращения ветроколеса W (при нагрузке) можно по формуле:
W=V/L*Z*60,L=π*D,
где V — скорость ветра, м/с; L — длинна окружности, м; D — диаметр ветроколеса; Z — показатель быстроходности ветроколеса (см. табл. 2).
| Число лопастей | Показатель быстроходности Z |
| 1 | 9 |
| 2 | 7 |
| 3 | 5 |
| 6 | 3 |
| 12 | 1,2 |
Если в эту формулу подставить данные для выбранного ветроколеса диаметром 2 м и 6 лопастями, то получим частоту вращения. Зависимость частоты от скорости ветра показано в табл. 3.
| Скорость ветра, м/с | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Число оборотов, об/мин | 29 | 57 | 86 | 115 | 143 | 172 | 201 | 229 | 258 | 287 | 315 | 344 |
Примем максимальную рабочую скорость ветра равной 7-8 м/с. При более сильном ветре работа ветрогенератора будет небезопасной и должна будет ограничиваться. Как мы уже определили, при скорости ветра 8 м/с максимальная мощность выбранной конструкции ветроэлектростанции будет равна 240 Вт, что соответствует частоте вращения ветроколеса 229 об/мин. Значит, нужно подобрать генератор с соответствующими характеристиками.
bazila.net
Генератор для ветряка своими руками и готовые генераторы для ветряка
Популярный и экологически чистый источник энергии для загородных участков и не только – генератор для ветряка. Ветряная мельница – одно из древнейших изобретений человечества – актуальна и сейчас.
Виды
Генераторы для ветряка различаются по размерам, конструкции и мощности.
Большие генераторы, на основе которых работают ветряные электростанции, генерируют мощность в сотни мегаватт. Одной такой станции достаточно, чтобы обеспечить электричеством целый поселок.
Видео «Ветряк из автомобильного генератора своими руками»:
Для использования на загородных участках, в подсобных хозяйствах и на частных фермах применяются ветряки меньшей мощности, до 100 киловатт. Поскольку работа генераторов непосредственным образом зависит от наличия ветра, их используют в качестве дополнительного источника электричества. Топливо не требуется, никаких затрат на эксплуатацию нет, а дармовая энергия есть – можно меньше платить за сетевое электричество.
Маломощные ветряки от двадцати до пятисот ватт удобно использовать для зарядки бытовых аккумуляторов.
По ориентации оси вращения ветряки делятся на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные генераторы в свою очередь делятся на два типа:
- ось параллельна движению воздушной массы;
- ось перпендикулярна движению воздушной массы.
Вертикальные мельницы от направления ветра не зависят. Конструктивно они проще горизонтальных ветряков. Их недостатки – меньшая мощность и необходимость установки на растяжках для устойчивости.
Горизонтальные мощнее, но у них должна быть предусмотрена возможность автоматической ориентировки в зависимости от направления ветра.
Из чего состоит ветрогенератор
Готовый и самодельный генератор для ветряка состоит из:
1. Ротор и подсоединенные к нему лопасти аэродинамической формы.
2. Коробка передач: для регулировки соотношения рабочих скоростей ротора и генератора. Редуктором оснащают только крупные промышленные установки, в бытовых моделях его нет.
3. Защитный кожух для электрических частей генератора.
4. Хвостовик.
5. Мачта для установки. Чаще применяется для горизонтальных конструкций, вертикальные ставят на земле. Мачта может быть с растяжками, без растяжек, поворотная с растяжками. В последнем варианте устройство может опускаться на землю, когда требуется профилактика или ремонт.
Видео «Генератор для ветряка своими руками из стиральной машины»:
У мачты есть еще одно важное свойство: с ее помощью регулируется высота установки. Чем выше, тем сильнее ветер и, следовательно, эффективнее генератор.
Рекомендации по установке
Маленькую ветряную станцию имеет смысл устанавливать в районе, где скорость ветра составляет в среднем 4 – 4,5 метра в секунду. При меньшей скорости установка будет работать неэффективно. Необходимые данные по своему району можно найти в справочниках или обратиться за консультацией в ближайший метеоцентр.
Внимание: скорость и направление ветра на вашем участке зависит также от окружающего ландшафта. Высокие дома, холмы, деревья – все это искажает общую картину. Необходимые измерения можно сделать специальным прибором, определяющим скорость ветра (анемометром).
