Как смастерить ветрогенератор своими руками: обзор технологии сборки 2-х различных конструкций. Ветрогенератор вертикальный 1 квт своими руками

Ветрогенератор 1000 ватт - мой самодельный ветряк

Автор этого ветрогенератора Дмитрий из Одессы, если у вас возникли вопросы вы можете написать ему на почту [email protected] . Он написал небольшой рассказ о создании своего ветряка, который я (админ е ветерок ру) попробую пересказать своими словами с подкреплением фотографиями.

Ветрогенераторами я интересуюсь уже давно пишет Дмитрий, еще ребенком мне даже приснился сон что я строю ветрогенератор, просто интересно все это для меня, самому добывать электричество, узнавать как это работает. Первые мои ветряки были как тестовые модельки, на них я так сказать учился и смотрел как работает винт на ветру. И вот осенью я решил построить настоящий мощный ветрогенератор у своего Деда. Чтобы все сделать как можно лучше и найти ответы на возникающие вопросы я погрузился в интернет где нашел людей, которые тоже делали ветрогенервторы, а так же необходимые материалы по изготовлению генераторов, лопастей и прочего.

Изготовление ветрогенератора началось генератора, в качестве которого я решил использовать асинхронный двигатель. Так как генератор должен быть низко-оборотный, то я искал двигатель с как можно большим количеством зубов на статоре и полюсов. Но нашел двигатель на 1,5кВт, статор на 36 зубов, и четырех-полюсная обмотка тонким проводом.

Чтобы уменьшить напряжение и поднять силу тока статор был перемотан более толстым проводом, точнее толстого провода не нашлось, поэтому сложили в параллель 7 проводов диаметром 0,5мм. Вместо четырех полюсов была намотана трехфазная 12-ти полюсная обмотка.

Ротор теперь уже почти генератора был проточен на высоту уже имеющихся магнитов. Магниты шайбы 18*10мм. Магниты расположил со скосом чтобы уменьшить залипание и обмотал скотчем. Потом магниты были залиты эпоксидной смолой.

После сборки генератор сразу же был проверен на работоспособность. При 300об/м генератор выдал на низкое сопротивление 50вольт и 30Ампер, что даже очень неплохо.

Конструкцию ветрогенератора сделал со смещением оси генератора от центра поворотной оси и складывающимся хвостом для защиты от сильного ветра. Защита срабатывает на ветре 14м/с, винт отворачивается от ветра сбрасывая обороты, а хвост складывается приподнимаясь вверх.

Лопасти ветрогенератора я изготовил из ПВХ трубы диаметром 200мм, это самый простой и доступный вариант изготовления лопастей. Информацию о том как вырезать лопасти я нашел на этой странице в интернете http://www.e-veterok.ru/samodelnie-lopasti-vetrogenerator.php. Там есть готовые профили лопастей с координатами для вырезания под разные генераторы и разного диаметра. Так же есть программа эксель по которой можно самостоятельно рассчитать винт для ветрогенератора. Но я выбрал готовый рассчитанный винт и немного увеличил его в диаметре за счет удаления лопастей от цента. Сейчас диаметр винта 2,4метра, работает хорошо, но возможно я уменьшу диаметр винта чтобы поднять обороты и мощность, кажется что генератору не хватает оборотов, а мощность винта излишняя, даже коротким замыканием фаз винт не останавливается и продолжает крутится.

В качестве мачты использована труба диаметром 70см, с толщиной стенки 4мм, высота мачты 7 метров.

Токосъемные кольца я делать не стал, провода через полую ось пустил внутри трубы. Пока с проводами все нормально и ничего не перекручивается, думаю что щеточный узел не особо нужен. Выпрямительный диодный мост разместил внизу, рядом с мачтой как и всю остольную электронику. Ниже ночное фото.

