DIY Wind Generator: Kung Paano Gumawa Ng Isang Homemade Wind Generator Mula Sa Isang Washing Machine, Mula Sa Mga Plastik Na Bote At Mula Sa Isang Motor Na Gulong

2024 May -akda: Beatrice Philips | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 06:01

Ang isang generator ng hangin para sa pagbuo ng elektrisidad ay isang hindi mapapalitan na mapagkukunan ng kuryente kung saan walang gaanong sikat ng araw, walang mga ilog sa malapit, at walang mga sentralisadong grids ng kuryente.

Mga tampok sa disenyo

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang generator ng hangin ay ang pagbabago ng enerhiya ng hangin sa elektrikal na enerhiya.

Sa iba pang mga uri ng mga generator ng kuryente, ang daloy ng tubig sa ilog, ang lakas ng mga seaic tide at ebb tides ay ginagamit bilang isang mapagkukunan ng mekanikal (kinetic) na enerhiya.

Sa mga system kung saan kinakailangan ng enerhiya ng init upang makabuo ng kuryente, ginagamit nila ang:

• isang engine na tumatakbo sa gas, gasolina o diesel fuel;
• paglabas ng init mula sa mga plato at bloke ng isang nuclear reactor, na ang init ay ginagamit upang gawing singaw ang tubig - sa isang turbine ng singaw;
• iba't ibang uri ng gasolina na sinunog sa isang planta ng CHP, kapalit ng init, init mula sa isang nuclear reactor.

Ang mga panel ng solar ay magkakahiwalay, kung saan ang ilaw ay ginagamit bilang mapagkukunan ng enerhiya, at hindi init o mekanikal na enerhiya.

Ngunit bumalik sa "mga turbine ng hangin", na ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay ang mga sumusunod . Ang lakas ng hangin ay umiikot ng propeller, na nagtutulak ng baras ng generator ng motor. Kasama ang baras, ang rotor ng motor, kung saan naka-install ang mga permanenteng magnet, ay magkasabay na umiikot. Ang magnetic field, na dumadaan sa paikot-ikot na stator, ay nagpapahiwatig ng isang alternating kasalukuyang dito dahil sa isang pagbabago sa lakas ng magnetic flux na dumadaan sa mga pagliko ng mga coil, kung saan natipon ang paikot-ikot. Ang isang alternating boltahe ng elektrisidad ay pinakain sa isang elektronikong circuit, kung saan ito ay ginawang direktang boltahe. Maraming mga aparato at aparato na kailangan ito gumana mula sa direktang kasalukuyang.

Ang sinuman ay maaaring gumawa ng isang generator para sa mga cottage ng tag-init o mga kundisyon sa patlang na bumubuo ng alternating kasalukuyang may boltahe na 220 V . Ang mas kahanga-hangang mga sukat ng istraktura, mas malaki ang kahusayan ng pag-recoil ay matatanggap ng isang partikular na gumagamit. Hindi problema ang gumawa ng isang generator na bumubuo ng isa o maraming kilowatts ng kuryente bawat oras. Ang kuryenteng natanggap mula sa naturang pag-install ay may kakayahang i-powering ang halos lahat ng mga de-koryenteng kagamitan sa bahay, kabilang ang mga kagamitan sa paghahalaman.

Ang generator ng hangin ay naka-install hangga't maaari - sa antas ng bubong ng bubong. Doon, naabot ng lakas ng hangin ang maximum na mga halagang ipinahiwatig sa pagtataya ng panahon.

Ang pag-install sa malayo ay kahawig ng isang vane ng panahon na may isang propeller, dahil kung saan lumiliko ang istrakturang ito kung saan humihip ang hangin. Ito ay kinakailangan upang ma-maximize ang paggamit ng kanyang lakas, bilis.

Ang pahalang na tagapagbunsod ay pinaikot ng isang shank na matatagpuan sa likuran ng yunit . Hindi kinakailangan ang patayong shank - ang mga talim nito ay matatagpuan sa isang paraan na ang tagataguyod mismo ay magsisimulang halos kalahati ng isang pagliko, hindi alintana kung aling panig ang iihip ng hangin.

