Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Альтерн. энергия » Ветряки » Ветрогенератор из двигателя постоянного тока

    Ветрогенератор из двигателя постоянного тока

    Ветрогенератор из двигателя постоянного тока


    Для питания изготовленной аккумуляторной светодиодной лампы, описание которой приведено на сайте, был изготовлен и используется по настоящее время, ветрогенератор на базе двигателя постоянного тока (24v / 0,7A) на постоянных магнитах. Ветрогенератор, при средних погодных условиях, в зависимости от скорости ветра, обеспечивает выходное напряжение величиной от 0,8 до 6,0 вольт и ток до 200 ма. В дальнейшем, стабилизированный преобразователь напряжения преобразует это выходное напряжение постоянного тока от ветрогенератора в необходимое напряжение постоянного тока, достаточное для заряда аккумуляторной батареи или питания необходимой нагрузки.

    Предлагаемый ветрогенератор прост в изготовлении, не требует точных расчетов и изготовления сложных деталей, приобретения дорогостоящих комплектующих. Такому ветрогенератору, кроме варианта рассмотренного в указанной выше статье, возможно найти и другое применение. Используем его там, где может понадобиться небольшое количество электроэнергии для питания маломощного устройства. Например, для работы компактной метеостанции, контроля уровня воды в баке, для дежурного освещения и управления автоматикой теплицы. В течение суток, при наличии ветра, аккумулятор устройства с запасом получает даровую энергию ветра, а в нужное время отдает ее потребителю по мере необходимости. Конечно, попадающая к нам энергия ветра не велика, но она приходит к нам практически постоянно. А если изготовить устройство для ее накопления и использования своими руками, из подручных материалов, то эта энергия и бесплатна, а устройство, кроме того, будет экономным, компактным, мобильным и энергонезависимым.

    В этой статье предлагается изготовить ветрогенератор из двигателя постоянного тока.

    Изготовление ветрогенератора.

    1. Выбор электрогенератора.
    Для применения в качестве маломощного электрогенератора для устройства, можно использовать без переделок готовый шаговый двигатель. Для максимальной отдачи, при возможности выбора, желательно использовать двигатель с минимально возможным залипанием вала и с максимально большим числом шагов на один оборот. Возможен вариант переделки электродвигателя или стартера в генератор. Различные варианты переделки описаны в интернете.

    В нашем случае, был выбран наиболее простой вариант. В качестве электрогенератора используем двигатель постоянного тока (24v / 0,7A) на постоянных магнитах, не требующий доработок. Он обладает свойством обратимости – при вращении его вала, на контактах двигателя появляется напряжение. Данный электродвигатель был извлечен из морально устаревшей счетной машинки.


    2. Выбор конструкции пропеллера.
    В первом варианте конструкции ветрогенератора, для упрощения изготовления, за основу пропеллера был взят пластмассовый пропеллер, с подходящим посадочным диаметром, от промышленного вентилятора. Для повышения крутящего момента на валу генератора, длина его лопастей была добавлена тонкостенными металлическими накладками с профилем, приближенным к оригиналу.

    Однако такая конструкция пропеллера потерпела неудачу. При сильном ветре, из-за малой жесткости пластмассового пропеллера, металлические накладки лопастей отклонялись назад и ударялись о стойку конструкции, что в итоге окончилось поломкой.

    При отработке первого варианта определился с конструкцией технологичного профиля лопастей и их длиной. Эти параметры пропеллера влияют на его чувствительность к слабому ветру, а он преобладает. Необходимо, чтобы при небольшом ветре, пропеллер смог преодолеть залипание вала (притяжение магнитов статора) и начать вращение.

    3. Изготовление пропеллера. Подбираем или изготовляем ступицу для установки и крепления лопастей пропеллера.
    В нашем случае она представляет собой алюминиевый фланец (толщиной 4 мм, наружный диаметр 50 мм) с осевым отверстием по диаметру выходного вала двигателя (8 мм – на валу запрессована зубчатая шестерня, длиной 10 мм) и четырьмя равномерно расположенными отверстиями М4 для крепления лопастей. Для закрепления ступицы на валу, устанавливаем в ней один или два винта М4 (см. фото).



