Com fer un controlador per a un generador eòlic amb les vostres pròpies mans: dispositiu, principi de funcionament, diagrama de muntatge

Quins aerogeneradors són els més eficients

Horitzontal

vertical

Aquest tipus d'equips ha guanyat la major popularitat, en què l'eix de rotació de la turbina és paral·lel al terra. Aquests generadors eòlics sovint s'anomenen molins de vent, en els quals les pales giren en contra del flux del vent. El disseny de l'equip inclou un sistema de desplaçament automàtic del capçal.Cal trobar el flux del vent. També es necessita un dispositiu per girar les fulles per utilitzar fins i tot una petita força per generar electricitat. L'ús d'aquests equips és més adequat a les empreses industrials que a la vida quotidiana. A la pràctica, s'utilitzen més sovint per crear sistemes de parcs eòlics.

Els dispositius d'aquest tipus són menys efectius a la pràctica. La rotació de les pales de la turbina es realitza paral·lelament a la superfície terrestre, independentment de la força del vent i del seu vector. La direcció del flux tampoc té cap paper, amb cap impacte, els elements de rotació es desplacen contra ell. Com a resultat, el generador eòlic perd part de la seva potència, la qual cosa comporta una disminució de l'eficiència energètica de l'equip en conjunt. Però pel que fa a la instal·lació i el manteniment, les unitats en què les fulles estan disposades verticalment són més adequades per a l'ús domèstic. Això es deu al fet que el conjunt de la caixa de canvis i el generador estan muntats a terra. Els desavantatges d'aquest equip inclouen una instal·lació cara i costos operatius greus. Es necessita espai suficient per muntar el generador. Per tant, l'ús de dispositius verticals és més adequat en petites explotacions privades.

De dues fulles	De tres fulles	de múltiples fulles
Aquest tipus d'unitats es caracteritza per la presència de dos elements de rotació. Aquesta opció és pràcticament ineficient avui en dia, però és força habitual per la seva fiabilitat.	Aquest tipus d'equip és el més habitual. Les unitats de tres fulles s'utilitzen no només a l'agricultura i la indústria, sinó també a les llars privades. Aquest tipus d'equip ha guanyat popularitat per la seva fiabilitat i eficiència.	Aquest últim pot tenir 50 o més elements de rotació. Per garantir la generació de la quantitat necessària d'electricitat, no és necessari desplaçar les fulles, sinó portar-les al nombre de revolucions requerit. La presència de cada element de rotació addicional proporciona un augment del paràmetre de la resistència total de la roda eòlica. Com a resultat, la sortida de l'equip amb el nombre de revolucions requerit serà problemàtica. Els dispositius de carrusel equipats amb una pluralitat de fulles comencen a girar amb una petita força del vent. Però el seu ús és més rellevant si el fet mateix de desplaçar-se juga un paper, per exemple, quan cal bombejar aigua. Per tal d'assegurar eficaçment la producció d'una gran quantitat d'energia, no s'utilitzen unitats de fulles múltiples. Per al seu funcionament, és necessària la instal·lació d'un dispositiu d'engranatge. Això no només complica tot el disseny de l'equip en conjunt, sinó que també fa que sigui menys fiable en comparació amb els de dues i tres fulles.

Amb fulles dures

Unitats de vela

El cost d'aquestes unitats és més elevat a causa de l'alt cost de producció de peces de rotació. Però en comparació amb els equips de vela, els generadors amb fulles rígides són més fiables i tenen una llarga vida útil. Com que l'aire conté pols i sorra, els elements de rotació estan sotmesos a una càrrega elevada. Quan l'equip funciona en condicions estables, requereix una substitució anual de la pel·lícula anticorrosió que s'aplica als extrems de les fulles. Sense això, l'element de rotació comença a perdre les seves propietats de treball amb el temps.

Aquest tipus de fulles són més senzilles pel que fa a la producció i menys costoses que el metall o la fibra de vidre.Però l'estalvi en la fabricació pot comportar costos importants en el futur. Amb un diàmetre de la roda eòlica de tres metres, la velocitat de la punta de la fulla pot ser de fins a 500 km/h, quan les revolucions de l'equip són d'unes 600 per minut. Aquesta és una càrrega greu fins i tot per a peces rígides. La pràctica demostra que els elements de rotació de l'equip de vela s'han de canviar sovint, sobretot si la força del vent és alta.