Энергию ветрогенератора я использую для ночного освещение в курятнике, дровнике, и в беседке на улице. Вся электроника работает так. Энергия с генератора в виде трехфазного переменного напряжения идет на диодный мост. После моста уже постоянное напряжение идет на контроллер, который заряжает аккумулятор и питает инвертор, который 12вольт преобразует в 220 вольт, а к инвертору подключены лампочки Инвертор включается с наступлением темноты автоматически. Включает его самодельное световое реле, которое я сделал из содового фонарика на солнечной батарейке. В схему фонаря я поставил мосфет - полевой транзистор, который включает силовое контактное реле как только на его затворе окажется напряжение. А силовое реле включает инвертор, который в свою очередь зажигает освещение.

Ниже на фото схема включения полевого транзистора к садовому фонарику.

Сам фонарь

Контроллер солар30, напомню что после диодного моста напряженение ветрогенератора входит в контроллер, ветряк подключен вместо солнечной батареи.

Вся электроника вместе с аккумулятором спрятана в такую вот тумбочку и находится прямо у мачты.

Ниже некоторые фото ветрогенератора.

Ветрогенератор при сильном ветре развивает мощность до 1кВт, но сильные ветра у нас редкость. На среднем ветру мощность ветряка всего 200-400ватт. По затратам ветрогенератор обошелся около 200$. Если у вас возникли вопросы по данному ветрогенератору то пишите на почту [email protected] Дмитрий.

e-veterok.ru

Ветряки своими руками 5 квт | Своими руками

Главная » Своими руками

Привод ротора

Лопасть вертикального ветряка

Самодельная лопасть вертикального ветрогенератора

Вертикальный ветряк

Каркас ветряка пока сделал из бруса 50*150мм

Ветрогенератор в работе, пока правда без генератора

В основном все готово, надо соединительный кардан под размер удлинить, и ремни другие купить на редуктор, так-как купил 1210 мм длинной, а надо 1110 мм, были куплены сначала не те. При 3м/с стартовый момент во всех точках поворота примерно 39Нм. Руками даже за 12-ти сантиметровый фланец не реально остановить при трогании ,перчатки в клочья разлетаются, а уж когда вращается вообще и не стоит тормозить, площадь у нее получилась 6,3 м2, Ветряк уже испытал на себе сильный ветер. Если получится планируемая мощность, то весь каркас будет из труб, а это пока экспериментальный каркас. в случае чего в стройку уйдет. Через некоторое время все было готово к первым испытаниям, но ветра почемуто не-было целых три дня. Ветряк страгивался при 3м/с, но больше 15ватт пока приборы не фиксировали. И наконец подул небольшой ветерок и далее на видео первые вольты и амперы.

Как смастерить ветрогенератор своими руками: обзор технологии сборки 2-х различных конструкций

Электроэнергия неуклонно дорожает. Чтобы чувствовать себя комфортно за городом в жаркую летнюю погоду и морозным зимним днем, необходимо или основательно потратиться, или заняться поиском альтернативных источников энергии. Россия – огромная по площади страна, имеющая большие равнинные территории. Хотя в большинстве регионов у нас преобладают медленные ветры, малообжитая местность обдувается мощными и буйными воздушными потоками. Поэтому присутствие ветрогенератора в хозяйстве владельца загородной недвижимости чаще всего оправдано. Подходящую модель выбирают, исходя из местности применения и фактических целей использования.

Содержание

Ветряк #1 конструкция роторного типа

Можно сделать своими руками несложный ветряк роторного типа. Конечно, снабдить электроэнергией большой коттедж ему вряд ли будет под силу, зато обеспечить электричеством скромный садовый домик вполне под силу. С его помощью можно снабдить светом в вечернее время суток хозяйственные постройки, осветить садовые дорожки и придомовую территорию.

