الصفحة الرئيسية الفرامل اصنع جهازًا من محرك متدرج. توربينات الرياح الخاصة بي محلية الصنع مع محرك متدرج. محرك متدرج كمولد

الفرامل

اصنع جهازًا من محرك متدرج. توربينات الرياح الخاصة بي محلية الصنع مع محرك متدرج. محرك متدرج كمولد

الريح طاقة مجانية! لذلك دعونا نستخدمه للأغراض الشخصية. إذا كان إنشاء مزرعة رياح على نطاق صناعي مكلفًا للغاية ، لأنه بالإضافة إلى المولد ، يجب إجراء عدد من الدراسات والحسابات ، لا تتحمل الدولة مثل هذه التكاليف ، ولسبب ما المستثمرين في البلدان من الاتحاد السوفياتي السابق ليسوا مهتمين بهذا. بعد ذلك ، يمكنك بشكل خاص عمل طاحونة هوائية صغيرة لاحتياجاتك الخاصة. يجب أن يكون مفهوما أن مشروع تحويل منزلك إلى طاقة بديلة مكلف للغاية.

كما ذكرنا سابقًا: تحتاج إلى إجراء ملاحظات وحسابات طويلة المدى من أجل العثور على النسبة المثلى لحجم عجلة الرياح والمولد ، المناسبة لمناخك ، وردة الرياح ومتوسط سرعة الرياح السنوية.

يمكن أن تختلف كفاءة محطة طاقة الرياح داخل منطقة واحدة بشكل كبير ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن حركة الرياح لا تعتمد فقط على المنطقة المناخية ، ولكن أيضًا على التضاريس.

ومع ذلك ، يمكنك معرفة طاقة الرياح بأقل تكلفة من خلال تجميع تثبيت اقتصادي لتشغيل حمولة منخفضة الطاقة ، مثل الهاتف الذكي أو المصابيح الكهربائية أو الراديو. من خلال النهج الصحيح ، يمكنك توفير الكهرباء لمنزل صغير أو كوخ صيفي.

لنلقِ نظرة على كيفية إنشاء أبسط محطة لطاقة الرياح بيديك.

طواحين الهواء منخفضة الطاقة من وسائل مرتجلة

مبرد الكمبيوتر هو محرك بدون فرش ، وهو في شكله الأصلي ليس له قيمة عملية.

يجب أن يتم لفها ، كما في الأصل ، يتم توصيل اللفات بطريقة غير مناسبة. لف الملفات بالتناوب:

في اتجاه عقارب الساعة

عكس عقارب الساعه؛

في اتجاه عقارب الساعة

عكس عقارب الساعه.

من الضروري توصيل الملفات المجاورة في سلسلة ، أو حتى أفضل ، لف قطعة واحدة من الأسلاك تتحرك من أخدود إلى آخر. في هذه الحالة ، يمكن تحديد سمك السلك بشكل تعسفي ، وسيكون من الأفضل إذا قمت بلف أكبر عدد ممكن من المنعطفات ، وهذا ممكن عند استخدام أقل سلك رقيق.

سيكون جهد الخرج من هذا المولد متغيرًا ، وستعتمد قيمته على الثورات (سرعة الرياح) ، قم بتثبيت جسر الصمام الثنائي المصنوع من ثنائيات شوتكي لتصحيحه إلى ثابت ، وستعمل الثنائيات العادية ، ولكن سيكون أسوأ ، لأن سينخفض الجهد عليهم من 1 إلى 2 فولت.

استطراد غنائي ، بعض النظريات

تذكر أن قيمة EMF هي:

حيث L هو طول الموصل الموضوع في مجال مغناطيسي ؛ V هي سرعة دوران المجال المغناطيسي ؛

عند ترقية المولد ، يمكنك فقط التأثير على طول الموصل ، أي عدد لفات كل ملف. يحدد عدد الدورات جهد الخرج ، ويحدد سمك السلك الحد الأقصى للحمل الحالي.

في الممارسة العملية ، لا يمكن أن تتأثر سرعة الرياح. ومع ذلك ، هناك أيضًا طريقة للخروج من هذا الموقف ، يمكنك ، بعد أن تعلمت سرعة الرياح النموذجية لمنطقتك ، تصميم مروحة مناسبة من حيث السرعة لمحطة طاقة الرياح ، بالإضافة إلى علبة التروس أو محرك الحزام ، لضمان سرعة كافية لتوليد الجهد المطلوب.

الأهمية:أسرع لا يعني الأفضل !!! إذا كانت سرعة دوران مولد الرياح عالية جدًا ، فسيتم تقليل موارده ، وسوف تتدهور خصائص التشحيم للبطانات أو محامل الدوار ، وسوف تتكدس ، وسيكون الأسرع هو انهيار عزل اللفات في المولد

يتكون المولد من:

نقوم بزيادة طاقة المولد من مبرد الكمبيوتر

أولاً ، كلما زادت الشفرات وقطر العجلة ، كان ذلك أفضل ، لذا ألق نظرة فاحصة على المبردات مقاس 120 مم.

ثانيًا ، لقد قلنا بالفعل أن الجهد يعتمد أيضًا على المجال المغناطيسي ، والحقيقة هي أن المولدات الصناعية قوة عاليةلديها لفات مجال ، ومغناطيس قوي منخفض الطاقة. المغناطيسات في المبرد ضعيفة للغاية ولا تسمح بتحقيقها نتائج جيدةمن المولد ، والفجوة بين الدوار والجزء الثابت كبيرة جدًا - حوالي 1 مم ، وهذا مع المغناطيسات الضعيفة بالفعل.

الحل لهذه المشكلة هو تغيير تصميم المولد بشكل جذري. بدلاً من ذلك ، لا يلزم سوى دافع من المبرد ؛ يتم استخدام محرك من طابعة أو أي أجهزة منزلية أخرى كمولد نفسه. أكثر محركات الفرشاة شيوعًا هي إثارة المغناطيس الدائم.

نتيجة لذلك ، سيبدو مثل هذا.

قوة هذا المولد كافية لتشغيل مصابيح LED وجهاز استقبال راديو. لن يكفي شحن الهاتف ، فسيعرض الهاتف عملية الشحن ، لكن التيار سيكون صغيراً للغاية ، حتى 100 أمبير ، مع رياح من 5-10 أمتار في الثانية.

