Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора схема: Ветрогенератор из автомобильного генератора: фото с описанием

Ветряк из автомобильного генератора своими руками

В большинстве российских регионов состояние ветроэнергетических ресурсов позволяет создать ветряк из автомобильного генератора для частного загородного дома. Подобную конструкцию можно изготовить применительно к конкретным условиям эксплуатации, решив тем самым вопросы обеспечения электроэнергией. Самодельные ветряки способствуют определенной экономии денежных средств. Созданный ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора, значительно дешевле своих аналогов, изготовленных в заводских условиях.

Содержание

Подготовительный этап

Перед тем как приступать к созданию ветряной установки, необходимо подготовить и собрать все составные элементы будущей конструкции. Подготовка начинается с выбора автомобильного генератора. Он должен обладать повышенной мощностью, поэтому лучше всего подойдет агрегат с грузового автомобиля или автобуса. Все остальные узлы рекомендуется брать с одной и той же машины, чтобы не нарушать комплектность. В первую очередь это касается аккумулятора, реле и других деталей.

Поскольку потребители должны обеспечиваться переменным током, нужно заранее позаботиться о приобретении инвертора или другого преобразователя. Мощность инвертора должна соответствовать мощности будущего ветрогенератора.

Для изготовления ветрогенератора Вам понадобится:

• Генератора
• Аккумуляторная батарея
• Реле зарядки аккумулятора
• Вольтметр
• Материал для изготовления лопастей
• Болты в комплекте с гайками и шайбами
• Хомуты для креплений

Могут потребоваться и другие детали, в зависимости от индивидуальных особенностей конструкции. Далее, прежде чем изготавливать ветряк своими руками из автомобильного генератора, необходимо выполнить расчеты, для которых используется мощность генератора и инвертора, емкость аккумулятора и другие параметры, в том числе и количество потребителей, имеющихся в доме. Расчет мощности следует производить в зависимости от напора ветра и площади лопастей, на которые воздействует ветер. Как правило, работа установки начинается при скорости ветра 2 м/с, а максимальная эффективность наступает при 10-12 м/с.

Из всех предлагаемых формул рекомендуется воспользоваться наиболее простой. Для определения мощности установки необходимо площадь винта умножить на коэффициент 0,6. Полученное значение вновь умножается на скорость ветра, возведенную в третью степень. Окончательный результат сравнивается с потенциальными потребностями. Если мощности достаточно, то можно приступать к монтажу установки. Если же потребности не обеспечиваются, в этом случае можно воспользоваться несколькими ветрогенераторами малой мощности или гибридной установкой, в состав которой входят солнечные батареи.

В большинстве частных домов среднемесячное потребление электроэнергии составляет 360 квт, при средней нагрузке 0,5 квт и пиковой – 5 квт. Таким образом, потребуется ветрогенератор, мощностью 5 квт, способный потянуть имеющуюся нагрузку. Если же потребление будет превышать нормативное значение или ветер будет стабильно слабым, в этих условиях установка не сможет нормально работать.

Основные элементы конструкции

Несмотря на большое разнообразие ветрогенераторов и способов их изготовления, все они состоят из одинаковых конструктивных элементов.

Ветровое колесо

Лопасти считаются одним из важнейших элементов ветровой установки. Их конструкция влияет на работу других узлов генератора. Для изготовления лопастей применяются различные материалы.

Перед изготовлением нужно выполнить расчеты длины лопасти. Если для изготовления берется труба, то ее диаметр должен быть не менее 20 см, при запланированной длине лопасти в 1 метр. Далее труба разрезается на 4 части с помощью лобзика. Одна часть используется для изготовления шаблона, по которому вырезаются остальные лопасти. После этого они собираются на общем диске, и вся конструкция закрепляется на валу генератора. Собранное ветровое колесо необходимо отбалансировать. Балансировка должна выполняться в помещении, закрытом от ветра. Если операция проведена правильно, колесо не будет самопроизвольно вращаться. В случае самопроизвольного вращения лопастей, они подтачиваются до тех пор, пока вся конструкция не придет в равновесие. В самом конце проверяется точность вращения лопастей. Они должны вращаться в одной плоскости, без каких-либо перекосов. Допустимая погрешность составляет 2 мм.

Мачта

Следующим элементом конструкции ветрогенератора является мачта. Чаще всего она изготавливается из старой водопроводной трубы, диаметр которой должен быть не 15 см, а длина – до 7 метров. Если в радиусе 30 метров от запланированного места установки имеются какие-либо сооружения или постройки, в этом случае высота мачты увеличивается.

Для того чтобы вся установка работала максимально эффективно, колесо с лопастями поднимается выше окружающих препятствий не менее чем на 1 метр. После установки основание мачты и колышки для крепления растяжек заливаются бетоном. В качестве растяжек рекомендуется использовать оцинкованный трос, диаметром 6 мм.

Генератор

Для ветровой установки можно использовать любой автомобильный генератор, желательно с более высокой мощностью. Они все обладают идентичной конструкцией и требуют переделки. Подобная переделка автомобильного генератора для ветряка предполагает перемотку проводника статора, а также изготовление ротора с использованием неодимовых магнитов. Чтобы их надежно зафиксировать, требуется высверлить отверстия в полюсах ротора. Установка магнитов выполняется с чередованием полюсов. Сам ротор оборачивается бумагой, а все пустоты, образующиеся между магнитами, заливаются эпоксидной смолой.

В процессе наклейки магнитов должна соблюдаться их полярность. Поэтому ротор подключается к источнику питания. Включенный ротор создает магнитное поле и каждый магнит приклеивается на свое место той стороной, которая притягивается.