Следующий момент – правильный выбор места размещения. Оно должно быть достаточно открытым: дома, деревья и т.д. – все это снизит эффективность ветряка. Здесь есть несколько нюансов:
Видео «Самодельный генератор для ветряка на 10 кВ»:
- ветряк нужно ставить не менее чем в двухстах метрах от ближайших домов, чтобы избежать претензий со стороны соседей;
- при выборе места следует учитывать характер окружающей растительности. Некоторые породы деревьев и кустарников отличаются высокой скоростью роста. Может так случиться, что через два-три года ваша личная станция окажется нефункциональной;
- лучше устанавливать генератор на вершине холма, в степи, у береговой линии. В местах, где маловероятно появление препятствий для движения ветра.
Даже при соблюдении всех условий при установке маломощного генератора не рекомендуется ожидать стабильных высоких результатов. Скорость ветра различается в зависимости от сезона, в том числе и в очень ветреных районах.
Делая генератор для ветряка своими руками и устанавливая его на высокой мачте необходимо получить разрешение от местной администрации, сделать громоотвод, обеспечить заземление и другие меры безопасности, предусмотренные для работы с электрооборудованием.
Статьи по теме:
prodompro.ru
Генератор для ветряка
Октябрь 31, 2016
1040 просмотров
Разнообразие предложений иногда ставит потребителя в затруднительное положение при подборе нужной модели. Существует несколько основных моментов, с которыми требуется ознакомиться для принятия правильного решения. Выбирая генератор для ветряка, важно знать особенности конструкции, эксплуатационные характеристики, специфику установки агрегата.
Конструктивные особенности и принцип рабочего процесса
Рассмотрим основные компоненты, входящие в состав ветрогенератора:
- Функцию трансформации энергии механического вида в электричество выполняет генератор. Подзарядка аккумуляторный батарей прямо пропорциональна скорости воздушного потока.
- На генераторный вал воздействуют лопатки агрегата, на которые воздействует ветер.
- Устройство для монтажа перовых двух частей – мачта. Устойчивость рабочего процесса и скорость агрегата напрямую зависят от высоты этого элемента.
Из деталей, выполняющих дополнительные функции, отметим:
- защита устройства, контроль положения лопастей и заряда батарей осуществляется при помощи контроллеров. Они также способствуют преобразованию переменного электричества в постоянное;
- приборы, используемые в периоды отсутствия ветра – аккумуляторные батареи. Здесь производится также стабилизация полученной энергии;
- параметры ветрового потока анализируются анемоскопами – приборами для переработки больших объемов электричества на мощных установках;
- объединение всех звеньев системы в единое целое выполняют регуляторы питания автоматического типа;
- переменный ток для потребительских нужд перерабатывается из постоянного инверторами.
Основные плюсы ветрогенераторов
Из преимуществ применения подобных агрегатов следует отметить:
- На выходе потребитель получает абсолютно чистую с экологической точки зрения, безопасную электроэнергию.
- Низкий уровень шума в эксплуатационном процессе.
- Большая экономия при оплате потребляемого электричества.
- Стоимость подобных приборов существенно меньше, чем цена на источники альтернативных вариантов.
Важный нюанс – параллельное использование с другими источниками и большой диапазон выбора в зависимости от специфики места установки. Для многих становится безальтернативным такой способ благодаря применению таких устройств на кораблях и яхтах.
Затраты на разовую покупку позволяют обеспечить себя надежным электроснабжением на протяжении 20 лет и более.
Советы специалистов для правильного выбора
- Несколько моментов требуют пристального внимания для того, чтобы приобрести модель с нужными характеристиками для конкретного объекта;
- функциональное назначение устройства и его номинальная мощность;
- скрупулезное изучение погодных условий в вашей климатической зоне;
- подсчитайте пиковую нагрузку, которая определяется суммарными показателями всех приборов потребления, работающих одновременно с ветряком;
- выбирайте аккумуляторы, способные обеспечить надежную подачу электричества при безветренной погоде;
- время, необходимое на полную зарядку батарей, зависит от особенностей рельефа местности и высоты установки. Если потребление происходит в непрерывном режиме, а ветер в вашем регионе обычно слабый, следует остановиться на более мощных моделях;
- количество батарей должно соответствовать возможностям ветряка полностью заряжать их. Не до конца заряженные аккумуляторы быстро изнашиваются и приходят в негодность.
Наиболее эффективной работа устройства будет при скорости ветра 5 м/с.
