З чого зробити вітряк своїми. Вітряки для будинку своїми руками - яка модель найкраща? Порівняння вітрогенераторів відео




Робимо вітроелектростанцію своїми руками у себе в приватному будинку. Ознайомимося з уже існуючими промисловими аналогами на ринку і з роботами народних умільців.

Людство протягом всього свого розвитку не перестає шукати дешеві поновлювані джерела енергії, які могли б вирішити багато проблем енергозабезпечення. Одним з таких джерел є енергія вітру, для перетворення якої в електричну енергію, розроблені вітрові енергетичні установки (ВЕУ), або, як їх частіше називають, вітряні електростанції.

Будь-якій людині, особливо має приватний або заміський будинок, хотілося б мати свій вітрогенератор, який забезпечує житло недорогий електричною енергією. Перешкодою цьому служить висока вартість промислових зразків ВЕУ і, відповідно, дуже великий термін окупності для окремо взятого власника житла, що робить його придбання невигідним. Одним з виходів може служити виготовлення вітряної електростанції своїми руками, що дозволяє не тільки знизити загальні витрати на її придбання, але і розподілити ці витрати на деякий термін, так як робота здійснюється протягом досить тривалого часу.

Для того щоб зробити вітряну електростанцію, необхідно визначити, чи дозволяють погодні умови використовувати вітрову енергію в якості постійного джерела енергії. Адже, якщо вітер для вашої місцевості рідкість, навряд чи варто починати будівництво саморобної вітряної електростанції. Якщо ж з вітром все гаразд, бажано дізнатися загальні кліматичні характеристики і, зокрема, швидкість вітру, з розподілом її по часу. Знання швидкості вітру дозволить правильно вибрати і зробити своїми руками конструкцію вітряної електростанції.

види

Вітроелектростанція своїми руками класифікується за розташуванням осі обертання і бувають:

  • з горизонтальним розташуванням;
  • з вертикальним розташуванням.

Установки з горизонтальним розташуванням осі називаються установками пропелерного типу і мають найширше розповсюдження в зв'язку з високим коефіцієнтом корисної дії. Недоліком цих установок є їх більш складна конструкція, яка утрудняє саморобні варіанти виготовлення, необхідність застосування механізму проходження напрямку вітру і велика залежність роботи від швидкості вітру - як правило, при малих швидкостях ці установки не працюють.

Більш прості, невибагливі і мало залежні від швидкості і напряму вітру установки з вертикальним розташуванням робочого вала - ортогональні з ротором Дарії і креслень з ротором Савоніуса. Недоліком їх є досить малий ККД, що становить близько 15%.

Недоліком обох типів саморобної вітряної електростанції є низька якість вироблюваної електроенергії, що вимагає дорогих варіантів компенсації цієї якості - стабілізуючих пристроїв, акумуляторів, електричних перетворювачів. У чистому вигляді електроенергія придатна тільки для використання в активній побутової навантаженні - лампах розжарювання і простих нагрівальних пристроях. Для живлення побутової техніки електроенергія такої якості не придатна.

конструктивні елементи

Конструктивно, незалежно від розташування осі, саморобна повноцінна вітряна електростанція повинна складатися з наступних елементів:

  • пристрій для орієнтування вітряного двигуна за напрямком вітру;
  • редуктор або мультиплікатор для передачі обертання від вітряного двигуна до генератора;
  • генератор постійного струму;
  • зарядний пристрій;
  • акумуляторна батарея для накопичення електроенергії;
  • інвертор для перетворення постійного струму в змінний.

Особливості вибору джерела струму

Одним зі складних елементів вітряної електростанції є генератор. Найбільш підходящим для виготовлення своїми руками є електродвигун постійного струму з робочою напругою 60-100 вольт. Цей варіант не вимагає переробки і здатний працювати з апаратурою для зарядки автомобільної батареї.

Застосування автомобільного джерела напруги ускладнене тим, що його номінальна частота обертання становить близько 1800-2500 об / хв, а таку частоту обертання при прямому з'єднанні не зможе забезпечити жодна конструкція вітряного двигуна. В цьому випадку в складі установки необхідно передбачити редуктор або мультиплікатор підходящої конструкції для збільшення частоти обертання в необхідних розмірах. Швидше за все, цей параметр доведеться підбирати експериментальним шляхом.

Можливим варіантом може стати реконструйований асинхронний двигун з використанням неодімових магнітів, але цей спосіб вимагає складних розрахунків і токарних робіт, що часто не сприймає саморобна робота. Є варіант з лінійною підключенням до обмоток електродвигуна конденсаторів, ємність яких розраховується в залежності від його потужності.

виготовлення

З огляду на те, що ефективність електростанції з горизонтальною віссю має кращі показники ефективності, а безперебійність подачі електроенергії передбачається забезпечувати за допомогою накопичення енергії в акумуляторної батареї, краще для виготовлення своїми руками є саме такий вид ВЕУ, який ми і розглянемо в рамках даної статті.