D'acord amb el tipus de mecanisme rotatiu, totes les unitats es poden dividir en diversos tipus:

• dispositius Darier ortogonals;
• unitats amb un conjunt rotatiu Savonius;
• dispositius amb un disseny vertical-axial de la unitat;
• equip amb mecanisme rotatiu tipus helicoïdal.

Alternativa electrònica xinesa

Fer un controlador d'aerogenerador amb les vostres pròpies mans és un negoci de prestigi. Però donada la velocitat de desenvolupament de les tecnologies electròniques, el significat de l'autoassemblatge sovint perd la seva rellevància. A més, la majoria dels esquemes proposats ja estan obsolets.

Bastant decent, dissenyat per a un generador eòlic de 600 watts, un controlador de càrrega de fabricació xinesa. Aquest dispositiu es pot demanar a la Xina i rebre per correu en un mes i mig aproximadament.

La caixa del controlador d'alta qualitat per a tot el temps amb unes dimensions de 100 x 90 mm està equipada amb un potent radiador de refrigeració. El disseny de la carcassa correspon a la classe de protecció IP67. El rang de temperatures exteriors és de -35 a + 75ºС. A la caixa es mostra una indicació lleugera dels modes d'estat del generador eòlic.

La pregunta és, quina és la raó per dedicar temps i esforços a muntar una estructura senzilla amb les vostres pròpies mans, si hi ha una oportunitat real de comprar alguna cosa semblant i tècnicament seriosa? Bé, si aquest model no és suficient, els xinesos tenen opcions molt "cools". Així, entre els nouvinguts, es va destacar un model amb una potència de 2 kW per a una tensió de funcionament de 96 volts.

Producte xinès de la llista de nous arribats. Proporciona control de càrrega de la bateria, treballant conjuntament amb un generador eòlic de 2 kW. Accepta tensió d'entrada de fins a 96 volts

És cert que el cost d'aquest controlador ja és cinc vegades més car que el desenvolupament anterior. Però, de nou, si compareu els costos de produir alguna cosa similar amb les vostres pròpies mans, la compra sembla una decisió racional.

L'únic que confon dels productes xinesos és que tendeixen a deixar de funcionar sobtadament en els casos més inoportuns. Per tant, sovint s'ha de recordar el dispositiu comprat, naturalment, amb les vostres pròpies mans. Però és molt més fàcil i senzill que fer un controlador de càrrega d'aerogenerador des de zero.

Com connectar el controlador al generador eòlic?

El controlador és el primer dispositiu al qual s'aplica la tensió generada pel generador. El controlador es connecta mitjançant terminals especials. El generador està connectat a l'entrada i els terminals de sortida estan connectats a les bateries.

Hi ha molts esquemes d'autoproducció, en els quals només hi ha algunes parts senzilles. Aquests esquemes són fàcilment implementats fins i tot per persones amb formació inicial, són fiables i poc exigents.Amb l'autofabricació d'un molí de vent, aquests esquemes proporcionen un funcionament complet i l'absència de funcions addicionals no és un desavantatge significatiu. Com menys elements hi ha el circuit, més fiable és i menys propens a fallades o avaries, per la qual cosa l'opció és la més encertada.

Connexió del molí de vent a la bateria

La bateria està connectada al generador mitjançant un rectificador: un pont de díodes. Les bateries necessiten corrent continu, i el generador del molí de vent produeix un canvi, a més, molt inestable en amplitud. El rectificador canvia el corrent altern, modificant-lo a directe

Si el generador és trifàsic, cal utilitzar un rectificador trifàsic, s'ha de prestar especial atenció a això.

Les bateries no solen ser noves, poden bullir. Per tant, és molt recomanable utilitzar almenys un controlador simple fet d'un regulador de relé. Apagarà la càrrega amb el temps i mantindrà les bateries funcionant. En qualsevol cas, no hauríeu d'estalviar en equips i reduir la composició del kit, ja que d'això depèn el funcionament complet de tot l'aerogenerador.

Connexió d'un generador eòlic monofàsic a un controlador trifàsic

Un generador monofàsic es pot connectar a un controlador trifàsic per a una fase o en paral·lel per a les tres. Una opció més correcta és utilitzar una fase, és a dir, el molí de vent està connectat a dos contactes: un pessigament i una fase. Això garantirà el processament correcte de la tensió i la seva sortida als dispositius de consum.

En general, l'ús d'aquests dispositius diferents no és pràctic.A més, la confusió amb les opcions de connexió pot crear una amenaça important per a la integritat de l'equip, cosa que és inacceptable. En muntar el kit, heu de determinar immediatament la seva composició i el tipus de dispositius adjacents per evitar l'ús de diversos dispositius en un sol paquet. Només persones formades i especialistes en enginyeria elèctrica poden permetre connexions arriscades, encara que ells mateixos rebutgen fermament aquestes accions.

