基於自動發電機的風車設計
風力渦輪機的製造過程包括兩個階段：
- 首先，您需要製作刀片。這些部件由PVC管製成。 PVC管的直徑和尺寸必須符合葉片所需的面積。為了製造葉片，將管道沿長度切割成三個相同的部分。梯形刀片從這些段上切割下來。此外，系統的這些部分固定在例如由退役圓鋸製成的底座上。在這種情況下，必須去除鋸齒。這樣得到的螺旋槳固定在發電機軸上。
- 在第二階段，需要組裝風力發電機組的旋轉部分。為此，採用 25 × 20 毫米的方形管。在一側，在管道上進行了切割，安裝了由鋼板製成的風向標。在管道的另一側，安裝了帶有螺旋槳的發電機，並用夾子固定。
汽車發電機的風電場：優點和缺點
自製風力發電機可以由以下材料構成：
- 從銑床上拆下的電動機；
- 螺絲刀或鑽頭的旋轉部分；
- 踏板車電機輪；
- 電腦散熱器；
- 洗衣機的發動機；
- 汽車發電機。
後一種選擇最常使用，因為它有很多優點，而且對許多人來說也是最實惠的。
基於汽車發電機的風電場的優勢：
- 施工速度；
- 廉價;
- 可維護性；
- 安靜的工作；
- 同步（輸出穩定電壓）；
- 使用標準 12 伏電池的能力。
至於缺點，只有三個：
- 這種類型的風力發電機需要高達 2000 rpm 的高速，因此它不如專用設備可靠。
- 車輛發電機的保修期約為 4,000 小時。鑑於此，很容易猜測風力渦輪機將需要每年維修一次。但是，在這種情況下，您不必花費太多，您可以簡單地更換發生故障的設備。
- 許多發電機都有電磁勵磁，這會降低效率（大約 15% 的能量落在勵磁線圈上）。
風力渦輪機維護
與任何其他設備一樣，風力發電機需要技術控制和維護。為了風車的順利運行，定期進行以下工作。
風力發電機方案
- 集電器最需要關注。發電機刷每兩個月需要清潔、潤滑和預防性調整。
- 在葉片出現故障（車輪顫抖和不平衡）的第一個跡象時，將風力發電機降低到地面並進行維修。
- 每三年一次，金屬部件塗上防腐漆。
- 定期檢查電纜的緊固和張力。
現在安裝完成了，你可以連接電器和用電了。至少只要有風。
返工過程的分步說明
只需幾個簡單的步驟即可重建汽車交流發電機
- 第一步。用非磁性材料（如鈦）製作與舊軸相似的新軸。
- 第 2 步。將振盪器定子重繞，增加七次圈數，並減小直徑。這對於增加低速時的能量產生是必要的。
- 第三步。您可以用鋁桶製作新轉子，將其分成 4 個葉片，也可以從水管中切出。用螺栓連接到發電機。
- 第 4 步。例如，從管子上安裝繃帶，然後粘上一對交替磁極的釹磁鐵。
製作風輪
需要知道風的強度、發電機的運行速度及其最大阻力。考慮到初始數據，選擇風輪的類型、葉片的數量和幾何形狀及其位置。軸可以垂直或水平放置，根據葉片的類型，設備有葉片、轉盤和滾筒。每種類型都有自己的長處和短處。計算複雜，輪面的功將取決於風的動能。
- 風向與軸線重合；
- 最小寬度的葉片，但數量無限大；
- 空氣沿著葉片不斷循環流動，它們的阻力為零；
- 角速度趨於無窮大，損失流速不變。