محرك متدرج كمولد للرياح

غالبًا ما يوجد محرك متدرج في أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المنزلية ، وفي مشغلات مختلفة ، ومحركات الأقراص المرنة (النماذج القديمة 5.25 بوصة مثيرة للاهتمام) ، والطابعات (خاصة طابعات المصفوفة) ، والماسحات الضوئية ، إلخ.

يمكن أن تعمل هذه المحركات كمولد بدون تعديلات ، فهي عبارة عن دوار مغناطيس دائم، والجزء الثابت مع اللفات ، يظهر في الشكل مخطط توصيل نموذجي لمحرك متدرج في وضع المولد.

تحتوي الدائرة على مثبت خطي 5 فولت ، من النوع L7805 ، والذي سيتيح لك توصيل الهواتف المحمولة بأمان بمثل هذه التوربينات الهوائية لشحنها.

في الصورة ، مولد من محرك متدرج مع شفرات مثبتة.

المحرك ، في حالة معينة ، مع 4 أسلاك إخراج ، الدائرة ، على التوالي ، له. ينتج محرك بهذه الأبعاد في وضع المولد حوالي 2 وات في الرياح الخفيفة (سرعة الرياح حوالي 3 م / ث) و 5 م / ث في الرياح القوية (حتى 10 م / ث).

بالمناسبة ، هنا دائرة مماثلة مع الصمام الثنائي زينر ، بدلاً من L7805. يسمح لك بشحن بطاريات Li-ion.

صقل طاحونة محلية الصنع

لجعل المولد يعمل بكفاءة أكبر ، تحتاج إلى جعله ساق توجيه وتثبيته على الصاري بشكل متحرك. ثم ، عندما يتغير اتجاه الرياح ، سيتغير اتجاه مولد الرياح. ثم تنشأ المشكلة التالية - سوف يلتف الكبل الذي ينتقل من المولد إلى المستهلك حول الصاري. لحل هذه المشكلة ، تحتاج إلى توفير جهة اتصال متحركة. يتم بيع حل تسليم المفتاح على Ebay و Aliexpress.

الأسلاك الثلاثة السفلية ثابتة تنخفض ، والحزمة العلوية من الأسلاك قابلة للحركة ، ويتم تثبيت جهة اتصال منزلقة أو آلية الفرشاة بالداخل. إذا لم تكن لديك الفرصة للشراء ، فكن ذكيًا ، واستلهم من قرار مصممي سيارة Zhiguli ، أي تنفيذ الاتصال المتحرك لزر الإشارة على عجلة القيادة ، والقيام بشيء مماثل. أو استخدم لوحة التلامس من الغلاية الكهربائية.

من خلال توصيل الموصلات ، تحصل على جهة اتصال متحركة.

مولد الرياح القوي من الأدوات المتاحة.

لمزيد من القوة ، يمكنك استخدام خيارين:

1. مولد من مفك البراغي (10-50 واط) ؛

لا يلزم سوى محرك من مفك البراغي ، والخيار مشابه للخيار السابق ، حيث يمكنك استخدام شفرات المروحة كمسمار ، وهذا سيزيد من القوة النهائية للتثبيت الخاص بك.

فيما يلي مثال على مثل هذا المشروع:

انتبه إلى كيفية تنفيذ سرعة التروس هنا - يوجد عمود مولد الرياح في الأنبوب ، وفي نهايته يوجد ترس ينقل دوران ترس أصغر مثبت في عمود المحرك. تحدث زيادة في سرعة المحرك أيضًا في محطات طاقة الرياح الصناعية. تستخدم علب التروس في كل مكان.

ومع ذلك ، في بيئة محلية الصنع ، يصبح صنع علبة التروس مشكلة كبيرة. يمكنك إزالة علبة التروس من أداة الطاقة ، هناك حاجة لخفض الثورات العالية على عمود محرك المجمع إلى الثورات العادية للخرطوشة على المثقاب ، أو قرص المطحنة:

المثقاب لديه علبة تروس كوكبية.

يتم تثبيت علبة تروس زاوية في المطحنة (ستكون مفيدة لتركيب بعض التركيبات وستقلل من الحمل من ذيل توربينات الرياح) ؛

علبة التروس من المثقاب اليدوي.

هذا الإصدار من مولد الرياح محلي الصنع يمكنه بالفعل شحن بطاريات 12 فولت ، ولكن هناك حاجة إلى محول لتوليد تيار الشحن والجهد. يمكن تبسيط هذه المهمة باستخدام مولد السيارة.

ميزة هذا المولد هي القدرة على استخدامه للشحن. بطاريات سيارات، من حيث المبدأ ، فهو مخصص لهذا الغرض. تحتوي المولدات التلقائية على مرحل منظم جهد داخلي ، مما يلغي الحاجة إلى شراء مثبتات أو محولات إضافية.

ومع ذلك ، فإن عشاق السيارات يعرفون ذلك عند مستوى منخفض عاطل، حوالي 500-1000 دورة في الدقيقة ، تكون طاقة هذا المولد صغيرة ولا توفر التيار المناسب لشحن البطارية. هذا يؤدي إلى الحاجة إلى الاتصال بعجلة الرياح من خلال علبة التروس أو محرك الحزام.

يمكنك ضبط عدد الدورات بسرعة الرياح العادية لخطوط العرض الخاصة بك باستخدام التحديد نسبة والعتادأو مع مروحة مصممة بشكل صحيح.

نصائح مفيدة

ربما يظهر في الصورة التصميم الأكثر تكرارًا لصاري الطاحونة. يتم شد هذا الصاري بواسطة كبلات متصلة بحوامل في الأرض لتوفير الثبات.

الأهمية:يجب أن يكون ارتفاع الصاري كبيرًا بقدر الإمكان ، حوالي 10 أمتار. في المرتفعات تكون الرياح أقوى لأنه لا توجد عوائق أمامها على شكل هياكل أرضية وتلال وأشجار. لا تقم أبدًا بتركيب توربينات الرياح على سطح منزلك. يمكن أن تتسبب الاهتزازات الرنانة لهياكل التثبيت في تدمير جدرانه.