Что необходимо учитывать в ходе установки
Мощность энергопотребления дома – существенный параметр при установке ветряка. Рассчитывается несколько уровней потребления на основании счетов за последний год – от минимального до самого высокого.
Желательно использовать ветрогенератор как дополнение к топливному источнику энергии. Оцените уровень издаваемого при работе шума и степень необходимости в техническом обслуживании. Оптимальные параметры шума не должны вызывать дискомфорт у владельца и соседей по участку.
Процесс установки безредукторных моделей намного удобнее. Наличие в конструкции редуктора сопряжено с более хлопотливым монтажом, но зато устройство обладает повышенной мощностью и лучшими эксплуатационными характеристиками.
Генератор для ветряка своими руками
Остановимся на двух наиболее популярных конструкциях.
Роторный агрегат
Отличным подспорьем для обеспечения подсветки хозпостроек, сада и придомовой территории будет роторный вариант компактного генератора.
Устройство мощностью порядка 1,5 КВт изготавливается из таких комплектующих – генератор 12 V автомобильного типа, аккумулятор, преобразователь, кастрюля или ведро, реле зарядки автомобиля, выключатель 12 V, провода сечением 2,5 и 4 «квадрата», вольтметр, болты с метизами, два хомута.
Последовательность выполнения работ:
- Из емкости, после предварительной тщательной разметки, вырезаются лопасти с недорезами по центру каждого элемента.
- Болтовые отверстия высверливаются в шкиве и днище. Затем отгибаются лопасти с учетом направления вращения. Угол изгиба влияет на площадь, которая подвергается воздействию ветра.
- Готовую емкость с лопастями крепят болтами к шкиву. Хомутами конструкция крепится к мачте. Маркировка контактов, цвета проводки и схема записываются для правильного подключения.
- После подключения аккумулятора и установки преобразователя устройство готово к работе.
Аксиальная конструкция
- За основу берется обыкновенная автоступица с дисками тормозов.
Далее на диски ротора наклеивается 20 магнитов 25х8 мм. При другом количестве соблюдается пропорция полюс/магнит в соотношении 1:1 для однофазных агрегатов и 4:3 или 2:3 – для трехфазных. - Использовать лучше прямоугольные магниты по причине расположения магнитного поля по всей длине с чередованием полюсов.
- Затем производим наматывание катушек из расчета распределения 12 000 витков равномерно по всем катушкам.
- Изготовление статора имеет свою особенность – толщина этого элемента должна соответствовать такому же параметру магнитов.
При выборе размеров мачты и винта необходимо учитывать следующие факторы:
- Основание мачты необходимо забетонировать и обустроить крепление под возможность использовать ручную лебедку.
- Шестилопастный двухметровый винт изготавливается из ПВХ трубы диаметром 160 мм.
- Эти два варианта наиболее популярны среди владельцев частных домов.
jelektro.ru
Ветрогенератор с самодельным генератором фото статья
Как рассказывает Валерий Григорьевич - Живу я в небольшом городке Харьковской области, имею свой дом с небольшим участком земли. Сам я как говорит сосед - ходячий генератор идей, так как постоянно что-то переделываю, изобретаю и собираю из подручных материалов всякие полезные вещи в быту. В хозяйстве практически все сделано собственными руками.
Идея построить ветрогенератор для зарядки аккумулятора зародилась как-то сама сабой. Очень интересно было получать энергию от ветра, которую можно использовать с пользой для дома, например сделать автономное освещение двора или еще что.
В общем первые пробы начались с автогенератораторов, которые переделывались на постоянные магниты и перематывались, но залипание магнитов к железу статора мешало старту лопастей на малом ветру, поэтому с ними по большей части ничего хорошего не вышло.
После некоторого времени, проведённого в интернете и прочтения различной информации по ветрогенераторам решил попробовать сделать так называемый аксиальный генератор на неодимовых магнитах. В генераторе такого типа подкупала простота и понятность сборки, а так-же отсутствие залипания.
Когда наконец в голове созрела некоторая картина будущего генератора было решено приступить к сборки. Все началось с заказа неодимовых магнитов через интернет. Магниты заказал круглые 25*8мм 24 шт, по 12 на каждый диск.