La part legal de la qüestió

Un generador eòlic casolà per a un habitatge no està prohibit; la seva fabricació i ús no comporta sancions administratives o penals. Si la potència del generador eòlic no supera els 5 kW, pertany als electrodomèstics i no requereix cap coordinació amb l'empresa energètica local. A més, no cal que pagueu cap impost si no obteniu beneficis amb la venda d'electricitat. A més, un molí de vent generador casolà, fins i tot amb aquest rendiment, requereix solucions d'enginyeria complexes: és fàcil de fabricar. Per tant, la potència casolana rarament supera els 2 kW. De fet, aquesta potència sol ser suficient per alimentar una casa privada (per descomptat, si no teniu una caldera i un aire condicionat potent).

En aquest cas, estem parlant de llei federal. Per tant, abans de decidir-se a fer un molí de vent amb les seves pròpies mans, no seria superflu comprovar la presència (absència) de subjectes i actes normatius municipals que puguin imposar algunes restriccions i prohibicions.Per exemple, si el vostre habitatge es troba en un espai natural especialment protegit, l'ús de l'energia eòlica (i aquest és un recurs natural) pot requerir aprovacions addicionals.

Els problemes amb la llei poden sorgir en presència de veïns inquiets. Els molins de vent per a la llar són edificis individuals, de manera que també estan subjectes a algunes restriccions:

• L'alçada del pal (encara que l'aerogenerador estigui sense pales) no pot superar les normes establertes a la vostra regió. A més, pot haver-hi restriccions relacionades amb la ubicació del vostre lloc. Per exemple, una ruta de planeig d'aterratge fins a l'aeròdrom més proper pot passar per sobre. O a les proximitats del vostre lloc hi ha una línia elèctrica. Si cau, l'estructura pot danyar pals o cables. Els límits generals amb càrrega de vent normal són de 15 metres d'alçada (alguns molins de vent improvisats s'eleven fins a 30 metres). Si el pal i el cos de l'aparell tenen una gran secció transversal, els veïns poden presentar reclamacions contra vostè, a la parcel·la del qual cau l'ombra. És evident que aquestes queixes solen sorgir "per dany", però hi ha una base legal.
• Soroll de la fulla. La principal font de problemes amb els veïns. Quan opera un disseny horitzontal clàssic, el molí de vent emet infrasons. Això no és només un soroll desagradable, quan s'arriba a un cert nivell, les vibracions de l'ona de l'aire tenen un efecte advers sobre el cos humà i els animals domèstics. Un generador de molí de vent casolà no sol ser una "obra mestra" de l'enginyeria i per si sol pot fer molt de soroll.És molt desitjable provar oficialment el vostre dispositiu a les autoritats de supervisió (per exemple, al SES) i obtenir una opinió escrita que no es superen els estàndards de soroll establerts.
• Radiació electromagnètica. Qualsevol dispositiu elèctric emet interferències de ràdio. Prenguem, per exemple, un molí de vent d'un generador d'automòbils. Per reduir el nivell d'interferència del receptor del cotxe, s'instal·len filtres de condensadors al cotxe. Quan desenvolupeu un projecte, assegureu-vos de tenir en compte aquest punt.

  Les reclamacions es poden fer no només dels veïns que tenen problemes per rebre senyals de televisió i ràdio. Si hi ha centres de recepció industrials o militars a prop, no és superflu comprovar el nivell d'interferència a la unitat de control d'interferències electrònics (EW).

• Ecologia. Sembla paradoxal: sembla que utilitzeu una unitat respectuosa amb el medi ambient, quins problemes hi pot haver? Una hèlix situada a una alçada de 15 metres i més pot esdevenir un obstacle per a la migració dels ocells. Les fulles giratòries són invisibles per als ocells i són fàcilment colpejades.

DIY

La compra d'un aerogenerador ja està fora de l'abast de la majoria dels usuaris. A més, la voluntat de fer diversos mecanismes i aparells és inerradicable entre la gent, i si també n'hi ha necessitat urgent de resoldre el problema clarament. Penseu en com fer un generador eòlic amb les vostres pròpies mans.

El generador eòlic més senzill per a la il·luminació de la casa rural

Els dissenys més senzills s'utilitzen per il·luminar una zona o alimentar una bomba que subministra aigua. El procés implica, per regla general, dispositius de consum que no tenen por de les pujades de corrent.El molí de vent fa girar un generador connectat directament als consumidors, sense un kit d'estabilització de tensió intermèdia.