    4. Изготовление лопастей пропеллера.
    Из оцинкованного листа толщиной 0,4-0,5 мм вырезаем 4 заготовки в форме равнобедренной трапеции: высота 250 мм, основание 50 мм, верхняя сторона 20 мм. Вдоль высоты трапеции сгибаем лопасти пополам (создание ребра жесткости) на угол 45 градусов (см. фото). Притупляем острые кромки и углы (для своей безопасности).


    5. Установка и крепление лопастей пропеллера.
    Располагаем лопасть на ступице так, чтобы точка сгиба на основании находилась над осью ступицы, а прилежащая половина основания - над крепежным отверстием ступицы (см. фото). Размечаем и сверлим в лопасти отверстие под соседний крепежный винт, диаметром 4,2 мм. Поочередно закрепляем винтами лопасти пропеллера.




    6. Балансировка пропеллера.
    Выполняем статическую балансировку пропеллера. Для чего устанавливаем и закрепляем пропеллер на калиброванный (шлифованный) пруток, диаметром равным диаметру выходного вала двигателя. Укладываем пруток с пропеллером на две горизонтально выверенные по уровню линейки (лекальные поверхности), расположенные по концам прутка. При этом пропеллер повернется и одна из лопастей опустится вниз. Повернем пропеллер на четверть оборота и если та же лопасть, вновь опустилась вниз, ее необходимо облегчить, отрезав узкую полоску металла с бока лопасти. Повторяем аналогичную операцию до тех пор, пока пруток с пропеллером не перестанет поворачиваться после установки в любое произвольное положение.

    7. Изготовление флюгерной части ветрогенератора.
    Отрезаем алюминиевый угольник 20 х 20 мм на длину 250 мм. С одной стороны угольника, на один-два винта (заклепки) устанавливаем вертикальный стабилизатор направления на ветер.

    С другой стороны угольника, устанавливаем и закрепляем на два винта хомут для крепления двигателя – генератора. Хомут и стабилизатор изготовлены также из оцинкованного листа толщиной 0,4-0,5 мм (возможны варианты применяемого антикоррозионного материала). Длина хомута равна длине двигателя. Длина стабилизатора примерно 200 мм, форма на вкус изготовителя.

    На нижней полке угольника, посередине расположения хомута, жестко закрепить стержень (желательно предусмотреть его антикоррозионную защиту) для установки конструкции в трубе стойки ветрогенератора. Лучшим вариантом определения точки расположения этого стержня, это определение центра тяжести предварительно и полностью собранной конструкции, с последующим сверлением там отверстия для крепления стержня.


    8. Сборка ветрогенератора.
    Устанавливаем двигатель – генератор на место и закрепляем его хомутом. На выходной вал двигателя закрепляем винтами пропеллер. Для защиты генератора от атмосферных осадков, из подходящего по размерам пластмассового флакона вырезаем и устанавливаем на место защитное ограждение. Крепим его винтом.



    9. Отладка ветрогенератора.
    Предварительно устанавливаем собранный ветрогенератор на открытое место навстречу ветру. Формируем переменный профиль лопастей. Подгибаем отогнутую часть лопастей так, чтобы на концах лопастей (узкая часть) величина отгиба составляла 10…15 градусов (минимальное сопротивление о воздух при максимальной окружной скорости на лопасти). К центру пропеллера, величина отгиба на лопасти изменяется до 30…45 градусов. При увеличении угла отгиба, повышается чувствительность ветрогенератора к ветру, но из-за увеличения сопротивления снижаются обороты генератора, что ведет к снижению выходных характеристик. Поэтому, изменяя угол отгиба лопастей подбираем на ветру оптимальный профиль.

    10. Установка ветрогенератора.
    Для установки ветрогенератора, из трубы (водопроводной) изготавливается стойка необходимой высоты (желательно выше окружающих деревьев) и закрепляется на объекте. Установочный стержень ветрогенератора должен свободно вращаться в трубе стойки. Перед установкой, на стержень ветрогенератора последовательно надеваются – промежуточная шайба для облегчения поворота, спиральная пружина для сглаживания остаточного дисбаланса пропеллера, защитная шайба для снижения попадания осадков в трубу стойки (в данной конструкции установлена гайка подходящих размеров).