Ступицу и диски по моим чертежам изготовил Кум. Для дисков в наличие оказался металл толщиной 20 мм, поэтому решили на станке снять лишнее. Толщину дисков сделали 7мм, при этом оставили бортики чтобы магниты были надежнее закреплены, а так-же удобно заливать потом магниты смолой. Диаметр дисков 15 см., так-же для наклейки магнитов диски на станке были поделены на 12 равных частей.
>
Для того чтобы не перепутать полюса при наклейке магнитов я из сначала маркером пометил. Магниты должны чередоваться полюсами на дисках, и притягиваться к магнитам противоположного диска.
>
Форму для отливки статора сделал из фанеры, склеил два листа толщиной 4 мм и получился квадрат толщиной 8 мм, как раз по толщине магнитов. Далее на станке высверлил круг под статор диаметром 20 см, из круга сделал маленький кружок для центра. Чтобы смола не схватилась с фанерой, она была обклеена скотчем, и подложка была обтянута пленкой.
>
Генератор делал однофазный, ниже на фото схема соединения катушек. Катушки мотал проводом 0,95 по 55 витков в каждой. Катушки специально сделаны вытянутой формы чтобы влезло больше витков а внутренний размер катушек оставался не меньше диаметра магнитов.
>
>
>
После заливки получился вот такой желтый блин. Потом края были обработаны и весь диск покрашен.
>
Магниты крутятся очень близко к шпилькам и чтобы они не притягивались к шпилькам и не создавали вибраций шпильки сделаны из немагнитного материала.
>
Общий вид готового генератора с поворотной осью и штырьком для хвоста. Схема защиты ветрогегератора будет сделана методом складывания хвоста.
>
>
Потом был вырезан шести лопастной винт из ПВХ трубы 160мм.
>
Все это делалось зимой и после изготовления первый вариант был установлен на небольшую испытательную мачту. Ветер, даже на этом расстоянии от земли заставлял ветрогенератор выдавать до 20 ватт на лампочку. Хвост слишком рано уходил в защиту и я его зафиксировал. В итоге увидел максимальную мощность 40 ватт, после чего лопасти разбило о трубу.
>
Благо времени было предостаточно и я решил сделать новый статор. Новые катушки немного уменьшил по длинне внутреннего диаметра, благодаря чему влезло по 60 витков эмаль-провода 0,95 мм. При заливке в смолу было добавлено 30% талька для прочности.
>
Так-же вырезал новый трехлопастной винт диаметром 1,7 м, в итоге генератор стал выдавать мощность 100 ватт, автомобильная лампочка горела в полный накал. Так-же был изготовлен шести лопастной винт диаметром 1,3м из алюминиевой трубы. Большую мощность давал винт из ПВХ трубы 1,7 м, но этот тоже неплохо работал. А для зарядки на слабом ветру был собран DC-DC преобразователь. Если генератор выдает хотя-бы пару вольт, то преобразователь делает из них напряжение выше 12 вольт, тем самым заряжая аккумулятор практически всегда, пусть и очень малым током. А когда обороты поднимаются, то зарядка идет напрямую уже намного большим током.
>
Всю электронику собрал вот на таком щитке, где поставил автоматы включения, амперметр и сзади преобразователь для зарядки на малом ветру. Так-же контроллер заряда, который после полной зарядки аккумулятора переключает ветрогенератор на дополнительную нагрузку.
Вся эта система питает ночное освещение двора, днем ветрогенератор заряжает аккумулятор, а ночью автоматически включается ночное освещение. В таком режиме все работает автоматически и без перебоев. фото ветряка
>
Вот такой получился самодельный ветрогенератор и материалов, которые имелись в наличие. Мощность не велика, и не хватит для питания целого дома, но зато он небольшой и радует тем что полезен да и просто что есть и вырабатывает электричество не загрязняя природу.
e-veterok.ru
Универсальный генератор для автономного электроснабжения.