Molí de vent de bricolatge d'un generador de cotxes

Un generador d'un cotxe és la millor opció per crear un molí de vent casolà. Necessita una reconstrucció mínima, principalment rebobinant la bobina amb un cable més prim amb més voltes. La modificació és mínima i l'efecte resultant permet utilitzar un molí de vent per proporcionar una llar. Necessitaràs un rotor prou ràpid i potent capaç de fer girar dispositius amb alta resistència.

Generador eòlic d'una rentadora

El motor elèctric de la rentadora s'utilitza sovint per crear un generador. La millor opció és instal·lar forts imants de neodimi al rotor per excitar els bobinatges. Per fer-ho, cal perforar rebaixats al rotor amb un diàmetre igual a la mida dels imants.

Després s'instal·len en endolls amb polaritat alterna i s'omplen d'epoxi. El generador acabat s'instal·la en una plataforma que gira al voltant d'un eix vertical, un impulsor amb carenat està muntat a l'eix. Un estabilitzador de cua està connectat al lloc a la part posterior, que proporciona orientació per al dispositiu.

Alternativa electrònica xinesa

Fer un controlador d'aerogenerador amb les vostres pròpies mans és un negoci de prestigi. Però donada la velocitat de desenvolupament de les tecnologies electròniques, el significat de l'autoassemblatge sovint perd la seva rellevància. A més, la majoria dels esquemes proposats ja estan obsolets.

Resulta més barat comprar un producte preparat, fet de manera professional, amb una instal·lació d'alta qualitat, en components electrònics moderns.Per exemple, podeu comprar un dispositiu adequat a un cost raonable a Aliexpress.

Bastant decent, dissenyat per a un generador eòlic de 600 watts, un controlador de càrrega de fabricació xinesa. Aquest dispositiu es pot demanar a la Xina i rebre per correu en un mes i mig aproximadament.

La caixa del controlador d'alta qualitat per a tot el temps amb unes dimensions de 100 x 90 mm està equipada amb un potent radiador de refrigeració. El disseny de la carcassa correspon a la classe de protecció IP67. El rang de temperatures exteriors és de -35 a + 75ºС. A la caixa es mostra una indicació lleugera dels modes d'estat del generador eòlic.

La pregunta és, quina és la raó per dedicar temps i esforços a muntar una estructura senzilla amb les vostres pròpies mans, si hi ha una oportunitat real de comprar alguna cosa semblant i tècnicament seriosa? Bé, si aquest model no és suficient, els xinesos tenen opcions molt "cools". Així, entre els nouvinguts, es va destacar un model amb una potència de 2 kW per a una tensió de funcionament de 96 volts.

Producte xinès de la llista de nous arribats. Proporciona control de càrrega de la bateria, treballant conjuntament amb un generador eòlic de 2 kW. Accepta tensió d'entrada de fins a 96 volts

És cert que el cost d'aquest controlador ja és cinc vegades més car que el desenvolupament anterior. Però, de nou, si compareu els costos de produir alguna cosa similar amb les vostres pròpies mans, la compra sembla una decisió racional.

L'únic que confon dels productes xinesos és que tendeixen a deixar de funcionar sobtadament en els casos més inoportuns. Per tant, sovint s'ha de recordar el dispositiu comprat, naturalment, amb les vostres pròpies mans. Però és molt més fàcil i senzill que fer un controlador de càrrega d'aerogenerador des de zero.

Nodes clau

Com s'ha dit, un aerogenerador es pot fer a casa.Cal preparar certs nodes per al seu funcionament fiable. Això inclou:

1. Fulles. Es poden fer de diferents materials.
2. Generador. També pots muntar-lo tu mateix o comprar-lo ja fet.
3. Zona de la cua. S'utilitza per moure les fulles en la direcció del vector, proporcionant la màxima eficiència possible.
4. Multiplicador. Augmenta la velocitat de gir del rotor.
5. Màstil per a fixacions. Fa el paper d'un element sobre el qual es fixen tots els nodes especificats.
6. Cordes tensores. Necessari per fixar l'estructura en el seu conjunt i protegir-la de la destrucció sota la influència del vent.
7. Bateria, inversor i controlador de càrrega. Contribuir a la transformació, estabilització de l'energia i la seva acumulació.

Els principiants haurien de tenir en compte els circuits simples de generadors eòlics rotatius.

