Ветрогенераторы своими руками из автомобильного генератора

Ветрогенераторы своими руками из автомобильного генератора

Ветрогенератор – полезная вещь. Он помогает выработать электрическую энергию применяя только природные явления, в данном случае этим явлением является ветер. Чем сильнее ветер, тем больше энергии удастся получить используя ветрогенератор.

Они подразделяются на две категории:

  • Принцип работы ↓
  • Порядок изготовления ветряка ↓
  • Сборка ↓
  1. промышленные;
  2. домашние;

Промышленные устанавливают государство, либо крупные энергетические корпорации и чаще всего они объединены в сети. Используя ветрогенератор в домашних условиях, получают прежде всего не электроэнергию, а постоянный переменный ток.

Они классифицируются:

  • по количеству лопастей;
  • материалу, из которого он сделан;
  • по осям вращения;
  • по шагу винтов;

Есть 2 основных типа ветротурбин:

  1. Ось вращения по вертикали.
  2. Ось вращения по горизонту.

Выбор конструкции ветряка

Ветрогенератор может иметь два расположения оси. Предпочтение отдаётся горизонтальной из-за меньших затрат и в 2 раза большего КПД.

Вид ветрогенератора с горизонтальной осью

Вертикальные роторы приходится устанавливать внизу по причине большого веса и габаритов, где скорость ветра в 2 раза ниже, что снижает мощность установки в 8 раз. В ряде случаев их применяют из-за меньшего шума, отсутствия ориентации на ветер, малой стартовой скорости и удобства эксплуатации.

Если изготовить для барабанных вертикальных агрегатов специальные направляющие, производительность увеличится, а разнос от сильного ветра будет исключён. Конструкция получается сложной, но результат того стоит.

Количество лопастей чаще всего выбирают не более трёх, благодаря высокой скорости вращения и меньшему шуму. При большом ветре они могут разрушиться, но в промышленных образцах углы поворота лопастей изменяются, что даёт возможность регулировать скорость и уменьшать гул.

Ветрогенератор на 1 кВт промышленного изготовления вместе с комплектацией стоит около 50 тыс. руб. и выше. Для большинства пользователей эта сумма является слишком большой.

При наличии необходимых навыков и подручных материалов можно сделать ветряк своими руками.

Как сделать ветрогенератор

  1. Первый этап – это подготовка ротора. Берётся ёмкость из металла (кастрюля, ведро). При помощи маркера и рулетки отмечаются четыре одинаковых части. Ёмкость разрезается на лопасти ножницами по металлу или болгаркой, не дорезая до конца. Лопасти по краям слегка выгибаются, так возрастает скорость вращения.Нельзя использовать для лопастей материалы из жести с тоненькими стенками или брать оцинкованную ёмкость – эти материалы при нагрузке способны деформироваться и нагреваться.
  2. Определяется сторона, в которую вращается шкив. Вращательным движением поворачивать его вправо и влево. Обычно шкив крутится по часовой стрелке, но бывает и против.
  3. Соединить ротор с генератором. При помощи дрели делаются дырочки в дне ёмкости и шкиве генератора. Они должны быть симметричны, чтобы не возник дисбаланс во время движения лопастей.Прикрепить ёмкость с лопастями к генератору (шкиву) болтами соответствующего диаметра.
  4. Получившееся устройство помещается на мачте, которая делается из припасённой старой трубы. При наличии построек на расстоянии 30 м от конструкции высоту мачты нужно увеличить. Необходимо, чтобы она была выше на 1 м этих построек, тогда ветряк будет лучше работать, ведь там не будет препятствия для ветра. Фиксируем его металлическим хомутом.
  5. Затем проводится монтаж электрической проводки и собирается замкнутая цепь. Все контакты соединяются с соответствующими разъёмами. Проводка закрепляется на мачте.
  6. На последнем этапе присоединяется инвертор, аккумулятор, приборная часть и освещение. Присоединять инвертор и аккумулятор следует при помощи кабеля (сечением 3 мм кв. и размером 1 метр), а для оставшихся частей достаточно с диаметром 2 мм кв.

Самодельный ветрогенератор из автомобильного генератора готов.

Конструкция ветровой установки на базе автомобильного генератора.