Para sa isang turbine ng hangin upang gumana sa maximum na kahusayan, kinakailangan ng bilis na 3000 rpm o higit pa . Para sa mga generator na gumagawa ng alternating kasalukuyang, ang dalas na ito ay tumutugma sa halaga ng 50 hertz, na tipikal para sa mga domestic industrial power plant. Matapos iikot ang isang motor-generator na tumitimbang ng halos 10 kg, hindi problema na makakuha ng 2 kW bawat oras.

Ano ang maaaring gawin?

Ang pangunahing elemento ng anumang modelo ng isang wind farm ay isang motor generator. Gumagana ito tulad ng isang motor - direkta o alternating kasalukuyang gumagawa ng rotor (at kasama nito ang baras) paikutin. Ang pagtatrabaho sa ibang paraan - bilang isang generator - posible rin.

Kabilang sa mga motor na ginamit bilang mga generator, may mga brush, brushless asynchronous at stepper motors . Ang tatlong uri ng mga motor na ito ay popular sa mga amateur na nagtitipon ng mga turbine ng hangin gamit ang kanilang sariling mga kamay.

Sa isang motor ng kolektor, ang mga rotor winding (armature) ay matatagpuan sa isang pare-pareho na magnetic field ng mga stator magnet . Ang pare-pareho na boltahe na tinanggal mula sa mga terminal ng tulad ng isang motor kapag ang baras na may armature ay untwisted ay nakukuha mula sa kasalukuyang-pagdadala ng mga contact ng armature sa pamamagitan ng brushes. Ang mga brush mismo ay ang mahinang punto ng tulad ng isang makina - mabilis nilang naubos ang kanilang mapagkukunan. Bilang isang patakaran, ang naturang generator ay nasa ilalim ng pare-pareho ang pagkarga; kapag ang armature ay gumagalaw, ang mga brushes ay spark. Maraming araw ng tuluy-tuloy na pagpapatakbo ng tulad ng isang pag-install ay maaaring ganap na maubusan ng mga brush, bilang isang resulta kung saan ang huli ay kailangang mapalitan.

Ang paggamit ng mga brush motor bilang isang generator na may pare-pareho na aktibong pag-load ay hindi praktikal.

Ang pinakamahusay na pagpipilian ay ang brushless engine . Sa loob nito, ang isang rotor na may mga magnet ay umiikot sa puwang sa pagitan ng stator windings. Ang mga paikot-ikot na sarili ay mananatiling nakatigil, hindi nila kailangan ng mga sliding contact. Salamat sa isang simpleng solusyon, ang pag-install ay maaaring gumana ng mga dekada - mahalaga ito isang beses lamang sa isang panahon o bawat anim na buwan upang ma-lubricate ang mga motor bearings, na responsable para sa perpekto, walang backlash-free na pag-ikot ng rotor. Ang mga tanyag na solusyon batay sa isang motor na walang brush - hindi kasabay o stepper - ay magagamit sa halos bawat tahanan na "DIYer".

Ang isang asynchronous na motor ay ginagamit sa mga tool sa kuryente - halimbawa, sa isang nakakagiling machine . Ang stepper ay matatagpuan sa iba't ibang mga aparato - mula sa isang motor-wheel ng isang bisikleta hanggang sa isang mechanical drive ng isang printer o isang disk drive.

Ang variable motor na brush na ginamit sa rotary hammers, grinders, screwdrivers, jigsaws, at electric planers ay magkakahiwalay . Ang kanilang kawalan ay ang pangangailangan na alisin ang mga brush at ang rotor bore para sa neodymium magnet. Bilang isang resulta, ang paikot-ikot na stator lamang ang nananatili mula sa mga aktibong paikot-ikot - ang paikot-ikot na rotor ay ganap na natanggal.