Varietats i modificacions de molins de vent verticals

Un aerogenerador ortogonal està equipat amb diverses pales situades a una certa distància paral·lela a l'eix de rotació. Aquests molins de vent també es coneixen com el rotor Darrieus. Aquestes unitats han demostrat ser les més eficients i funcionals.

La rotació de les fulles ve proporcionada per la seva forma d'ala, que crea la força d'elevació necessària. Tanmateix, el funcionament normal del dispositiu requereix un esforç considerable, de manera que el rendiment del generador es pot augmentar instal·lant pantalles estàtiques addicionals. Com a desavantatges, cal destacar el soroll excessiu, les càrregues dinàmiques elevades (vibracions), que sovint provoquen un desgast prematur de les unitats de suport i una fallada dels coixinets.

Hi ha aerogeneradors amb rotor Savonius més adequats per a les condicions domèstiques. La roda del vent consta de diversos semicilindres que giren contínuament al voltant del seu eix. La rotació es realitza sempre en el mateix sentit i no depèn de la direcció del vent.

El desavantatge d'aquestes instal·lacions és el balanceig de l'estructura sota l'acció del vent. A causa d'això, es crea tensió a l'eix i el coixinet de rotació del rotor falla. A més, la rotació no pot començar per si sola si només hi ha dues o tres pales instal·lades al generador eòlic. En aquest sentit, es recomana fixar dos rotors a l'eix en un angle de 90 graus entre si.

El generador eòlic vertical multipala és un dels dispositius més funcionals d'aquesta gamma de models. Té un alt rendiment amb poca càrrega sobre els elements portants.

La part interna de l'estructura consta de fulles estàtiques addicionals col·locades en una fila. Comprimeixen el flux d'aire i regulen la seva direcció, augmentant així l'eficiència del rotor. El principal desavantatge és el preu elevat a causa de la gran quantitat de peces i elements.

Molins de vent de bricolatge per a la llar, mecànica d'aerogeneradors

essència funcionament del generador eòlic - la transformació de la cinètica energia eòlica en electricitat. Cada element del sistema realitza la seva funció:

Roda de vent, pales. Capten el moviment de les masses d'aire, giren i posen l'eix en moviment.
Es pot instal·lar immediatament un generador a l'eix, o pot haver-hi una caixa de canvis angular que transferirà el moviment descendent al cardà. Mitjançant l'ús d'una caixa de canvis, és possible aconseguir un augment de velocitat (multiplicador).
Generador: converteix l'energia de rotació en energia elèctrica. Si el generador produeix un corrent estable, llavors està connectat a les bateries. En cas contrari, s'instal·la un relé regulador de tensió intermèdia.
Potser no hi ha bateries al sistema, però amb elles el treball és més estable: utilitzen hores de vent per a la recàrrega i consumeixen el potencial acumulat quan el vent disminueix.
Inversor: s'utilitza per convertir la tensió al valor desitjat, per exemple, 220V. Necessari per comoditat, ja que la majoria dels dispositius estan dissenyats per a aquesta tensió. Però la finalitat del molí de vent pot ser diferent, de manera que no tots els circuits inclouen un inversor.
L'anemoscopi és un dispositiu que s'utilitza per a turbines eòliques potents. Recull dades sobre la velocitat i la direcció del vent. Gairebé mai trobat en dissenys casolans

Normalment fan un petit velet i un mecanisme rotatiu.
Pal - o suport sobre el qual es fixarà l'hèlix
En alçada, és més probable que agafeu un vent estable i fort, per això és important parar atenció al pal, que ha de suportar les càrregues.

Els molins de vent poden ser horitzontals (amb una hèlix clàssica) i verticals (rotatius). Les instal·lacions horitzontals tenen la màxima eficàcia, per la qual cosa sovint es reprodueixen per autofabricació.

Generador de tipus vertical

Però aquests molins de vent s'han de girar cap al vent, perquè amb un corrent lateral deixa de funcionar. Un generador eòlic rotatiu de bricolatge també té els seus avantatges.

El disseny dels sistemes verticals pot variar molt, però tenen característiques comunes.

• Les turbines situades verticalment atraparan el vent, independentment d'on bufi (els models horitzontals han d'anar equipats amb una guia), la qual cosa és molt convenient si el vent en una zona determinada no és estable, variable.
• Aquesta estructura es pot col·locar directament a terra (per descomptat, si hi ha prou vent).
• Facilita la instal·lació que l'horitzontal.

L'únic negatiu és l'eficiència relativament baixa.

Què es requerirà?