Для подключения ротора можно использовать любой блок питания, напряжением 12 вольт и силой тока от 1 до 3 ампер. Подключение осуществляется таким образом, что съемное кольцо, расположенное ближе к клыкам, является минусом, а положительная сторона располагается ближе к концу ротора. Магниты, установленные в промежутки ротора или клыки, вызывают самовозбуждение генератора, и это считается их основной функцией.

В самом начале вращения ротора, магниты начинают возбуждать ток в генераторе, который также поступает на катушку, приводя к увеличению магнитных полей клыков. В результате, генератор выдает ток с еще большей величиной. Получается своеобразный круговорот тока, когда происходит возбуждение генератора и дальнейшее питание собственного ротора, на который установлены электромагнитные полюса. Собранный генератор необходимо опробовать и произвести измерения полученных выходных данных. Если агрегат при 300 оборотах выдает примерно 30 вольт, то это считается нормальным результатом.

Окончание сборки ветряной установки

Для изготовления рамы генератора используется профильная труба, для хвоста – оцинкованная жесть. Конструкция поворотной оси состоит из трубки с двумя подшипниками. Крепление генератора к мачте осуществляется таким образом, чтобы расстояние от мачты до лопастей составляло не менее 25 см. В целях обеспечения безопасной сборки и монтажа, все работы следует выполнять в безветренную погоду. Сильный ветер может погнуть лопасти, и они разобьются о мачту.

Если для питания потребителей, работающих от сети 220 вольт, планируется использовать аккумуляторы, то в этом случае потребуется установка инвертора, выполняющего преобразование напряжения. Емкость аккумуляторной батареи подбирается в зависимости от технических характеристик генератора. На этот показатель оказывают влияние скорость ветра в данной местности, общая мощность подключаемых потребителей и частота их использования.

Для того чтобы предотвратить выход аккумуляторов из строя под влиянием чрезмерной зарядки, необходимо использовать контроллер напряжения, который бывает самодельный или заводского изготовления. Готовый ветряной генератор необходимо периодически обслуживать и своевременно производить регламентные работы.

Самодельный ветрогенератор как сделать своими руками

С момента появления разнообразных технических устройств, выпускаемых серийно, люди, имеющие желание познать что-то новое и создать это новое своими руками, изготавливают подобные устройства и механизмы самостоятельно.

Самодельный ветровой генератор не является исключением. Для его изготовления используют как подручные средства и материалы, так и применяют компоненты заводского производства, ранее использованные в других устройствах.

Принцип работы

Содержание статьи

Работа ветрового генератора основана на преобразовании энергии ветра в электрическую энергию. Преобразование осуществляется путем передачи кинетической поступательной энергии ветровых потоков (№1 на схеме), во вращательное движение (№2 на схеме) лопастей ветровой установки («В» на схеме). В свою очередь вращательное движение лопастей, посредством механической передачи (устройство вторичного вала и редуктора), передается на вал электрического генератора («G» на схеме), вырабатывающего электрический ток (№3 на схеме).

Как сделать своими руками, что потребуется

При изготовлении ветрового генератора своими руками могут быть использованы различные материалы и подручные средства, имеющиеся в наличии. Самым главным условием для успешного решения поставленной задачи является желание изготовить подобный механизм самостоятельно и умение работать разнообразным инструментом, а также наличие свободного времени.

Вот некоторые из вариантов изготовления подобных устройств из подручных средств:

Из автомобильного генератора

Автомобильный генератор, по своему устройству, предполагает производство электрической энергии, которая вырабатывается при вращении его вала. В связи с этим, вариант использования подобного устройства, является наиболее простым решением, при самостоятельном сооружении ветровой установки.

Наиболее сложной частью, подобного устройства, являются лопасти и узел их крепления. Для изготовления данного узла можно использовать листовой, не поддающийся коррозии, металл, (алюминий, нержавеющая или оцинкованная сталь), который должен иметь способность крепиться к валу генератора и позволять закрепить необходимое количество лопастей на нем.

Лопасти можно изготовить из пластиковых труб диаметром 100,0 — 120,0 мм, для чего их следует нарезать требуемой длины и разрезать пополам, после чего места пиления обработать абразивными материалами и закрепить на ранее подготовленном узле их крепления. Собранный узел монтируется на вал генератора.

Из металлических труб, диаметром 20,0 – 25,0 мм изготавливается несущая конструкция, ее размер и форма, зависят от типа автомобильного генератора. Данный узел установки несет на себе максимальную нагрузку, в связи с тем, что именно эта часть создаваемого ветрового генератора подвергается воздействию потоков ветра и на рнего воздействует собственный вес монтируемых деталей.

На изготовленную несущую конструкцию монтируется генератор с лопастями, а также хвостовик установки, который может быть изготовлен из любого прочного материала: пластик, фанера, листовой металл.

Когда конструкция готова, к выводам генератора подсоединяются провода и вся установка монтируется на заранее подготовленном основании. Высота основания и место его установки, должны быть выбраны индивидуально, в зависимости от конкретных условий и региона расположения, что определяется наличием и скоростью воздушных потоков.

Один из вариантов ветряка, изготовленного с использованием автомобильного генератора, приведен на ниже приведенном фото:

Из асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель, это электрический аппарат, служащий для преобразования электрической энергии в механическую, в виде вращательного движения вала данного устройства.

В своей конструкции, асинхронный двигатель имеет статор, в который помещены электрические обмотки и ротор, вращающийся внутри статора, и если в нормальном режиме работы, ротор вращается под воздействием электрического поля, создаваемого в статоре, при подаче на обмотки напряжения, то при использовании подобных электрических машин, при изготовлении ветрового генератора, происходит обратный процесс – при вращении ротора, в электрических обмотках статора образуется электрический ток. Единственное условие, при данном варианте конструкции, это необходимость не значительное переделки используемого асинхронного двигателя.