Приветствую вас уважаемые подписчики и посетители этого сайта. В этом материале мы разберемсявозможно ли сделать ветрогенератор для отопления частного дома в домашних условиях.На сколько этот проект будет затратным. Какие ветрогенераторы будут для этого приспособленылучше и вообще самыми рентабельными на сегодняшний день. И есть ли в этом смысл.Так же отвечу на самые волнующие вопросы, которые приходят ежедневно на мой эл адрес.И если вы прочитаете эту страницу до конца, я уверен, что у вас будет четкое представлениечто необходимо сделать, стоимости материалов и работы. А так же покупать готовый ветрогенератор,сделать его самому или заказать изготовление отдельных его элементов и готовых узлов.И кому это можно доверить. То есть рассмотрим самые выгодные варианты.Этот материал основан на практическом опыте, а не нудной теории. Хотя не исключаю, что найдутся"несогласные теоретики". И так самый первый вопрос, который мучает обывателя.Есть ли смысл при моем ветре покупать или собирать самостоятельно этот " агрегат"?Обратимся сразу к странам которые этот ресурс используют. Это страны Европы, перечисляем:Германия, Австрия, Бельгия. При среднегодовом ветре 4м/с эти страны обеспечены электроэнергиейот использования ветроэлектростанций на 70% и отопление в том числе. Ветрогенераторы эти сгоризонтальной осью вращения имеющие, как правило три лопасти, по пропорции длинна к ширине.Имеют площадь классического двух лопастного ветроколеса. Обязательно необходимо упомянуть тотфакт, что 99% мировой ветроэнергетики составляют именно эти ветрогенераторы.
Поэтому если мы имеем ввиду эффективное и самое быстро окупаемоеиспользование ветряной энергии, без этого на сегодняшний день обойтись не получится. Это уже есть эффективно работает и мы берем этот многолетнийопыт за образец. Так что если в вашем регионе среднегодовая скорость ветра 4м/с, а тем болеевыше, вам ничего изобретать не нужно, а применить у себя лично в вашем частном доме этотмноголетний и проверенный практикой опыт, возможно и не в таких глобальных масштабах.К слову если вас пугает неизвестность перед самостоятельным изготовлением лопастей,то хочу сказать, что это не сложнее чем поклейка обоев. Это не только мое мнение, нои мнение подавляющего большинства домашних умельцев, которым этот способ пришелся понраву, в отличии от вакуумных литьевых форм не требует сложного оборудования, и позволяетменять крутку лопасти и его форму очень просто и быстро, оставляя неограниченную свободупри его изготовлении. Для изготовления комплекта лопастей верогенератора диаметром 4 - 5метров потребуется два литра полиэфирной смолы и 6м2 стеклоткани.Я думаю стоит сделать, так как это вам сэкономит 700 долларов минимум.Далее главная и на мой взгляд самая высокотехнологичная часть ветрогенератора, самэлектрогенератор. Это не только самая технологичная, но и как кажется многим умельцамсамая дорогая часть. По моему опыту это такой же миф, как и многие в теме ветроэнергетике.При нормальном использовании постоянных магнитов для возбуждения генераторана один расчетный киловатт электричества стоимость магнитов не более 100 долларов.При использовании общепромышленного асинхронного двигателя для его переделкив генератор. Для этих целей отлично подходят тихоходные двигатели на 750 и 1000 об/м.К нашему счастью на любом рынке или приемке металла эти двигатели вам отдадутчуть дороже цены металлолома, так по прямому назначению, как двигатели их малоприменяют в частном хозяйстве и производстве. Как правило домашний мастер смотритвидео самодельного генератора и уточняя цену магнитов 200 долларов за расчетныйкиловатт далее не желает тратить свои деньги и время на изготовление генератора.Почему технология изготовления генератора это тайна за семью печатями? Потому, что любомупроизводителю ветрогенераторов приходится перепортить кучу магнитов, роторов, обмоток и прочего.То есть клеить магниты, тестировать генератор скалывать магниты перетачивать ротор ивсе по новой, пока необходимые характеристики не будут получены и технологиябудет отработана должным образом. К стати любителям перематывать генераторы спешу сообщить, что это пустая трата времени и сил. Мощность это генератору не добавит, а что можетедобавить и это в большинстве случаев происходит, это уменьшение мощности и"каша" при перемагничивание полюсов. В принципе я лично против перемотки ничего не имею,
но надо быть уверенным, в том что вы делаете на 300%. В качестве подводных камней при поклейкемагнитов я вижу основных два - это правильные зазоры магнит статор и не менее важныйэто магнит, у которого соответствует магнитная энергия, условная сила удержания или силасцепления на разрыв. Без этого мы не получим требуемую ЭДС и магнитную индукцию – вектор,служащий основной характеристикой магнитного поля,его величина и направление определяются по действию магнитного поля на помещенныйв это поле проводник, по которому течет электрический ток. Проще говоря купить хороший магнитза разумные деньги. Не моя тема заниматься рекламой и антирекламой и найти порядочногопродавца в этой массе интернет магазинов, магазинчиков и ларьков обычному человекуне посвященному в эту "неодимовую магию" будет сложно, но эти продавцы есть.И технология по самостоятельному изготовлению генератора на базе асинхронногодвигателя тоже есть 100 долларов за киловатт.