L'opció més habitual és utilitzar un motor de rentadora per a un generador casolà. Si no hi ha una "rentadora" antiga disponible, podeu trobar un motor d'aquest tipus als distribuïdors d'escombraries al mercat domèstic, al centre de servei d'electrodomèstics més proper o a una botiga especialitzada. No és cap problema demanar un motor d'aquest tipus a la Xina.

Tant nous com usats duraran molt de temps. La potència de 200 watts es converteix fàcilment en un quilowatt o més.

materials

Per muntar el generador, a més del motor, necessiteu:

• imants de neodimi de mides 20, 10 i 5 mm (32 en total);
• díodes rectificadors o un pont de díodes amb un corrent de desenes d'amperes (seguiu la regla del marge de doble potència);
• adhesiu epoxi;
• soldadura en fred;
• paper de vidre;
• llauna del costat de la llauna.

Els imants es demanen en línia des de la Xina.

Eines

Les següents eines acceleraran el procés de fabricació:

• torn;
• tisores;
• tornavís amb broquets;
• alicates.

Principi de funcionament

Els controladors utilitzats en aerogeneradors són dispositius tècnics complexos que realitzen les funcions següents:

1. Realitza el control de la càrrega de les bateries recarregables (ACB), que són l'emmagatzematge de l'energia elèctrica generada.
2. Converteix el corrent elèctric altern produït pel generador eòlic en corrent continu, que és el corrent de funcionament de les bateries.
3. Controla la rotació de les pales de l'aerogenerador.
4. Redirigeix ​​el corrent elèctric generat, en funció de la càrrega de la bateria i de la quantitat d'energia generada.

Funcionament dels controladors que ofereixen funcionament dels aerogeneradors en mode automàtic, es realitza, en funció del seu disseny i de la potència del generador eòlic, de la següent manera:

1. Per a molins de vent d'alta potència.

• Amb el controlador, es munta una resistència de llast a l'aerogenerador. En aquesta capacitat, es poden utilitzar elements calefactors elèctrics o altres resistències elèctriques amb una resistència important.
• Durant el funcionament de l'aerogenerador, quan la tensió de les bateries arriba als 14 - 15,0 volts, el controlador les desconnecta de la línia elèctrica i canvia els fluxos d'energia elèctrica generada per la instal·lació a la resistència de llast.

2.Per a molins de vent de baixa potència.

Quan s'ha completat la càrrega de la bateria i els valors de voltatge han arribat als valors màxims possibles, el controlador frena la rotació de les pales de l'aerogenerador. Aquesta operació es realitza tancant les fases del generador eòlic, la qual cosa comporta la frenada i l'aturada de la rotació de la instal·lació.

La base d'un generador eòlic domèstic

El tema de la fabricació i instal·lació de generadors eòlics casolans està molt representat a Internet. Tanmateix, la major part del material és una descripció banal dels principis per obtenir energia elèctrica de fonts naturals.

El mètode teòric per al dispositiu (instal·lació) d'aerogeneradors és conegut des de fa temps i és bastant comprensible. Però com estan les coses pràcticament al sector domèstic, una qüestió que està lluny de revelar-se completament.

Molt sovint, es recomana triar generadors de cotxes o motors d'inducció de CA complementats amb imants de neodimi com a font de corrent per als generadors eòlics casolans.

El procediment per convertir un motor de CA asíncron en un generador per a un molí de vent. Consisteix en la fabricació d'un "abric de pell" del rotor a partir d'imants de neodimi. Procés extremadament complex i llarg

Tanmateix, ambdues opcions requereixen un refinament important, sovint complexes, costosos i que requereixen molt de temps.

Molt més senzill i fàcil en tots els aspectes instal·lar motors elèctrics com els produïts abans i que ara són produïts per Ametek (exemple) i altres.

Per a una turbina eòlica domèstica, són adequats els motors de corrent continu amb una tensió de 30 a 100 volts. En el mode generador, aproximadament el 50% de la tensió de funcionament declarada es pot obtenir d'ells.

Cal tenir en compte: quan funcionen en mode de generació, els motors de corrent continu s'han de girar a una velocitat superior a la nominal.

A més, cada motor individual d'una dotzena de còpies idèntiques pot mostrar característiques completament diferents.

Per tant, la selecció òptima d'un motor elèctric per a un generador eòlic domèstic és lògic amb els següents indicadors:

1. Configuració d'alta tensió de funcionament.
2. Paràmetre baix RPM (velocitat angular de gir).
3. Alt corrent de funcionament.

Per tant, un motor fabricat per Ametek amb una tensió de funcionament de 36 volts i una velocitat angular de gir de 325 rpm sembla bo per a la instal·lació.