اعتني بموثوقية الصاري ، لأن تصميم توربينات الرياح على أساس مثل هذا المولد يصبح أثقل بكثير وهو بالفعل حل جاد إلى حد ما يمكن أن يوفر مصدر طاقة مستقل للمنزل الصيفي مع الحد الأدنى من مجموعة الأجهزة الكهربائية . يمكن تشغيل الأجهزة التي تعمل بجهد 220 فولت من عاكس 12-220 فولت ، وهو الإصدار الأكثر شيوعًا لمثل هذا العاكس.

من الأفضل استخدام مولدات الديزل ، بما في ذلك. الشاحناتلأنها مصممة للعمل عند عدد دورات منخفضة في الدقيقة. متوسط محرك ديزلتعمل شاحنة كبيرة في نطاق دورة في الدقيقة من 300 إلى 3500 دورة في الدقيقة.

تنتج المولدات الحديثة 12 أو 24 فولت ، وكان تيار 100 أمبير طبيعيًا منذ فترة طويلة. بعد إجراء حسابات بسيطة ، يمكنك تحديد أن هذا المولد سيمنحك ما يصل إلى 1 كيلوواط من الطاقة قدر الإمكان ، ومولد من Zhiguli (12V 40-60 A) 350-500 W ، وهو بالفعل لائق جدًا الشكل.

ما الذي يجب أن تكون عجلة الرياح لتوربينات الرياح محلية الصنع؟

لقد ذكرت في النص أن عجلة الرياح يجب أن تكون كبيرة وبها الكثير من الشفرات ، في الحقيقة ليست كذلك. كان هذا البيان صحيحًا بالنسبة للمولدات الصغيرة التي لا تدعي أنها آلات كهربائية خطيرة ، ولكنها بالأحرى نسخ للعلم والترفيه.

في الواقع ، يعد تصميم وحساب وبناء توربينات الرياح مهمة صعبة للغاية. سيتم استخدام طاقة الرياح بشكل أكثر عقلانية إذا تم تصنيعها بدقة شديدة وتم رسم ملف تعريف "الطيران" بشكل مثالي ، بينما يجب تثبيتها بزاوية دنيا لمستوى دوران العجلة.

القوة الحقيقية لتوربينات الرياح ذات القطر نفسه وعدد الشفرات المختلفة هي نفسها ، والفرق الوحيد هو في سرعة دورانها. كلما قل عدد الأجنحة ، زادت عدد الدورات في الدقيقة ، بنفس الريح والقطر. إذا كنت ستحقق أقصى عدد من الدورات في الدقيقة ، فيجب عليك تثبيت الأجنحة بأكبر قدر ممكن من الدقة مع أدنى زاوية لمستوى دورانها.

تحقق من الجدول من كتاب 1956 Homemade Wind Farm ، ed. DOSAAF موسكو. يوضح العلاقة بين قطر العجلة والقوة وعدد الدورات في الدقيقة.

في المنزل ، هذه الحسابات النظرية قليلة الفائدة ، يصنع الهواة عجلات الرياح من وسائل مرتجلة ، يستخدمون:

صفائح معدنية؛

أنابيب الصرف الصحي البلاستيكية.

يمكنك تجميع عجلة رياح عالية السرعة 2-4 شفرات بيديك من أنابيب الصرف الصحي ، باستثناء تلك التي تحتاج إلى منشارا أو أي أداة قطع أخرى. يرجع استخدام هذه الأنابيب إلى شكلها ، فبعد القطع يكون لها شكل مقعر ، مما يضمن استجابة عالية لتيارات الهواء.

بعد القطع ، يتم تثبيتها باستخدام البراغي على قطعة معدنية أو قماشية أو خشب رقائقي فارغ. إذا كنت ستخرجه من الخشب الرقائقي ، فمن الأفضل إعادة الغراء ولف عدة طبقات من الخشب الرقائقي على كلا الجانبين بمسامير ذاتية التنصت ، عندها ستكون قادرًا على تحقيق الصلابة.

فيما يلي فكرة عن المكره المكون من شفرتين من قطعة واحدة لمولد محرك متدرج.

الاستنتاجات

يمكنك إنشاء محطة طاقة رياح تبدأ من طاقة منخفضة - وحدات واط ، لتشغيل مصابيح LED الفردية ، ومنارات ومعدات صغيرة ، حتى قيم طاقة جيدة بوحدات كيلووات ، وتجميع الطاقة في البطارية ، واستخدامها في الأصل تشكيلها أو تحويلها إلى 220 فولت. تعتمد تكلفة مثل هذا المشروع على احتياجاتك ، فربما يكون العنصر الأكثر تكلفة هو الصاري والبطاريات ، والتي يمكن أن تكون في حدود 300-500 دولار.

أثناء ركوب الدراجة عبر الأكواخ الصيفية ، رأيت مولد رياح يعمل. تم تدوير الشفرات الكبيرة ببطء ولكن بثبات ، ووجهت ريشة الطقس الجهاز في اتجاه الريح.

كنت أرغب في تنفيذ تصميم مشابه ، وإن لم يكن قادرًا على توليد طاقة كافية لتزويد المستهلكين "الجادين" ، لكنني ما زلت أعمل ، على سبيل المثال ، شحن البطاريات أو توريد مصابيح LED.

يعد الاستخدام أحد أكثر الخيارات فعالية لتوربينات الرياح الصغيرة محلية الصنع السائر المحركات(ШД) (م. يخطو (السائر ، خطوة) المحرك) - في مثل هذا المحرك ، يتكون دوران العمود من خطوات صغيرة. اللفات محرك السائر في الطور. عندما يتم تطبيق التيار على إحدى المراحل ، يتحرك العمود خطوة واحدة.

هذه المحركات سرعة منخفضةويمكن توصيل مولد بمثل هذا المحرك بدون توجيه بتوربينات رياح أو محرك ستيرلينغ أو أي مصدر طاقة منخفض السرعة آخر. عند استخدامه كمولد لمحرك تقليدي (جامع) التيار المباشرلتحقيق نفس النتائج ، ستكون هناك حاجة إلى سرعة أعلى بـ 10-15 مرة.