Для того що б зробити таку електростанцію своїми руками знадобиться наступний інструмент:

  • зварювальний апарат електродугового зварювання;
  • набір гайкових ключів;
  • набір свердел по металу;
  • електродриль;
  • ножівка по металу або УШМ з відрізним диском;
  • болти діаметром 6 мм з гайками для кріплення лопатей до шківа і алюмінієвого листа до квадратної труби.

Для виготовлення вітряної електростанції своїми руками будуть потрібні наступні матеріали:

  • пластикова труба 150 мм довжиною 600 мм;
  • лист алюмінію розміром 300х300 мм і товщиною 2,0 - 2,5 мм;
  • металева квадратна труба 80х40 мм і довжиною 1,0 м;
  • труба діаметром 25 мм і довжиною 300 мм;
  • труба діаметром 32 мм і довжиною 4000-6000 мм;
  • мідний дріт довжиною, достатньою для з'єднання електродвигуна, що знаходиться на щоглі довжиною 6 м, і навантаження, яку буде живити це джерело струму;
  • електродвигун постійного струму 500 об / хв;
  • шків для двигуна діаметром 120-150 мм;
  • акумуляторна батарея 12 вольт;
  • автомобільний зарядний реле акумулятора;
  • інвертор 12/220 вольт.

Процес виготовлення своїми руками проводиться в такому порядку:

Далі, в процесі роботи установки, можливо, доведеться зробити іншими розміри і конфігурацію лопатей, передавальне відношення між вітряним двигуном і генератором - кожен вітрогенератор, виготовлений своїми руками, індивідуальний в силу використання різних компонентів і умов ветрообразованія. Спочатку вітряну електростанцію рекомендують виготовляти невеликої потужності, на якій можна відпрацювати отриману інформацію не вкладаючи велику кількість коштів.



Складно не помітити, наскільки стабільність поставок електроенергії заміських об'єктів відрізняється від забезпечення міських будівель і підприємств електроенергією. Зізнайтеся, що ви як власник приватного будинку або дачі не раз стикалися з перебоями, пов'язаними з ними незручностями і псуванням техніки.

Перераховані негативні ситуації разом з наслідками перестануть ускладнювати життя любителів природних просторів. Причому з мінімальними трудовими і фінансовими витратами. Для цього потрібно всього лише зробити вітряної генератор електроенергії, про що ми детально розповідаємо в статті.

Ми докладно описали варіанти виготовлення корисної в господарстві системи, яка позбавляє від енергетичної залежності. Згідно наших порад спорудити вітрогенератор своїми руками зможе недосвідчений домашній майстер. Практичний пристрій допоможе істотно скоротити щоденні витрати.

Альтернативні джерела енергії - мрія будь-якого дачника або домовласника, ділянка якого знаходиться далеко від центральних мереж. Втім, отримуючи рахунки за електроенергію, витрачену в міській квартирі, і дивлячись на зрослі тарифи, ми усвідомлюємо, що вітрогенератор, створений для побутових потреб, нам би не завадив.

Прочитавши цю статтю, можливо, ви здійсніть свою мрію в реальність.

Вітрогенератор - відмінне рішення для забезпечення заміського об'єкта електроенергією. Причому в ряді випадків його установка є єдиним можливим виходом

Щоб не витратити даремно гроші, сили і час, давайте визначимося: чи є які-небудь зовнішні обставини, які створять нам перешкоди в процесі експлуатації вітрогенератора?

Для забезпечення електроенергією дачі або невеликого котеджу достатньо, потужність якої не перевищить 1 кВт. Такі пристрої в Росії прирівняні до побутових виробів. Їх установка не вимагає сертифікатів, дозволів або будь-яких додаткових погоджень.

Відправимо матеріал вам на e-mail

У сучасному світі все більше грошей доводиться віддавати за комунальні послуги, до переліку яких входить подача електроенергії. Тому власники приватних будинків все частіше замислюються про те, як зробити вітрогенератор на 220В своїми руками, який зможе забезпечити безперебійної електроенергією весь будинок.

промисловий вітрогенератор

Всі вітрогенератори складаються з лопаті, ротора турбіни, генератора, осі генератора, інвертора і акумулятора. Умовно можна розділити всі моделі на промислові та домашні, при цьому принцип роботи у них буде однаковий.

Обертаючись, ротор створює змінний струм з трьома фазами, який йде через контролер до акумулятора, а далі, в инвертор перетворюється в стабільний для подачі до електроприладів.

Обертання лопатей відбувається за рахунок фізичного впливу за допомогою імпульсної або підйомної сили, в результаті чого в дію приходить маховик, а також під впливом гальмує сили. В процесі маховик починає розкручуватися, а ротор створює поле магнітне на зафіксованої частини генератора, після чого відтворюється струм.

