如何用自己的雙手製作風力發電機

DIY風力發電機

各種發電機

通常家裡自製的發電機是在異步電動機的基礎上製造的,磁力,蒸汽,燃木。

選項 #1 - 異步發電機

根據所選電機的性能,該設備將能夠產生 220-380 V 的電壓。

要組裝這樣的發電機,您只需通過將電容器連接到繞組來啟動異步電動機。

基於異步電動機的發電機自身同步,以恆定磁場啟動轉子繞組。

電機配有帶三相或單相繞組的轉子、電纜入口、短路裝置、電刷、控制傳感器

如果轉子是鼠籠式轉子,則使用剩餘磁化力來激勵繞組。

選項 # 2 - 帶磁鐵的設備

對於磁力發電機,集電極、步進(同步無刷)電機等是合適的。

多極繞組提高了效率。與經典電路(效率為0.86)相比,48極繞組可以讓您使發電機功率更大

在組裝過程中,磁鐵安裝在旋轉軸上並安裝在矩形線圈中。後者在磁體旋轉期間產生靜電場。

選項 #3 - 蒸汽發生器

對於蒸汽發生器,使用帶有水迴路的爐子。該裝置依靠蒸汽和渦輪葉片的熱能工作。

要自己製作蒸汽發生器,您需要一個帶有水(冷卻)迴路的爐子

它是一個封閉系統,具有大型非移動設備,需要控制和冷卻迴路以將蒸汽轉化為水。

選項#4 - 木材燃燒裝置

對於燃木發電機,使用火爐,包括野營火爐。珀耳帖元件固定在爐壁上,結構放置在散熱器外殼中。

發電機的工作原理如下:當導體板的表面一側被加熱時,另一側被冷卻。

要自己製作燃木發電機,您可以使用任何爐子。發電機由加熱和冷卻導體板的 Peltier 元件供電。

電流出現在板的兩極。極板溫度之間的最大差異為發電機提供了最大功率。

該裝置在零下溫度下效率更高。

自製風力發電機:優點和缺點

如果您的站點沒有電力供應,電網經常中斷,或者您想節省電費,則可能需要安裝風力渦輪機。風車可以購買,也可以自己製作。

自製風力發電機具有以下優點:

  • 它可以讓您節省購買工廠設備的費用,因為製造通常是由臨時零件製成的;
  • 非常適合您的需求和操作條件,因為您自己計算設備的功率,同時考慮到您所在地區的風密度和強度;
  • 它與房屋設計和景觀設計更好地協調,因為風車的外觀僅取決於您的想像力和技能。

自製設備的缺點包括不可靠和易碎:自製產品通常由家用電器和汽車的舊發動機製成,因此很快就會失效。然而,為了使風力渦輪機高效,必須正確計算設備的功率。

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自製發電機的優點

低得多的能源成本遠非使用風力發電機的唯一優勢。有許多優點決定了主人的選擇:

  1. 大量可用的視頻教程,介紹如何使用每個階段的詳細說明。作為工作模型,您可以使用風力發電機的圖片和圖表。
  2. 可用於製造發電機的材料(舊金屬容器、工具包、電池可以在每個熱心業主的家中找到)。一個高品質的風力發電機可以用你自己的雙手從汽車發電機製成。
  3. 迄今為止,已知許多模型,其操作原理彼此顯著不同。
  4. 場地上的小型建築不違反立法框架的規定,但同時可以為住宅、花園、經濟區的大部分家用電器提供能源。

如何用自己的雙手製作風力發電機

在獨立工作方面,風力發電機比水模型更容易建造。

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逐步組裝風車的照片示例

考慮一個基於汽車發電機組裝的 24 V 風車的構造示例。自製開始在5 m / s的風力下穩定工作。在陣風為 15 m/s 的中等大風天氣中,該裝置可提供 8 至 11 A 的電流;在強風的日子,效率會提高。功率不超過300瓦。