تتمثل إحدى ميزات shagik في عزم دوران مرتفع إلى حد ما (حتى بدون حمل كهربائي متصل بالمولد) ، يصل إلى 40 جرامًا من القوة لكل سنتيمتر.

كفاءة المولد بمحرك متدرج تصل إلى 40٪.

للتحقق من وظائف محرك السائر ، على سبيل المثال ، يمكن توصيل مؤشر LED أحمر. من خلال تدوير عمود المحرك ، يمكنك ملاحظة توهج LED. لا يهم قطبية وصلة LED ، لأن المحرك يولد تيارًا مترددًا.

لدينا ما يكفي منهم محركات قويةهي محركات أقراص مرنة بحجم خمس بوصات ، بالإضافة إلى الطابعات والماسحات الضوئية القديمة.

على سبيل المثال ، لدي محرك متدرج من محرك قديم 5.25 ، والذي كان لا يزال قيد التشغيل ZX الطيف- كمبيوتر متوافق “بايت”.

يحتوي هذا المحرك على ملفين ، من النهايات ووسطها يتم استخلاص النتائج - تتم إزالة المجموع من المحرك ستةالأسلاك:

أول لف (م. ملف 1) - أزرق (م. أزرق) والأصفر (م. أصفر);

اللف الثاني (eng. ملف 2) - أحمر (م. أحمر) والأبيض (م. أبيض);

بني (روس. بنى) الأسلاك - يؤدي من نقاط المنتصف لكل ملف (eng. صنابير المركز).

محرك متدرج مفكك

على اليسار يمكنك رؤية دوار المحرك ، حيث يمكنك رؤية الأقطاب المغناطيسية "المخططة" - الشمال والجنوب. إلى اليمين يوجد لف الجزء الثابت ، والذي يتكون من ثمانية ملفات.

نصف مقاومة اللف هي

لقد استخدمت هذا المحرك في التصميم الأصلي لتوربينات الرياح الخاصة بي.

محرك متدرج أقل قوة في حوزتي T1319635الشركات شركة Epoch Electronics Corp.من الماسح الضوئي HP Scanjet 2400لديها خمسةالاستنتاجات (محرك أحادي القطب):

أول لف (م. ملف 1) - برتقالي (م. البرتقالي) والأسود (م. أسود);

اللف الثاني (eng. ملف 2) - بني (م. بنى) والأصفر (م. أصفر);

أحمر (م. أحمر) سلك - دبابيس متصلة ببعضها البعض من منتصف كل ملف (eng. صنابير المركز).

مقاومة نصف اللف هو 58 أوم ، وهو موضح على غلاف المحرك.

في الإصدار المحسن من توربينات الرياح ، استخدمت محركًا متدرجًا Robotron SPA 42 / 100-558أنتجت في جمهورية ألمانيا الديمقراطية ومصممة لجهد 12 فولت:

يوجد خياران لموقع محور المكره (التوربينات) لمولد الرياح - أفقي ورأسي.

الميزة عرضي(الأكثر شهرة) موقعكالمحور ، الموجود في اتجاه الريح ، هو استخدام أكثر كفاءة لطاقة الرياح ، والعيب هو تعقيد التصميم.

اخترت الترتيب العموديالمحاور - العنف (توربينات الرياح ذات المحور الرأسي) ، مما يبسط التصميم إلى حد كبير و لا يتطلب اتجاه الرياح ... هذا الخيار أكثر ملاءمة لتركيب السقف ، فهو أكثر فاعلية في ظروف التغيرات السريعة والمتكررة في اتجاه الرياح.

لقد استخدمت نوعًا من توربينات الرياح يسمى توربينات الرياح Savonius. توربينات الرياح سافونيوس). اخترع في عام 1922 سيجورد يوهانس سافونيوس) من فنلندا.

سيجورد يوهانس سافونيوس

يعتمد تشغيل توربينات الرياح Savonius على حقيقة أن المقاومة (eng. يجر) لتدفق الهواء الساقط - تكون رياح السطح المقعر للأسطوانة (الشفرة) أكبر من الريح المحدبة.

معاملات السحب الديناميكي الهوائي (إنجليزي معاملات السحب) $ C_D $

نصف مقعر من الاسطوانة (1) - 2.30

نصف محدب من الاسطوانة (2) - 1.20

لوحة مربعة مسطحة - 1.17

نصف الكرة المجوف المقعر (3) - 1.42

نصف كرة مجوف محدب (4) - 0.38

يتم إعطاء هذه القيم لأرقام رينولدز (eng. أرقام رينولدز) في النطاق $ 10 ^ 4 - 10 ^ 6 $. يميز رقم رينولدز سلوك الجسم في الوسط.

قوة مقاومة الجسم لتدفق الهواء $ =<<1 \over 2>S \ rho > $ ، حيث $ \ rho $ كثافة الهواء ، و $ v $ سرعة تدفق الهواء ، و $ S $ هي مساحة المقطع العرضي للجسم.

يدور توربين الرياح هذا في نفس الاتجاه ، بغض النظر عن اتجاه الريح:

يتم استخدام مبدأ تشغيلي مشابه في جهاز قياس شدة الريح (eng. كوب مقياس شدة الريح)- جهاز قياس سرعة الرياح:

اخترع عالم الفلك الأيرلندي جون توماس رومني روبنسون مقياس شدة الريح هذا في عام 1846 ( جون توماس رومني روبنسون):

اعتقد روبنسون أن الأكواب الموجودة في جهاز قياس شدة الريح ذات الأربعة أكواب تتحرك بسرعة تساوي ثلث سرعة الرياح. في الواقع ، تتراوح هذه القيمة من اثنين إلى أكثر قليلاً من ثلاثة.

حاليًا ، تُستخدم أجهزة قياس شدة الريح ذات ثلاثة أكواب لقياس سرعة الرياح ، والتي طورها عالم الأرصاد الكندي جون باترسون ( جون باترسون) في عام 1926:

تُباع المولدات التي تعمل بمحركات مصقولة بالتيار المستمر مع التوربينات الدقيقة العمودية في موقع ئي بايلحوالي 5 دولارات:

يحتوي هذا التوربين على أربع شفرات تقع على محورين متعامدين ، يبلغ قطر المكره 100 مم ، وارتفاع الشفرة 60 مم ، وطول الوتر 30 مم وارتفاع المقطع 11 مم. يتم تثبيت المكره على عمود المحرك الصغير للتيار المستمر مع وضع العلامات JQ24-125p70. الفولطيةمصدر الطاقة لمثل هذا المحرك هو 3. 12 ب.