Так или почти так выглядит роторный ветрогенератор, сделанный своими руками. Как видите, в конструкции этого оборудования нет ничего сверхсложного

Подготовка деталей и расходников

Чтобы собрать ветрогенератор, мощность которого не будет превышать 1,5 КВт, нам понадобятся:

генератор от автомобиля 12 V
кислотный или гелиевый аккумулятор 12 V
преобразователь 12V – 220V на 700 W – 1500 W
большая ёмкость из алюминия или нержавеющей стали: ведро или объёмистая кастрюля
автомобильное реле зарядки аккумулятора и контрольной лампы заряда
полугерметичный выключатель типа «кнопка» на 12 V
вольтметр от любого ненужного измерительного устройства, можно автомобильный
болты с шайбами и гайками
провода сечением 2,5 мм 2 и 4 мм 2
два хомута, которыми генератор будет крепиться к мачте.

Для выполнения работы нам будут нужны ножницы по металлу или болгарка, рулетка, маркер или строительный карандаш, отвертка, ключи, дрель, сверло, кусачки.

Ход конструкторских работ

Мы собираемся изготовить ротор и переделать шкив генератора. Для начала работы нам понадобится металлическая ёмкость цилиндрической формы. Чаще всего для этих целей приспосабливают кастрюлю или ведро. Возьмем рулетку и маркер или строительный карандаш и поделим ёмкость на четыре равные части. Если будем резать металл ножницами, то, чтобы их вставить, нужно сначала сделать отверстия. Можно воспользоваться и болгаркой, если ведро не выполнено из крашеной жести или оцинкованной стали. В этих случаях металл неминуемо перегреется. Вырезаем лопасти, не прорезая их до конца.

Чтобы не ошибиться с размерами лопастей, которые мы прорезаем в ёмкости, необходимо сделать тщательные замеры и тщательно всё пересчитать

В днище и в шкиве размечаем и высверливаем отверстия для болтов. На этой стадии важно не торопиться и расположить отверстия с соблюдением симметрии, чтобы при вращении избежать дисбаланса. Лопасти следует отогнуть, но не слишком сильно. При выполнении этой части работы учитываем направление вращения генератора. Обычно он крутится по движению часовой стрелке. В зависимости от угла изгиба увеличивается и площадь воздействия потоков ветра, а, значит, и скорость вращения.

Это ещё один из вариантов лопастей. В данном случае каждая деталь существует отдельно, а не в составе ёмкости, из которой вырезалась

Раз каждая из лопастей ветряка существует отдельно, прикручивать нужно каждую. Преимущество такой конструкции в её повышенной ремонтопригодности

Ведро с готовыми лопастями следует закрепить на шкиве, используя болты. На мачту при помощи хомутов устанавливаем генератор, затем подсоединяем провода и собираем цепь. Схему, цвета проводов и маркировку контактов лучше заранее переписать. Провода тоже нужно зафиксировать на мачте.

Чтобы подсоединить аккумулятор, используем провода 4 мм 2. длина которых не должна быть более 1-го метра. Нагрузку (электроприборы и освещение) подключаем с помощью проводов сечением 2,5 мм 2. Не забываем поставить преобразователь (инвертер). Его включают в сеть к контактам 7,8 проводом 4 мм 2 .

Конструкция ветряной установки состоит из резистора (1), обмотки стартера генератора (2), ротора генератора (3), регулятора напряжения (4), реле обратного тока (5), амперметра (6), аккумулятора (7), предохранителя (8), выключателя (9)

Достоинства и недостатки такой модели

Если всё сделано правильно, работать этот ветрогенератор будет, не создавая вам проблем. При аккумуляторе 75А и с преобразователем 1000 W он может питать уличное освещение, охранную сигнализацию, приборы видеонаблюдения и т.д.

Схема работы установки наглядно демонстрирует то, как именно энергия ветра преобразуется в электричество и то, как она используется по назначению

Достоинства такой модели очевидны: это весьма экономичное изделие, хорошо поддаётся ремонту, не требует особых условий для своего функционирования, работает надежно и не нарушает ваш акустический комфорт. К недостаткам можно отнести невысокую производительность и значительную зависимость от сильных порывов ветра: лопасти могут быть сорваны воздушными потоками.