Для того чтобы сделать ветряк из автомобильного генератора в конечном его виде, необходимо набраться немного терпения и разбить сам процесс на два этапа:

  • 1-й этап – изготовление лопастей. Этот элемент можно изготовить из ПВХ трубы, диаметр и размер которой должен соответствовать рассчитанной необходимой площади лопастей исходя из выше указанной формулы. Саму трубу необходимо разрезать на три равных частей по ее длине. Из полученных частей вырезаются лопасти, по форме которые должны быть трапецеидальными. Полученные элементы вращения крепим на основание. Само основание можно сделать из старой циркуляционной пилы, сточив для этого дела ее зубья. Полученный пропеллер необходимо закрепить на вал генератора.
  • 2-й этап – сборка полной конструкции поворотной части ветровой установки. На этом этапе нужно взять квадратную трубу 20*25мм, которую с одной стороны необходимо разрезать вдоль и в полученный прорез вставить флюгер, сделанный из листового металла, любой формы. На другую сторону трубы, с помощью хомутов крепится генератор с пропеллером.

Стоит запомнить, что автомобильный генератор, для достижения нужных результатов, должен быть с мощного авто или трактора, в комплекте с аккумулятором и его релейными устройствами. Поднимать ветряк нужно как можно выше. Скорость ветра линейно зависит от высоты подъема. Постарайтесь устанавливать ветрогенератор на возвышенности или в степных районах с минимальной застройкой.

В принципе ветровая установка готова. Остался контроллер, аккумуляторы, инвертор и вперед, но это тема для отдельной статьи.

Изготовление ветряка

Чтобы собрать ветряк из автомобильного генератора нужно большое внимание уделить изготовлению лопастей. Они могут быть деревянными или пластиковыми, например, из обычной водопроводной ПХВ трубы.

При вырезании лопастей нужно помнить, что:

  • Во время слабого ветра хорошо крутятся лопасти большей длины.
  • Вращение лопастей на концах на порядок больше чем у основания.
  • Мощность, получаемая из ветряной энергии, приравнивается к скорости ветра в третьей степени.
  • Ветер может дать около 60% энергии. Остальное будет «теряться» на механику трения и т.п.
  • Чем выше будет установлен ветряной генератор, тем большую мощность он может дать.

Итак, сами лопасти можно нарезать из имеющийся трубы ПХВ достаточно легко. Для этого потребуется распилить трубу на 3 секции вдоль: одна секция 60° и две по 150°.

Затем на секции наносится разметка, как показано на рисунке 1, и они разрезаются.

Как только лопасти будут готовы, нужно скруглить края и главную кромку, а также выровнять заднюю кромку.

Узел для крепления лопастей к ветряку, можно изготовить из старого диска от пилы. Необходимо сточить с него зубья, если они еще целы, а после этого можно сверлить отверстия для прикрепления лопастей. Понадобится 3 группы по 2 отверстия, каждая из которых смещена относительно предыдущей на 120°. Расстояние между отверстиями – 1 дюйм.

Теперь можно закрепить лопасти на диске.

Для конструирования платформы, куда в дальнейшем будет установлен сам генератор, можно использовать квадратную трубу, кусок ПХВ-трубы, фланец и лист металла. Для начала нужно вырезать из листа металла флюгер (хвост ветряка). Его форма особого значения не имеет. После этого, в квадратной трубе болгаркой делается пропил, в который и будет вставляться флюгер. Закрепляется он болтами.

В качестве чехла для генератора от дождя и снега можно использовать трубу из пластика. Чехол и мотор крепятся к трубе хомутами.

Читайте также  Электрокотел сколько платить за свет

С нижней части квадратной трубы, чуть ближе к генератору, устанавливается фланец и крепится к ней с помощью болтов.

И на самом последнем этапе работы нужно насадить узел с закрепленными лопастями на вал мотора и установить ветряк.

Эксплуатация и безопасность

Ветрогенератор из автомобильного генератора, как и все технические устройства, требует периодического контроля и обслуживания. Можно выделить следующие необходимые операции при эксплуатации ветрогенератора:

  • Уделяйте внимание состоянию токосъёмника. Раз в несколько месяцев щётки генератора требуется чистить, смазывать и регулировать;
  • Обязательно проводить ревизию крепления мачты к фундаменту, а также состояние растяжек;
  • Если появляются какие-то мелкие неисправности лопастей, их нужно тут же устранять. Кроме того, нужно проводить постоянный контроль балансировки лопастей;
  • Подшипники генератора и поворотных механизмов требует регулярной смазки;
  • Один раз в 3─4 года металлические элементы ветрогенератора следует перекрашивать;
  • Один раз в полгода следует проверять изоляцию электрооборудование и проводки.