الطاقة الناتجة عن هذا المولد كافية لتوهج الصمام "الأبيض".

السرعة الدورانية لتوربينات الرياح سافونيوس لا يمكن أن تتجاوز سرعة الرياح ، ولكن في نفس الوقت يتميز هذا البناء عزم دوران مرتفع (م. عزم الدوران).

يمكن تقدير كفاءة توربينات الرياح من خلال مقارنة الطاقة المولدة من توربينات الرياح مع الطاقة الموجودة في الرياح التي تهب عبر التوربين:

دولار P =<1\over 2>\ rho S. $ ، حيث $ \ rho $ هو كثافة الهواء (حوالي 1.225 كجم / م 3 عند مستوى سطح البحر) ، و $ S $ هي المنطقة التي اكتسحها التوربين (eng. اجتاحت المنطقة) ، $ v $ هي سرعة الرياح.

في البداية ، استخدمت المكره للمولد الخاص بي أربع شفرات على شكل مقاطع (نصفين) من الأسطوانات المقطوعة من أنابيب بلاستيكية:

طول الجزء - 14 سم ؛

ارتفاع الجزء - 2 سم ؛

طول وتر الجزء 4 سم ؛

لقد قمت بتثبيت الهيكل المجمع على سارية خشبية عالية إلى حد ما (6 م 70 سم) من قضيب ، مثبتة بمسامير ذاتية التنصت على إطار معدني:

كان عيب المولد هو سرعة الرياح العالية المطلوبة لتدوير الشفرات. لزيادة مساحة السطح ، استخدمت شفرات مقطوعة منها زجاجات بلاستيكية:

طول الجزء - 18 سم ؛

ارتفاع الجزء - 5 سم ؛

طول وتر الجزء - 7 سم ؛

المسافة من بداية المقطع إلى مركز محور الدوران 3 سم.

أثبتت قوة حاملي الشفرات أنها مشكلة. في البداية استخدمت شرائح الألمنيوم المثقبة من الاتحاد السوفيتي مصمم أطفال 1 مم. بعد عدة أيام من التشغيل ، أدت هبوب رياح قوية إلى كسر الألواح الخشبية (1). بعد هذا الفشل ، قررت قطع حوامل الشفرات من ثنائي الفينيل متعدد الكلور (2) بسماكة 1.8 مم:

تبلغ قوة الانحناء للوحة PCB المتعامدة على اللوحة 204 ميجا باسكال وهي قابلة للمقارنة مع قوة الانحناء للألمنيوم - 275 ميجا باسكال. لكن معامل مرونة الألمنيوم $ E $ (70000 ميجا باسكال) أعلى بكثير من معامل النسيج (10000 ميجا باسكال) ، أي texolite هو أكثر مرونة بكثير من الألومنيوم. هذا ، في رأيي ، مع الأخذ في الاعتبار السماكة الأكبر لحوامل النسيج ، سيوفر موثوقية أكبر بكثير لتثبيت شفرات مولد الرياح.

يتم تركيب مولد الرياح على صاري:

أظهر التشغيل التجريبي للإصدار الجديد من توربينات الرياح موثوقيته حتى في ظل هبوب الرياح القوية.

عيب توربينات سافونيوس انخفاض الكفاءة - يتم تحويل حوالي 15٪ فقط من طاقة الرياح إلى طاقة دوران العمود (وهذا أقل بكثير مما يمكن تحقيقه باستخدام توربينات الرياح داريا(م. داريوس توربينات الرياح)) باستخدام المصعد (eng. مصعد). اخترع مصمم الطائرات الفرنسي جورج داريير هذا النوع من توربينات الرياح. (جورج جان ماري داريوس) -براءة اختراع أمريكية لعام 1931 برقم 1835.018 .

عيب توربينات Darrieus هو أنها ذات بداية سيئة للغاية (لتوليد عزم الدوران من الرياح ، يجب أن يكون التوربين مغزولًا بالفعل).

تحويل الكهرباء المولدة بواسطة محرك متدرج

يمكن توصيل خيوط محرك السائر بمعدلي جسر ، تم تجميعهما من ثنائيات شوتكي لتقليل انخفاض الجهد عبر الثنائيات.

يمكن استخدام ثنائيات شوتكي الشعبية 1N5817بجهد عكسي أقصى يبلغ 20 فولت ، 1N5819- 40 فولت والحد الأقصى للتيار المعدل الأمامي 1 أ. لقد قمت بتوصيل مخرجات المقومات على التوالي من أجل زيادة جهد الخرج.

من الممكن أيضًا استخدام مقومين متوسط النقطة. يتطلب مثل هذا المعدل نصف عدد الثنائيات ، ولكن في نفس الوقت يتم تقليل جهد الخرج بمقدار النصف.

ثم يتم تنعيم جهد التموج باستخدام مرشح سعوي - مكثف 1000 μF عند 25 فولت. للحماية من زيادة الجهد المتولد ، يتم توصيل الصمام الثنائي زينر 25 فولت بالتوازي مع المكثف.

رسم تخطيطي لتوربينات الرياح الخاصة بي

الوحدة الإلكترونية لمولد الرياح الخاص بي

في ظروف الرياح ، جهد الدائرة المفتوحة عند الخرج وحدة إلكترونيةيصل مولد الرياح إلى 10 فولت ، ويبلغ تيار الدائرة القصيرة 10 مللي أمبير.

الاتصال بـ JOULE THIEF

ثم يمكن تطبيق الجهد المصقول من المكثف لص الجول- جهد منخفض DC-DCمحول. لقد جمعت مثل هذا المحول على أساس الجرمانيوم pnp-الترانزستور GT308V ( فاتو) ومحول نبضي MIT-4V (ملف L1- الاستنتاجات 2-3 ، L2- الاستنتاجات 5-6):

قيمة المقاوم صتم تحديده تجريبيًا (اعتمادًا على نوع الترانزستور) - يُنصح باستخدام المقاوم المتغير 4.7 kΩ وتقليل مقاومته تدريجيًا ، وتحقيق عمل مستقرمحول.