Es tracta d'un motor elèctric que s'utilitza en el disseny d'un generador eòlic, una instal·lació que es descriu a continuació com a exemple d'un molí de vent domèstic.

Motor de corrent continu per a generador eòlic domèstic. La millor opció entre els productes fabricats per Ametek. Els motors elèctrics similars fabricats per altres empreses també són molt adequats.

Comprovar l'eficiència de qualsevol motor similar és fàcil. N'hi ha prou amb connectar una làmpada incandescent de cotxe convencional de 12 volts als terminals elèctrics i girar l'eix del motor amb la mà. Amb bons indicadors tècnics del motor elèctric, el llum s'il·luminarà definitivament.

Selecció de material

Les pales d'un dispositiu de vent poden ser de qualsevol material més o menys adequat, per exemple:

De tub de PVC

Probablement és el més fàcil construir fulles d'aquest material. Les canonades de PVC es poden trobar a totes les ferreteries. Les canonades s'han de triar aquelles dissenyades per al clavegueram amb pressió o una canonada de gas. En cas contrari, el flux d'aire amb vents forts pot distorsionar les pales i danyar-les contra el pal del generador.

Les pales d'un aerogenerador estan sotmeses a càrregues severes per força centrífuga, i com més llargues siguin les pales, més gran serà la càrrega.

La vora de la pala d'una roda de dues pales d'un generador eòlic domèstic gira a una velocitat de centenars de metres per segon, tal és la velocitat d'una bala que surt volant d'una pistola. Aquesta velocitat pot provocar la ruptura de canonades de PVC. Això és especialment perillós perquè els fragments de tubs que volen poden matar o ferir greument persones.

Podeu sortir de la situació escurçant les fulles al màxim i augmentant-ne el nombre. La roda de vent de múltiples fulles és més fàcil d'equilibrar i menys sorollosa

No té poca importància el gruix de les parets de les canonades. Per exemple, per a una roda de vent amb sis pales fetes de tub de PVC, de dos metres de diàmetre, el seu gruix no hauria de ser inferior a 4 mil·límetres. Per calcular el disseny de les fulles per a un artesà domèstic, podeu utilitzar taules i plantilles ja fetes

Per calcular el disseny de les fulles per a un artesà domèstic, podeu utilitzar taules i plantilles ja fetes.

La plantilla ha d'estar feta de paper, enganxada a la canonada i encerclada. Això s'ha de fer tantes vegades com pales hi hagi a l'aerogenerador. Amb un trencaclosques, la canonada s'ha de tallar segons les marques: les fulles estan gairebé a punt. Les vores de les canonades estan polides, les cantonades i els extrems estan arrodonits perquè el molí de vent quedi bé i faci menys soroll.

A partir d'acer, s'ha de fer un disc amb sis franges, que farà el paper d'estructura que combina les pales i fixa la roda a la turbina.

Les dimensions i la forma de l'estructura de connexió han de correspondre al tipus de generador i corrent continu que s'utilitzarà al parc eòlic. L'acer s'ha de triar tan gruixut que no es deformi sota els cops del vent.

alumini

En comparació amb les canonades de PVC, les canonades d'alumini són més resistents tant a la flexió com a l'esquinçament. El seu inconvenient rau en el seu gran pes, que requereix prendre mesures per garantir l'estabilitat de tota l'estructura en el seu conjunt. A més, heu d'equilibrar la roda amb cura.

Tingueu en compte les característiques de l'execució de pales d'alumini per a una roda de vent de sis pales.

Segons la plantilla, s'ha de fer un patró de fusta contraxapada. Ja segons la plantilla d'una làmina d'alumini, talleu fulls en blanc de sis peces. La fulla futura s'enrotlla en una ranura de 10 mil·límetres de profunditat, mentre que l'eix de desplaçament hauria de formar un angle de 10 graus amb l'eix longitudinal de la peça de treball. Aquestes manipulacions dotaran les pales d'uns paràmetres aerodinàmics acceptables. Una màniga roscada està connectada a la part interior de la fulla.

El mecanisme de connexió d'una roda de vent amb pales d'alumini, a diferència d'una roda amb pales fetes de tubs de PVC, no té tires al disc, sinó tacs, que són peces d'una vareta d'acer amb un fil adequat per a la rosca dels casquilles.

fibra de vidre

Les fulles fetes amb fibra de vidre específica de fibra de vidre són les més impecables, donats els seus paràmetres aerodinàmics, força, pes. Aquestes fulles són les més difícils de construir, perquè cal poder processar fusta i fibra de vidre.