理想的指標無法達到，但必須努力爭取。建議刀片由輕質、耐用和耐候的材料製成。最好的選擇是鋁合金鈑金。幾何形狀是根據每個特定情況的計算數據選擇的。
如何製作風力發電機？
- 第一階段是轉子的準備。取一個金屬容器（鍋、桶）。使用標記和捲尺，標記四個相同的部分。用金屬剪刀或研磨機將容器切成刀片，不要切割到末端。刀片在邊緣略微彎曲，因此轉速增加。刀片不能使用薄壁錫材料或鍍鋅容器 - 這些材料在負載下會變形和發熱。
- 確定滑輪旋轉的方向。左右旋轉。通常皮帶輪順時針旋轉，但也可以逆時針旋轉。
- 將轉子連接到發電機。使用鑽頭，在水箱底部和發電機皮帶輪上鑽孔。它們必須是對稱的，以免在葉片運動過程中出現不平衡。用適當直徑的螺栓將帶有葉片的容器連接到發電機（滑輪）上。
- 由此產生的裝置被放置在一個桅杆上，該桅杆由庫存的舊管製成。如果距離建築物 30 m 處有建築物，則必須增加桅杆的高度。它必須比這些建築物高1 m，這樣風車才能更好地工作，因為風不會有任何障礙。我們用金屬夾固定它。
- 然後安裝電線並組裝閉合電路。所有觸點都連接到相應的連接器。接線固定在桅杆上。
- 在最後階段，連接逆變器、電池、儀表和照明。逆變器和電池應使用電纜（3 平方毫米和 1 米尺寸）連接，對於其餘部分，直徑為 2 平方毫米就足夠了。
自製風力發電機 從汽車發電機 準備好。
可以用什麼製作？
任何風電場模型的主要元素都是電動發電機。它像電機一樣工作 - 直流電或交流電使安裝的轉子（以及軸）旋轉。反過來工作——作為發電機——也是可能的。
在用作發電機的電動機中，有集電刷、無刷異步電動機和步進電動機。正是這三種類型的電機深受用自己的雙手組裝風力渦輪機的業餘愛好者的歡迎。
在集電極電機中，轉子繞組（電樞）位於定子磁鐵的恆定磁場中。當這種電動機的軸與電樞解絞時，從這種電動機的端子上去除的恆定電壓通過電刷從電樞的載流觸點傳輸。刷子本身就是這種引擎的弱點——它們很快就會耗盡資源。通常，這種發電機處於恆定負載下；當電樞移動時，電刷會產生火花。這種裝置連續運行幾天會完全磨損刷子，因此需要更換刷子。
最好的選擇是無刷電機。在其中，帶有磁鐵的轉子在定子繞組之間的空間中旋轉。繞組本身保持靜止，不需要滑動觸點
由於這種簡單的解決方案，安裝可以工作數十年 - 重要的是每個季節或每六個月潤滑一次發動機軸承，這些軸承負責理想的、無間隙的轉子旋轉。幾乎每個“自己動手”的家庭都可以使用基於無刷電機（異步或步進電機）的流行解決方案
異步電機用於電動工具——例如，磨床。步進器可以在各種各樣的設備中找到——從自行車電機輪到打印機的機械驅動器或磁盤驅動器。
用於打孔機、磨床、螺絲刀、電動拼圖和電動刨床的可變刷電機與眾不同。它們的缺點是需要移除刷子並在轉子上為釹磁鐵開槽。結果，現有繞組中僅保留了定子繞組 - 轉子繞組被完全移除。
由風扇製成的風力發電機需要將轉子加工成釹磁鐵。家用風扇電機的設計並非旨在通過旋轉轉子來接收電流。計算機冷卻器（芯片冷卻器）屬於相同的變化 - 系統單元的風扇 個人電腦或筆記本電腦.