المحول الخاص بي لص الجول

شحن المؤيِّنات (المكثفات الفائقة)

مكثف فائق (مكثف فائق) المكثف الفائق) هجين من مكثف و مصدر كيميائيتيار.

المكثف الفائق - الغير قطبيخلية ، ولكن يمكن تمييز أحد المحطات "بسهم" للإشارة إلى قطبية الجهد المتبقي بعد شحنه في المصنع.

بالنسبة للبحث الأولي ، استخدمت مكثفًا فائقًا 5R5D11F22Hبسعة 0.22 فهرنهايت لجهد 5.5 فولت (قطر 11.5 مم ، ارتفاع 3.5 مم):

لقد قمت بتوصيله من خلال الصمام الثنائي إلى الإخراج لص الجولمن خلال الصمام الثنائي الجرمانيوم D310.

للحد من جهد الشحن الأقصى للمكثف الفائق ، يمكنك استخدام الصمام الثنائي زينر أو سلسلة من المصابيح - أستخدم سلسلة من اثنينالمصابيح الحمراء:

لمنع تفريغ المكثف الفائق المشحون بالفعل من خلال مصابيح LED المقيدة HL1و HL2أضفت ديودًا آخر - VD2.

لي توربينات الرياح محلية الصنععلى محرك متدرج ، تجاربي الرائعة والخطيرة

توربين الرياح العصامي الخاص بي مع محرك متدرج أثناء ركوب الدراجات في أكواخ الصيف الماضية ، رأيت مولد رياح يعمل. كانت الشفرات الكبيرة تدور ببطء ولكن بثبات ، ريشة الطقس

محرك متدرج كمولد؟

كان لدي محرك متدرج ملقى وقررت أن أحاول استخدامه كمولد. تمت إزالة المحرك من طابعة نقطية قديمة ، والنقوش الموجودة عليها كالتالي: EPM-142 EPM-4260 7410. المحرك أحادي القطب ، مما يعني أن هذا المحرك به لفتين بحنفية من المنتصف ، مقاومة كانت اللفات 2 × 6 أوم.

يتطلب الاختبار محركًا آخر لتدوير السائر. يظهر بناء وتركيب المحركات في الأشكال أدناه:

نقوم بتشغيل المحرك بسلاسة حتى لا يطير الشريط المطاطي. يجب أن أقول أنه لا يزال يطير بسرعات عالية ، لذلك لم يرفع الجهد فوق 6 فولت.

نقوم بتوصيل الفولتميتر والبدء في الاختبار ، ونقوم أولاً بقياس الجهد.

لست بحاجة إلى شرح أي شيء وكل شيء واضح من الصورة أدناه. كان الجهد 16 فولتًا ، وسرعة محرك الدوران ليست كبيرة ، وأعتقد أنه إذا قمت بتدويره بقوة أكبر ، فيمكنك الضغط على كل 20 فولت.

قمنا بضبط الجهد على أقل بقليل من 5 فولت ، بحيث ينتج محرك السائر بعد الجسر حوالي 12 فولت.

يلمع! في الوقت نفسه ، انخفض الجهد الكهربي من 12 فولتًا إلى 8 فولت وبدأ المحرك في الدوران بشكل أبطأ قليلاً. ماس كهربائى بدون تيار قطاع الصمامكان 0.08A - دعني أذكرك أن محرك الفك لم يعمل القوة الكاملة، ولا تنسوا الملف الثاني للمحرك السائر ، فمن المستحيل موازيتهم ، ولم أرغب في تجميع الدائرة.

أعتقد أنه يمكنك إنشاء مولد جيد من محرك متدرج ، أو إرفاقه بدراجة ، أو إنشاء مولد للرياح بناءً عليه.

محرك متدرج كمولد؟ تعرج - إلكترونيات مسلية

محرك متدرج كمولد؟ كان لدي محرك متدرج ملقى وقررت أن أحاول استخدامه كمولد. تمت إزالة المحرك من طابعة نقطية قديمة ، حروف

إنشاء مولد للرياحلا يعني بالضرورة تصنيع مجمع كبير وقوي قادر على توفير الكهرباء لمنزل بأكمله أو لمجموعة من المستهلكين. يمكن صنعه ، وهو في الواقع ، نموذج عمل لتركيب جاد. قد يكون الغرض من مثل هذا الحدث هو:

الإلمام بأساسيات طاقة الرياح.
أنشطة التعلم المشترك مع الأطفال.
نموذج أولي تجريبي قبل بناء منشأة كبيرة.

لا يتطلب إنشاء مثل هذا التوربينات الهوائية استخدام عدد كبير من المواد أو الأدوات ؛ يمكنك فعل ذلك بالوسائل المتاحة. ليس من الضروري الاعتماد على توليد كميات كبيرة من الطاقة ، ولكن قد يكون ذلك كافيًا لتشغيل مصباح LED صغير. المشكلة الرئيسية في الخلق هي المولد. من الصعب إنشائه بنفسك ، لأن حجم الجهاز صغير. أسهل في الاستخدام ، مما يسمح لك باستخدامه في وضع المولد.

طاحونة هوائية محلية الصنع تعتمد على محرك متدرج

في أغلب الأحيان مع صناعة توربينات الرياح منخفضة الطاقة استخدام محركات السائر. تتمثل خصوصية تصميمها في وجود عدة لفات. عادة ، اعتمادًا على الحجم والغرض ، تُصنع المحركات من 2 أو 4 أو 8 لفات (مراحل). عندما يتم تطبيق الجهد عليهم ، بدوره ، يدور العمود وفقًا لذلك بزاوية معينة (خطوة).

ميزة المحركات السائر هي القدرة على إنتاج تيار مرتفع إلى حد ما بسرعات منخفضة. يمكن تثبيت المكره على مولد من محرك متدرج بدون أي أجهزة وسيطة - التروس وعلب التروس وما إلى ذلك. سيتم توليد الكهرباء بنفس كفاءة الأجهزة ذات التصميم الآخر باستخدام التروس المفرطة.

