У кожного сучасного «Кулібіна» є своє бачення, як зробити простий вітрогенератор в домашніх умовах. Після тривалих пошуків на просторах Інтернету, я виробив якусь загальну ідею. Ідея не нова і не унікальна, але вона легка у виконанні і обійдеться відносно недорого.
У місцевому будівельному магазині я купив труби, перехідною трійник, заглушку і кілька метрів 3 / 8-16 проводів (some 3 / 8-16 all thread). Для цього творіння я знайшов в своїх запасах генератор змінного струму GM 7127. На просторах Internet я знайшов компанію, яка займається продажем високовольтних котушок статора, ще одна фірма займається продажем трансмісії, а у третій я купив електронний контролер для простоти спостереження за процесом зарядки мого акумулятора .
Після фарбування весь механізм виглядає набагато симпатичніше. Я встановив невеликий діод на верхівці стійки турбіни і під'єднав її проводами до котушки. Це не генератор з постійним магнітом. Лампочка дозволить котушці самозбуджуватися і покаже, коли генератор не видає заряд і може бути від'єднаний від акумулятора.
На фото вище видно як я вже встановив лопості з вуглеволокна. Я пофарбував маточину і кріплення лопатей в білий колір. Залишилося дочекатися безветрянного дня або практично безветрянного дня, щоб протестувати мою конструкцію «в польових умовах». Генератор 7127 я купив в компанії AutoZone, набір для удосконалення статора - MTM cientific, углеволоконние лопості і маточина - Picou Builders Supply, Co Inc. труби і інші дрібні деталі - в найближчому будівельному магазині. Разом я витратив $ 135.00. Як тільки я встановлю механізм на верхівку вежі і підключу її, зможу порахувати витрати на 1 Вт.
При монтажі на місці, я вирішив зняти лопості, щоб полегшити процес установки і не пошкодити лопості при піднятті і установці.
Після більш ретельних підрахунків я виявив, що при поточній довжині флагштока мені не вдасться правильно встановити механізм на місці. Я відрізав 16? труби відповідно до нових розрахунків, але чомусь новий відрізок труби виявився на 0.015? товщі, ніж потрібно. За допомогою напилка і наждачного паперу через 2 години я отримав бажаний діаметр.
Завдяки помічникові я підняв свою турбіну на платформу, але виявилося, що на платформі я не можу самостійно підняти і правильно сбаланстровать турбіну, щоб зміцнити її на стійці. На цьому я вирішив зупинитися і прив'язав турбіну до платформи, щоб в разі сильного вітру вона не звалилася вниз.
На фото вгорі Ви бачите три 10? шматка 3/4? кабелю. Можна купити в будь-якому будівельному магазині за прийнятною ціною.
Завдяки своїм інженерним здібностям я зібрав триногих-підйомник для зручності самостійного підняття і установки вітротурбіни.
Нарешті турбіна заробила. Залишилося тільки під'єднати її до акумулятора.
Минулої ночі дув досить сильний вітер, але турбіна «була на висоті». Часом порив вітру досягала 35 - 40 миль / год. При такому вітрі турбіна створювала шум, але головне, що вона витримала таке випробування. Через заводського обмеження автомобільний генератор не починати виробляти струм, поки сила вітру не досягне 12 миль / год. Але для моїх потреб цього багато. Проблема з автомобільним генератором полягає в тому, що при нульових оборотах він не виробляє і не показує напругу, а при низьких оборотах до моменту початку вироблення струму, він його споживає. Такі зміни напруги практично зіпсували мій акумулятор. Я трохи відклав установку турбіни на флагшток і купив невеликі «навороти», щоб зробити генератор змінного струму з постійним магнітом.