Объем переделки зависит от типа используемого двигателя, так если это оборотистая машина, с числом оборотов более 1000, то необходима перемотка обмоток статора, при использовании тихоходных устройств — перемотка не требуется. Кроме этого, для обеспечения надежной работы создаваемого ветрового генератора, необходимо выполнить установку магнитов, для этого ротор машины протачивается, на размер устанавливаемых магнитов, магниты приклеиваются к ротору, после чего данный узел заливается эпоксидной смолой.

Магниты размещаются по шаблону, для создания равномерно направленной ЭДС, образующейся в устройстве. Полюса магнитов («+» и «-») должны чередоваться, что обеспечит правильную работу аппарата.

Вариант расположения магнитов, на роторе асинхронного двигателя, приведен на фото, расположенном ниже:

Когда работы по переделке ротора завершены, двигатель собирается, и изготавливаются лопасти ветровой установки и конструкция их крепления.

Лопасти могут быть изготовлены, как и в случае использования автомобильного генератора (пластиковые трубы), или из иного, имеющегося в наличии материала: листовой металл, пластик, дерево и т.д.

Несущая конструкция должна быть прочной, т.к. асинхронный двигатель обладает значительным весом. Один из вариантов монтажа приведен на ниже расположенном фото:

Для подключения собранной и смонтированной установки используются схема соединения обмоток «треугольник», приведенная ниже:

где:

М – асинхронный двигатель;

С – конденсаторы, обеспечивающие нормальный режим работы установки;

SA1 – коммутационный аппарат, служащий для вывода двигателя из работы;

ХР1 – клеммная колодка, служащая для соединения двигателя с нагрузочной сетью.

На неодимовых магнитах

Неодимовый магнит – это мощное устройство, в состав которого входит редкоземельный металл – неодим, железо и бор. Данный вид магнитов отличается стойкостью к размагничиванию и мощностью притяжения.

Для изготовления ветрового генератора данного вида необходимо приобрести комплект неодимовых магнитов и использовать автомобильную ступицу или иное устройство (шкив и т.д.), которые послужат основой конструкции.

При изготовлении 1-фазного генератора, количество полюсов должно соответствовать количеству магнитов, при изготовлении 3-фазного генератора, соотношение полюсов и катушек, должно быть – 2/3 или 4/3, соответственно.

Магниты наклеиваются на поверхность ступицы (шкива), при этом их полюса должны чередоваться. Для того, чтобы не ошибиться при изготовлении данного элемента, лучше всего выполнить разметку поверхности, на которой крепятся магниты, а также промаркировать их полярность. Вариант монтажа магнитов, с использованием шкива, приведен на фото:

Из медного провода наматываются катушки, количество которых соответствует количеству установленных магнитов. При наматывании, используется провод ПЭТВ или аналог, применяемый при изготовлении обмоток электрических машин. Количество витков можно рассчитать, но при отсутствии опыта выполнения подобных расчетов, вариант подбора, требуемого количества, также может быть применен.

Для небольшого генератора на неодимовых магнитах, общее количество витков в обмотке статора, должно составлять 1000 – 1200 штук, в свою очередь для определения количества витков в одной катушке, данное количество необходимо разделить на количество изготавливаемых катушек.

Внутренний диаметр (отверстие) катушки должен соответствовать диаметру магнита, или быть несколько большим, чем он.

Изготавливается статор генератора. Для этого можно воспользоваться прочным пластиком или фанерой, на поверхности которых выполняется разметка и крепление изготовленных катушек.

Вариант выполнения данной операции приведен на ниже следующем фото:

Катушки крепятся с использованием клея, после чего вся поверхность заливается эпоксидной смолой. Толщина получаемого статора должна соотноситься с толщиной неодимовых магнитов. Концы катушек, перед заливкой, выводятся наружу, где в последствии соединяются по схеме «звезда» или «треугольник».

Выполняется сборка изготовленных узлов, в единое изделие. В случае использования автомобильной ступицы, конструкция выглядит следующим образом:

К ротору генератора (ступице) крепятся лопасти или приводной вал, в случае горизонтальной установки статора. Собранные узлы крепятся на подготовленной основании, а к выводам катушек подключается нагрузка.

Самодельный ветрогенератор для дома и дачи

Для резервного электроснабжения загородного дома или дачи, наиболее подойдет вертикальный ветровой генератор, что обусловлено простотой конструкции, возможностью работать при малых ветровых нагрузках и отсутствие необходимости в монтаже высоких мачт, служащих площадкой для установки ветрового генератора.

Из рассмотренных выше вариантов изготовления подобных устройств своими силами, наиболее эффективен вариант с использованием неодимовых магнитов. В этом случае изготавливается опорная конструкция, в нижней части которой устанавливается изготовленный генератор и приемное устройство, в виде полусфер, как показано на ниже приведенном рисунке:

Ведущий вал изготавливается из стальной шпильки, которая помещается в подшипники, устанавливаемые на несущей конструкции, которая в свою очередь изготавливается из профильного (уголок, труба и т.д.) и листового металла.

В нижней части шпилька крепится к оси генератора, а в ее верхней части, монтируется конструкция, на которую устанавливаются лопасти.

Каракас лопасти (полусфера) может быть изготовлен из дерева, фанеры или толстого пластика. Для поверхности лопастей, используется тонкая фанера, тонкий пластик или легкий металл (оцинкованное железо и т.д.), которые закрепляются на каркасе лопасти, после чего выполняется их монтаж на конструкцию в верхней части шпилек.

После завершения сборки, собранное изделие устанавливается на подготовленном заранее месте и включается в работу.