Considerarem la implementació de fulles de fibra de vidre per a una roda amb un diàmetre de dos metres.

S'ha d'adoptar l'enfocament més escrupolós per a la implementació de la matriu de fusta. Es mecanitza a partir de les barres segons la plantilla acabada i serveix com a model de fulla. Un cop acabat de treballar la matriu, podeu començar a fer fulles, que constaran de dues parts.

Primer, la matriu s'ha de tractar amb cera, un dels seus costats s'ha de recobrir amb resina epoxi i s'ha d'estendre fibra de vidre. Torneu-hi a aplicar epoxi i una altra vegada una capa de fibra de vidre. El nombre de capes pot ser de tres o quatre.

Aleshores, heu de mantenir el bufat resultant a la matriu durant aproximadament un dia fins que s'assequi completament. Així que una part de la fulla està preparada. A l'altre costat de la matriu, es realitza la mateixa seqüència d'accions.

Les parts acabades de les fulles s'han de connectar amb epoxi. A l'interior, podeu posar un tap de fusta, fixar-lo amb cola, això fixarà les fulles al cub de la roda. S'ha d'introduir un casquet roscat a l'endoll. El node de connexió es convertirà en el concentrador de la mateixa manera que en els exemples anteriors.

Els matisos de l'ús dels aerogeneradors

Actualment, els aerogeneradors s'utilitzen en diversos sectors de l'economia nacional. Els models industrials de diferents capacitats són utilitzats per empreses de petroli i gas, empreses de telecomunicacions, estacions de perforació i exploració, instal·lacions de producció i agències governamentals.

El molí de vent es pot utilitzar com a font addicional d'energia en hospitals i altres institucions per garantir un subministrament continu d'electricitat en situacions d'emergència.

Cal destacar especialment la importància d'utilitzar aerogeneradors per a la ràpida restauració de l'electricitat trencada durant els cataclismes i els desastres naturals. Amb aquesta finalitat, el Ministeri de Situacions d'Emergència utilitza sovint els aerogeneradors.

Els aerogeneradors domèstics són perfectes per organitzar la il·luminació i la calefacció d'assentaments de cases de camp i cases privades, així com per a finalitats domèstiques a les granges.

En aquest cas, cal tenir en compte alguns punts:

• Els dispositius de fins a 1 kW només poden proporcionar prou electricitat en llocs amb vent. Normalment, l'energia generada per ells només és suficient per a il·luminació LED i alimentar petits dispositius electrònics.
• Per proporcionar electricitat completament a la casa de camp (casa de camp), necessitareu un aerogenerador amb una potència superior a 1 kW.Aquest indicador és suficient per alimentar aparells d'il·luminació, així com un ordinador i un televisor, però la seva potència no és suficient per subministrar electricitat a una nevera moderna que funciona durant tot el dia.
• Per proporcionar energia a la casa de camp, necessitareu un molí de vent amb una capacitat de 3-5 kW, però fins i tot aquest indicador no és suficient per escalfar les cases. Per utilitzar aquesta funció, necessiteu una opció potent, a partir de 10 kW.

En triar un model, cal tenir en compte que l'indicador de potència indicat al dispositiu només s'aconsegueix a la velocitat màxima del vent. Per tant, una instal·lació de 300 V produirà la quantitat d'energia indicada només a una velocitat de flux d'aire de 10-12 m / s.

Per a aquells que vulguin construir un aerogenerador amb les seves pròpies mans, oferim el següent article, que detalla informació útil.

Què és un controlador de càrrega?

La funció de controlar la quantitat de càrrega la realitza un regulador o controlador de llast. Aquest és un dispositiu electrònic que apaga la bateria quan augmenta la tensió o aboca l'excés d'energia al consumidor: un element de calefacció, una làmpada o un altre dispositiu senzill i poc exigent per a alguns canvis de potència. Quan la càrrega baixa, el controlador posa la bateria en mode de càrrega, ajudant a omplir la reserva d'energia.

Els primers dissenys de controladors eren senzills i només permetien activar la frenada de l'eix. Posteriorment, es van revisar les funcions del dispositiu i es va començar a utilitzar l'excés d'energia de manera més racional. I amb l'inici de l'ús dels aerogeneradors com a principal font d'energia per a cases d'estiueig o cases particulars, el problema d'utilitzar l'excés d'energia va desaparèixer per si sol, ja que actualment sempre hi ha alguna cosa per connectar a qualsevol casa.