För att driva den tillverkade laddningsbara LED-lampan, beskrivning av vilken på webbplatsen har en vindgenerator baserad på en likströmsmotor (24v / 0,7A) med permanentmagneter tillverkats och används för närvarande. Vindgeneratorn ger, under genomsnittliga väderförhållanden, beroende på vindhastigheten en utspänning på 0,8 till 6,0 volt och en ström på upp till 200 mA. Därefter konverterar en stabiliserad spänningsomvandlare denna likströmsutspänning från vindgeneratorn till den nödvändiga likspänningen, tillräcklig för att ladda batteriet eller leverera den erforderliga belastningen.
Den föreslagna vindgeneratorn är enkel att tillverka, kräver inte exakta beräkningar och tillverkning av komplexa delar, förvärv av dyra komponenter. Förutom den variant som beaktas i ovanstående artikel kan en sådan vindgenerator också hitta andra tillämpningar. Vi använder den där en liten mängd elektricitet kan behövas för att driva en lågeffekt. Till exempel för drift av en kompakt väderstation, övervakning av vattennivån i en tank, för nödbelysning och kontroll av automatiseringen av ett växthus. Under dagen, i närvaro av vind, tar enhetens batteri med en strömförsörjning gratis vindkraft och ger vid rätt tidpunkt det till konsumenten vid behov. Naturligtvis är vindenergin som kommer till oss inte stor, men den kommer nästan ständigt till oss. Och om du skapar en enhet för dess ansamling och användning gör det självfrån improviserade material, då är denna energi fri, och anordningen kommer dessutom att vara ekonomisk, kompakt, mobil och icke-flyktig.
Den här artikeln föreslår att skapa en vindgenerator från en likströmsmotor.
Att skapa en vindgenerator.
1. Valet av elektrisk generator.
För användning som en lågeffektgenerator för enheten kan du använda den färdiga stegmotorn utan förändringar. För maximal prestanda rekommenderas det, om möjligt, att använda en motor med minsta möjliga stickning av axeln och med så många steg som möjligt per varv. En variant av att förändra elmotorn eller startmotorn till en generator är möjlig. Olika omarbetningsalternativ beskrivs på Internet.
I vårt fall valdes det enklaste alternativet.Som elektrisk generator använder vi en likströmsmotor (24v / 0,7A) med permanentmagneter, som inte kräver modifieringar. Det har egenskapen att vändas - när dess axel roterar visas spänningen på motorkontakterna. Denna elmotor togs bort från en moraliskt föråldrad beräkningsmaskin.
2. Valet av propellkonstruktion.
I den första versionen av konstruktionen av vindgeneratorn, för att förenkla tillverkningen, togs plastpropellern, med en lämplig landningsdiameter, från en industriell fläkt som basen för propellen. För att öka vridmomentet på generatoraxeln tillsattes dess längd med tunnväggiga metallplattor med en profil nära originalet.
Denna propellkonstruktion misslyckades dock. I starka vindar, på grund av den låga styvheten hos plastpropellern, avböjdes metallfodret på bladen tillbaka och träffade det strukturella stativet, vilket slutligen slutade i misslyckande.
När jag utarbetade det första alternativet bestämde jag mig för utformningen av den tekniska profilen för knivarna och deras längd. Dessa propellerparametrar påverkar dess känslighet för svaga vindar, och de råder. Det är nödvändigt att propellen med lite vind kan övervinna klibbningen av axeln (dragning av statormagneterna) och börja rotera.
3. Tillverkningen av propellen. Vi väljer eller tillverkar ett nav för installation och montering av propellerblad.
I vårt fall är det en aluminiumfläns (4 mm tjock, ytterdiameter 50 mm) med en axiell borrning längs motorutgångsaxelns diameter (8 mm - ett växelhjul pressas på axeln, 10 mm långt) och fyra jämnt fördelade M4-hål för montering av bladen. För att fixera navet på axeln, installera en eller två M4-skruvar i den (se bild).
4. Produktion av propellerblad.
Från ett galvaniserat ark med en tjocklek av 0,4-0,5 mm, skär vi 4 arbetsstycken i form av en likgiltig trapezoid: höjd 250 mm, bas 50 mm, ovansida 20 mm. Vi böjer bladen i hälften längs trapezoidens höjd (skapar en förstyvande revben) i en vinkel på 45 grader (se bild). Vi trubblar skarpa kanter och hörn (för vår säkerhet).