拖拉機或汽車發電機使用由機器本身的電池供電的附加勵磁繞組。例如，為了使發電機產生 135 安培的交流電，電壓為 15 伏，勵磁的轉子繞組在打開點火裝置後消耗 3 A 的直流電，電壓為 12.6- 14 V. 發電機的主要能源仍然是運行汽油、柴油或甲烷/丙烷的內燃機的曲軸。拖拉機或汽車發電機將需要拆除勵磁繞組並安裝釹磁鐵。
設備維護
要使風車多年不間斷地工作，就必須進行定期的技術控制和維護。
- 每 2 個月清潔、潤滑和調整集電器一次。
- 如果在旋轉過程中出現振動和不平衡，請修復葉片。
- 每 3 年一次，在金屬元件上塗上防腐漆。
- 檢查和調整桅杆錨和電纜。
設備的效率受安裝風力發電機的區域（荒地、有風）的影響。但無論如何，擁有這種獨立於固定電源的能源永遠不會是多餘的。
完成風力渦輪機組裝
對於發電機框架的製造，使用型材管，用於尾部 - 鍍鋅板。旋轉軸的設計由一個帶有兩個軸承的管子組成。發電機安裝在桅杆上時，桅杆與葉片之間的距離至少為 25 厘米。為確保安全組裝和安裝，所有工作都應在平靜的天氣中進行。強風會使葉片彎曲，它們會在桅杆上折斷。
如果計劃使用電池為通過 220 伏網絡運行的消費者供電，那麼在這種情況下，將有必要安裝一個執行電壓轉換的逆變器。電池容量的選擇取決於發電機的技術特性。該指標受該地區的風速、連接消費者的總功率及其使用頻率的影響。
為了防止電池在過度充電的影響下發生故障，需要使用電壓控制器，可以自製或工廠製造。完成的風力發電機必須定期維修，並及時進行定期維護。
車載逆變器從12到220
電磁發電機
發電機用 ATS
交流發電機：工作原理
特斯拉發電機
發電機裝置：工作原理
給電池充電
發電機並不總是對電池充電不足，它經常發生在發生過充電時，即發電機組產生的電壓超過規定的規範。通常，過度充電的原因是電壓調節器出現故障，它不能正常工作，並且在電池充滿電時發電機繼續產生電流。
在不從汽車上拆下發電機的情況下，以與充電不足相同的方式檢查繼電器調節器，只是在這種情況下，萬用表顯示負載打開時車載網絡的電壓超過 14.7 V（讀數可以更高，例如，甚至超過 17 伏）。持續充電很危險，因為它：
- 電解液開始在電池組中沸騰；
- 電池鉛板外露；
- 發生硫酸化（極板破壞），電池無法使用；
- 由於電壓升高，燈泡可能會燒壞，電氣設備會出現故障，保險絲會燒毀。
仍然存在電池爆炸的危險，這是由於沸騰的電解液堵塞了電池罐塞上的孔而發生的。
在 Classic 系列的許多 VAZ 汽車上（特別是在 VAZ-2106 上），電壓繼電器很容易改變，因為它單獨位於汽車前擋泥板旁邊。VAZ-2105 和 2107 型的繼電器調節器位於發電機本身，拿起來有點困難，但更換也很容易。
製作風輪
葉片可能是風力渦輪機中最重要的部分。設備其餘組件的操作將取決於設計。它們由不同的材料製成。甚至來自塑料下水道。來自管道的葉片易於製造，價格便宜且不受水分的影響。風力發電機的製造過程如下：
- 有必要計算刀片的長度。管道直徑應等於總進尺的 1/5。例如，如果刀片有一米長，那麼直徑為 20 厘米的管道就可以了。
- 我們用拼圖將管道切割成 4 部分。
- 我們從一個部分製作一個機翼，它將作為切割後續刀片的模板。
- 我們用磨料磨平邊緣的毛刺。
- 刀片固定在帶有焊接條的鋁盤上，用於固定。
- 接下來，將發電機擰到這個磁盤上。
組裝完成後，需要對風輪進行平衡。它水平固定在三腳架上。手術在一個隔絕風的房間內進行。如果平衡正確，則輪子不應移動。如果刀片自行旋轉，則需要將它們磨尖以平衡整個結構。