Те люди, которые не хотят вникать в эту на мой взгляд не сложную технологию,могут пойти самым коротким на мой взгляд путем. Это купить готовый Китайский генераторкиловатта на три прокрутить под нагрузкой, по факту увидеть киловатт в лучшем случае.А уже затем вернуться к этой технологии.Теперь коснемся момента страгивания генератора. Если вышеописанная технологияизготовления генератора идеально подходит для регионов со среднегодовой скоростиветра 4м/с и выше. То как быть если ветра практически нет или его среднегодоваяскорость около 3м/с. Для этого существует технология изготовления генератораиз асинхронного двигателя вообще без залипания. Как наглядный пример выможете посмотреть на видео. Отапливать при таком ветре не получится, но заряжатьаккумуляторную батарею и обеспечить себя электричеством запросто.
Так же было бы, как минимум не разумно не использовать малую и сверх малуюгидроэнергетику.
Конечно для мини и микро ГЭС наилучшим образомподходят изготовленные заводским способом "улитки".
Но вполне для этих целей подходят и самодельные "водяные мельницы" и гидротурбины.
Двигатель внутреннего сгорания вполне подходит для выработки электроэнергии.В качестве аварийного резерва вполне возможно использовать обычное топливо илигазовые пропан бутановые баллоны. Но как показывает практика это далеко не единственноетопливо на котором работает ДВС. Простенькая газогенераторная установка вполнесможет сэкономить вам не одну копеечку при ежедневном использовании.
Есть еще так называемый биогаз, как для меня это более сложная система, хотя унекоторых моих многоуважаемых подписчиков это с успехом работает не один год.
Но чем бы мы не получали наши обороты, ветро или гидро турбиной, двигателемвнутреннего сгорания нам нужно получить возможный максимум с нашего генераторав противном случае вся предыдущая работа банально "сливается".
Каким должен быть генератор?
1. Генератор должен выдавать паспортную мощность двигателя.По крайней мере не менее 80% от паспортной мощностидвигателя. Как это понять на конкретном примере? У нас есть двигательмощностью 3кВт с оборотами 1000 об/м. При переделке такого двигателяв генератор на 1200 оборотах мы должны получить мощность 3кВт.В буквальном смысле подключить на каждую обмотку или фазу (кому каклучше для восприятия) 1кВт активной нагрузки. Это могут быть в данномслучае три лампы киловаттки или три электрических ТЭНа,мощностью 1кВткаждый. С контролем выходного напряжения под нагрузкой и ни как иначе.2. Генератор должен быть низкооборотным. Для работы в ветроэлектрическихустановках, мини и микро ГЭС, во избежание неизбежных потерь редукторахили правильней выразиться мультипликаторах. Каждая шестеренка это +2подшипника и дополнительный крутящий момент при страгивании + трение.Это та мощность которую вы недополучите. А при работе в ветрогенераторебудет унылое замирание лопастей при слабом ветре. При работе с двигателемвнутреннего сгорания будет хороший пусковой запас тока в случае, есливам будет необходимо "толкнуть" двигатель. Меньший расход топлива иповышенный моторесурс двигателя. Но это даже не самое важное.Как показывает практика двигатель на малых оборотах просто приятноэксплуатировать, работает тихо и не раздражает звоном клапанов.При эксплуатации обычных бензогенераторов без бирушей или антифоновыхнаушников при регулярной эксплуатации падает слух. Да и комфорта этоне добавляет домашним необходима дополнительная звукоизоляция и т.д.3. И последнее момент которого мы касались ранее это залипание генератора.Особенно этот момент очень важен для работы ветрогенераторе. Но есливы генератор без нагрузки крутите пол метровым рычагом сгидротурбиной или ДВС вы тоже такой генератор эксплуатировать не сможете.
И так вы можете прямо сейчас получить технологию по стандартному
изготовлению генератора для ветрогенератора, мини ГЭС, и двигателя
внутреннего сгорания.
Формат электронной книги. Стоимость 10 долларов.
И второй вариант показанный на видео, на этой странице, технологию по
изготовлению генератора без залипаний, экономя при этом бюджет.