В цілому розділяють вітрогенератори на вертикальні і горизонтальні. Що пов'язано з розташуванням осі обертання.

вертикальний варіант

Плануючи створення вітряка своїми руками на 220В, в першу чергу продумайте саме вертикальні варіанти. Серед них виділяють:

  • Ротор Савоніуса. Найпростіший, що з'явився ще в 1924 році. В основі лежать два напівциліндра на вертикальній осі. До недоліків відносять низьке використання енергії вітру.


  • З ротором Дарії. З'явився в 1931 році, розкрутка відбувається за рахунок різниці опору аеродинамічного горба і кишені стрічки, тому до недоліків відноситься малий обертальний момент, а також необхідність монтувати непарна кількість лопатей.

Різновид вітрового генератора Дарині
  • Лопаті маю закручену форму, зменшуючи навантаження на підшипник, збільшуючи термін експлуатації. Недолік - висока ціна.


Саморобний варіант вийде дешевше, якщо його правильно продумати і змонтувати.

Стаття по темі:

УЗО: що це таке. Ви коли-небудь чули абревіатуру УЗО? Що це таке дізнаєтеся прочитавши огляд до кінця. Коротенько хочеться додати, що цей пристрій здатний уберегти житло і всіх його мешканців від НП, пов'язаних з електрикою.

горизонтальні моделі

Горизонтальні моделі поділяють за кількістю лопатей. ККД у них вище, але є необхідність монтажу флюгера для постійного пошуку напрямку вітру. Обороти обертання всі моделі мають високі, замість лопатей монтують противагу, який впливає на опір повітрю.

Багатолопатеву моделі можуть мати до 50 лопатей з великою інерцією. Їх можна застосовувати для роботи водяних насосів.

Як зробити вітрогенератор своїми руками на 220В

Щоб забезпечити приватний будинок постійним потоком електроенергії при середній швидкості вітру в 4 м / с достатньо:

  • 0,15-0,2 кВт, який йдуть на основні потреби;
  • 1-5 кВт на електрообладнання;
  • 20 кВт на весь будинок з опаленням.

При цьому варто враховувати, що вітер дме не завжди, тому своїми руками вітряк для будинку варто забезпечити акумулятором з контролером заряду, а також інвертором, до якого приєднують прилади.

Для будь-якої моделі саморобного вітряка будуть потрібні основні елементи:

  • ротор - частина, яка обертається від вітру;
  • лопаті, зазвичай їх монтують з дерева або легкого металу;
  • генератор, який буде перетворити силу вітру в електроенергію;
  • хвіст, що допомагає визначити напрямки потоків повітря (для горизонтального варіанту);
  • горизонтальна рея для утримання генератора, хвоста і турбіни;
  • матчу;
  • провід з'єднувальний і щиток.

У комплектації щитка буде акумулятор, контролер та інвертор. Розглянемо два варіанти, як вставити вітряної генератор своїми руками.

Стаття по темі:

Вам знайома проблема перебоїв напруги, що проявляється в мерехтінні лампочок. У статті ми поговоримо про те, як правильно вибрати стабілізатор напруги 220в для будинку, щоб раз і назавжди забути про цю проблему?

Особливості збирання вітрогенератора з пральної машини своїми руками

Розглянемо, як зробити вітрогенератор на 220В своїми руками, використовуючи двигун старого зразка.

Таблиця 1. Детальна інструкція вітрогенератора з пральної машини з фото

Що необхідно зробитиФотоприклад
Слід купити неодимові магніти, які монтуються в поглиблення на роторі двигуна. Самі виїмки робляться на токарному верстаті, для правильного розміщення використовуйте схему.
Приклеювати магніти треба на суперклей в підготовлені поглиблення. Потім, їх слід обернути папером, а інший простір залити епоксидкой.
Далі готуємо вісь, яку краще замовити у токаря. Усередині порожнистої конструкції повинно залишитися місце для кабелю і отвір для його входу. Тримач монтуємо з залізного прута. Для нього використовуємо болгарку, яку відрізаємо дві трубки (на них закріплюєте генератор), а з іншого кінця слід приварити.
Переходимо до лопат, які можна виготовити з 16 см труби для зовнішньої каналізації. В даному випадку використовуйте лобзик.
Залишилося зібрати вітрогенератор, закріпивши все елементи. Для початку на несучу рейку кріпимо генератор, лопаті, ротор і хвіст. Не забудьте закрити генератор кожухом.
Силову установку слід кріпити за допомогою шарнірного механізму, а щогла монтується в бетонну основу на 4 болта.
Проведіть провід до розподільного щитка.
Підключіть всі елементи і проведіть тестування працездатності.