Ветрогенератор для отопления

При принятии решения об устройстве системы отопления загородного дома или дачи, необходимо помнить, что, как и в случае с электроснабжением подобных объектов, ветровой генератор не является надежным источником энергии, и может лишь служить аварийным, либо в качестве второго источника, дополняя прочие альтернативные способы получения требуемой энергии: солнечные панели, геотермальные установки и т.д.

Вне зависимости от того, в качестве какого источника (основного, дополнительного или резервного) работает ветровой генератор, для работы системы отопления необходима электрическая энергия, идущая на нагрев ТЭНов отопительного котла и работы циркуляционных насосов.

В связи с этим, на выбор конструкции собираемой установки, влияет ее мощность, т.е. способность производить определенное количество электричества в единицу времени. Из рассмотренных выше вариантов, для устройства системы отопления можно применить конструкцию с использованием неодимовых магнитов и асинхронного двигателя.

Плюсы и минусы самоделок

У любого технического устройства есть свои достоинства и недостатки, и ветровые установки не являются исключением. Так различным типам ветровых генераторов присущи свои плюсы и минусы, которые определяют их технические характеристики, стоимость и условия монтажа.

Тем не менее, вне зависимости от конструкции таких устройств, если они изготавливались самостоятельно, то им присущи общие достоинства и недостатки, которые можно сформулировать следующим образом:

Достоинства самоделок:

1. Низкая стоимость.
2. Возможность изготовления из подручных средств.

Недостатки самоделок:

1. Не возможность создать устройства надежные по обеспечению потребителей электрической энергией достаточной мощности.
2. Сложность изготовления, требующая знаний в этой области техники и умение работать различным инструментом.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:Лопасти для ветрогенератора 

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

Все о генераторах переменного тока Delco для использования в ветряных генераторах — Windy Nation Inc

Если вы новичок в идее создания ветряного генератора из повторно используемых компонентов, то вы, вероятно, задавали себе несколько из следующих вопросов. :

• Почему автомобильные генераторы подходят для ветроэнергетики?
• Какие доработки необходимы, чтобы из автомобильного генератора сделать практичный ветрогенератор?
• Почему генераторы Delco так популярны?
• Какие лопасти WindyNation лучше всего подходят для ветряных генераторов, использующих PMA типа Delco?

Что ж, возможно, мы сами задали последний вопрос! Но в любом случае, если у вас когда-либо возникали вопросы об использовании переоборудованных автомобильных генераторов, у вас есть шанс прочитать об этом все.

Во всем мире становится все более популярным найти энтузиастов ветроэнергетики, использующих в своих интересах избыточные запасы генераторов переменного тока или двигателей, изначально предназначенных для других целей, кроме производства электроэнергии из ветра. В Австралии и Новой Зеландии двигатели стиральных машин Fisher & Paykel пользуются огромной популярностью, поскольку в этих стиральных машинах используются большие двигатели с постоянными магнитами. В Северной Америке компания Ametek, Inc. известна своими лентопротяжными двигателями, которые до недавнего времени были широко доступны и чрезвычайно популярны для изготовления ветряных генераторов.

Но, пожалуй, ни один другой бренд не встречается так часто, когда речь идет о малой ветроэнергетике, как бренд генераторов постоянного магнита Delco.

Почему генераторы Delco так популярны?

Название Delco происходит от Dayton Engineering Laboratories Co, давнего поставщика General Motors Company. Delco имеет длинную и легендарную историю, включая разработку первой надежной системы зажигания от батареи. Компания была включена в ряд более крупных мегакорпораций, производящих сотни жизненно важных компонентов для автомобилей американского производства. И хотя GM продолжает использовать торговую марку Delco, в том числе для своего подразделения запчастей ACDelco, компания значительно изменилась с момента своего основания.

С начала 80-х годов в американской автомобильной промышленности было огромное количество избыточных производственных мощностей, которые часто шли на производство множества компонентов, которые не обязательно использовались в автомобилях. Эти генераторы переменного тока, которые не нашли места под капотом, все же нашли способ быть полезными. Для энтузиастов ветроэнергетики Delco пережила ренессанс. Автомобильные генераторы переменного тока стали чрезвычайно популярными и относительно экономичными для использования в небольших ветряных генераторах.

Большинство генераторов ACDelco, проданных специально для использования в качестве ветряных генераторов, были перепрофилированы или отремонтированы. Причина этого в том, что автомобильный генератор Delco работает в другом наборе условий при использовании в ветряной турбине — по крайней мере, по сравнению с генератором переменного тока с постоянными магнитами.

Какие модификации необходимы?

Статор автомобильного генератора переменного тока намотан для работы на очень высоких оборотах, главным образом потому, что генератор переменного тока в автомобиле может приводить в действие мощный двигатель с высокой частотой вращения. Частота вращения автомобильного генератора Delco примерно в три раза превышает частоту вращения коленчатого вала автомобильного двигателя. Коленчатый вал автомобиля обычно работает на частоте 1000-4000 об/мин. По этой причине автомобильный генератор Delco рассчитан на хорошее зарядное напряжение и силу тока при частоте вращения 3000-12000 об/мин.

Для сравнения, небольшая ветряная турбина с ротором диаметром примерно 60 дюймов может развивать скорость до 850 об/мин при скорости ветра 25 миль в час! 850 об/мин намного ниже порога для стандартного автомобильного генератора Delco даже для начала зарядки 12-вольтовой аккумуляторной батареи!

При использовании автомобильного генератора Delco в качестве ветрогенератора абсолютно необходимо модифицировать генератор для работы на низких оборотах. Это достигается с помощью двух сложных модификаций:

1. Одна из них заменяет стандартные обмотки статора автомобильного генератора Delco на статор с большим количеством витков провода меньшего сечения.
2. Мощные неодимовые магниты размещены на роторе, что дает большую выходную мощность, чем стандартные магниты.