只有在成功完成此程序後，您才應繼續檢查葉片的旋轉精度，它們應在同一平面上旋轉而不會傾斜。允許 2 毫米的誤差。
安裝合法性
輸出功率不超過 75 kW 的裝置不被禁止安裝在自己的領土上，也不需要批准（俄羅斯內閣法令中規定的事實）。
如果您需要安裝工業或商業類型的強大發電機，那麼您將需要與場地基礎和圍欄的創建相關的特殊培訓 - 這已經被認為是基本建設。
建議在安裝 VEL 之前閱讀當地有關能源和公用事業的法律。不同的地區可能有自己的規則。
發電機選擇
創建自己製作的發電機需要並非每個人都具備的技能。比如車削工作。因此，有必要考慮獲得可用於風力渦輪機的工廠設備的問題。
類型和特點：
- 交流發電機（異步）很容易找到並適用於風力渦輪機。缺點 - 功率不足，設備在安裝過程中需要修改。
- 直流發電機在低速下工作得很好，幾乎不需要修改。缺點 - 很難找到大功率的發電機。
- 異步發電機花很少的錢購買發電機不是問題，但是這種發電機在高軸速下無效，並且內阻限制了它們的功率。
發電機根據輸出的相數分為兩種。單相發電機設計簡單，但在高負載下會產生強烈的振動並會發出嗡嗡聲。三相設備沒有這些缺點，並且在某些模式下它們的工作效率更高。
桅杆安裝特點
大多數情況下，桅杆由金屬坯料製成 - 或者採用複雜框架的形式（用於大型和強大的安裝），或者使用一根挖入地下的管道（圓形/方形截面）。在這兩種情況下，建議使用 3-4 根鋼絲繩支架加固桅杆。
如何用自己的雙手安裝風力發電機
當所有組件都準備好後，您應該等待天氣平靜安裝風力發電機。要在房子的屋頂上安裝風車，您必須執行一些操作：
自己動手做風力發電機的詳細接線圖
- 在風向標的基礎上，用夾子加強了自動拖拉機發電機。
- 桅杆安裝在離地面1.5-2米的地方，風向標用軸承上的主螺栓固定。
- 直到螺栓完全固定，將電線從發電機穿過螺栓，從管道內部到下出口點。
- 限位器安裝在風向標底部略下方，借助該限制器，風向標可以 360° 旋轉。
- 桅杆完全升起並用電纜支架固定。
- 將電纜的末端連接到接收設備（通常通過轉換器連接到電池）。
組裝好的風力發電機。仍然有很多單獨的部件需要改進，以便風力發電機開始用廉價的電力讓房子高興。
自己動手製作風力發電機葉片的原則
通常，主要困難是確定最佳尺寸，因為其性能取決於風力渦輪機葉片的長度和形狀。
材料和工具
以下材料構成了基礎：
- 膠合板或其他形式的木材；
- 玻璃纖維板；
- 軋製鋁材；
- PVC管材，塑料管道用部件。
DIY風力渦輪機葉片
例如，選擇一種修復後以殘留物形式存在的物質。對於它們的後續處理，您將需要用於繪圖的記號筆或鉛筆、拼圖、砂紙、金屬剪刀、鋼鋸。
繪圖和計算
如果我們談論的是性能不超過50瓦的小功率發電機，則根據下表為它們製造一個螺釘，它能夠提供高速。
接下來，計算一個低速三葉螺旋槳，它具有較高的起步率。該部分將全面服務於性能達到100瓦的高速發電機。螺桿與步進電機、低壓小功率電機、弱磁汽車發電機配套使用。
從空氣動力學的角度來看，螺旋槳圖紙應該是這樣的：
用塑料管生產
下水道 PVC 管被認為是最方便的材料；最終螺桿直徑可達 2 m，直徑可達 160 mm 的工件是合適的。該材料易於加工、成本低廉、無處不在且豐富的已開發圖紙、圖表
選擇優質塑料以防止刀片開裂很重要。
最方便的產品，就是一個光滑的天溝，只需要按照圖紙切割即可。這種資源不怕暴露在潮濕環境中，而且對護理要求不高，但在低於零的溫度下會變脆。
用鋁坯製造刀片