Ang isang tagapayo ng turbine ng hangin ay maaaring gawin mula sa mga plastik na tubo ng alkantarilya, mga bote ng PET at mga katulad na magagamit na materyales. Ang magaan at mas malakas na ito, mas kaunting lakas ng hangin ang kakailanganin upang alisin ito.

Ang isang generator ng hangin na ginawa mula sa isang tagahanga ay mangangailangan ng rotor bore para sa mga neodymium magnet . Ang disenyo ng motor ng fan ng sambahayan ay hindi idinisenyo upang makatanggap ng kasalukuyang kuryente sa pamamagitan ng pag-ikot ng rotor. Ang isang computer cooler (chip cooler) - isang tagahanga ng unit ng system ng isang PC o laptop - ay nahuhulog sa parehong pagbabago.

Ang isang traktor o generator ng kotse ay gumagamit ng isang karagdagang pag-ikot ng patlang, na pinalakas ng baterya mismo ng makina . Upang makagawa ang generator, halimbawa, isang alternating kasalukuyang ng 135 amperes na may boltahe na 15 volts, ang rotor na paggalaw na paikot-ikot matapos ang pag-on ng ignisyon ay gumagamit ng isang direktang kasalukuyang 3 amperes na may boltahe na 12, 6-14 V Ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya para sa generator ay ang crankshaft pa rin ng isang panloob na engine ng pagkasunog na tumatakbo sa gasolina, diesel o methane / propane. Ang isang traktor o generator ng kotse ay mangangailangan ng pagtanggal ng paikot-ikot na patlang at ang pag-install ng mga neodymium magnet sa halip.

Ano ang kailangan?

Ang pinakakaraniwang pagpipilian ay ang paggamit ng isang washing machine engine para sa isang homemade generator . Kung ang lumang "washing machine" ay hindi magagamit, maaari kang makahanap ng tulad ng isang makina sa mga junk shop sa merkado ng sambahayan, sa pinakamalapit na service center para sa mga gamit sa bahay o isang dalubhasang tindahan. Hindi isang problema ang mag-order ng naturang engine mula sa China.

Talaga, sa mga washing machine, ginagamit ang isang brushless asynchronous engine.

Parehong gagana ang parehong bago at nagamit na. 200 watts ng lakas ay maaaring madaling mai-convert sa kilowatts o higit pa.

Mga Materyales (i-edit)

Upang tipunin ang generator, bilang karagdagan sa motor, kailangan mo:

• neodymium magnet na may sukat na 20, 10 at 5 mm (32 sa kabuuan);
• mga rectifier diode o isang tulay ng diode na may kasalukuyang sampu-sampung mga amperes (obserbahan ang panuntunan ng isang dalawang beses na reserbang kuryente);
• epoxy adhesive;
• malamig na hinang;
• papel de liha;
• lata mula sa gilid ng lata ng lata.

Ang mga magnet ay inuorder online mula sa Tsina.

Mga kasangkapan

Ang mga sumusunod na tool ay magpapabilis sa proseso ng pagmamanupaktura:

• lathe;
• gunting;
• distornilyador na may mga nozel;
• pliers.

Sa kawalan ng isang lathe, makipag-ugnay sa isang kaibigan na alam kung paano gumana sa naturang lathe.

Mga scheme at guhit

Ang generator bilang isang aparato ay bumubuo ng alternating kasalukuyang, na dapat na mai-convert sa direktang kasalukuyang, na dinala sa kinakailangang halaga ng boltahe. Kung ang isang motor-generator ay gumagawa, sabihin, 40 volts, kung gayon ito ay malamang na hindi isang angkop na halaga para sa karamihan ng mga electronics ng consumer na gumagamit ng 5 o 12 volts DC o 127/220 volts AC.