[Если вы новичок в ветроэнергетике, вам следует прочитать нашу статью «Как выбрать двигатель», чтобы узнать, почему частота вращения и напряжение так важны для правильной зарядки аккумулятора]

Где я могу купить качественные генераторы переменного тока Delco для ветряных турбин?

Есть несколько надежных и ответственных компаний, которые продают эти популярные генераторы переменного тока Delco или типа Delco, которые были модифицированы для использования в качестве ветряных генераторов. Единственное, что мы бы особенно рекомендовали, это WindBluePower (www.windbluepower.com) .

WindBlue производит высококачественные генераторы переменного тока Delco с постоянными магнитами (PMA), и они этичны и честны в том, как они оценивают и представляют вероятную выходную мощность этих PMA. Они делают это в основном, представляя кривую мощности, демонстрирующую выходную мощность их генераторов переменного тока под нагрузкой. Это контрастирует с некоторыми другими перепродавцами модифицированных PMA Delco, которые представляют только показания напряжения холостого хода, что является практически бесполезным показателем выходной мощности PMA.

Для получения дополнительной информации о том, почему напряжение холостого хода не является справедливой оценкой выходной мощности PMA, ознакомьтесь с Терри Галионом из TLG Windpower и его полезными подкастами о практической ветроэнергетике в сети Green Talk Network.

Имейте разумные ожидания

Когда речь идет о генераторах переменного тока Delco, очень важно иметь разумные ожидания относительно мощности, которую вы будете производить от этих устройств. Другими словами, вы не должны ожидать чуда выработки энергии от Delco PMA по той простой причине, что количество энергии, которое может производить ветрогенератор или генератор переменного тока, зависит от:

1. Количество меди, которое можно поместить в статор
2. Количество/размер мощных неодимовых магнитов, которые можно поместить на ротор.

Автомобильный генератор переменного тока Delco размером примерно с дыню, поэтому существует предел того, сколько меди и магнитов может поместиться внутри него.

Возможно, что более важно, автомобильный генератор был разработан для установки под капотом автомобиля. Мы делаем это замечание не для того, чтобы критиковать их качество или даже их применимость в качестве ветрогенераторов. Это простой факт, что технические характеристики автомобильного генератора резко отличаются от характеристик ветрогенератора. Например, автомобильный генератор не будет защищен от непогоды, так как он обычно хорошо защищен от дождя и тумана, поскольку находится под капотом автомобиля. Во-вторых, как мы обсуждали выше, статор должен быть перемотан, чтобы получить напряжение, подходящее для зарядки аккумулятора. В-третьих, автомобильный генератор не обязательно должен быть высокоэффективным при выработке электроэнергии, потому что он приводится в действие двигателем автомобиля, который может производить не менее 100 л.с. (76000 Вт!).

Отличный способ научиться собирать ветрогенератор

Тем не менее, нас воодушевляют тысячи людей, изучающих основы ветроэнергетики на PMA Delco и действительно производящих значительное количество электроэнергии с помощью таких устройств.

Мы протестировали лопасти WindyNation на нескольких различных типах генераторов WindBlue и написали этот следующий раздел с намерением создать полезный ресурс для клиентов, которые могут быть заинтересованы в использовании алюминиевых лопастей ветряных турбин WindyNation с генератором WindBlue.

Мы протестировали несколько комплектов наших лезвий на PMA WindBlue серий 540 и 520. Все тесты проводились с использованием 12-вольтовой аккумуляторной батареи в качестве нагрузки.

Таблица 1. Использование WindBlue 540 с 28-дюймовыми лопастями WindyNation HyperSpin (набор из 3 шт.) 11-13 2-4 20-25 10

Мы обнаружили, что WindBlue 540 неплохо работает с тремя нашими 28-дюймовыми лезвиями HyperSpin. Мы измерили около 2-4 ампер на выходе 12-вольтовой аккумуляторной батареи при скорости ветра около 11-13 миль в час. При очень сильном ветре (20-25 миль в час) мы измерили около 10 ампер на выходе 12-вольтовой аккумуляторной батареи. HyperSpins лучше всего подходят для 540. 540 PMA намотан для высокого напряжения при низких оборотах, поэтому он может достигать зарядного напряжения при слабом и среднем ветре. Как следствие, устройство немного страдает с точки зрения выходной силы тока.

Таблица 2. Использование WindBlue 520 с 28-дюймовыми лопастями WindyNation HyperSpin (набор из 3 шт.) 12 3-5 20- 25 12-17

WindBlue 520 лучше всего сочетается с набором из 5 лопастей HyperSpin, который обеспечивает хорошее сочетание крутящего момента и скорости. Этот генератор дает лучшие амперы, чем 540, но он не начинает заряжать 12-вольтовую батарею, пока у вас не будет очень стабильных 9.ветер м/с. При скорости ветра около 12 миль в час генератор мог выдавать 3-5 ампер. При ветре 20-25 миль в час модель 540 выдавала 12-17 ампер, что является приличной мощностью для небольшого PMA.

В целом мы были впечатлены работой генератора WindBlue. Если вы решили использовать Delco в своем проекте ветряной турбины, мы рекомендуем вам использовать WindBlue. Если вы ищете что-то более мощное, то мы, конечно же, рекомендуем вам попробовать нашу Windtura 500 PMA.

Привлекательность модифицированных автомобильных генераторов Delco для ветроэнергетики своими руками должна быть понятна каждому: НИЗКАЯ стоимость.

