Изготовление ветроэлектрической установки собственноручно

Как работает механизм

В большинстве случаев принцип работы любых ветряков практически одинаков. Для создания движения статора потребуется воздействие физических сил: подъемной, тормозящей, импульсной. Данные составляющие производятся при обороте лопастей ветряка. В результате воздействия данных сил, статор вырабатывает движение, в то время как ротор производит магнитное поле, которое преобразуется в электрический ток.

В наши дни можно встретить достаточно большое количество разновидностей таких конструкций, но все они могут иметь существенные отличия в мощности и внешнем виде. Основными составляющими таких конструкций являются:

• Лопасти;
• Мультипликаторы;
• Генераторы;
• инверторы.

Инверторы играют важную роль в преобразовании электрического тока. В то время как мультипликаторы способствуют увеличению оборачиваемости вала, иными словами это типичный редуктор.

Итак, из-за вращения ротора производится трехфазный переменный ток, который в последующем пропускается через аккумуляторный контроллер и с помощью инвертора стабилизируется. В результате такого преобразования получаем ток, который можно применить для освещения и питания любых бытовых приборов.

Изготовление

На сегодняшний день изготовить ветроэлектрическую установку самостоятельно возможно в домашних условиях. Изначально вам потребуется предварительно подобрать разновидность.

Конструктивно ось вращения разделяют на три типа:

• Вертикальную;
• Горизонтальную;
• Совмещенную (гибридную).

Давайте на примере разберем создание ветрогенератора совмещенного типа конструкции оси ветряка.

Изготовление ротора

Чтобы правильно собрать ротор, вам необходимо иметь определенные материалы:

• диск металлический (диаметр 230, толщина 5 мм) – 2 шт;
• кольцевой магнит ферритовый (диаметр 72*32, толщина 15 мм) – 6 шт;
• магнит неодимовый (диаметр 30, толщина 10 мм) – 6 шт;
• Клей (эпоксидная смола).

На первом диске распределяем равномерно неодимовые магниты (все 6 шт.). На диаметре 160 мм угол между каждым магнитом должен составлять 60 градусов. Полярность обязательно должна чередоваться.

На второй диск необходимо размещать ферритовые магниты. Для качественной фиксации деталь необходимо залить эпоксидной смолой.

Как собрать генератор

Генератор закрепится кронштейном и шпильками. Сборка происходит в несколько этапов:

• Для начала в роторе верхней части необходимо сделать 4 отверстия. В отверстиях должна быть нарезана резьба, в которую будут вкручиваться шпильки фиксации.
• Статор подготавливаем подобным образом — создаем такие же 4 отверстия под кронштейн.
• Для ротора нижней части, по аналогии, проделываем отверстия и нарезаем резьбу.
• Поверх кронштейна накладываем нижний ротор, магнитная часть которого должна быть направлена вверх.
• Поверх ротора устанавливаем статор;
• Поверх, накладываем второй ротор, магнитная часть которого должна быть направлена вниз.
• Фиксация конструкции — кронштейн с хабом шпильки и гайки.

При подборе хаба необходимо учитывать диаметр под трубу в 1,5 дюйма.

Сборка статора

Для начала изготовим медные катушки. Медный провод (1 мм), и наматываем 60 витков для каждой катушки. Таких катушек нам потребуется 9 единиц.

После готовности катушек их необходимо спаять в определенной последовательности.

• Первая фаза: соединяем начало первой и конец четвертой катушки, четвертую с седьмой.
• Вторая фаза: начало второй и конец пятой, пятую с восьмой.
• Третья фаза: начало третьей и конец шестой, шестую с девятой.

Далее в заранее подготовленную форму из фанеры необходимо уложить пергаментную бумагу, поверх стекловолокно и все это накрыть катушками. После сборки статора его также необходимо залить клеем или эпоксидной смолой. Это позволит избежать смещения катушек при вращении.

Сборка лопастей

Лопасти, как правило, изготавливаются либо из стеклоткани, либо из дерева, в целом можно использовать любой материал.

В нашей конструкции используем 4 лопасти из трубы ПВХ, также применим 2 изогнутые из жести.

Трубу разрезаем вдоль на равные 2 части. К ним крепим болтами заранее вырезанные 2 лопасти, вырезанные из листа жести.

Далее необходимо взять отрезки ПВХ трубы (1 м) и продольно перерезать их на 2 равномерные части. Жестяные листы нарезать полукругами, по размерам будущих лопастей и закрепить каждую из них, с помощью болтов. Жестяные лопасти должны иметь форму капельки (1м*0,4м).

Крепление лопастей осуществляем на каркас. Каркас производится из профильной трубы (20*20), желательно чтобы труба была квадратной формы.

Сборка ветряка

Чтобы добиться максимальной эффективности работы ветряной электростанции, необходимо возвести ее на максимально возможную высоту. Перед тем, как приступить к сборке, необходимо возвести мачту. Мачту можно построить с помощью водопроводных труб различного диаметра. Минимальная высота должна преодолевать уровень крыши дома.

Генератор крепится к мачте, к генератору каркас с лопастями, мачта к ранее залитому трехточечному фундаменту. В дополнение мачту можно зафиксировать растяжкой из металлического троса.

Сборка электрической части

С помощью ветряка мы получаем трехфазный переменный ток, который должен быть обработан мостовым 6 диодным выпрямителем. Таким образом, мы получим постоянный ток.

Для контроля аккумуляторной зарядки необходимо использовать непосредственно сам аккумулятор и реле зарядки. Также для преобразования тока в 220 В нам потребуется инвертор.

После выполнения всей процедуры с выполнением наших рекомендаций, вы получаете реальный ток, который можно использовать для освещения квартиры, гаража, сарая, приусадебного участка т.д.

Процесс работы ветронегератора – видео