Ang eskematiko ng buong pag-install, na napatunayan ng oras at milyon-milyong mga gumagamit, ay nagsasama ng isang tagatama, tagakontrol, baterya at inverter . Ang isang baterya ng kotse na may kapasidad na 55-300 ampere-oras ay ginagamit bilang isang buffer imbakan ng nakaimbak na enerhiya. Ang boltahe ng pagpapatakbo nito ay 10, 9-14, 4 V na may cyclic charge (buong cycle ng pag-charge-debit) at 12, 6-13, 65 na may isang buffer (may bahagi, dosed, kung kailangan mong muling magkarga ng isang bahagyang natanggal na baterya).

Ang converter ay nagko-convert, halimbawa, ang parehong 40 volts sa 15. Ang kahusayan nito sa volt-amperage ay umaabot mula 80-95% - hindi kasama ang mga pagkalugi sa rectifier.

Ang three-phase generator ay may pinakamalaking kahusayan . - ang output nito ay 50% higit pa sa isang solong-phase one, hindi ito nag-i-vibrate sa panahon ng pagpapatakbo (ang pag-vibrate ay nagpapakawala ng istraktura, ginagawa itong panandalian).

Ang mga coil sa paikot-ikot ng bawat isa sa mga phase kahalili sa bawat isa at konektado sa serye - tulad ng mga poste ng mga magnet, isa sa mga gilid na nakaharap sa mga coil.

Ang gawain ng inverter ay upang i-convert ang isang pare-pareho na boltahe na humigit-kumulang na 12 volts na kinuha mula sa baterya sa isang alternating boltahe na halos 220.

Ang mga modernong kagamitan sa bahay at electronics ay may kakayahang mag-operate mula 110 volts (Pamantayang Amerikano para sa mga network ng sambahayan) hanggang sa 250 - hindi inirerekumenda na magbigay ng higit sa mga kagamitan sa network at aparato. Ang lahat ng mga converter ay salpok, sa paghahambing sa mga linear, ang kanilang pagkalugi sa init ay mas mababa.

Mga hakbang sa paggawa

Upang baguhin ang disenyo ng isang induction motor, gawin ang sumusunod

1. I-disassemble ang motor at ilabas ang rotor.
2. Alisin ang mga plate mula sa rotor armature. I-trim ang mga ito sa lalim ng 2 mm.
3. Gumawa ng mga groove hanggang 5 mm ang lalim para sa mga magnet.
4. Markahan ang isang strip ng tinplate para sa mga magnet. Dapat silang pantay na spaced mula sa bawat isa - pipigilan nito ang hindi kinakailangang pagkawala ng lakas ng pag-install.
5. Ikabit ang mga ito sa strip ng lata na ito na may sobrang pandikit. Ayusin ang strip na may mga magnet sa anchor.
6. Punan ang puwang sa pagitan ng mga magnet na may malamig na hinang o epoxy na pandikit.
7. Alisin ang mga burr at hindi pantay sa rotor na may papel de liha.
8. Suriin - at palitan kung kinakailangan - motor bearings at bolts.

Ipunin ang generator ng motor. Handa na ang aparato para sa karagdagang pag-install. Upang suriin ang aparato, i-clamp ang baras nito sa isang drill o distornilyador na chuck at bilisan sa 1000 rpm.

Ang isang boltahe sa mga dulo ng paikot-ikot na mula sa 110 volts ay maaaring maituring na angkop.

Sa isang mas mababang halaga, ang error ay nakasalalay sa hindi pantay na paghahalili ng mga magnet sa anumang punto ng bilog ng armature rotation.

Upang tipunin ang wind turbine, gawin ang sumusunod

1. Gupitin ang magkatulad na mga piraso mula sa isang pipa ng PVC na may diameter na 11-16 cm, na naaayon sa haba sa mga hinaharap na talim.
2. Sa bawat segment, gumuhit ng isang di-makatwirang linya at umatras mula dito sa magkabilang panig ng 22 mm. Alinsunod dito, ang lapad ng isang talim ay aabot sa 44 mm. Ulitin ang aksyon na ito para sa kabaligtaran na dulo ng segment ng linya.
3. Straight na ikonekta ang matinding mga puntos sa isang bahagi ng gitnang linya.
4. Iguhit sa kabilang panig ang mga balangkas ng talim sa hinaharap.
5. Gupitin ang nagresultang talim at bilugan ang libreng dulo nito sa pamamagitan ng hasa. Ulitin ang mga hakbang sa itaas para sa natitirang mga blades.
6. Ikabit ang mga talim sa hub gamit ang isang bushing adapter. Ang mga bolt na may nut at spring washers ay angkop bilang mga fastener. Ang lapad ng bawat talim kasama ang buong haba nito ay mula 44 hanggang 88 mm.