事實上,所有工作都已完成,剩下的就是連接日常生活中有用裝置的不同組件:

自己動手安裝開發 24 V,可用於為移動設備的電池充電,並為帶有節能燈的照明線路供電。

預安裝選項

設備的高質量運行是成功為避暑別墅或房屋提供電能的關鍵,因此也是主人合理投入的力量和手段。

如何用自己的雙手製作風力發電機

在安裝發電機之前,有必要從安裝本身的一側以及從結構的預期安裝位置一側評估許多參數。

如何用自己的雙手製作風力發電機

必須對土壤和附近建築物的狀況進行分析。風力發電機附近不應有容易被葉片損壞的設備。

如何用自己的雙手製作風力發電機

必須保護安裝在其上的區域免受兒童和突然來訪的客人的傷害。從自製風力發電機的角度來看,需要評估以下特性:

  • 桅杆高度(我們談論的是立法問題)。
  • 刀片的尺寸,它們的設備。
  • 設備的功率。即使是小型私人住宅,也可以使用風力發電機。
  • 工作結構發出的噪音。
  • 空中頻率的安全性。

如何用自己的雙手製作風力發電機

所有部件的技術條件都必須針對每個元件的完整性、安全性和可維護性進行評估。可以通過首先制定說明和如何進行的計劃圖來進行最佳工作。 自己動手做風力發電機.

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如何用自己的雙手製作風力發電機

購買工廠風力渦輪機並不總是最好的解決方案。主要障礙是工業風車的高成本。此類設備不能安裝在每個區域 - 安裝桅杆需要特殊許可證,並且將設備留在無人居住的地方是危險的。另一種選擇是用自己的雙手為私人住宅製作風力發電機。在許多情況下,這是可以接受的,因為成本和創造性地表達自己的機會最少。

旋轉式風力發電機是一種相對簡單的轉換裝置。為豪宅提供充足的電力是不夠的,但一個自製的風車足以供一個小鄉間別墅使用。他將能夠照亮房屋、附屬建築、現場路徑等。

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接線圖

如何用自己的雙手製作風力發電機

自主提供對象(帶電池)。該設施僅由風力渦輪機供電。

風力發電機(帶電池)並切換到網絡。
AVR 允許您在沒有風的情況下切換物體的電源,並且電池完全放電到電源。反之亦然可以使用相同的方案 - 風力發電機作為備用電源。在這種情況下,ATS 會在失去主電源時將您切換到風力發電機的電池。

風力發電機(帶電池)和備用柴油(汽油)發電機。在無風和電池放電的情況下,備用發電機自動啟動。

風力發電機(不帶電池)和網絡切換。使用公共電網而不是電池 - 所有產生的電力都進入它並從中消耗。您只需為發電量和消耗量之間的差額付費。烏克蘭和許多其他國家還不允許這樣的工作計劃。

品種

根據發電機的位置,這個單元可以是:

水平設計。在該裝置中,旋轉軸平行於地面,葉片平面垂直。這允許圍繞垂直軸自由旋轉。
立式發電機的工作原理是改變風向,從而影響尾翼,因此發電機的旋轉軸將沿氣流矢量定位

注意力!使用水平發電機的一個問題是電力電纜的連接,因為電線會纏繞在桅杆上並斷裂。但是,這個問題也可以通過設置限制器來解決。

垂直設計

在該實施例中,軸的旋轉軸線垂直於地面,這使得設備不依賴於風向。這種安裝的優點是它的圖紙可以從技術文獻中免費獲得。發電機本身不需要像水平結構那樣安裝旋轉限制器。

私人住宅的有效旋轉式安裝:可以組裝什麼?