Накопим электричество

Простейший вариант преобразования механической энергии ветродвигателя в электрическую в сельских условиях — использование автомобильного или тракторного вентильного генератора напряжением 14 или 28 В. Генератор имеет обмотку статора, выпрямитель и регулятор напряжения.

Регулятор настроен так, что на выходе поддерживается неизменное напряжение (отклонение — до 4% при изменении частоты вращения ротора в диапазоне 1:12 в автомобильных и 1:4 в тракторных генераторах).

Благодаря такому регулятору автотракторный генератор может вырабатывать электроэнергию постоянного тока с практически неизменным напряжением при значительных колебаниях частоты вращения ветродвигателя.

Вращающий момент передается от вала ветродвигателя (частота вращения к валу генератора (номинальная частота вращения — 5000 об/мин) с помощью фрикционной или клиноременной передачи.

Для выравнивания мощности, отдаваемой ветросиловой установкой при изменении скорости ветра, необходима аккумуляторная батарея. Она накапливает энергию при сильном ветре и отдает ее в безветренную погоду или при слабом ветре.

Емкость аккумуляторной батареи зависит от многих факторов: средней скорости и частоты ветра в данной местности, мощности ветродвигателя и генератора, мощности потребителей электроэнергии, продолжительности максимума потребления за сутки и др.

Переделка генератора

Для изготовления генератора ветряка подойдёт генератор от любого автомобиля. Их конструкции схожи между собой, а переделка сводится к перемотке провода статора и изготовлению ротора на неодимовых магнитах. В полюсах ротора высверливаются отверстия для фиксации магнитов. Устанавливают их, чередуя полюса. Ротор оборачивают бумагой, а пустоты между магнитами заливают эпоксидной смолой.

Автомобильный генератор

Таким же способом можно переделать двигатель от старой стиральной машины. Только магниты в этом случае во избежание залипания наклеивают под углом.

Новую обмотку перематывают по катушке на зуб статора. Можно сделать всыпную обмотку, это как кому удобно. Чем больше количество витков, тем эффективнее получится генератор. Мотают катушки в одном направлении по трёхфазной схеме.

Готовый генератор стоит опробовать и измерить данные. Если при 300 оборотах генератор выдаёт порядка 30 вольт, это хороший результат.

Генератор для ветряка из автомобильного генератора

Генератор для ветряка из автомобильного генератора,из асинхронного двигателя, с постоянными магнитами и другие

Генератор для ветряка из автомобильного генератора

Генератор переменного тока от автомобиля Достоинства: дешевый, просто отыскать, уже собран.

Недостатки: требуется высочайшая скорость вращения, требуется зубчатая передача или шкив, маленький выход энергии, токосъемник просит постоянного техобслуживания.

Пригодность для ветроэлектростанции: низкая.

Главная неувязка при применении авто генераторов для ветряков – то, что они изобретены для очень больших скоростей — для получения ветряный энергии приходится исполнить очень много значимых трансформаций. Даже малая и трудящаяся на сравнительно стремительных оборотах ветряная мельница требует скорости 600 об/ мин, что даже близко невозможно назвать достаточным для авто генератора. Это означает, что будет необходимо применять зубчатые передачи или шкивы, чтоб большая часть энергии тратилась на вращение. Стандартный авто генератор электромагнитный – то имеется часть вырабатываемой энергии должна быть послана на якорь чрез щетки и токосъемники, чтоб создать магнитное поле. Генератор, который употребляет электричество для возникновения поля, наименее действенный и наиболее непростой. Тем не наименее, его легче выверять, так как магнитный поток может существовать изменен настройкой мощности поля. Кроме такого, щетки и токосъемники имеют тенденцию срабатываться, требуя неизменного ухода. Генератор еще может быть перемотан для выработки энергии на наиболее низких скоростях. Это может быть методом подмены имеющихся витков статора наиболее частыми витками из наиболее узкой лигированной стали.