Sapat na ito para iikot ng hangin ang impeller sa bilis na 3 m / s. Ang nagresultang istraktura ay dapat na balansehin - maiiwasan ng wastong pagbabalanse ang pagbuo ng mga blind spot na nagpapabagal sa generator kapag paikutin ang propeller.

Ang isang motor-generator na may naka-install na impeller ay maaaring mailagay sa isang proteksiyon na manggas na pinoprotektahan ito mula sa pag-ulan ng atmospera. Manatiling tuyo sa lahat ng mga kondisyon ng panahon, protektado mula sa ulan at niyebe, ang generator ay tatagal ng maraming taon. Upang tipunin ang guwardiya, gawin ang sumusunod:

1. sa isang tubo na may diameter na 7.5 cm, gupitin ang isang paayon na uka 2 cm ang lapad;
2. gupitin ang likod na dulo ng cut pipe sa isang anggulo ng 45 degree;
3. ilagay ang motor generator kasama ang propeller sa tubong ito at ayusin ito.

Ang libreng pag-ikot ng motor ay mangangailangan ng isang ball-bearing swivel joint, katulad ng matatagpuan sa isang domestic fan . Maaari itong lumipat nang walang katapusan sa magkabilang panig.

Upang ang cable, sa tulong ng kung saan ang mga alon na sapilitan sa paikot-ikot na stator ay tinanggal, ay hindi paalisin o paikutin, ang koneksyon sa bisagra ay dapat na dumulas, ngunit nagbibigay ng isang maaasahang, matatag na kontak sa kuryente ng motor-generator na may karagdagang matatagpuan na mga yunit ng pag-andar ng circuit.

Ang pinakamahusay na pakikipag-ugnay ay ibibigay ng mga terminal na ginto na may tubog na kinuha mula sa anumang lumang teknolohiya.

Ang paggamit ng isang contact na brush-graphite ay hindi makatarungan - ang grafit ay may isang de-koryenteng paglaban ng isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa aluminyo at bakal, at ang lakas ng pag-install ay kapansin-pansin na mabawasan. Ang bisagra ay naka-install sa isang base na gawa sa isang piraso ng isang hugis na tubo. Pagkatapos ng pagpupulong, susuriin nila kung ang nagresultang mekanismo ng pag-swivel ay na-jam, hindi umiikot at kung ang cable ay na-fray.

Ang pagbibigay ng isang sliding contact at libreng pag-ikot ng pag-install sa direksyon ng hangin, isang shank, ginawa, halimbawa, ng isang plastik na tubo ng tubig at isang piraso ng sheet na plastik o aluminyo, ay nakakabit sa karagdagang panlabas na pambalot ng motor.

Ang isang bilog o profile na tubo ay ginagamit bilang isang suporta, ang isang dulo nito ay na-concret sa lupa - hindi kukulangin sa isang metro. Upang ang suporta ay hindi mabagsak sa paglipas ng panahon mula sa bagyo, pupunan ito ng tatlo o anim na mga marka ng pag-abot, nagtatagpo sa gitna sa parehong anggulo at nakadirekta sa iba't ibang direksyon.

Matapos makumpleto ang pagpupulong ng bahagi ng motor-generator, ang isang diode rectifier ay naka-mount sa tabi ng motor, kung kinakailangan . Ang kasalukuyang pagkalugi sa mga wire ay maaaring mabawasan nang malaki sa pamamagitan ng paggamit ng isang step-up transpormer na matatagpuan malapit sa set ng generator - tulad ng sa mga linya na nagpapadala ng elektrisidad sa industriya sa mahabang distansya.