Тысячи домашних мастеров по всему миру используют эти устройства для изготовления небольших и действительно экономичных ветряных турбин. При покупке генератора переменного тока типа Delco важно иметь разумные ожидания относительно мощности, которую он будет производить. Кроме того, из-за ремонта, необходимого для «перестройки» генератора Delco для использования в ветряной турбине, важно, чтобы вы приобрели генератор Delco у уважаемой и честной компании. Автомобильный генератор Delco, модифицированный неквалифицированным человеком или компанией, которая срезает углы, будет страдать от ужасной производительности, заедания и, скорее всего, в конечном итоге выйдет из строя.

Удачи в строительстве! А если у вас есть какие-либо вопросы об автомобильном генераторе Delco, напишите нам по адресу [email protected]!

Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора

Ветряки – перспективная альтернатива традиционной энергетике. Энергия ветра, преобразованная в электричество, обещает быть дешевой, простой в производстве и малозатратной. А если учесть счета, которые сейчас приходят за электроэнергию, то в целях экономии стоит попробовать собрать собственный ветрогенератор, согласитесь?

Есть реальные примеры установок, вырабатывающих приличное количество энергии. Тем не менее, возможности ветрогенераторов все еще значительно опережают конкурентов, способных выдерживать традиционный способ выработки электроэнергии.

Мы представили руководство, следуя которому вы сможете собрать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками. В предлагаемой к ознакомлению статье подробно рассмотрены распространенные ошибки, допускаемые при проектировании ветряков. Для наглядности статья сопровождается тематическими фото и видео материалами.

Содержание статьи:

• О самодельных ветряках для дома
• Технология сборки ветрогенератора
  • Шаг 1. Ветроэнергетический винт
  • Шаг №2. Изготовление мачты из трубы
  • Шаг №3. сделать флюгер из алюминия
  • Шаг №4. Установка и подключение ветрогенератора
• Фото пример сборки ветряка по шагам
• Разбор ошибок проектирования
• Выводы и полезное видео по теме

О самодельных ветряках для дома

Особый интерес к ветроэнергетике вызывает на бытовом уровне. Это понятно, если посмотреть на следующий счет потребляемой энергии краем глаза. Поэтому активизируются всевозможные умельцы, используя все возможности получения электроэнергии недорого.

Одна из таких возможностей, вполне реальная, тесно связана с ветрогенератором от автомобильного генератора. Готовое устройство – автомобильный генератор – достаточно оборудовать для того, чтобы иметь возможность снимать некоторое значение электрической энергии с клемм генератора.

Правда, эффективно он будет работать только при ветреной погоде.

Пример из практики бытового использования ветрогенераторов. Удачно разработанная и достаточно эффективная практическая конструкция ветряка. Установлен трехлопастной винт, что редкость для бытовой техники

Использование практически любого автомобильного генератора допустимо для сооружения ветряка. Но обычно для бизнеса стараются выбрать мощную модель, способную выдавать большие токи. Здесь на пике популярности конструкции генераторов от грузовых автомобилей, больших пассажирских автобусов, тракторов и т. д.

Помимо генератора, для изготовления ветряка потребуется еще ряд комплектующих:

• двух- или трехлопастной винт;
• автомобильный аккумулятор;
• электрический кабель;
• мачта, опорные элементы, крепеж.

Конструкция винта на две или три лопасти считается наиболее оптимальной для классического ветрогенератора. А вот бытовой проект зачастую далек от инженерной классики. Поэтому чаще всего для домашней конструкции стараются подобрать готовые саморезы.

Крыльчатка от вентилятора автомобиля, которая будет использоваться как винт для домашней ветряной установки. Легкость и большая полезная площадь под воздушные силы позволяют применять такие варианты

Таковой, например, может быть крыльчатка от внешнего блока сплит-системы кондиционирования или от вентилятора того же автомобиля. Но когда есть желание следовать традициям конструирования ветрогенераторов, приходится соорудить движитель ветряка от начала и до конца своими руками.

Прежде чем принимать решение о сборке и установке ветрогенератора, стоит оценить климатические данные участка и рассчитать окупаемость. Существенную помощь в этом окажет информация, рекомендованная нами для ознакомления.

Технология сборки ветрогенератора

Оптимальной основой для домашнего ветрогенератора видится модель АТ-700, снятая с трактора серии ДТ. Правда, этот тракторный генератор в исходном виде рассчитан на частоту вращения ротора до 6000 об/мин. При конструкции домашнего ветряка этот параметр явно избыточен.

Есть два выхода:

1. Применить какой-нибудь шестеренчатый множитель, дающий нужное передаточное число.
2. Перемотать имеющуюся обмотку статора АТ-700 на низкой скорости.

В принципе достижимы оба варианта апгрейда устройства. Но, судя по отзывам состоявшихся конструкторов, более приемлем вариант с перемоткой обмотки статора. Особенно учитывая вес самого генератора АТ-700, который достигает 6 кг.

Генератор тракторный АТ-700. На основе именно этого устройства, обладающего высоким выходом по току, были разработаны многочисленные бытовые проекты. Но требуется небольшая модернизация

Если устройство дополнить редуктором, вес общего модуля удвоится. А это важный параметр для строительства ветряка. Вес всегда стремится к снижению.

При использовании генератора К 701 в конструкции ветряка потребуется некоторая модернизация:

Галерея изображений

Фото

Для подготовки генератора К 701 к использованию в конструкции самодельного ветряка, его необходимо разобрать и переделать для решения поставленных задач

Если нет необходимости перематывать статор, его проводка просто отсоединяется для сбора звезды

Для крепления магнитов в «зубах» ротора сверлятся отверстия диаметром 8 мм

Магниты вклеиваются в отверстия, образованные в роторе, чередуя отрицательный полюс с положительным

В зависимости от конструкции статора и количества витков перемотка производится при наличии реальной необходимости в этом действии. Если состояние нормальное, то эту работу можно не выполнять.