    Провод от генератора закрепляется от обрыва контактов механически, спускается по стойке с запасом по длине на возможное закручивание вокруг стойки и обязательную петлю для стекания капель от осадков перед входом к потребителю.

    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Подборки: Генератор

    Небольшой ветрогенератор из старых велосипедных запчастей

    Мини-ветряк с генератором, установка за окно. Из доступных материалов без токарных работ

    6.4
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    6
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    6.4
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 6.25 из 10 (голосов: 8 / История оценок)

    Добавить комментарий

    71 комментарий
    Новий Стандарт
    Dutchman,
    А кто тут писал надо ли это?
    Основная критика даной конструкции была направлена на:
    1) Зачем такой большой винт(для GSM-сигнализации);
    2) Почему нету мультипликатора,без него генератор не даст оборотов а значить и мощности и т.д.

    Еще ишлось о том не проще,лучше,дешевле ли солнечную панельку поставить. Но если у вас куча денег-есть дача с GSM-сигнализацией то не смешите, вы такого не поставите для нее,скорее уже свою ЛЭП с хаты проведете
    Понял квантовую механику - гений
    Dutchman
    Добавлю свои пять копеек в полемику о том "зачем это надо". Подобная конструкция , только с шаговым двигателем, используется у меня на даче для питания GSM-сигнализации. Необходимость в ней возникает с первого октября по первое мая, когда в садоводстве отключают электричество. Делалась она без всяких расчетов и из хлама, что был под рукой, но служит уже девятый сезон. Один раз пришлось заменить шаговик из за износа подшипников скольжения и один раз какой-то умник отстрелил лопасть винта. Так что применение можно найти всему, было бы желание и мозги. Как говорится: в кулацком хозяйстве и бычий х... - веревка.
    Наше имя
    мА- это миллиамперы, а не микроамперы, т. е. 200 мА это 0,2 А. Кто дружит с электроникой, сможет использовать, при наличии ветра разумеется.
    alex.kaver
    Некоторые похоже думают что там в каждом огороде валяется по танку с солярой и исправным дизелем.
    Иван_Похмельев
    Цитата: Скандалист
    А почему тогда,вы делаете столь слаботочные конструкции имея дефицит энергии? Используйте обычный автомобильный генератор и недоумения зачем и почему не возникнет. Или в ЛНР и ДНР нет брошенных машин,а только принтеры?