Ветряк #2 аксиальная конструкция на магнитах

Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.

Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах

Что необходимо подготовить?

За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.

Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично

Распределение и закрепление магнитов

Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.

Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.

Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол

Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.

Трехфазные и однофазные генераторы

Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.

В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух

В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.

Процесс наматывания катушек

Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.

Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.

Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики

Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.

Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.

Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.

Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать

Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.

В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.

Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.

Заключительный этап мачта и винт

Фактическая высота готовой мачты составила 6 метров, но лучше было бы сделать её 10-12 метров. Основание для неё нуждается в бетонировании. Необходимо сделать такое крепление, чтобы трубу можно было поднимать и опускать при помощи ручной лебедки. На верхнюю часть трубы крепится винт.

Труба ПВХ – надежный и достаточно легкий материал, используя который можно сделать винт ветряка с заранее предусмотренным изгибом

Для изготовления винта нужна ПВХ труба, диаметр которой составляет 160 мм. Из неё предстоит вырезать шестилопастной двухметровый винт. С формой лопастей имеет смысл поэкспериментировать, чтобы усилить крутящий момент на низких оборотах. От сильного ветра винт нужно уводить. Эта функция выполняется с помощью складывающегося хвоста. Выработанная энергия копится в аккумуляторах.

Мачта должна подниматься и опускаться с помощью ручной лебедки. Дополнительную устойчивость конструкции можно придать, используя натяжные тросы

Вашему вниманию предоставлены два варианта ветрогенераторов, которые чаще всего используются дачниками и владельцами загородной недвижимости. Каждый из них по-своему эффективен. Особенно результат применения такого оборудования проявляется в местности с сильными ветрами. В любом случае, такой помощник в хозяйстве не помешает никогда.

Ветрогенератор роторный 5 кВт.

24 полюса, постоянные магниты

Владимир Алексеевич и его единомышленники из России уже не первый год изготавливают альтернативные источники энергии.

В основном это ветрогенераторы роторного типа. Начиналось все, как обычно с простых моделей разрезанной бочки.

Затем двойной ротор савониуса,

но этим все не закончилось Поворотным моментом, стал расчет и изготовление ветрогенератора роторного типа мощностью 3 кВт.

Параллельно велись разработки генераторов для этих моделей за остову были взяты асинхронники вместо беличьего колеса использовались неодимовые магниты встроенные в проточенный ротор.

Получены мощности, заявленные на бирках асинхронников. Удалось вплотную приблизится

к заводским характеристикам, хочется заметить, что это фантастический результат

для обращения электрических машин такого типа.

По мнению Владимира, это перспективное направление, для генераторов типа ежик .

Но как все электические машины этого типа высокооборотные, то они не согласовывались без редуктора.

Проводились также разработки и более чем успешные по изготовлению импульсных генераторов.

Вообще не могу признать во Владимире человеческое качество доводить практически все свои модели до нужного результата. Изучив формулу мощности воздушного потока: P = r V 3 S / 2, [B т] гд е r — плотность воздуха (при нормальных условиях = 1,225 кг / м 3) V — скорость воздушного потока, м / с S = R 2 = D 2/4 — площадь ветрового потока, м 2. Так как никакая турбина не может использовать 100% энергии ветра, то для расчета мощности ветрового генератора необходимо в формулу ввести коэффициент эффективности турбины к который может иметь значение 0,2-0,5:в нашем случае 0,3 P * = к r V 3 S / 2, [B т] Из формулы видно, что мощность ветрового потока пропорциональна кубу скорости ветра и квадрату диаметра колеса турбины. Это означает, что при увеличении скорости ветра вдвое, мощность потока возрастет в 8 раз, а при увеличении длины лопастей вдвое, мощность ветрогенератора возрастет в 4 раза. Эти расчёты легли в основу разработки и унификации вертушек паук , которые были созданы. Эти конструкции прорабатыв алать не один год. Был рассчитан и собран генератор на неодимовых магнитах практически полностью удовлетворяющий оборотам и крутящему моменту роторных вертушек, который, к слову очень хорошо согласуется с ветрогнераторами с горизонтальной осью вращения большой мощности 3-5 кВт.