Перед предстоящей сборкой выводятся три провода для подключения дополнительного диодного моста

Провода, выведенные из дополнительного диодного моста, подключаются к щеткам ротора

По окончании сборки генератор должен быть проверен на работоспособность. Желательно прокрутить хотя бы на токарном станке. Если все действия выполнены правильно, то он должен развивать номинальную мощность

Разборка автогенератора для переделки

Переделка соединений генератора

Установка магнитов в выступы ротора

Ротор и статор, готовые к установке

Перемотка катушек статора по мере необходимости

Подготовка к соединению деталей

Усовершенствованная сборка генератора

Испытания модифицированного генератора 9000 3

Шаг 1. Винт для ветроэнергетики

Материал для изготовления винтовых лопастей – оросительная алюминиевая труба (d=200 мм) длиной 0,7 – 1,0 м. Первоначально его разрезают вдоль на четыре сегмента, а затем из двух-трех полученных частей вырезают лопасти необходимой формы.

Так как алюминий является хорошо поддающимся обработке материалом, вырезать нужную форму лезвия из куска трубы не составляет труда. Главное правильно рассчитать и нарисовать шаблон.

Изготовленные лопасти будущего винта нужно как-то закрепить и посадить на вал генератора. Эта работа более сложная, требует точного баланса и особенно при выполнении трехлопастной конструкции. Существует множество вариантов изготовления винтового диска. Одним из них является создание этой детали из алюминиевых пластин.

Необходимо будет рассчитать диаметр винтового диска с учетом метровой длины лопастей. При размахе крыла в 2 метра расчетный диаметр диска может составлять 150-200 мм. Исходя из рассчитанного диаметра, из листового алюминия вырезается необходимое количество круглых пластин (6-7 шт.).

Пример изготовления винта ветрогенератора из двухсотмиллиметровой алюминиевой трубы, используемой на сельскохозяйственных полях для полива сельскохозяйственных культур. Легкая и эффективная конструкция

Вырезанные круглые пластины накладываются друг на друга, выравниваются по краям и скрепляются. Для склеивания лучше всего использовать качественный эпоксидный клей. Но возможны и другие способы крепления.

На готовом приклеенном диске необходимо разметить и просверлить отверстие для крепления на валу генератора в центральной точке. Завершите отверстие шпоночным пазом по размеру шпонки, установленной на валу ротора генератора.

Подготовленный таким образом гребной диск маркируется для установки лопастей. По намеченным линиям просверлите отверстия под болты крепления кронштейна. Эти детали также изготовлены из алюминия с подбором толщины, достаточной для компенсации передаваемых сил.

Осталось прикрепить ранее изготовленные лопасти к диску в намеченных местах соединения, отбалансировать их на ровной поверхности и закрепить болтами.

Шаг №2. Изготовление мачты из трубы

Генератор трактора АТ-700, оснащенный самодельным винтом, уже является настоящим ветряком. Для получения максимального эффекта от конструкции желательно поднять ее на 5-7 метров, а также обеспечить круговое движение на 360°.

Поэтому флюгер-ветряк ставится на мачту, которую проще всего сделать на основе металлической трубы.

Навесная мачта из металлической трубы диаметром 50 мм с ветрогенератором наверху. Для обеспечения устойчивости мачты используются растяжки из металлических тросов

Мачта высотой 5-7 метров, оборудованная наверху ветрогенератором, будет испытывать значительные нагрузки. Соответственно, диаметр металлической трубы нужен достаточно большой – не менее 50 мм по внешнему размеру.

Мачта крепится четырьмя тросовыми стяжками, закрепленными сверху ближе к ветряку и натянутыми друг против друга.

Под верхнюю кромку трубы мачты во внутренней области запрессована или закреплена иным образом пара подходящих подшипников. Это будет опорный вращающийся блок, на котором будет стоять флюгер с генератором и винтом. Осталось изготовить сам флюгер и установить на него все необходимое оборудование.

Шаг №3. Как сделать флюгер из алюминия

Конструкция флюгера, на одном конце которой место для автомобильного генератора с винтом, а на другом – место для «хвостовика», рекомендуется изготавливать из легкого прочного материала.

Например, алюминиевая труба прямоугольного профиля подойдет в самый раз под основание. В качестве крепления генератора к профильной трубе удобнее использовать хомуты из ленты из мягкого металла (желательно из нержавеющей стали).

Пример возможного крепления корпуса генератора на профильной трубе флюгера. В нем используется металлический каркас с передним и задним кронштейнами на болтах

Хвост флюгера может быть изготовлен из того же алюминиевого листа и закреплен уголками к профильной трубе. В точке центра тяжести на профильной трубе необходимо укрепить металлический штифт из нержавеющей стали.

Эта деталь – в виде длинного болта (250-300 мм), диаметром около 30 мм (расчетный), проходит поперек корпуса алюминиевой профильной трубы и снизу закрепляется гайкой. Сверху на гайку надевается стопорная гайка.

Диаметр резьбы болта должен быть немного меньше внутреннего диаметра колец подшипников, запрессованных в трубу мачты. В центре болта по его оси просверливается отверстие 7-10 мм. Электрический кабель от генератора пройдет через это отверстие и спустится по трубе к месту подключения.

Шаг №4. Установка и подключение ветрогенератора

После всех описанных выше приготовлений (требуется в безветренную погоду) приступаем к установке:

1. На основании флюгера зажимается тракторный генератор.
2. Поднять мачту над землей на 1,5 – 2 метра и установить флюгер с опорным болтом на подшипники.
3. При этом кабель от генератора пропускается через тело болта и далее внутри трубы до нижней точки выхода.
4. Также чуть ниже основания флюгера жестко закреплен ограничитель, позволяющий флюгеру вращаться на 360° в ту или иную сторону, но не более.
5. Полностью поднимают мачту и укрепляют ее тросовыми удлинителями.
6. Подсоедините концы кабеля к приемнику (обычно через аккумулятор).