Щоб було простіше зрозуміти всю послідовність дій при складанні вітряної електростанції своїми руками зі старої, подивіться відео:

Особливості збирання вертикального вітрогенератора з автомобільного генератора своїми руками

Коли «самоделкиних» замислюються, як зробити вітрогенератори на 220В своїми руками, найчастіше використовують саме автомобільні генератори в якості основи. Зібрати його нескладно, а для роботи будуть потрібні:

  • генератор в 12В від авто;
  • акумулятор;
  • перетворювач з 12 на 220 Вт з потужністю 1,2 кВт;
  • бочка або відро алюмінієве або сталеве для лопатей;
  • контрольна лампочка від авто;
  • вимикач;
  • вольтметр;
  • дроти з міді з перетином більше 2 мм;
  • хомута для кріплення.

Для складання вітрогенератора вертикального своїми руками будуть потрібні рулетка і олівець, набір ключів, електродриль і болгарка, а також ножиці по металу. Детальна інструкція по монтажу приведена нижче.

Таблиця 2. Збірка вертикального вітрогенератора з автомобільного генератора

Діязображення
Підготовлену металеву ємність необхідно розмітити і розрізати на 4 рівні частини, тільки робити це треба не до кінця. У кожній деталі просвердлите отвори для болтів, які повинні бути симетричними.
Не до кінця прорізані лопаті злегка відгинають, від цього процесу безпосередньо залежить швидкість обертання, тому заздалегідь вирішите в яку сторону має обертатися обладнання.
Необхідно закріпити лопаті на шківі, а генератор за допомогою хомутів встановити на щоглу, а також зібрати проводку по заготовленої схемою.
Головне правильно приєднати проведення, до яких в щитку під'єднується акумулятор, а також перетворювач.

Щоб вам було простіше зорієнтуватися, подивіться відеоматеріал за спрощеним варіантом збірці вітрогенератора з автомобільного генератора своїми руками.

Нами була розроблена конструкція вітрогенератора з вертикальною віссю обертання. Нижче, представлено докладний посібник з його виготовлення, уважно прочитавши яке, ви зможете зробити вертикальний вітрогенератор самі.

Вітрогенератор вийшов цілком надійний, з низькою вартістю обслуговування, недорогий і простий у виготовленні. Представлений нижче список деталей дотримуватися не обов'язково, ви можете внести якісь свої корективи, щось поліпшити, щось використовувати своє, тому що не скрізь можна знайти саме те, що в списку. Ми постаралися використовувати недорогі і якісні деталі.

Використовувані матеріали і обладнання:

Найменування Кількість Примітка
Список використаних деталей і матеріалів для ротора:
Попередньо вирізаний лист металу 1 Вирізаний зі сталі товщиною 1/4 "за допомогою гідроабразивного, лазерної тощо. Різанні
Маточина від авто (Хаб) 1 Повинна містити 4 отвори, діаметр близько 4 дюймів
2 "x 1" x 1/2 "неодимовий магніт 26 Дуже тендітні, краще замовити додатково
1/2 "-13tpi x 3" шпилька 1 TPI - кількість витків різьби на дюйм
1/2 "гайка 16
1/2 "шайба 16
1/2 "гровер 16
1/2 ".- 13tpi колпачковая гайка 16
1 "шайба 4 Для того, щоб витримати зазор між роторами
Список використаних деталей і матеріалів для турбіни:
3 "x 60" Оцинкована труба 6
ABS пластик 3/8 "(1.2x1.2м) 1
Магніти для балансування якщо потрібні Якщо лопаті не збалансовані, то магніти прикріплюються для балансування
1/4 "гвинт 48
1/4 "шайба 48
1/4 "гровер 48
1/4 "гайка 48
2 "x 5/8" куточки 24
1 "куточки 12 (опціонально) У разі, якщо лопаті не тримають форму, то можна додати доп. куточки
гвинти, гайки, шайби і гровер для 1 "куточка 12 (опціонально)
Список використаних деталей і матеріалів для статора:
Епоксидка з закріплювача 2 л
1/4 "гвинт нерж. 3
1/4 "шайба нерж. 3
1/4 "гайка нерж. 3
1/4 "кільцевої наконечник 3 Для ел. з'єднання
1/2 "-13tpi x 3" шпилька нерж. 1 Нерж. сталь не є феромагнетиком, тому не буде "гальмувати" ротор
1/2 "гайка 6
склотканина якщо потрібна
0.51мм емаль. дріт 24AWG
Список використаних деталей і матеріалів для монтажу:
1/4 "x 3/4" болт 6
1-1 / 4 "фланець труби 1
1-1 / 4 "оцинк. Труба L-18" 1
Інструменти і обладнання:
1/2 "-13tpi x 36" шпилька 2 Використовується для піддомкрачування
1/2 "болт 8
Анемометр якщо потрібен
1 "лист алюмінію 1 Для виготовлення проставок, якщо знадобляться
Зелена фарба 1 Для фарбування власників пластику. Колір не є принциповим
Блакитна фарба бал. 1 Для фарбування ротора і ін. Частин. Колір не є принциповим
мультиметр 1
Паяльник і припой 1
дриль 1
ножівка 1
Керн 1
маска 1
Захисні окуляри 1
рукавички 1

Вітрогенератори з вертикальною віссю обертання не так ефективні, як їх горизонтальні побратими, проте вертикальні вітрогенератори менш вимогливі до місця їх установки.

