Udělej si sám nízkootáčkový generátor pro větrný mlýn.

Je tedy čas vyzkoušet si vyrobit větrný generátor pomocí alternátoru nákladního automobilu.

Ano, nedávno jsme narazili na 24V alternátor, který byl ve zcela novém stavu, takže jsme postavili větrný generátor úplně od začátku. Naším cílem je zjistit, zda tento nápad stojí za to nebo ne, takže je čas to zjistit.

Krok 1: Dodávky

Seznam nástrojů a materiálů použitých v tomto projektu je uveden níže:

POUŽITÉ MATERIÁLY:

• Generátor 24V 60A
• Čtvercová kovová tyč 20mm
• Kovová trubka
• Kovová hřídel
• Kovové desky 8′ (kulaté)
• Kovové desky 6 mm
• Drát
• 6′ PVC trubka
• Matice, šrouby a podložka
• Dye

NÁSTROJE:

Krok 2: Úpravy generátoru

Aby byl tento generátor užitečný pro naši větrnou turbínu, rozhodli jsme se provést některé úpravy a úpravy. K tomu slouží olejové čerpadlo/peristaltické čerpadlo, které již nepotřebujeme, takže jsme je odšroubovali a nyní jsme připraveni vyjmout řemenici a chladicí ventilátor za ní.

Takže jsme rozebrali alternátor, a jak můžete vidět zde, tento komutátor dodává energii rotoru, aby jej zmagnetizoval, a tento konektor, který se může zdát připojený k rotoru, není připojen, protože mezi nimi je regulátor napětí . To zajišťuje, že bez ohledu na otáčky motoru generuje alternátor konstantní napětí, takže musíme obejít regulátor napětí a přímo připojit pár vodičů k uhlíkovým kartáčům pro magnetizaci cívky rotoru pomocí externí sady baterií.

Takže jsme úspěšně hackli tento alternátor, který produkuje 18 V při asi 700 ot./min, kromě toho, že cívka rotoru odebírá asi 30 W energie z XNUMXčlánkové lithiové baterie. Je čas postavit rám pro náš větrný generátor.

Krok 3: Hlavní rám

Nyní je čas zašpinit si ruce při stavbě rámu, který bude držet vše pohromadě. Aby byla celá jednotka odolná, použili jsme na hlavní rám 20mm kovovou tyč. Jakmile jsme měli všechny díly nařezané, posunuli jsme uchycení motoru, což nám později umožní díly slepit k sobě, než je svaříme. Na generátoru jsou tři montážní otvory, z nichž dva jsou v řadě a třetí je na opačném konci. Takže jsme postavili rám kolem generátoru. Začali jsme s vestavěnými otvory a pak jsme přidali kousky, abychom se dostali ke třetímu. Jakmile jsou všechny tyto části svařeny, odřízneme přebytečnou délku kovové tyče pomocí děrovky. To nám pomůže připevnit rám k držáku ložiska, což umožní turbíně sledovat směr vzduchu. Poté jsme svařili 2palcovou kovovou trubku na podporu našeho rámu a přivařili další kovovou tyč, která mu dodala extra tuhost.

Krok 4: Mechanismus natáčení ocasu

Kolem generátoru je postaven rám, na který navazuje držák ložiska, který umožňuje nasměrování generátoru ve směru větru. Nyní jsme se místo použití pevného ocasu rozhodli vytvořit zvlněný ocas, který zabrání přetáčení generátoru. K tomu jsme použili kovovou objímku, kterou jsme zachránili ze starého hoverboardu a některé kovové části. Poté, co jsme provedli malý průzkum online, zjistili jsme, že nejlepší poloha pro mechanismus otáčení ocasu je, když musíme nainstalovat přídržnou objímku ocasu pod úhlem 20 stupňů. Přivařili jsme tedy 6mm kus s pouzdrem, abychom zachovali vzdálenost mezi držákem ložiska a stopkou.