Я перемотав обмотку статора, який купив в мережі. Спочатку статор мав 4 витка проводу №14. Я підрахував, що можу замінити їх на 10 витків дроту №18. (Кілька років тому я вже міняв обмутку статора звичайного автомобіля на меншу кількість витків при більшому діаметрі дроту. У цьому випадку мотор генерує більше струму і має велику потужність. Я прорахувався і зробив обмотку з 11 витків, замість планованих 10. При укладанні першого шару (фази) все пройшло як по маслу, але укласти додаткові 4 дроти в останньому шарі - виявилося непростим завданням.
Я спробував зробити за допомогою преса поглиблення в старому статорі, але безрезультатно. Зневірившись добитися результату пресом, я Витачів кишеню глибиною в палець для нового магніту.
Моя витівка з ручною перемоткою статора провалилася. Деякі кільця обмотки стикалися з металевим сердечником і створювали коротке замикання. Мені довелося купити стрічкопротяжний мотор DC Ametek потужністю 38 В. Я позначив капи і розвів їх для більшої зручності. Куплений мною ротор зі скошеними пазами дає хороший пусковий момент. Я під'єднав вольтметр і за допомогою ручної тяги отримав трохи більше 9 В.
Я Витачів фланець для того, щоб прівентіть до нього мотор / генератор до того ж кріпленню, що я використовував для автомобільного генератора змінного струму.
Новий статор не так великий як його попередник - автомобільний генератор, але зате навіть при легкому вітерці вся конструкція прийшла в дію. Відразу хочу обмовитися, не забудьте провести замір опору ізоляції, щоб уникнути нещасних випадків. Безпека зайвою не буває. Потрібно було з самого початку йти цим шляхом, але зате як говоритися: «На помилках вчимося!» Охороняє діод не дає генератору перейти в режим мотора. Для вироблення більш 13 В, щоб подолати опір акумулятора і почати зарядку, хвататет сили вітру одно 7-8 миль / год. Схоже справа коштувало зусиль. Думаю, потрібно підготувати документацію на таку успішну модель.
Вище Ви бачите фото мого старого акумуляторного блоку. Як бачите наочності в ній замало. Зараз я працюю над новою дошкою з вимірювальними приладами, яку я планую повісити над акумулятором. Дошка з вимірювальними приладами буде складатися з індикатора заряду акумулятора, резистора навантаження, вентилятора системи охолодження, випрямного моста, регулятора зарядки і клемника з запобіжниками. На наступний день при силі вітру 10 миль / год мій акумулятор був повністю заряджений і регулятор зарядки перемкнув реле на мережу. Я підключив електролічильник і «О, диво!» Стрілка на ньому показала трохи більше 16 В при 3 А і 8 Ом. (Я послідовно поєднав чотири по 2 Ом 100 Вт резистора.) Непогано для початку!
Ось фото обертового механізму, над яким я зараз працюю. Генератор Ametek монтується справа, а хвіст кріпитися на вигнуту частину труби ззаду. При дуже сильному вітрі, вся Конструк генератора повертається за вітром піднімаючи і загортаючи хвіст. Як тільки випаде безвітряний день, я знову візьмуся за монтаж оновленої конструкції. При швидкості вітру 40 миль / год лопаті при обертанні зачіпають флагшток і створюють такий звук як начебто на моїй даху намагається приземлитися вертоліт. Сусіди стали скаржитися і це послужило додатковим стимулом для переробки.
Для більшої наочності на дошці з вимірювальними приладами я встановив амперметр і вольметр. Так мені легше буде контролювати показання. Я розраховую отримати потужність в три рази більше від поточного показника (близько 700Вт)
Я поєднав стрічкопротяжного мотор з механізмом обертання. Але монтувати всю конструкцію ще рано, поки я не закінчив мотор. Коли я його відкрив, то вирішив замінити підшипники і покрити його шаром захисної фарби, щоб уберегти від стихії.
Можливо на зображенні і не видно, але стрілочка сили вітру дійшла до показника в 13 миль / год, а це становить 10 А при напрузі в 20 В = 200 Вт.