Генератор для ветряка на магнита

Самодельный генератор с постоянными магнитами Достоинства: низкая цену киловатт-часа, высокая эффективность, может быть получение большой мощности, потрясающе сильная конструкция.

Недостатки: трудозатратный, непростой проект, требующий отделки на токарном станке.

Пригодность для ветроэлектростанции: отменная.
[adsense_id=»1″]
[like_to_read]

Многочисленные опыты проявили, что рукодельный генератор с неизменными магнитами является более массивным и экономным решением для ветрогенератора. Он способен непревзойденно действовать на низких скоростях вращения, на больших же скоростях он практически выдает амперы благодаря собственной эффективности. Наиболее нередко рукодельные генераторы изготавливаются из тормозных дисков от volvo, так как они чрезвычайно крепкие и имеют интегрированные упорные подшипники. Так как таковой генератор изготовляет неустойчивый ток, требуется вентиль для преображения его в неизменный и следующей зарядки батареи. Наилучшие итоги указывает трехфазный генератор, но его труднее выстроить, чем монофазный, так что при построении генератора нужно постановить, можете ли вы выстроить трехфазный или ограничитесь однофазным.Генератор для ветряка 7 футов в поперечнике выдает более 60 А в 12-вольтную батарею, а это наиболее 700 Вт. На пике мощности он может вручать даже 100 А. Пока что это заключение более отлично.

Конверсионный асинхроичный генератор для ветряка

Конверсионный асинхроичный генератор переменного тока Достоинства: дешевенький, просто отыскать, сравнимо просто переоснастить, отменная служба на низких оборотах.

Недостатки: результирующая емкость ограничена внутренним противодействием, неэффективен на больших скоростях, просит отделки на токарном станке.

Пригодность для ветроэлектростанции: средняя.
[adsense_id=»1″]
Обычный асинхроичный электродвигатель, вырабатывающий неустойчивый ток, может довольно элементарно существовать перестроен в генератор с неизменными магнитами. Эксперименты демонстрируют, что получившийся генератор отлично работает на чрезвычайно низких скоростях, но скоро делается неэффективным на больших скоростях. Асинхронный движок не владеет никаких проводов в сердечнике, лишь переменные пластинки из алюминия и стали( извне они смотрятся гладкими). Если вы выдолбите желоба в центре сердечника и вставите туда неизменные магниты, электродвигатель будет генератором с неизменными магнитами. На практике таковой генератор выдает возле 10-20 А. Он чрезвычайно скоро делается малоэффективным: при возрастании скорости ветра численность результирующих ампер растет некординально, остальная же емкость тратится на нагрев самого генератора. Асинхронный электродвигатель обмотан очень узкой проволокой и не может помогать ток большущий мощности. Для такого же ветряка поперечником 7 футов пиковая держава тока одинакова только 25 А. Если вас устраивает маленький ток при больших скоростях ветра, асинхроичный движок может очутиться неплохим решением. Рекомендуется избирать трехфазный движок. Так как таковой генератор изготовляет неустойчивый ток, требуется вентиль для преображения его в неизменный и следующей зарядки батареи.

Читайте также  Ветроэнергетика плюсы и минусы

Генератор постоянного тока для ветряка

Генератор постоянного тока Достоинства: обычный и уже организованный, некие хорошо работают на низких оборотах.
[adsense_id=»1″]
Недостатки: прихотливый, большая часть плохо работают на низких оборотах, чрезвычайно трудно отыскать генератор довольно огромного размера, мелкие генераторы не имеют все шансы вручать огромную емкость.

Пригодность для ветроэлектростанции: слабенькая.

Выбор генератора постоянного тока на 1-ый взор видится логичным, так как батарея заряжается конкретно неизменным током, и таковой системе не будет нужно преобразователь. На практике же генераторы постоянного тока даже вблизи не имеют все шансы сравниться с генераторами переменного тока. Их щетки требуют неизменного надзора, а передающий устройство нередко значит из строя. Такие генераторы могу существовать применены как добавление к генераторам неизменного тока и вручать распорядка 12 В, что раносильно 100-200 Вт. Это незначительно, но при хотении может довольно для маленького ветряка вышиной 3-4 фута.