цена магнитов всего 50 долларов.
Формат электронной книги. Стоимость 20 долларов.
Самой дорогой частью в любом генераторе будут именно магниты стоимостькомплекта магнитов для генератора мощностью 1 кВт у производителей генераторовдля ветрогенератора составляет 100 долларов у домашних мастеров эта суммавырастает в два раза на ютюбе полно таких роликов. По новым технологиямпроизводители генераторов экономят в два раза больше. Технология мне известнаяи практически протестированная, но и это не является пределом, как показываетпрактика. У неодимового магнита есть постоянная сила магнитного потокаИ она постоянная. менять исходя из наших сию минутных потребностей мы неможем. Например КПД генератора у самых лучших представителей равен 80%.Но это совсем не означает, что этот показатель будет во всех режимах егоработы. Ответственный, сертифицированный производитель электрическихмашин, обязательно указывает на каких оборотах и при каком крутящем моментемы получаем рассчитанный КПД. Практически мы можем его получить толькопри работе с двигателем внутреннего сгорания. В ветрогенераторах и мини ГЭСэтот показатель все время меняется. Разберем самый типичный случай.Работу генератора в ветроустановке. Сила удержания магнитов на малыхскоростях ветра или не дает ветроколесу вообще тронутся с места или в лучшемслучае притормаживает ротор не давая набрать обороты. Но когда наступаютминуты "счастья" и порывы ветра становятся больше расчетных. Ветрогенераторидет в разнос и как правило с рабочим подшипником можно сразу "попрощаться".То есть ветрогенератор эффективно вырабатывает электричество при скоростиветра от 8м/с до 10 м/с. А теперь проведите небольшое исследование, как частотакой ветер наблюдается в вашем регионе? Вот собственно и будет вам ответна вопрос: Почему у ветрогенераторов такая долгая окупаемость?И именно в этой связи и был разработан универсальный генератор, с комбинированнымвозбуждением. В этом генераторе первичное или начальное возбуждение возникаетпостоянными магнитами, единственное отличие этого возбуждения, то что ононе вызывает залипание ротора. То есть при слабом ветре даже 2м/с вал роторасвободно вращается и уже вырабатывает электричество. По мере повышенияоборотов (усиление ветра) происходит "подхват" электромагнита возбуждения икоторое плавно увеличивает крутящий момент и ЭДС генератора. То есть при любомветре КПД генератора одинаковое, более того вполне возможно настроитьработу генератора практически под любые обороты увеличивая или уменьшаяподхват электро магнита возбуждения подключая различное количество фаз генератора.То есть возможен как "мягкий" так и "жесткий" подхват электромагнита возбуждениягенератора. И позволило его использование в совершенно различных установках:Гидротурбинах мини ГЭС, с двигателями внутреннего сгорания ДВС и других.Для изготовления генератора нужен все тот же асинхронный двигатель50 долларов на магниты (при изготовлении генератора на 3кВт) и желание его сделать.Как работает такой генератор вы можете наглядно посмотреть на видео:
Третий вариант показанный на видео, технология по
изготовлению универсального генератора с комбинированным возбуждением,
постоянным магнитами и встроенным электромагнитом.
Формат электронной книги. Стоимость 40 долларов.
По вопросам заказа готовой конструкции и всех комплектующих частей
обращаться по телефону +380965008815 сеть Киевстар.
С вами был Юрий Колесник.Комфорта и света вашему дому. 
Колесник Юрий Алексеевич ИНН 2659605553 Тел. +380965008815 [email protected]
При полном или частичном использовании материалов активная гиперссылка (hyperlink)
на http://svoy-vetrogenerator.ru/ обязательна.
Все права защищены ©2009 - 2017 г.
svoy-vetrogenerator.ru
Генератор для ветряка N5 сделан, фотоотчёт
>
Далее фото магнитов. Магниты N52, размеры 50*30*10 мм, по 8 штук на дисках будет. Заказывал 16 штук, вес всех магнитов 1.8 кг.
>
Чтобы магниты наклеить ровно я решил сделать шаблон. Магниты очень мощные и трудно их смещать по размерам, поэтому без шаблона не обойтись. Шаблон вырезал из куска панели типа ламината, вообще пришлось вырезать два шаблона. Магниты клеил на супер-клей и клей естественно приклеил и шаблон к магнитам и дискам. По-этому пришлось выламывать его и на второй диск выпиливать новый шаблон, пилил электролобзиком.