這種螺釘的特點是耐用性和可靠性，它們可以抵抗外部影響並且非常耐用。但請記住，結果它們變得更重，與塑料的相比，這種情況下的車輪經過嚴格的平衡。儘管鋁被認為具有很強的延展性，但使用金屬需要方便的工具和最低限度的操作技能。
材料供應的形式會使過程複雜化，因為普通的鋁板只有在賦予工件特徵輪廓後才能變成刀片；為此，必須首先創建一個特殊的模板。許多新手設計師首先沿著心軸彎曲金屬，然後他們繼續標記和切割毛坯。
由鋁坯製成的刀片
鋁製葉片對負載具有很高的抵抗力，不會對大氣現象和溫度變化做出反應。
玻璃纖維螺絲
它是專家的首選，因為材料反复無常且難以加工。測序：
- 剪下一個木製模板，用膠泥或蠟擦拭 - 塗層應該排斥膠水；
- 首先，製作工件的一半 - 模板塗上一層環氧樹脂，玻璃纖維鋪在上面。快速重複該過程，直到第一層有時間乾燥。因此，工件獲得所需的厚度；
- 以類似的方式執行下半場；
- 當膠水變硬時，兩半都可以用環氧樹脂連接，仔細打磨接頭。
末端配有套筒，產品通過該套筒連接到輪轂。
如何用木頭製作刀片？
由於產品的特定形狀，這是一項艱鉅的任務，此外，螺桿的所有工作元件最終應該是相同的。該解決方案的缺點還在於需要對工件進行後續的防潮保護，為此它被塗漆、浸漬油或乾性油。
木材不宜用作風輪材料，因為它容易開裂、翹曲和腐爛。由於它快速給予和吸收水分，即改變質量，任意調整葉輪的平衡，這對設計效率產生負面影響。
設備類型
迄今為止，有幾個跡象表明可以將手工製造或購買的風力發電機分成幾組。
不同之處可能在於螺旋槳的葉片數量。製造這些刀片的材料也起著重要作用。它可以根據旋轉軸相對於地球表面的位置分為不同的組。最後一個是螺絲的螺距符號。
迄今為止，您可以找到具有一個、兩個或三個刀片的型號，並且可能還有多刀片設備。多葉片的一個顯著特點是它們即使在微風中也會旋轉。但是，值得注意的是，如果轉動過程本身比發電更重要，則更經常使用這種用於私人住宅的風力發電機。換句話說，例如，它可以用來從深井中提水。
刀片本身可以有兩種類型 - 剛性或帆。區別在於用於組裝的材料。帆船不太耐用，通常由金屬或玻璃纖維製成。此外，它們比剛性的便宜得多，但同時它們必須經常更換或修理，因為它們不太耐用。
至於旋轉軸位置的差異，那麼自然只能有兩種類型 - 水平和垂直。他們每個人都有其積極的品質。葉片的水平佈置提供了更多的功率輸出，垂直佈置將使它們能夠響應幾乎任何輕微的風。在一個步驟的基礎上，模型可以是固定的或可變的。用自己的雙手製作具有可變間距的家用風力發電機非常困難，但在這種情況下，可以調整葉片的旋轉速度。在這種情況下，固定結構更簡單、更可靠。
家庭風電場如何選擇發電機？
從汽車
- 優點：不貴，很容易找到，已經完全組裝好了。
- 缺點：運行需要較高的轉速，因此需要加裝滑輪。非生產性的。
價格：取決於汽車的型號和品牌。
自製發電機
- 優點：整套成本不高，生產率相當好，相對於汽車發電機，只要裝配得當，就可以獲得大功率，非常堅固且堅不可摧的總成。
- 缺點：對於未經培訓的人來說，這是一項非常困難的工作，需要在車床上加工。
價格：取決於您購買的備件和標稱的所需功率。
交流，異步
- 優點：成本不高，很容易找到和購買，改裝成風車不難，低速時的生產力非常好。
- 缺點：最大功率有限，由於機組有內阻，在葉片高速運轉時，發電機不能產生足夠的電能安裝在風車上，必須在車床上加工。
價格：一千盧布起。
直流電
- 優點：簡單明了的設計，已經組裝好並可以使用，在低速下工作得很好。