Pro ocasní výložník jsme použili 14 měřidlo 1*2″ kovovou trubku, 40″ dlouhou, přivařenou k 25mm kovové hřídeli pod úhlem 20 stupňů. Na druhou stranu jsem vyvrtal jakýsi otvor pro připevnění akrylové desky.

Krok 5: Přední deska a držák čepele

Po dokončení ocasního kola je čas sestavit přední desku, která bude později připevněna k rotoru generátoru, aby se roztočil. K tomu jsme použili kulatou kovovou desku o tloušťce 5 mm, která stačí pro pěti- a tříčepelové provedení. Poté jsme vyvrtali otvory a poklepali na závity M6, abychom se vyhnuli použití dalších matic.

K připevnění našich čepelí k přednímu panelu jsme použili 6 mm silný kovový pásek, který poskytuje pevnou základnu pro naše čepele z PVC. Ještě jednou jsme vyvrtali závit M6 a naklepali na něj, aby naše čepele tleskaly.

Krok 6: Malování

Po dokončení všech dílů přichází na řadu dolakování, k tomu nejprve všechny díly očistíme a odmastíme a následně nalakujeme matným černým autolakem. Celý proces lakování byl velmi uspokojivý a výsledky byly docela slušné.

Krok 7: Výroba PVC nožů

Poté, co jsme nechali díly zaschnout, bylo na čase začít pracovat na čepelích. Aby to bylo jednoduché, použili jsme PVC trubky o průměru 6 palců a délce 44 palců. Začali jsme rozřezáním trubky na tři kusy, z nichž každý byl později rozřezán na pár čepelí. Poté jsme zaoblili hrany a vyvrtali otvory podle našich montážních desek.

Krok 8: Konečná montáž

Nejprve jsme přidali kuličkové ložisko k válci hlavního rámu a nasunuli ho na hlavní hřídel, která bude brzy připevněna k našemu hlavnímu střešnímu nosiči. Dále jsem připevnil generátor k rámu pomocí šroubů M10, poté nasadil přední desku a utáhl rázovým klíčem. Potom jsme vložili kovové proužky pro spojení našich PVC nožů. Poté posuneme ocasní tyč a připevníme kus 6 mm silné akrylové desky tak, aby naše větrná turbína sledovala směr větru.

Krok 9: Instalace turbíny a sběr výsledků

Nyní je čas umístit naši větrnou turbínu na střechu, do našeho pracovního prostoru, a pak jsme připevnili jednotku turbíny k naší pólové desce a provedli nějakou elektrickou práci, připojili jsme cívku rotoru k napájení našeho elektromagnetu a také jsme připojili náš hlavní výstup. kladný pól a celé tělo jako záporný pól. Vítr foukal hodně tiše, a pokud si všimnete, že se ocas začal kroutit doleva, stane se to, když lopatky naberou rychlost, když turbína dosáhne své prahové rychlosti, kterou lze snížit zmenšením velikosti ocas a jeho hmotnost a naopak. To zabraňuje přetáčení turbíny, protože lopatky již nesledují směr větru.

Kromě tak silného větru nemůžeme dosáhnout požadované rychlosti. Usilovali jsme o 700 ot./min, zatímco turbo zpočátku dosahovalo 200 ot./min., takže jsme přešli na kratší lopatky, které sice zvýšily otáčky, ale stále jsme na půli cesty k 350 ot./min. Maximální výstupní výkon, který jsme byli schopni získat, byl asi 50 W, což sotva kompenzuje množství energie, kterou používáme k magnetizaci rotorové cívky, a mnohem méně, než jsme očekávali.

Použití automobilového alternátoru pro větrnou turbínu nemusí být dobrý nápad, ale existuje několik triků, na které se těšíme, jak tyto problémy překonat, jako je nahrazení současného rotoru permanentním magnetem a zvýšení rychlosti rotoru pomocí vyššího převodového poměru mezi lopatkami a generátorem. Budeme o tom mluvit v dalším videu, takže své návrhy zanechte v sekci komentářů níže.

Materiál byl přeložen pro čtenáře modelist-konstruktor.com