>
Далее фото собранного генератора, диски здесь еще не окрашены, это пробная сборка была и первые фото генератора.
>
Статор диаметром 280 мм, там внутри 12 катушек, они намотаны проводом 1мм, по 75 витков каждая. Сопротивление фазы 0.95 Ом. Толщина статора 10 мм. Расстояние между магнитами 12 мм. Но диски оказались кривые и статор с одной стороны зажимало, а с другой большой зазор получился. Диски из б/у металла были и как оказалось не ровные по плоскости, по-этому пришлось снимать и добавлять шайбу толщиной 2 мм.
>
Но одевать и снимать диски оказалось целой проблемой. В первый раз я одевал диски без всяких вспомогательных средств. Первый диск одел на вал, потом статор положил. И второй диск решил одеть руками, но когда подносил второй диск ближе и ближе, то в какой-то момент притяжение пересилило мои силы, и два диска соединились через статор с огромной силой. При этом зажало четыре пальца между статором и дисками, хорошо что я взял диск между магнитами. Как результат три пальца синие стали, выдергивал из под диска.
>
Но как снимать диски я даже не представлял, но всё-таки придумал. Из металлической толстой пластины сделал съёмник. Пластина упиралась в вал генератора, в диске я просверлил четыре отверстия и шпильками вытягивал диск. Второй диск я прикрутил просверлив отверстия в с обратной стороны. Так оттянул диск верхний на 5-7 см, после чего его удалось оторвать руками. Шпильками тянул постепенно и подкладывал прокладки. Опускал диск уже в обратном порядке.
>
Чтобы увеличить расстояние между дисками я сначала поставил шайбу 3 мм толщиной, но зазор оказался большеват и можно было сделать поменьше. Пришлось ещё разбирать и ставить шайбу толщиной примерно 1.7 мм. В итоге это меня устроило и генератор разбирать я больше не буду.
>
Ещё одна неприятность произошла при наклейке магнитов. Один магнит притянуло к уже наклеенному на диск магниту, и в момент соприкосновения магнит разбило на три части. Осталась примерно половина магнита целой, и кусок примерно 20% от магнита, а средняя часть перемалолась в крошки. Но пришлось приклеивать то что есть, короче клеил два куска. Вот такое тоже бывает, будьте осторожнее, не торопитесь.
>
Как видно генератор покрашен серой краской, такая была в наличие, а тако хотел белой краской красить, но что-то денег нет на краску сейчас, по-этому ветряк и генератор будут такого вот серого цвета. Зато эта краска "молотковая" и быстро сохнет, через 10 минут краска уже не пачкает.
>
>
>
На нагрузку покрутить генератор нечем, но покрутил я его шуруповёртом. При 350 об/м напряжение фазы после диодного моста 25 вольт, напряжение линейно зависит от оборотов, по этому нетрудно вычислить напряжение при других оборотах. При соединении звездой напряжение составило 48 вольт при 350 об/м.
Сопротивление фазы 0.95 Ом, это показали расчёты и подтвердил мультиметр. При соединении звездой сопротивление увеличивается в два раза, то-есть 1.9 Ом. Мощность генератора при 600 об/м должна быть такой, 82V-13V(ЭДС АКБ):2ом=36А*13=470 ватт. В итоге на АКБ 13V ток зарядки составит 36А, а мощность 470 ватт.
Это теперь остаётся проверить на практике. А так в общем генератор получился мощностью 400-500 ватт, это теперь зависит от винта (ветроколеса). Винт я сейчас прикидываю, возможно будет диаметром 2,6 метра и быстроходностью Z7, из ПВХ трубы 250 мм. Он будет крутить генератор максимум до 600 об/м, но на ветре 3-6 м/с будет максимально эффективный режим работы.
Ожидается с этим винтом: при 3 м/с 25 ватт, при 4 м/с 70 ватт, при 5 м/с 130 ватт, при 6 м/с 200 ватт,
Винт очень быстроходный, и из-за этого имеет очень низкий стартовый момент, но генератор не имеет залипания, поэтому стартовать будет нормально. Правда я мерил мерил момент страгивания, и он составил 0.16 Нм. Как разработаются подшипники момент страгивания должен уменьшиться. Пока всё на этом, теперь запуск ветряка и уже реальные цифры по мощности ветрогенератора.
e-veterok.ru