الفرق في السرعة كبير جدًا - للحصول على نفس النتيجة ، على سبيل المثال ، على محرك مصقول ، يلزم سرعة دوران تبلغ 10 أو 15 مرة.

يُعتقد أنه يمكن استخدام مولد محرك متدرج لشحن البطاريات أو البطاريات القابلة لإعادة الشحن الهواتف المحمولة، ولكن من الناحية العملية ، فإن النتائج الإيجابية نادرة للغاية. في الأساس ، يتم الحصول على إمدادات الطاقة للمصابيح الصغيرة.

تشمل عيوب المحركات السائر الجهد الكبير المطلوب لبدء الدوران. يقلل هذا الظرف من حساسية الكل ، والتي يمكن تصحيحها إلى حد ما عن طريق زيادة مساحة ومدى الشفرات.

يمكنك العثور على هذه المحركات في محركات الأقراص المرنة القديمة أو الماسحات الضوئية أو الطابعات. بدلا من ذلك ، يمكنك شراء محرك جديدإذا لم يكن الجهاز المطلوب في المخزن. للحصول على تأثير أكبر ، يجب اختيار المحركات الأكبر ، فهي قادرة على توصيل جهد عالي بما يكفي بحيث يمكن استخدامها بطريقة ما.

مولد الرياح من أجزاء من الطابعة

واحد من خيارات مناسبة- باستخدام محرك متدرج من طابعة. يمكن إزالته من جهاز قديم مكسور ؛ يوجد على الأقل محركان من هذا القبيل في كل طابعة. بدلاً من ذلك ، يمكنك شراء واحدة جديدة غير مستعملة. إنه قادر على توليد طاقة تبلغ حوالي 3 واط حتى في حالة الرياح الضعيفة ، وهو أمر معتاد في معظم مناطق روسيا. الجهد الذي يمكن الوصول إليه هو 12 فولت أو أكثر ، مما يجعل من الممكن اعتبار الجهاز كإمكانية لشحن البطاريات.

السائر المحركاتيعطي الجهد المتناوب. بالنسبة للمستخدم ، أولاً وقبل كل شيء ، من الضروري تقويمه. سوف تحتاج إلى إنشاء مقوم الصمام الثنائي ، والذي سيتطلب 2 صمامات ثنائية لكل ملف. يمكنك أيضًا توصيل LED مباشرة بأطراف الملف ، إذا كانت سرعة الدوران كافية ، فسيكون هذا كافيًا.

من الأسهل تثبيت المكره الدوار مباشرة على عمود المحرك. للقيام بذلك ، من الضروري عمل جزء مركزي يمكن وضعه بإحكام على العمود. لتقوية تثبيت المكره ، من الضروري حفر ثقب وقطع خيط فيه. بعد ذلك ، سيتم ثمل برغي القفل فيه.

لتصنيع الشفرات ، عادة ما تستخدم أنابيب الصرف الصحي المصنوعة من مادة البولي بروبيلين أو غيرها من المواد المناسبة. الشرط الرئيسي هو الوزن الخفيف والقوة الكافية ، لأن الشفرات تلتقط أحيانًا سرعة مناسبة. يمكن أن يؤدي استخدام مواد غير موثوقة إلى خلق حالة غير مرغوب فيها لانهيار الدافع أثناء الطيران.

شفرات

عادة ما يتم صنع نصلتين ، ولكن يمكن صنع المزيد. يجب أن نتذكر ذلك تزيد مساحة الشفرات الكبيرة من KIEV لتوربينات الرياح، ولكن بالتوازي مع هذا ، يزداد الحمل الأمامي على المكره ، والذي ينتقل إلى عمود المحرك. لا يُنصح أيضًا بصنع شفرات صغيرة ، لأنها لن تكون قادرة على التغلب على التصاق العمود عند بدء الدوران.

لتكون قادرًا على تدوير الطاحونة الهوائية حول المحور الرأسي ، تحتاج إلى عمل عقدة خاصة. تكمن الصعوبة في ذلك في الحاجة إلى ضمان عدم حركة الكبل القادم من المولد. نظرًا لأن الجهاز له ، بدلاً من ذلك ، غرض تزييني ، فعادة ما يتعاملون مع المشكلة بشكل أكثر بساطة - يقومون بتثبيت المستهلك مباشرة على علبة المولد ، باستثناء وجود كابل طويل. وإلا ، فسيتعين عليك تثبيت النظام مثل مجمع الفرشاة ، وهو أمر غير منطقي ويستغرق وقتًا طويلاً.

سارية

يجب تركيب توربينات الرياح المجمعة على ارتفاع لا يقل عن 3 أمتار. تيارات الرياح بالقرب من سطح الأرض غير مستقرة بسبب الاضطرابات. سيساعد الصعود إلى ارتفاع معين في الحصول على مزيد من التدفقات المنتظمة. للتثبيت الذاتي للريح ، يتم تثبيت مثبت الذيل على طول محور الدوران ، والذي يلعب دور ريشة الطقس. وهي مصنوعة من أي قطعة من البلاستيك أو لوح الألمنيوم أو أي مادة أخرى متاحة.

تيغريزنو

يوجد أدناه تعليمات يمكنك من خلالها "إعادة التدوير" الماسح الضوئي القديمفي مولد كهرباء مثير للإعجاب.

سوف نحتاج:

الماسح الضوئي القديم
تصحيح الثنائيات (تم استخدام 8 صمامات ثنائية 1N4007 في المشروع) ؛
مكثف 1000 فائق التوهج ؛
الأنابيب البلاستيكية
أجزاء من البلاستيك(انظر أدناه)؛
ألواح الألمنيوم (يمكن استخدام أي ألواح أخرى).

بالإضافة إلى الأنبوب الفلوري والمكونات الإلكترونية ، يحتوي الماسح الضوئي على محرك متدرج ، وهو ما نحتاجه. تُظهر الصورة محرك متدرج رباعي الأطوار.

ملاحظة 3. تم استخدام برنامج مجاني لتطوير المخطط http://qucs.sourceforge.net/.

نجمع الشفرات. بالتفصيل .

لسوء الحظ ، لا يوجد رسم تخطيطي للجهاز ، ولكن ليس من الصعب تجميع شيء مشابه من صورة.