виготовлення турбіни

1. Той, хто з'єднує елемент - призначений для з'єднання ротора до лопат вітрогенератора.
2. Схема розташування лопатей - два зустрічних рівносторонніх трикутника. За даним кресленням потім легше буде розташувати куточки кріплення лопатей.

Якщо не впевнені в чомусь, шаблони з картону допоможуть уникнути помилок і подальших перероблення.

Послідовність дій виготовлення турбіни:

  1. Виготовлення нижньої і верхньої опор (підстав) лопатей. Розмітьте і за допомогою лобзика виріжте з ABS пластику окружність. Потім обведіть її і виріжте другу опору. Повинні вийти дві абсолютно однакові окружності.
  2. У центрі однієї опори виріжте отвір діаметром 30 см. Це буде верхня опора лопатей.
  3. Візьміть хаб (маточина від авто) і розмітьте і просвердлите чотири отвори на нижній опорі для кріплення хаба.
  4. Зробіть шаблон розташування лопатей (рис. Вище) і розмітьте на нижній опорі місця кріплення куточків, які будуть з'єднувати опору і лопаті.
  5. Складіть лопаті в стопку, міцно зв'яжіть їх і обріжте до потрібної довжини. У даній конструкції лопаті довжиною 116 см. Чим довше лопаті, тим більше енергії вітру вони отримують, але зворотною стороною є нестабільність в сильний вітер.
  6. Розмітьте лопаті для кріплення куточків. Накерніть, а потім просвердлите отвори в них.
  7. Використовуючи шаблон розташування лопатей, який представлений на малюнку вище, прикріпіть лопаті до опори за допомогою куточків.

виготовлення ротора

Послідовність дій по виготовленню ротора:

  1. Покладіть два підстави ротора один на одного, вирівняйте отвори і напилком або маркером зробіть невелику мітку з боків. Надалі, це допоможе правильно зорієнтувати їх відносно один-одного.
  2. Зробіть два паперових шаблону розташування магнітів і приклейте їх на підстави.
  3. Промаркіруйте полярність всіх магнітів за допомогою маркера. Як "тестера полярності" можна використовувати невеликий магніт, обмотаний ганчіркою або ізоляційною стрічкою. Проводячи його над великим магнітом, буде добре видно, відштовхується він або притягується.
  4. Приготуйте епоксидну смолу (додавши в неї затверджувач). І рівномірно нанесіть її знизу магніту.
  5. Дуже акуратно піднесіть магніт до краю підстави ротора і перемістіть його до своєї позиції. Якщо магніт встановлювати зверху ротора, то велика потужність магніту може його різко прімагнітілась і він може зламатися. І ніколи не суньте свої пальці і інші частини тіла між двома магнітами або магнітом і залізом. Неодимові магніти дуже потужні!
  6. Продовжуйте приклеювати магніти до ротора (не забудьте змащувати епоксидкой), чергую їх полюса. Якщо магніти сьезжаются під дією магнітної сили, то скористайтеся шматком дерева, розташовуючи його між ними для страховки.
  7. Після того, як один ротор закінчили, переходите до другого. Використовуючи раніше поставлену мітку, розташуйте магніти точно навпроти першого ротора, але в іншій полярності.
  8. Покладіть ротори подалі один від одного (щоб вони не прімагнітілась, інакше потім не віддере).

Виготовлення статора дуже трудомісткий процес. Можна звичайно купити готовий статор (спробуй ще знайти їх у нас) або генератор, але не факт, що вони підійдуть для конкретного вітряка зі своїми індивідуальними характеристиками

Статор вітрогенератора - електричний компонент, що складається з 9-ти котушок. Котушка статора зображена на фото вище. Котушки розділені на 3 групи, по 3 котушки в кожній групі. Кожна котушка намотана дротом 24AWG (0.51мм) і містить в собі 320 витків. Більша кількість витків, але більш тонким проводом дасть більш високу напругу, але менший струм. Тому, параметри котушок можуть бути змінені, в залежності від того, яка напруга вам потрібно на виході вітрогенератора. Нижченаведена таблиця допоможе вам визначитися:
320 витків, 0.51 мм (24AWG) \u003d 100В @ 120 об / хв.
160 витків, 0.0508 мм (16AWG) \u003d 48В @ 140 об / хв.
60 витків, 0.0571 мм (15AWG) \u003d 24В @ 120 об / хв.

Вручну намотувати котушки - це нудне і важке заняття. Тому, щоб полегшити процес намотування я б вам порадив зробити просте пристосування - намотувальний верстат. Тим більше, що конструкція його досить проста і зробити його можна з підручних матеріалів.