Статор в средней части, роторы вращаясь на общем приводе создают индукцию в катушках. От руки получаем напряжение 220 вольт и дрель 400 ватт начинает сама крутиться. На сегодня разработки проводятся в сторону увеличения мощности самого генератора с использова нием дополнител ьных магнитных материалов при изготовлен ии статора. На фото Трех кВт-ный ветряк.

Ветрогенератор увеличенной мощности 5 кВт.

Переделки коснулись и увеличения скорости вращения роторов. В настоящее время - это две рабочие модели.

Достигнуты отличные практические результаты работы 3х кило ватного Ветрогенератора .

С одной стороны совершенству нет предела и это процесс бесконечный.

Во первых снижен а себестоимост ь генератора минимум в два раза.

Во вторых уверенная работа на ветре 2м/с так далее

На данный момент прошла, все необходимые тесты и испытания новая конструкция

роторного ветрогенератора мощностью 3кВт и у вас уважаемый посетитель сайта,

на сегодняшний день есть уникальная возможность выбора или заказать готовую

конструкцию непосредственно на фирме разработчике и изготовителе этой

конструкции или же заказать курс от фирмы по изготовлению данной модели.

Заказывая готовый ветрогенератор или информационный продукт по

изготовлению Ветрогенератора роторного типа мощностью 3 кВт.

Вы избавляете себя от мытарств в поисках энергонезависимости вашего жилища.

Это фирма не однодневка, а фирма с многолетним опытом в области проектирования

и монтажа альтернативных источников. Это слаженная команда которая постоянно

работает над усовершенствованием своих изделий от проектирования до конечного

результата на всех этапах производства: начиная формулами расчетов и заканчивая

способами изготовления и реальными испытаниями готовых конструкций.

Источники: http://e-veterok.ru/vetryak-6-3.php, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/vetrogenerator-svoimi-rukami.html, http://svoy-vetrogenerator.ru/index/vetrogenerator_rotornyj_5_kvt/0-108

Комментариев пока нет!

restart24.ru

Ветряк: электроэнергия из воздуха своими руками | ENARGYS.RU

Самостоятельное проектирование и изготовление вертикального ветряка на основе асинхронного двигателя

Многие умельцы, особенно живущие в сельской местности, привлекают на свою службу возобновляемые источники энергии, а именно ветровые электроустановки.

Покупка промышленной ветрогенераторной установки выльется в довольно ощутимую копеечку, поэтому используя старую технику можно создать довольно приличный ветрогенератор.

Основная проблема заключается в получении номинальных электрических параметров, для этого устройство должно обладать высокой скоростью вращения.

Как сделать ветряк своими руками

В качестве генератора для ветряка своими руками используется отслуживший свой срок, генератор от сельскохозяйственной техники: с комбайна, трактора, автомобиля, скорость вращения в этих генераторах будет от 3 до 7 тыс. об/мин.

На практике оказывается, что ветроколесо роторного типа вертикального расположения может развить скорость примерно 60 об/мин, горизонтальное расположение вентиляторного трехлопастного колеса с горизонтальным расположением при скорости ветра достигает 300 об/мин.

Для того чтобы как сделать ветряк своими руками и достичь эффективной работы генератора рекомендуется применить мультипликатор (редуктор), существует несколько нюансов по применению редукторов.

Часть ветровой энергии уходит на потери в самом редукторе, поэтому его КПД не превышает 40%.
Для повышения скорости вращения генератора, повышается крутящий момент, чтобы это сделать надо повысить скорость выходного вала, добавив шестерни, что чревато понижением крутящего момента.