نهاية! الآن يبقى الانتظار ليوم عاصف وتجربة الجهاز ، كما ترى في الصورة - يولد الجهاز جهدًا ثابتًا يبلغ 4.95 فولت. الآن يمكنك شحن مشغل MP3 أو الهاتف مجانًا!

هنا. قال الرجل الممتاز. السؤال ليس عن "الكفاءة الرائعة": الطاقة ما زالت مجانية. لن يصبح الكوكب أفقر من مثل كوليبينز. السؤال في تكاليف العمالة وتكلفة كل شيء مستخدم. السؤال مثير للجدل للغاية: خط عمودي ذو أبعاد زاحفة ، أو خط أفقي ، لكن قابل للتدوير. هذا موضوع مثير للجدل (أو الأفضل ، إذا أخمدهم شخص ما بخبرة عملية ومشاركات).
مرحبا جميعا. لدي قليلا أكثر تعقيدا. إضاءة الفناء مع كشافات LED (5 قطع. 7 مصابيح). تكلفة البطارية 7.2 فولت 700 مللي أمبير. تم جمعها وفقًا لنظام مضاعفة الجهد. :).
الريح متوسطة ، لا أعرف كيف أقيسها ... توقفت قليلاً ، والأمر يستحق ذلك.
وهنا "الرأس". (إزالة المضاعف ، الالتصاق يكون أكثر دهنية به والفرق ضئيل ، ولا يصدر ضوضاء). لا يُحدث العمودي أي ضوضاء بالنسبة لي على الإطلاق وقد ظل يتألق لمدة 1.5 عام بدون بطارية (SD أيضًا).
mba1 صحيح ، وأكثر من 200 دورة في الدقيقة موضع شك.
يبدو لي أن شفراتك كبيرة لمثل هذا المحرك. اضبط الحجم على الطاقة ، كما ترى ، سيكون هناك طاحونة هوائية صحيحة تمامًا. ألم تقيسوا المعلمات؟
جعلت الشفرات أضيق ومقصورة ، قطرها حوالي 1.1 متر ، زادت السرعة ، وتدور عندما لا تشعر بالرياح. معجبين بالفعل 6 :). ها هو الفيديو - http://depositfiles.com/files/18bs0ha7b
لا أتذكر المعلمات ، بمتوسط رياح تبلغ حوالي 8 فولت ، أماه هرتز ، الآن لا أريد حقًا أن أتسلق هناك ، والرأس مليء بالآخرين ، أنا في انتظار مغناطيس نيوديميوم (24 قطعة) ، سيأتون في أحد هذه الأيام :) ، سأصنع مولدًا :).
إذا كنت بحاجة إلى محرك متدرج ، فليس من الماسح الضوئي ، ولكن من الطابعة ، فهناك اثنان منهم في المصفوفة ، حتى أثناء الصيانة بحركة سريعة للرأس ، بدأت مصابيح LED تضيء. لا أعتقد أن أبدأ بمركبة جادة ، ولكن ابدأ بمحركات من موقد Zhiguli ، أو محرك من منظف زجاج في المرآب.
هناك محركات مجمعة (على سبيل المثال ، DP ... ، DPM ...) مع محدد سرعة الطرد المركزي. ربما لديك أي أفكار حول كيفية تكييف هذا مع المشكلة العكسية في المولد؟ لا أعتقد ذلك مباشرة بعد الخفافيش ...
ومن ШД3-ШД5 يمكن لأي شخص أن يثير؟
أم بمحركات من طرازات طائرات ، أحجام صغيرة ، طاقة عالية؟
http://vkontakte.ru/club11998700 - هناك صورة وفيديو shd ، نيوديميوم ، روابط ....
وما هي معلمات المحركات؟ فولت لكل ملف؟ التيار؟ كم عدد الملفات (الخيوط؟) وما درجة الدوران؟
يُنصح بتحديد shd - مقاومة أقل لللف ، جهد تشغيل أعلى ، ثم الدافع اللائق سيعطي خطوة :)
إذا كانت هناك مقاومة أقل عند الجهد العالي ، تكون الطاقة أعلى. حتى تتمكن من التحديد من خلال SIZE :)
http://www.youtube.com/watch؟v=7WgS4kxobI0&feature=channel_video_title
هذا هو الفيديو الخاص بي.
من يدري ، يمكن استخدام أي محرك متدرج كمولد ، إذا اشتريت شيئًا أقوى من الطابعة.
من الصعب استخدام محرك متدرج قوي كمولد. السبب هو لحظة البداية الكبيرة.

يتطلب الاختبار محركًا آخر لتدوير السائر. يظهر بناء وتركيب المحركات في الأشكال أدناه:

لقد فقدت الأسطوانة من المحرك ، لذلك وضعت العجينة ...

نقوم بتوصيل الفولتميتر والبدء في الاختبار ، ونقوم أولاً بقياس الجهد.

قمنا بضبط الجهد على PSU على حوالي 6 فولت ، بينما يستهلك المحرك 0.2 أمبير ، للمقارنة ، تسكعأكل المحرك 0.09A

لست بحاجة إلى شرح أي شيء وكل شيء واضح من الصورة أدناه. كان الجهد 16 فولتًا ، ودورات محركات الغزل ليست كبيرة ، وأعتقد أنه إذا قمت بتدويرها بقوة أكبر ، فيمكنك الضغط على كل 20 فولت ...

نحن نتصل من خلال جسر الصمام الثنائي (ولا تنس المكثف ، وإلا يمكنك حرق المصابيح) بشريط به مصابيح LED فائقة السطوع ، تبلغ قوتها 0.5 واط.

قمنا بضبط الجهد على أقل بقليل من 5 فولت ، بحيث ينتج محرك السائر بعد الجسر حوالي 12 فولت.

يلمع! في الوقت نفسه ، انخفض الجهد الكهربي من 12 فولتًا إلى 8 فولت وبدأ المحرك في الدوران بشكل أبطأ قليلاً. كان تيار الدائرة القصيرة بدون شريط LED 0.08A - دعني أذكرك أن محرك الفك لا يعمل بكامل طاقته ، ولا تنسى اللف الثاني لمحرك السائر ، لا يمكنك موازنتها ، وقد فعلت ذلك لا تريد تجميع الدائرة.