Витки всіх котушок повинні бути намотані однаково, в одному і тому ж напрямку і звертайте увагу чи відзначайте, де початок, а де кінець котушки. Для запобігання розмотування котушок, вони обмотані ізоляційною стрічкою і промазати епоксидкой.

Пріспособа зроблена з двох шматків фанери, зігнутої шпильки, шматка ПВХ-труби і цвяхів. Перед тим, як зігнути шпильку, нагрійте її пальником.

Невеликий шматок труби між дощечками забезпечує задану товщину, а чотири цвяхи забезпечують необхідні розміри котушок.

Ви можете придумати свою конструкцію намоточного верстата, а може у вас вже є готовий.
Після того, як всі котушки намотані їх необхідно перевірити на ідентичність один до одного. Це можна зробити за допомогою ваг, а також потрібно поміряти опору котушок мультиметром.

Уникайте використання домашніх споживачів безпосередньо від вітрогенератора! Також дотримуйтесь заходів безпеки при поводженні з електрикою!

Процес з'єднання котушок:

  1. Зачистите шкіркою кінці висновків кожної котушки.
  2. З'єднайте котушки, як показано на малюнку вище. Має вийти 3 групи, по 3 котушки в кожній групі. При такій схемі з'єднань вийде трифазний змінний струм. Кінці котушок припаяйте, або скористайтеся зажимами.
  3. Виберіть одну з наступних конфігурацій:
    А. Конфігурація " зірка". Для того, щоб отримати велику напругу на виході, з'єднайте висновки X, Y і Z між собою.
    B. Конфігурація "трикутник". Для того, щоб отримати великий струм, з'єднайте X з B, Y з C, Z з A.
    C. Для того, щоб в майбутньому зробити можливість змінювати конфігурацію, наростити все шість провідників і виведіть їх назовні.
  4. На великому аркуші паперу намалюйте схему розташування і підключення котушок. Всі котушки повинні бути рівномірно розподілені і відповідати розташуванню магнітів ротора.
  5. Прикріпіть котушки за допомогою скотча до паперу. Приготуйте епоксидну смолу з затверджувачем для заливки статора.
  6. Для нанесення епоксидної смоли на склотканина використовуйте малярську кисть. Якщо необхідно, то додайте невеликі шматочки склотканини. Центр котушок не заповнюється, щоб забезпечити їх достатню охолодження при роботі. Постарайтеся уникати утворення бульбашок. Метою даної операції є закріплення котушок на своїх місцях і надання плоскої форми статора, який буде розташовуватися між двома роторами. Статора буде навантаженим вузлом і не буде обертатися.

Для того, щоб стало зрозуміліше, розглянемо весь процес в картинках:

Готові котушки поміщаються на вощений папір з накресленої схемою розташування. Три невеликих кола по кутах на фото вище - місця отворів для кріплення кронштейна статора. Кільце навколо центра запобігає потраплянню епоксидки в центральну окружність.

Котушки закріплені на своїх місцях. Склотканина, невеликими шматочками поміщається навколо котушок. Висновки котушок можна вивести всередину або назовні статора. Не забудьте залишити достатній запас довжини висновків. Обов'язково ще раз перевірте всі з'єднання і продзвоните мультиметром.

Статор практично готовий. Отвори для кріплення кронштейна, свердлити в статорі. При свердлінні отворів дивитеся не потрапте в висновки котушок. Після завершення операції, обріжте зайву склотканина і якщо необхідно, шкіркою зачистите поверхню статора.

кронштейн статора

Труба для кріплення осі хаба була обрізана під потрібний розмір. У ній були просвердлені отвори і нарізана різьба. Надалі в них будуть вкручені болти, які будуть утримувати вісь.

На малюнку вище показаний кронштейн, до якого буде кріпитися статор, що знаходиться між двома роторами.

На фото вище показана шпилька з гайками і втулкою. Чотири таких шпильки забезпечують необхідний зазор між роторами. Замість втулки можна використовувати гайки більшого розміру, або самому вирізати шайби з алюмінію.

Генератор. остаточне складання

Невелике уточнення: малий повітряний зазор між зв'язкою ротор-статор-ротор (який задається шпилькою з втулкою), забезпечує більш високу віддається потужність, але зростає ризик пошкодження статора або ротора при перекосі осі, який може виникнути при сильному вітрі.

На лівому малюнку нижче, показаний ротор з 4-ма шпильками для забезпечення зазору і двома алюмінієвими пластинами (які в подальшому будуть прибрані).
На правому малюнку показаний зібраний і пофарбований у зелений колір статор, встановлений на місце.