5. Installation och fästning av propellerbladen.
Vi placerar bladet på navet så att bockpunkten på basen är över navets axel, och den intilliggande halvan av basen ligger över navets monteringshål (se foto). Vi markerar och borrar ett hål i bladen för en angränsande fästskruv, 4,2 mm i diameter. Vi fixerar propellerbladen en efter en med skruvarna.
6. Propellerbalansering.
Vi utför statisk balansering av propellen. För detta installerar och fixerar vi propellen på en kalibrerad (polerad) stång med en diameter lika med diametern på motorutgångsaxeln. Vi lägger stången med propellen på två horisontellt kalibrerade på nivån på linjalen (mönsterytor) belägna i ändarna av stången. I detta fall kommer propellen att vridas och ett av bladen kommer att gå ner. Vi vrider propellen en kvarts varv och om samma blad igen har sänkts ned, måste det lättas upp genom att avskära en smal remsa av metall från bladets sida. Vi upprepar en liknande operation tills stången med propellen inte slutar vrida efter installationen i något godtyckligt läge.
7. Produktion av vinddelen av vindgeneratorn.
Vi skär aluminium kvadrat 20 x 20 mm till en längd på 250 mm. På en sida av torget, för en eller två skruvar (nitar), installerar vi en vertikal stabilisator i riktningen mot vinden.
På den andra sidan av torget installerar och fäster vi en klämma på två skruvar för att säkra motorns generator. Klämman och stabilisatorn är också tillverkad av galvaniserat ark med en tjocklek av 0,4-0,5 mm (antikorrosivt material som används är möjligt). Klämmans längd är lika med motorens längd. Längden på stabilisatorn är ungefär 200 mm, formen är enligt tillverkarens smak.
På kvadratets nedre fläns, i mitten av klämman, fixerar du stången tätt (det är önskvärt att tillhandahålla korrosionsskyddet) för att installera strukturen i röret i vindgeneratorns fjäderben. Det bästa alternativet för att bestämma platsen för denna stav är att bestämma tyngdpunkten för en förmonterad och helt monterad struktur, följt av borrhål för fixering av stången där.
8. Montering av vindgeneratorn.
Vi installerar motorgeneratorn på plats och fixerar den med en klämma. Vi fixerar propellen på motorens utgående axel. För att skydda generatoren från atmosfärisk nederbörd skär vi ut och installerar ett skyddande staket från en lämplig plastflaska. Fäst den med en skruv.
9. Felsöka en vindgenerator.
Installera den monterade vindgeneratorn i ett öppet område i vindriktningen. Vi bildar en variabel profil för bladen. Vi böjer den böjda delen av knivarna så att vid ändarna av bladen (smala delen) är mängden lemmar 10 ... 15 grader (minsta motstånd mot luft vid maximal periferihastighet på bladen). Mitt i propellerns centrum varierar storleken på lemmen på bladet till 30 ... 45 grader. Med en ökning av bockningsvinkeln ökar vindgeneratorns känslighet för vinden, men på grund av ökningen i motståndet minskar generatorhastigheten, vilket leder till en minskning av utgångskarakteristiken. Genom att ändra vinkeln på lemmen på bladen väljer vi därför den optimala profilen i vinden.
10. Installation av en vindgenerator.
För att installera en vindgenerator är ett stativ med önskad höjd (helst över de omgivande träden) gjord av ett rör (vatten) och fixerat på föremålet. Vindgeneratorns monteringsstav måste rotera fritt i rörstället. Före installationen sätts en sekventiell bricka sekventiellt på vindgeneratorns axel - en mellanbricka för att underlätta rotation, en spiralfjäder för att jämna ut resterande obalans hos propellen, en skyddande bricka för att minska nedträdet av nederbörd i rackröret (en lämplig storlek är installerad i denna design).
Tråden från generatorn fixeras mekaniskt från kontaktbrottet, sjunker längs racket med en marginal i längd för möjlig vridning runt racket och den obligatoriska slingan för att droppa droppar från nederbörden innan den kommer in i konsumenten.