Формула этой зависимости выглядит так: Мв = К*(Мм +Мс), где:К – передаточное число;Мс – момент сопротивления;Мм – момент мультипликатора.

Из этой формулы следует что идеальным будет отсутствие мультипликатора. К сожалению, при изготовлении ветрогенератора своими руками от него невозможно отказаться.

Для мощного ветряка, сделанного своими руками, в качестве генератора также можно применить асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (Рн = 5,5 кВт; n = 960 об/мин; Uн = 380/220 В).

Для мультипликатора можно взять редуктор от автомобиля, станка и т. д. главное, чтобы передаточное число (К) редуктора было = 5.

Лопасти ветрогенератора изготавливаются из стальной трубы, разрезанной по вдоль на четыре части, можно использовать самодельный профиль из пропитанной эпоксидной смолойстеклоткани, идеальны боковые вертолетные лопасти от МИ-24.

Рис № 1. Вертикальный ветряк своими руками, чертеж.

Для того чтобы асинхронный двигатель заработал в генераторном режиме, раскрутим двигатель до появления на его обмотках ЭДС. Затем необходимо поднять амплитуду фазного напряжения до 310 В при помощи резонансного явления, для этого к фазным обмоткам подключим конденсаторы, емкость конденсатора определяется по формуле С = 1/98696 х Lф, где Lф – индуктивность фазной обмотки, двигатель с вышеперечисленными характеристиками Lф – 120 мГн подставляем в формулу и получаем С = 1/98696 х 0,12 = 84мкФ, можно использовать конденсатор на 100 мКф.

Конденсатор можно использовать типа КБГ-МН или других типов, но с напряжением до 400 В, конденсаторную батарею лучше поместить в изолированный корпус.

Рис №2. Внешний вид простейшего ветрогенератора с применением асинхронного двигателя.

Преимущества генератора для ветряка своими руками, построенного на основе асинхронного двигателя:

Невысокий клифактор (коэффициент гармоник) он не более 2%, что обуславливает высокий КПД и выработку только полезной энергии.
Отсутствие вращающихся обмоток и чувствительных к воздействию извне электронных деталей.
Длительный срок службы.
Выходное значение напряжения 220/380 В благодаря этому, нагрузку можно подключить напрямую от устройства, исключив инвертор.
Асинхронный генератор лучше защищен от влаги и загрязнений, имеет лучшую защиту от токов короткого замыкания и перегрузкам.

Рис №3. Схема подключения.

Максимальная простота и надежность устройства ветряка для дома своими руками достигается за счет размещения вала ветрового двигателя напрямую с валом генератора, а скорость вращения не должна превышать 120 – 150 об/мин при этом желательно чтобы не было тормозящих и стабилизирующих скорость вращения устройств и обмоток возбуждения.

Кроме, использования асинхронного двигателя в прямом качестве его можно переделать и применить в качестве турбины на его базе, в этом случае ротор двигателя растачивается. Электродвигатель марки АИР71А4, Р – 0,55Квт на 1360 об/мин с 4 полюсами, 3-х фазный, имеющий ротор с Ø 66.7 мм после проточки становиться 56 мм, на каждый полюс наклеиваются магниты по 40 штук, ротор герметизируется и заливается эпоксидной смолой.

Рис №4. Внешней вид расточенного ротора асинхронного двигателя с наклеенными магнитами.

Накопление энергии производится при помощи аккумуляторных батарей и инверторами под контролем электронных коммутаторов.

При изготовлении вертикального ветряка своими руками желательно использовать подпружиненные упоры лопастей, которые смогут противодействовать ураганному ветру, то есть просто станут по ветру, без создания сопротивления. По окончании урагана надо будет только провернуть вал ветродвигателя до момента вращения лопастей под воздействием ветра.

Рис №5. Схема соединений и порядок сборки вертикального ветрогенератора.

enargys.ru

Как смастерить ветрогенератор своими руками: обзор технологии сборки 2-х различных конструкций