    Как всегда, не поняли прочитанного и пытаетесь отвечать. (( С чего Вы взяли, что pogranec и alex.kaver из народных республик?
    И что значит "Используйте обычный автомобильный генератор"? Как его использовать?
    Скандалист
    А почему тогда,вы делаете столь слаботочные конструкции имея дефицит энергии? Используйте обычный автомобильный генератор и недоумения зачем и почему не возникнет. Или в ЛНР и ДНР нет брошенных машин,а только принтеры?
    Korolev
    Станиславский!
    Станиславский мог позволить себе верить или не верить, а грамотный специалист должен сначала точно знать! И только потом уж верить или нет!smile
    alex.kaver
    Станиславский!
    alex.kaver
    В начале лета было прохождение по УКВ из Луганска. Так вот население предупреждали что в связи с возможными отключениями электричества нужно запасаться батарейками и слушать оповещение на определённой частоте. А если батареек нет?
    Иван_Похмельев
    Можно добавить ещё несколько задач для этого аккумулятора:
    1. Радиоприёмник.
    2. Уже упоминавшаяся подзарядка телефона.
    3. Сигнализация, в том числе, возможно, с видеорегистрацией.
    4. Автоматика полива.
    5. Имитация присутствия человека.
    Не всё вместе, но по отдельности в ограниченном масштабе возможно решение этих задач.
    Иван_Похмельев
    У Вас с логикой совсем плохо. ((
    Опять уходите в сторону и начинаете словоблудие. Ещё раз повторю: заряд аккумулятора будет происходить любым, самым малым током, превышающим ток саморазряда, никакого порогового значения, при котором ток в аккумулятор течёт, а заряда не происходит, не существует.
    Korolev
    lihvin,
    Конкретная задача указана в первом абзаце статьи,
    Да, спасибо, а то так долго обсуждаем, что все забыли с чего начали!
    alex.kaver
    Достаточно было одного раза в жизни, когда ночью без света (электричества в сети) нужно было позвонить 112!
    lihvin Автор
    Конкретная задача указана в первом абзаце статьи, подробности задачи по ссылке в первой строке.
    Ветрогенератор преобразовывает энергию и ЗАРЯЖАЕТ АККУМУЛЯТОР устройства освещения на 3-х ярких светодиодах. Они установлены в очень нужном и дальнем от дома строении на участке. В течении суток, при достаточном ветре, аккумулятор заряжается, а при необходимости, ночью, дает освещение.
    pogranec
    Вы знаете уважаемый скандалист, не все живут в таких условиях как мы с вами. Например на сайтах ДНР и ЛНР размещены инструкции, как подзарядить телефон от подручных средств, от картошки например. Да и много другой инфы, которая в мирной жизни абсурдной кажется, а в условиях войны обеспечивает выживаемость.
    Если вам это не нужно, это не значит, что не нужно ни кому.
    Иван_Похмельев
    Опять перевод внимания на негодный объект! При чём здесь alex.kaver? Не он же автор.
    Скандалист
    Цитата: Иван_Похмельев
    Совершенно несущественно, каково внутреннее сопротивление, если есть ток

    Вы,так считаете? Вспомните схему подключения автомобильного амперметра.Напомню,при включении зажигания(потребителя) стрелка указателя отклоняется в сторону разряда,при включении фар, отклоняется еще больше,и только при включении генератора в работу возвращается на "О" или отклоняется в сторону заряда. Аналогия понятна?Заметьте,усредненный авто генератор выдает 13,8-14,2 вольта при 50-95 амперах,не цепляйтесь к частностям,это просто пример,итак,а усредненный автомобильный аккумулятор ,исправный и заряженный на 95% выдает как правило 12,5 вольт, про амперы не скажу,зависит от нагрузки.
    Скандалист
    Скажите,за последний год,сколько раз,вам нечем было подзарядить телефон от слова совсем?
    Korolev
    А чтобы зарядить мобилу за 2 часа, как от простой зарядки, надо 5,5 в и 0,5 А
    Мы не знаем для какой конкретной задачи автору понадобилась данная конструкция.
    Korolev
    такая мощность зарядит мобилу за 10 часов
    Да кто говорит о полном заряде? Подзарядил сколько получилось, сделал необходимый звонок, всё!
    Новий Стандарт
    lihvin
    Это вы придумали ветряк, или кто-то вам посоветовал так делать?
    1) Магистр на ступеньку выше специалиста (в сторону роста: бакалавр, специалист, магистр, кандидат наук, доктор наук);
    2) От ометаемой поверхности зависит мощность, а не эффективность;
    3) Эффективность- это аэродинамическая характеристика воздушного винта, чем выше эффективность (правильность выполнения) тем больше коэффициент использования энергии ветра, то есть один и тот же винт (диаметр) может иметь различную эффективность (преобразование воздушного потока в энергию вращения);
    4) От увеличения количества лопастей мощность не меняется, но растет момент старта и снижается быстроходность.
    При переходе от 3-х к 4-х лопастному, быстроходность (скорость вращения пропелера при ветре) упадет (смотрите пункт 4), она то вам страх как надо).
    Какой диаметр вашего пропеллера? Какое напряжение и ток дает ваш моторчик, например, при 10 оборотах в секунду, вы проверяли ?
    Чтобы зарядить мобилку надо минимум 5,5 в и 0,1 А, такая мощность зарядит мобилу за 10 часов, ваш ветряк дает такие параметры, и будет ли он при этом 10 часов вращаться? А чтобы зарядить мобилу за 2 часа, как от простой зарядки, надо 5,5 в и 0,5 А
    Понял квантовую механику - гений
    alex.kaver
    Это устройство не для питания бытовых приборов, а для заряда "повер банки" под аварийное освещение и для подзаряда "гаджетов". Хороший результат даёт шаговый двигатель (напр. от старого принтера). Лопасти можно сделать не жёсткие, а "парусные" с переменным шагом на пружинах или резинках. Они хорошо держат порывы ветра.
    Иван_Похмельев
    Цитата: Скандалист
    не понятно,почему вы так упорно защищаете это изделие