Процес складання:
1. У плиті верхнього ротора просвердлите 4 отвори і наріжте в них різьблення для шпильки. Це необхідно для плавного опускання ротора на своє місце. Упріть 4 шпильки в алюмінієві пластини приклеєні раніше і встановіть на шпильки верхній ротор.
Ротори будуть притягатися один до одного з дуже великою силою, тому і потрібно таке пристосування. Відразу вирівняйте ротори відносно один-одного з поставлених раніше мітках на торцях.
2-4. По черзі обертаючи ключем шпильки, рівномірно опускайте ротор.
5. Після того, як ротор уперся в втулку (забезпечує зазор), викрутити шпильки і приберіть алюмінієві пластини.
6. Встановіть хаб (маточину) і прикрутіть його.

Генератор готовий!

Після установки шпильок (1) і фланця (2) ваш генератор повинен виглядати приблизно так (див. Рис. Вище)

Болти з нержавійки служать для забезпечення електричного контакту. На проводи зручно використовувати кільцеві наконечники.

Ковпачкові гайки і шайби служать для кріплення з'єдн. плати і опори лопатей до генератора. Отже, вітрогенератор повністю зібраний і готовий до тестів.

Для початку, краще за все рукою розкручувати вітряк і вимірювати параметри. Якщо всі три вихідні клеми закоротити між собою, то вітряк повинен обертатися дуже туго. Це може бути використано для зупинки вітрогенератора для сервісного обслуговування або в цілях безпеки.

Вітрогенератор можна використовувати не тільки для забезпечення будинку електрикою. Наприклад даний екземпляр, зроблений так, щоб статор виробляв велике напруження, яке потім використовується для нагріву.
Розглянутий вище генератор видає 3-х фазна напруга з різною частотою (залежить від сили вітру), а наприклад в Росії використовується однофазна мережа 220-230В, з фіксованою частотою мережі 50 Гц. Це аж ніяк не означає, що даний генератор не підійде для живлення побутових приладів. Змінний струм з даного генератора може бути перетворено на постійний струм, з фіксованою напругою. А постійний струм вже може використовуватися для живлення світильників, нагріву води, заряду акумуляторів, а може бути поставлений перетворювач для перетворення постійного струму в змінний. Але це вже виходить за рамки даної статті.

На малюнку вище проста схема мостового випрямляча, що складається з 6-ти діодів. Він перетворює змінний струм в постійний.

Місце установки вітрогенератора

Вітрогенератор, описуваний тут, встановлений на 4-х метрової опорі на краю гори. Трубний фланець, який встановлений знизу генератора забезпечує легку і швидку установку вітрогенератора - досить прикрутити 4 болта. Хоча для надійності, краще приварити.

Зазвичай, горизонтальні вітрогенератори "люблять" коли вітер дме з одного напрямку, на відміну від вертикальних вітряків, де за рахунок флюгера, вони можуть повертатися і їм не важливо напрям вітру. Оскільки даний вітряк встановлений на березі скелі, то вітер там створює турбулентні потоки з різних напрямків, що не дуже ефективно для даної конструкції.

Іншим фактором, який необхідно враховувати при підборі місця розміщення, є сила вітру. Архів даних по силі вітру для вашої місцевості можна знайти в інтернеті, правда це буде дуже приблизно, тому що все залежить від конкретного місця.
Також, у виборі місця розташування установки вітрогенератора допоможе анемометр (прилад для вимірювання сили вітру).

Трохи про механіку вітрогенератора

Як відомо, вітер виникає через різницю температур поверхні землі. Коли вітер обертає турбіни вітрогенератора, він створює три сили: підйомно, гальмування і імпульсну. Подьемная сила зазвичай виникає над опуклою поверхнею і є наслідком різниці тисків. Сила гальмування вітру виникає за лопатями вітрогенератора, вона є небажаною і гальмує вітряк. Імпульсна сила виникає через зігнутої форми лопатей. Коли молекули повітря штовхають лопаті ззаду, то їм нікуди потім діватися і вони збираються позаду них. В результаті, вони штовхають лопаті в напрямку вітру. Чим більше подьемная і імпульсна сили і менше сила гальмування, тим швидше лопаті буде обертатися. Відповідно обертається ротор, який створює магнітне поле на статорі. В результаті чого виробляється електрична енергія.

Завантажити схему розташування магнітів.

Вітрогенератор, виготовлений з автомобільного генератора, може допомогти в ситуації, коли в приватному будинку немає можливості підключення до лінії електропередачі. Або послужить допоміжним джерелом альтернативної енергії. Такий пристрій можна з підручних матеріалів, використовуючи напрацювання народних умільців. Фото і відео продемонструють процес створення саморобної вітрової установки.

конструкція вітрогенератора

Існує величезна видове різноманіття вітрогенераторів і креслень їх виготовлення. Але будь-яка конструкція включає в себе такі обов'язкові елементи:

  • генератор;
  • лопаті;
  • накопичувальна батарея;
  • щогла;
  • електронний блок.

Крім цього, необхідно заздалегідь продумати систему управління і розподілу електроенергії, накреслити схему монтажу.