На этом проектирование ветрогенератора можно считать завершенным. Однако есть еще масса отдельных частей процесса, с которыми вы столкнетесь в период применения устройства.

Структурная схема полноценного ветродвигателя: 1 – ветродвигатель, 2 – преобразователь заряда аккумуляторной батареи; 3 – автомобильный аккумулятор; 4 – инвертор 24/220; 5.6 – выходы напряжения 220В и 24В

Эти детали уже связаны с автоматикой, регулирующей накопление и распределение энергии. Такие устройства, как контроллер заряда, инвертор тока и другие, являются обязательными компонентами ветрогенераторов.

Фото пример сборки ветряка по шагам

Рассмотрим пример сборки ветряка на 24 В, собранного на базе автомобильного генератора. Самоделка начинает стабильно работать при силе ветра 5 м/с. В средневетренную погоду с порывами до 15 м/с агрегат выдает от 8 до 11 А, а в дни с сильным ветром КПД увеличивается. Мощность не более 300 Вт.

Галерея изображений

Фото

На каждый полюс ротора (их 24) устанавливаем и заливаем эпоксидной смолой два магнита размером 20×5×5 мм

Старый автомобильный генератор должен быть очищены от ржавчины перед сборкой самоделки. Металл желательно покрасить, исключая дальнейшую ржавчину

Статор перед сборкой перематывается. Для перемотки используем провод сечением 0,56 мм. Наматываем в зависимости от количества витков количество витков от 33 до 39

Подготовленный к работе генератор закрепляем на металлическом каркасе из профиля. Ее тоже нужно покрасить

По размеру генератора вырезаем треугольную алюминиевую деталь, к которой будут крепиться лопасти. В примере вырезаны из остатков канализационной трубы ПВХ

Для защиты деталей генератора от воздействия внешней среды заливаем перемотанный статор эпоксидной смолой. После застывания покрасил краской защищающей от ржавчины

Традиционное для автогенераторов соединение, выполненное в виде треугольника, трансформируется в звезду. От него берем три проводника к диодному мосту

Собираем самодельный ветрогенератор. К его валу, изготовленному из металлической трубы, прикручиваем подшипники и ту часть, на которой болтами прикручены лопасти

Шаг 1: Наполняем ротор магниты с эпоксидной смолой

Шаг 2: Очистка ротора от ржавчины и окислов

Шаг 3: Перемотка статора автомобильного генератора

Этап 4: Крепление генератора к металлической раме

Этап 5: Подготовка лопастей с помощью крепежа

Этап 6: Обработка деталей генератора

Этап 7: Подключение звезды самодельный ветряк

По сути, вся работа проделана, осталось соединить разрозненные компоненты полезной установки:

Галерея изображений

Фото

Шаг 9: Установка контроллера ветрогенератора

Шаг 10: Установка хвоста ветряка

Шаг 11: Крепление флюгера к хвосту

Шаг 12: Тестирование ветряка

Самодельная установка вырабатывает 24 В, ее можно использовать для зарядки аккумуляторов мобильного оборудования и для энергоснабжения линий освещения с энергосберегающими лампами.

Разбор ошибок проектирования

Сборка ветрогенератора в доме своими руками дело, конечно, не безошибочное. Инженеры допускают ошибки даже при строительстве промышленных ветряков. Но на ошибках учатся, что подтверждают отлаженные бытовые конструкции.

Итак, среди ошибок при конструировании бытовых ветрогенераторов часто фигурирует такая деталь, как отсутствие в конструкции генератора тормозного модуля. Стандартная версия таких устройств (автомобильная или тракторная) не предусматривает такой детали. Так что генератор нужно менять.

Однако не каждый “конструктор” захочет заниматься этим деликатным делом. Многие игнорируют эту деталь, надеясь на шанс. В результате при сильном ветре винт раскручивается до невероятно высоких скоростей. Подшипники генератора не встают, ломаются посадочные места алюминиевых крышек. Возникает клин ротора.

Разрушенный ветрогенератор из-за конструктивных недостатков. Ошибки при проектировании и монтаже таких конструкций приводят к тяжелым последствиям

К этой же теме относится недостаток, связанный с отсутствием ограничителя поворота флюгера. Часто этот компонент просто забывают установить и вспоминают только тогда, когда потоки ветра начинают раскручивать «петушка» вокруг своей оси, как в программе «Что? Где? Когда?”. Результат плачевный.

Минимальные повреждения – скручивание и обрыв электрокабеля, а в тяжелых случаях – разнос всей конструкции.

Еще одной заметной ошибкой сборки является неправильный расчет точки центра тяжести на основе флюгера. В этом случае устройство может какое-то время нормально функционировать. Но со временем на подшипниковом узле возникает перекос, ограничивается свобода вращения, резко снижается эффективность конструкции по передаче энергии.

Как , узнаете из предложенной нами статьи.

Часто током, полученным от генератора, пытаются напрямую запитать аккумулятор. Очень скоро начинают задаваться вопросом – почему батарея не держит заряд или выявляют поломку 2-3 банок.

Это банальная и естественная ошибка, так как в любом случае заряд аккумулятора должен проходить в условиях определенных токов и напряжений. Это требует контроля над этим процессом.

Домашние мастера, интересующиеся данной темой Предлагаем вам ознакомиться с еще одним оригинальным вариантом. В предлагаемой статье описано изготовление генераторной установки из отработанных деталей стиралки.

Выводы и полезное видео по теме

Даже обычная электрическая отвертка может стать ветряком, если знать основы ветрогенератора.