Ang charge controller, baterya at inverter ay kasama pa ayon sa diagram. Ang turbine ng hangin ay ganap na tipunin at handa nang umalis.

Mga Rekumendasyon

Ang isang gawaing-bahay na windmill para sa isang pribadong bahay ay bumubuo ng isang pare-pareho o alternating boltahe ng maraming sampu-sampung volts, na kung saan ay isang mas mataas na panganib sa isang tao. Ang mga live na contact at wire ay dapat na mapagkakatiwalaan na insulated - ang tubig-ulan ay isang acidified na kapaligiran na nagsasagawa ng mahusay na kasalukuyang kuryente.

Ang pagtatrabaho sa isang lathe o gilingan ay isinasagawa sa mga proteksiyon na salaming de kolor at guwantes. Ipinagbabawal na tipunin ang circuit kapag tumatakbo ang turbine ng hangin.

Ang lakas ng hangin ay pabagu-bago. Ang pinakamahusay na solusyon ay isang mababang bilis ng generator na may higit sa isang dosenang mga magnet at coil. Ang mas maraming mga coil, mas makapal dapat ang paikot-ikot na kawad . Masyadong manipis na seksyon dahil sa isang kabuuang paglaban ng sampu-sampung mga ohm ay magbabawas ng kapaki-pakinabang na lakas ng generator nang maraming beses pa. Para sa isang seryosong pag-load - halimbawa, mula sa isang electric stove o isang washing machine - sa 220 volts, isang kasalukuyang hanggang sa 10 A.

Ang disenyo ng isang homemade generator - maliban kung ginamit ang isang na-convert na engine para sa pagbuo ng elektrisidad - ay dapat na perpektong patag at simetriko . Bago i-install ang mga coil at magnet, ang "spinner" mismo ay dapat na nakasentro. Hindi alintana kung ano ang ginagamit - isang itinapon na CD o isang homemade na maliit na kopya ng isang windmill, ang kaunting kawalan ng timbang ay hindi katanggap-tanggap.

Subukang makamit ang kaunting ingay - perpekto, dapat itong wala . Kung ang iyong pag-install, na kung saan ay hindi lubricated sa lugar ng mga gulong, ay inireklamo dahil sa patuloy na pagngit at katok kapag umiikot, ang nasabing reklamo ay maaaring humantong sa mga problema sa batas, lalo na sa gabi. Ang natitirang mga kadahilanan upang kunin ka bilang may-ari ng isang turbine ng hangin ay hindi gaanong mahalaga - ang mga turbina ng hangin ay ganap na ligal, dahil ang may-ari ng aparatong ito ay hindi gumagawa ng kuryente kasama nito sa isang pang-industriya na sukat, tulad ng ginagawa sa Europa at Amerika.

Ang pag-install ay hindi dapat masyadong mataas - sa itaas ng mga haligi sa kung aling mga linya ng kuryente ang dumadaan . Sa bawat lungsod, pag-areglo ng tag-init na maliit na bahay o pag-areglo sa kanayunan, mayroong isang paghihigpit sa taas ng mga istrukturang itinatayo.

Halimbawa, ang pagbibigay ng isang 40-meter tower para sa isang cellular base station ay nangangailangan ng isang serye ng mga permit at pag-audit mula sa mga regulator ng gobyerno. Nalalapat ang pareho sa mga turbine ng hangin.

Tama at lubos na responsableng papalapit sa solusyon ng problema sa elektrisidad sa tulong ng isang generator ng hangin, tatanggalin ng mamimili ang downtime na nauugnay sa mga pagkawala ng kuryente. Palaging mas mahusay na maging maagap - sa loob ng balangkas ng batas - kaysa maghintay ng maraming taon para sa ipinangako ng mga awtoridad.