вітрове колесо

Лопаті, мабуть, найважливіша частина вітрогенератора. Від конструкції буде залежати робота інших вузлів пристрою. Виготовляють їх з різних матеріалів. Навіть з пластикової каналізаційної труби. Лопаті з труби прості у виготовленні, стоять дешево і не схильні до дії вологи. Порядок виготовлення вітроколеса наступний:

  1. Необхідно розрахувати довжину лопаті. Діаметр труби повинен бути рівний 1/5 від загального метражу. Наприклад, якщо лопать буде метрова, то підійде труба діаметром 20 см.
  2. Розрізаємо трубу лобзиком вздовж на 4 частини.
  3. З однієї частини виготовляємо крило, яке послужить шаблоном для вирізання наступних лопастніков.
  4. Задирки на краях згладжуємо абразивом.
  5. Лопаті фіксують до алюмінієвого диску з привареними смугами для кріплення.
  6. Далі до цього диску прикручується генератор.

Після складання ветроколесо потребує балансуванню. Його закріплюють на штативі горизонтально. Операцію проводять в закритому від вітру приміщенні. У разі правильно проведеної балансування колесо не повинно рухатися. Якщо ж лопаті обертаються самі, то їх потрібно підточити до додання рівноваги всієї конструкції.

Тільки після успішного завершення даної процедури слід перейти до перевірки точності обертання лопатей, вони повинні крутитися в одній площині без перекосу. Допускається похибка в 2 мм.

щогла

Для виготовлення щогли підійде стара водопровідна труба діаметром не менше 15 см, довжиною близько 7 м. Якщо в межах 30 м від передбачуваного місця монтажу є споруди, то висоту конструкції коректують убік збільшення. Для ефективної роботи вітроустановки лопастнік піднімають вище перешкоди мінімум на 1 м.

Підстава щогли і кілочки для закріплення розтяжок бетонують. До кілків приварюють хомути з болтами. Для розтяжок застосовують оцинкований 6 мм трос.

Порада. Зібрана щогла має чималий вагою, при ручній установці знадобиться противагу з труби з вантажем.

переробка генератора

Для виготовлення генератора вітряка підійде генератор від будь-якого автомобіля. Їх конструкції схожі між собою, а переробка зводиться до перемотуванні дроту статора і виготовлення ротора на неодімових магнітах. У полюсах ротора висвердлюють отвори для фіксації магнітів. Встановлюють їх, чергуючи полюса. Ротор обертають папером, а порожнечі між магнітами заливають епоксидною смолою.

Таким же способом можна переробити двигун від старої пральної машини. Тільки магніти в цьому випадку, щоб уникнути залипання наклеюють під кутом.

Нову обмотку перемотують по котушці на зуб статора. Можна зробити всипні обмотку, це як кому зручно. Чим більше кількість витків, тим ефективніше вийде генератор. Мотають котушки в одному напрямку по трифазної схемою.

Готовий генератор варто випробувати і виміряти дані. Якщо при 300 обертах генератор видає близько 30 вольт, це хороший результат.

фінальна збірка

Раму генератора зварюють з профільної труби. Хвіст виготовляють з оцинкованої бляхи. Поворотна вісь являє собою трубку з двома підшипниками. Генератор кріплять до щогли таким чином, щоб відстань від лопати до щогли було не менше 25 см. З метою безпеки для фінального складання і монтажу щогли варто вибрати безвітряний день. Лопаті під дією сильного вітру можуть зігнутися і розбитися об щоглу.

Щоб використовувати акумулятори для живлення техніки, яка працює від мережі 220 В, потрібно встановити інвертор перетворення напруги. Ємність батареї підбирається індивідуально до вітрогенератору. Цей показник залежить від швидкості вітру на місцевості, потужності підключається техніки і частоти користування нею.

Щоб батарея не вийшла з ладу від надмірної зарядки, знадобиться контролер напруги. Його можна виготовити самостійно, якщо володієте достатніми знаннями в електроніці, або купити готовий. У продажу є безліч контролерів для механізмів отримання альтернативної енергії.

Порада. Щоб лопастнік не зламався при сильному вітрі, встановлюють простий пристрій - захисний флюгер.

обслуговування вітрогенератора

Вітрогенератор, як і будь-який інший пристрій, необхідне технічне контролі та обслуговуванні. Для безперебійної роботи вітряка періодично проводять такі роботи.

  1. Найбільшої уваги потребує токос'емник. Щітки генератора мають потребу в чищенні, мастилі і профілактичної регулюванню раз в два місяці.
  2. При перших ознаках несправності лопастніка (тремтіння і розбалансування колеса) вітрогенератор опускають на землю і ремонтують.
  3. Раз на три роки металеві деталі покривають антикорозійною фарбою.
  4. Регулярно перевіряють кріплення і натяг тросів.

Тепер, коли установка закінчена, можна підключати прилади та користуватися електроенергією. По крайней мере, поки вітряно.

Генератор для вітряка своїми руками: відео

Вітрогенератор для приватного будинку: фото