- 缺點：很難找到所需功率的發電機，因為小機組不產生所需的功率，非常淫蕩。
價格：7千盧布起。
帶永磁體
- 優點：效率非常高，可以得到很大的功率，設計堅固穩定。
- 缺點：如果自己動手，那麼項目非常複雜，需要在車床上加工。
價格：對於 500 W 的設計，它在 14 - 15,000 盧布左右波動。
低速
- 優點：易於使用，價格便宜，在低轉速下運行良好。
- 缺點：不能高速工作，動力弱。
價格：約一萬盧布。
異步
- 優點：便宜，容易找到，容易轉換成風車，在低轉速下工作得很好。
- 缺點：內阻限制功率，高速時效率低。
價格：本產品品種非常豐富，價格在5000盧布左右浮動，最高可達50萬，價格區間以功率為導向。
賦予人類能量的化石很快就會枯竭，我們需要尋找出路。這些輸出之一是風力發電機。它的建造和安裝成本很高，但是，現在安裝它，您就可以為您的孩子提供一個光明的未來。
工作前的準備工作
在開始工作之前，您需要決定要製造什麼樣的設備，因為風力渦輪機有幾種類型：
- 旋轉；
- 軸向，在磁鐵上等。
有兩個軸位置：
- 水平 - 最常見，這種類型的效率是 2 倍；
- 垂直 - 安裝在底部，因為它有很大的重量。並且下方的風更安靜2倍，因此設備的功率降低了8倍，優點是噪音小，使用方便。
無論哪種結構，對於自製風力發電機的製造，請儲備：
- 汽車發電機；
- 電壓表；
- 電池充電繼電器；
- 交流電壓調節器；
- 製造葉片的材料；
- 酸或氦電池；
- 一個用於封閉電線的盒子；
- 容量（不銹鋼鍋或鋁桶）；
- 12伏開關；
- 電力三芯電纜（截面不小於 2.5 mm2）；
- 舊水管（直徑不小於15 mm，長度7 m）；
- 充電燈；
- 四個帶螺母和墊圈的螺栓；
- 用於固定的金屬夾。
此外，您需要有專門的工作工具：
- 帶圓盤的磨床；
- 標記；
- 螺絲刀;
- 鑽和鑽；
- 金屬剪刀；
- 一套扳手；
- 不同編號的氣鑰匙；
- 剪線鉗；
- 輪盤賭。
從中心製造
所有選項中最廣為人知的是通常用於風車的自製磁盤發電機，它是使用釹磁鐵製成的。它的主要優點是：易於組裝，不需要特殊知識，能夠不遵守確切的參數。即使犯了錯誤，這也不可怕，因為無論如何，電是由風車產生的，隨著練習的到來，它可以被帶到腦海中。
因此，首先我們需要準備組裝風力渦輪機的主要元件：
- 中心;
- 剎車盤；
- 釹磁鐵 30x10 毫米；
- 直徑為 1.35 毫米的塗漆銅線；
- 膠水;
- 膠合板；
- 玻璃纖維；
- 環氧樹脂或聚酯樹脂。
自製的盤式發電機是在 VAZ 2108 的輪轂和兩個制動盤的基礎上製造的。可以肯定地說，幾乎所有車主都會在車庫裡找到汽車的這些部件。
Neomagnets 可以以任何形狀使用。嘗試以最小的元素之間的間隙完全填充整個輪子。需要纏繞線圈，使總匝數在 1000-1200 範圍內。這將使發電機能夠以 200 rpm 的速度產生 30 V 和 6 A 的電流。將它們做成橢圓形而不是圓形也會好得多。得益於此解決方案，風力發電機將變得更加強大。
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至於我們未來的風車發電機的定子，它的厚度一定要小於磁鐵的尺寸，例如，如果磁鐵是10毫米厚，那麼定子最好做成8毫米（留1毫米間隙） .磁盤的尺寸必須大於磁鐵的厚度。問題是所有的磁鐵都通過鐵相互供電，為了讓所有的能量都進入有用的工作，必須滿足這個條件。如果考慮到這一點，用自己的雙手製作發電機，可以稍微提高其效率。