    Защищаю от без грамотных нападок. Критика должна быть обоснованной.
    Иван_Похмельев
    Цитата: Скандалист
    Вы дорогой друг,забыли еще пару факторов присущих аккумуляторам,это внутренне сопротивление и возрастающее сопротивление по мере заряда. В школу ,Иван Похмельев,в школу.

    Это Вам пора в школу. Совершенно несущественно, каково внутреннее сопротивление, если есть ток. Но Вы же пытаетесь увильнуть от ответа. Вы утверждали, что есть некое пороговое значение, при протекании тока ниже которого, заряда не происходит. То есть ток в аккумулятор течёт, но он заряда не производит. Вот Ваши слова:
    вы любезный,в курсе,что аккумулятор это не ведро в которое капает вода из пипетки,а скорее воздушный шарик,который слишком малым духом не надуется?
    Иван_Похмельев
    Не иногда, а постоянно, в отличие от 99% людей, с уважением относящихся к тем, кому они пишут.
    да пишу глядя на клавиатуру.
    Глядите на клавиатуру и не видите самую большую клавишу? Не верю!
    Скандалист
    Цитата: Иван_Похмельев
    Вы что, не понимаете, что сплошной текст труднее читать?

    Вы,что не понимаете,что иногда это случается, а вы цепляетесь к мелким огрехам,как к грехам смертным,да пишу глядя на клавиатуру.
    Скандалист
    Цитата: Иван_Похмельев
    Аккумулятор заряжается любым, даже самым малым током, лишь бы он превышал ток саморазряда

    Элементарно. Вы дорогой друг,забыли еще пару факторов присущих аккумуляторам,это внутренне сопротивление и возрастающее сопротивление по мере заряда. В школу ,Иван Похмельев,в школу.
    PS Знаете,мне просто не понятно,почему вы так упорно защищаете это изделие,вот ни разу не поверю,что вы знаете как применять стационарную батарейку типа ААА (ну хорошо, типа "крона") зависящую от погоды. Может,по-тому,что я недавно зарегился....смешно-с.
    Иван_Похмельев
    Цитата: Скандалист
    Вы,мне попеняли насчет пробелов...понимаю... по-делу возразить трудно,надо отвлечь оппонента,

    Вы что, не понимаете, что сплошной текст труднее читать?
    По делу я Вам аргументировано возразил, а у Вас только демагогия и ссылки на учебник. Особенно забавно слышать это от человека, не отличающего миллиамперы от микроамперов. )))
    Попробуйте опровергнуть то, что
    Аккумулятор заряжается любым, даже самым малым током, лишь бы он превышал ток саморазряда
    Скандалист
    Цитата: Иван_Похмельев
    Зачем? У меня нет такой необходимости

    Браво! Я почему-то так и думал. И насчет ,что вы, писали про аккумулятор,повторите физику за 7-й класс,обратите внимание на закон Ома и вспомните Ньютона,он конечно больше механик,однако, закон противодействия применим и в электротехнике.Вы,мне попеняли насчет пробелов...понимаю... по-делу возразить трудно,надо отвлечь оппонента, спасибо, что хоть в психологию не ударились как автор. Говорите, у него 24 подобных изделия? Надо глянуть.
    Скандалист
    Цитата: pogranec
    Есть вопросы по техническим характеристикам критикуйте,

    Так я, с этого и начал,если вы,не заметили,я и заявил,что отдача крайне мала и вероятно не будет востребована,по крайней мере, сам автор так и не объяснил, где именно он, использует "даровую" энергию,только предположения высказал о использовании и все.....

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии