Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками: технология сборки ветряка и разбор ошибок

Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками: технология сборки ветряка и разбор ошибок

Ветряки – перспективная альтернатива для традиционной энергетики. Энергия ветра, преобразованная в электричество, обещает стать дешёвой, просто добываемой и малозатратной. А если брать во внимание счета, которые приходят сейчас за электричество, то в целях экономии стоит попытаться собрать собственный ветрогенератор, согласны?

Есть реальные примеры создания установок, вырабатывающих приличный объем энергии. Тем не менее возможности ветряков пока существенно опережают конкурентов, способных противостоять традиционному способу добычи электричества.

Мы представили руководство, следуя которому вы сможете собрать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками. В предложенной к ознакомлению статье подробно разобраны распространенные ошибки, которые допускают при конструировании ветряков. Для наглядности статья сопровождается тематическими фото- и видеоматериалами.

Выбор конструкции ветряка

Ветрогенератор может иметь два расположения оси. Предпочтение отдаётся горизонтальной из-за меньших затрат и в 2 раза большего КПД.

Вид ветрогенератора с горизонтальной осью

Вертикальные роторы приходится устанавливать внизу по причине большого веса и габаритов, где скорость ветра в 2 раза ниже, что снижает мощность установки в 8 раз. В ряде случаев их применяют из-за меньшего шума, отсутствия ориентации на ветер, малой стартовой скорости и удобства эксплуатации.

Если изготовить для барабанных вертикальных агрегатов специальные направляющие, производительность увеличится, а разнос от сильного ветра будет исключён. Конструкция получается сложной, но результат того стоит.

Количество лопастей чаще всего выбирают не более трёх, благодаря высокой скорости вращения и меньшему шуму. При большом ветре они могут разрушиться, но в промышленных образцах углы поворота лопастей изменяются, что даёт возможность регулировать скорость и уменьшать гул.

Ветрогенератор на 1 кВт промышленного изготовления вместе с комплектацией стоит около 50 тыс. руб. и выше. Для большинства пользователей эта сумма является слишком большой.

При наличии необходимых навыков и подручных материалов можно сделать ветряк своими руками.

Флюгер

Эта деталь является неотъемлемой частью ветрогенератора и обеспечивает вращение лопастей по ходу ветра. Она должна быть собрана из прочного материала. Как вариант — это может быть алюминиевый квадратный профиль. На одном из его концов устанавливают генератор в сборе, на другом — хвостовик. Также его можно изготовить и из оцинкованной жести. Обычно генератор крепят при помощи хомутов, лучше, если они будут выполнены из нержавеющей стали.

Для изготовления хвостовой части можно использовать тот же алюминиевый лист, его достаточно зафиксировать на несущем профиле с помощью уголков.

Заметим, что нужно так же рассчитать местонахождение центра тяжести, через который должен пройти стержень из нержавеющей стали. Эта деталь должна быть выполнена в виде болта, длиной порядка 300 мм и диаметром около 30 мм. В середине стержня должно быть высверлено отверстие, через которое будет пропущен провод.

Конструкция ветровой установки на базе автомобильного генератора.

Для того чтобы сделать ветряк из автомобильного генератора в конечном его виде, необходимо набраться немного терпения и разбить сам процесс на два этапа:

• 1-й этап – изготовление лопастей. Этот элемент можно изготовить из ПВХ трубы, диаметр и размер которой должен соответствовать рассчитанной необходимой площади лопастей исходя из выше указанной формулы. Саму трубу необходимо разрезать на три равных частей по ее длине. Из полученных частей вырезаются лопасти, по форме которые должны быть трапецеидальными. Полученные элементы вращения крепим на основание. Само основание можно сделать из старой циркуляционной пилы, сточив для этого дела ее зубья. Полученный пропеллер необходимо закрепить на вал генератора.
• 2-й этап – сборка полной конструкции поворотной части ветровой установки. На этом этапе нужно взять квадратную трубу 20*25мм, которую с одной стороны необходимо разрезать вдоль и в полученный прорез вставить флюгер, сделанный из листового металла, любой формы. На другую сторону трубы, с помощью хомутов крепится генератор с пропеллером.

Стоит запомнить, что автомобильный генератор, для достижения нужных результатов, должен быть с мощного авто или трактора, в комплекте с аккумулятором и его релейными устройствами. Поднимать ветряк нужно как можно выше. Скорость ветра линейно зависит от высоты подъема. Постарайтесь устанавливать ветрогенератор на возвышенности или в степных районах с минимальной застройкой.

В принципе ветровая установка готова. Остался контроллер, аккумуляторы, инвертор и вперед, но это тема для отдельной статьи.

Инструкция по сбору и установке

После перемотки или установки неодимовых магнитов генератор собирается обычным образом. Гайки на соединительных элементах надежно затягивают, исключая возможность расшатывания собранной конструкции. Провода качественно изолируют, по возможности помещают в гофрированную трубу. Снаружи корпус генератора неплохо защитить корпусом, в качестве которого можно использовать отрезок полипропиленовой трубы с заглушками, в которых проделаны соответствующие отверстия.

Монтаж устройства к ветряку производится согласно выбранной конструкции. Поскольку оптимальным способом является непосредственная установка крыльчатки на вал генератора, следует заранее предусмотреть способ крепления и изоляции от атмосферной влаги. В идеале вращающиеся части должны быть надежно закрыты от доступа внешнего воздуха, что предотвратит появление коррозии, обледенение, появление пылевых наносов.