如何用自己的雙手製作風力發電機這種類型的裝置旨在為花園房屋、附屬建築提供電力,並在夜間突出該地區。為了製造最大功率為 1.5 kW 的旋轉風力渦輪機,將需要許多設備:

  • 12伏發電機;
  • 氦氣或酸電池 12 V .;
  • 12 V 半密封開關按鈕;
  • 轉換器 700 → 1500 W 和 12 → 220 V。
  • 蓄電池充電或充電控制燈的汽車繼電器;
  • 電壓表;
  • 金屬研磨機或剪刀;
  • 鑽頭。

另外還需要:

  • 大容量不銹鋼或鋁製容器;
  • 帶螺母和墊圈的螺栓;
  • 橫截面為 4 mm2 和 2.5 mm2 的電線;
  • 用於將發電機固定在桅杆上的夾子;
  • 鉛筆或記號筆;
  • 捲尺、剪線鉗、鑽頭、扳手、螺絲刀。

旋轉風車模型的優缺點

風力發電機旋轉模型的優點是:

  • 盈利能力;
  • 元件易於更換,損壞時可輕鬆修復;
  • 缺乏特殊的工作條件;
  • 操作的可靠性;
  • 相當安靜的操作。

也有缺點:

  • 風車性能不是很大;
  • 風力發電機高度依賴突然的陣風,甚至會導致螺旋槳失速。

單相和三相

如何用自己的雙手製作風力發電機

  • 負載下的單相發電機會發出振動,其原因是電流幅度的差異。
  • 三相發電機不會發出振動振動,從而提高了運行過程中的聲學舒適度。這使得發電機幾乎可以無聲地工作,而且振動越小,持續時間越長。
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如您所見,在比較兩種類型的發電機時,三相形式具有最佳特性。

我們用自己的雙手製造風車

1. 風力渦輪機葉片

風輪是該裝置最重要的結構元件。它將風力轉化為機械能。因此,所有其他元素的選擇取決於其結構。

最常見和最有效的葉片類型是風帆和葉片。對於第一個選項的製造,有必要將一塊材料固定在軸上,將其與風流成一定角度。然而,在旋轉運動期間,這種葉片將具有顯著的空氣動力阻力。此外,它會隨著攻擊角度的增加而增加,這會降低其功能的有效性。

第二種刀片的工作效率更高——帶翼的。在它們的輪廓上,它們類似於飛機的機翼,並且摩擦力的成本降低到最低限度。這種類型的風力渦輪機具有高的風能利用率和低的材料成本。

刀片可以由塑料或塑料管製成,因為它比木材更高效。效率最高的是直徑兩米六葉片的風輪結構。

2.風力發電機

對於風力發電設備,最可接受的選擇是轉換為交流電的異步發電機構。它的主要優點是成本低、易於獲取和模型分佈的廣度、重新裝備的可能性和低速下的出色操作。

它可以改造成永磁發電機。研究表明,這種設備可以在低速下運行,但在高值時會很快失去效率。

3. 風力渦輪機支架

要將葉片固定在發電機的外殼上,需要使用風力渦輪機的頭部,這是一個厚度可達 10 毫米的鋼盤。六個帶孔的金屬條焊接在上面,用於將刀片固定在上面。圓盤本身使用帶有鎖緊螺母的螺栓連接到發電機構。

由於發電裝置能夠承受最大載荷,包括來自陀螺力的載荷,因此必須牢固地固定。在設備上,發電機安裝在一側,為此必須將軸連接到外殼,外殼看起來像一個帶有螺紋孔的鋼元件,用於擰到相同直徑的發電機軸上。

為了生產風力發電設備的支撐架,所有其他元件都將放置在該支撐架上,必須使用厚度不超過 10 毫米的金屬板或一塊相同尺寸的梁。

4. 風力發電機旋轉

旋轉機構提供風車圍繞垂直軸的旋轉運動。因此,可以沿風向轉動設備。對於其製造,最好使用滾動軸承,它可以更有效地感知軸向載荷。

5.電流接收器

受電弓的作用是減少來自風車發電機的電線扭曲和斷裂的可能性。它的設計包含一個由絕緣材料、觸點和電刷製成的套筒。為了防止天氣現象,必須關閉當前接收器的接觸節點。

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