Оптимальным способом монтажа принято считать фиксацию на опорной штанге при помощи хомутов. Такой вариант не нуждается в использовании крепежных болтов, опасных из-за возможности появления ржавчины и сложностей при ремонте. Проблемы, возникшие с хомутами, решить намного проще – их всегда можно срезать и заменить новыми.

Иногда приходится использовать соединительную муфту. Она устанавливается как переходный элемент с вала ротора ветряка на вал генератора, установленных соосно. Требуется точное соблюдение размеров и прочность крепления муфты, иначе передача вращения прекратится или будет происходить с большими потерями.

Порядок изготовления ветряка

Прежде чем приступить к строительству ветряка, следует подобрать подходящий генератор, который обеспечит энергией на малых вращениях. Хорошим генератором является автомобильный, однако прежде чем его использовать необходимо осуществить перемотку статора и вживить неодимовые магниты.

Если не имеется автогенератора, то можно сварить корпус для статора.

План действий таков:

1. Взять лист из стали толщина которого 2 мм.
2. Вырезать болгаркой 2 восьмиугольника, которые будут превышать внешний диаметр статора на 2 сантиметра.
3. Отрезать 2 полосы, ширина которых составит 1.5 сантиметра.
4. Сжать полосы по статору и приварить к восьмиугольникам.
5. Сделать 2 фланца из стали 2 мм.
6. Насверлить отверстия под 201-е подшипники, чтобы прикрепить фланцы с подшипниками.

Изготовление ротора:

1. Найти пруток из металла, толщина которого составит 12 мм.
2. Нарезать резьбу на шпильке для крепежа винта.
3. Достать металлическую гильзу, толщина которой составит 76 мм.
4. Взять отрезок 72-й трубы и сделать кольцо 2 мм.
5. Обжарить хомутами и приварить.
6. Залить гильзу эпоксидной смолой на шпильку.
7. Наварить на шпильке пластинки, для того чтобы она не крутилась.
8. Вырезать из жести 2 круга по внешнему диаметру гильзы.
9. Вставить шпильку в отверстия и залить эпоксидной.
10. Ротор отшлифовать до блеска.

Данный ротор поможет сэкономить энную часть денежных средств.

Когда корпус приобрел нормальный вид необходимо переходить к статору. Для начала требуется убрать старую обмотку и отскрести старый лак из пазков. Затем следует приобрести 200 эмаль-провод в 200 витков 0,56 мм.

Статор необходимо намотать каждой катушке прямо на зуб, чтобы получилось плотно и ровно, а также влезло много витков. В качестве изоляционного материала можно применить картон от тетради. Провод необходимо мотать пофазно, следует перешагивать через каждые 2 зуба. Затем следует проверить фазы не коротят ли они и обмазать лаком. Должно получиться 12 катушек по 3 фазы.

На роторе необходимо создать 24 полюса, так как соотношение магнита к катушкам составляет 2/3. Далее следует наклеить 24 магнита на ротор через одинаковое расстояние и залить эпоксидом.

После всех проделанных действий необходимо собрать генератор, соединить фазы в звезду и прокрутить. Получится около 2000 оборотов в минуту с выдачей 13 вольт.

Изготовление лопастей:

1. Взять бочку.
2. Разделить маркером и рулеткой на 4 части, которые будут равны.
3. Вырезать лопасти.
4. Прикрепить их болтами ко дну и шкиву.
5. Отогнуть лопасти, делая это аккуратно для избегания резкого порыва ветра.

После этого, нужно смонтировать колесо и произвести его балансирование. Балансирование ветряного колеса следует осуществлять при закрытом и просторном помещении. Важной частью будет служить неподвижность воздуха.

Балансировка:

1. Подвесить колесо в рабочем положении на высоте, чтобы не было препятствий для свободного вращения.
2. Остановить колесо до полной неподвижности и отпустить.
3. Провернуть колесо ручным способом на угол, который равен 360/3.
4. Остановить и отпустить.
5. Повторить наблюдение снова до полного поворота колеса вокруг оси.

Если остановившееся и отпущенное колесико начинает самопроизвольное вращение, говорит о том, что часть колеса, которая устремляется вниз имеет более тяжелый вес. Нужно сделать облегчение данной части путем стачивания края одной из лопастей.

Аналогичные испытания на том же стенде покажут, все ли части лопасти «укладываются» в плоскость вращения колеса. Для этого необходимо полностью остановить колесо и с обеих сторон лопасти поместить две планки, которые не будут мешать вращению планки на расстоянии в 2-ух мм от лопастей. При вращении колесика лопасть не должна касаться планки.

Советы по обслуживанию

Ветряк, как и всякий механизм, требует технического контроля и обслуживания.

1. В особом внимании нуждается токосъемник. Щетки электрогенератора чистят, смазывают и регулируют раз в 2 месяца.
2. При первых симптомах неполадки лопастника (вибрация и разбаланс колеса) ветряк опускают на землю и чинят.
3. Раз в 3 года стальные элементы покрывают противокоррозионной краской.
4. Постоянно обследуют крепления и натяжку тросов.

Когда монтаж окончен, можно подключать аппаратуру и пользоваться электричеством.

Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора смотрите далее.