صفحه اصلی ترمزها از یک استپر موتور دستگاهی بسازید. ژنراتور بادی خانگی من روی یک موتور پله ای. استپر موتور به عنوان یک ژنراتور

ترمزها

از یک استپر موتور دستگاهی بسازید. ژنراتور بادی خانگی من روی یک موتور پله ای. استپر موتور به عنوان یک ژنراتور

باد انرژی رایگان است! پس بیایید از آن برای اهداف شخصی استفاده کنیم. اگر ایجاد مزرعه بادی در مقیاس صنعتی بسیار پرهزینه باشد، زیرا علاوه بر ژنراتور لازم است تعدادی مطالعات و محاسبات انجام شود، دولت چنین هزینه هایی را متقبل نمی شود و به دلایلی سرمایه گذاران در کشورها اتحاد جماهیر شوروی سابق از اهمیت خاصی برخوردار نیستند. سپس به صورت خصوصی می توانید یک آسیاب بادی کوچک برای نیازهای خود بسازید. باید درک کرد که پروژه تبدیل خانه شما به انرژی جایگزین یک کار بسیار پرهزینه است.

همانطور که قبلاً ذکر شد: برای انتخاب نسبت بهینه اندازه چرخ باد و ژنراتور مناسب برای آب و هوا، گل رز باد و میانگین سرعت باد سالانه خود، باید مشاهدات و محاسبات طولانی مدت انجام دهید.

راندمان یک نیروگاه بادی در همان منطقه می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد، این به این دلیل است که حرکت باد نه تنها به منطقه آب و هوایی، بلکه به زمین نیز بستگی دارد.

با این حال، می‌توانید با جمع‌آوری یک دستگاه مقرون‌به‌صرفه برای تأمین انرژی بار کم‌مصرف، مانند تلفن هوشمند، لامپ‌ها یا رادیو، با حداقل هزینه یاد بگیرید که انرژی باد چیست. با رویکرد صحیح می توانید برق یک خانه کوچک یا کلبه تابستانی را تامین کنید.

بیایید ببینیم چگونه می توانید ساده ترین توربین بادی را با دستان خود بسازید.

آسیاب های بادی کم قدرت از وسایل بداهه

کولر کامپیوتری یک موتور براشلس است که در شکل اصلی خود هیچ ارزش عملی ندارد.

باید دوباره بپیچید، زیرا در اصل سیم پیچ ها به روشی نامناسب به هم وصل شده اند. سیم پیچ سیم پیچ به طور متناوب:

در جهت عقربه های ساعت؛

پادساعتگرد؛

در جهت عقربه های ساعت؛

پادساعتگرد.

شما باید سیم پیچ های مجاور را به صورت سری به هم وصل کنید، یا حتی بهتر است آن را با یک تکه سیم، از یک شیار به شیار دیگر بپیچید. در این صورت ضخامت سیم را خودسرانه انتخاب کنید، بهتر است تا حد ممکن پیچیدگی را بپیچید و این در صورت استفاده از نازک ترین سیم امکان پذیر است.

ولتاژ خروجی از چنین ژنراتوری متغیر خواهد بود و مقدار آن به سرعت (سرعت باد) بستگی دارد، یک پل دیودی را از دیودهای شاتکی نصب کنید تا آن را به یک ثابت تبدیل کنید، دیودهای معمولی انجام می دهند، اما بدتر خواهد بود، زیرا . ولتاژ از 1 به 2 ولت کاهش می یابد.

انحراف غنایی، کمی نظریه

به یاد داشته باشید که مقدار EMF:

که در آن L طول هادی قرار گرفته در میدان مغناطیسی است. V سرعت چرخش میدان مغناطیسی است.

هنگام ارتقاء ژنراتور، فقط می توانید بر طول هادی، یعنی تعداد چرخش هر یک از سیم پیچ ها تأثیر بگذارید. تعداد چرخش - ولتاژ خروجی و ضخامت سیم - حداکثر بار فعلی را تعیین می کند.

در عمل، تأثیرگذاری بر سرعت باد غیرممکن است. با این حال، راه حلی نیز برای برون رفت از این وضعیت وجود دارد، این امکان وجود دارد که با آموختن سرعت باد معمولی برای منطقه خود، یک پیچ مناسب برای توربین بادی و همچنین یک گیربکس یا محرک تسمه طراحی کنید تا سرعت کافی را فراهم کند. تولید ولتاژ مورد نیاز

مهم:سریعتر به معنای بهتر نیست! اگر سرعت چرخش ژنراتور باد خیلی زیاد باشد، منبع آن کاهش می یابد، خواص روانکاری بوشینگ ها یا یاتاقان های روتور بدتر می شود و گیر می کند و به احتمال زیاد خرابی عایق سیم پیچ در ژنراتور رخ می دهد.

ژنراتور شامل موارد زیر است:

ما قدرت ژنراتور را از یک خنک کننده کامپیوتر افزایش می دهیم

اول، هرچه تیغه ها و قطر چرخ بیشتر باشد، بهتر است، بنابراین نگاهی دقیق تر به کولرهای 120 میلی متری بیندازید.

ثانیاً قبلاً گفتیم که ولتاژ به میدان مغناطیسی نیز بستگی دارد، واقعیت این است که ژنراتورهای صنعتی قدرت بالادارای سیم پیچ تحریک، و قدرت کم - آهنرباهای قوی. آهنرباهای کولر بسیار ضعیف هستند و اجازه نمی دهند نتایج خوباز ژنراتور، و شکاف بین روتور و استاتور بسیار بزرگ است - حدود 1 میلی متر، و این با آهنرباهای ضعیف است.

راه حل این مشکل تغییر اساسی در طراحی ژنراتور است. در عوض، فقط یک پروانه از کولر مورد نیاز است؛ یک موتور چاپگر یا هر وسیله خانگی دیگری می تواند به عنوان ژنراتور استفاده شود. رایج ترین آنها موتورهای برس خورده با تحریک آهنربای دائمی هستند.

در نتیجه به این شکل خواهد بود.

قدرت چنین ژنراتوری برای تغذیه LED ها، رادیو کافی است. شارژ مجدد تلفن کافی نخواهد بود، تلفن فرآیند شارژ را نمایش می دهد، اما جریان بسیار کم، تا 100 آمپر، با باد 5-10 متر در ثانیه خواهد بود.

موتورهای پله ای به عنوان یک مولد باد

موتور پله ای اغلب در رایانه و لوازم خانگی، در پخش کننده های مختلف، درایوهای فلاپی (مدل های قدیمی 5.25 اینچی جالب هستند)، چاپگرها (به ویژه ماتریس نقطه ای)، اسکنرها و غیره یافت می شود.

این موتورها بدون تغییر می توانند به عنوان یک ژنراتور کار کنند، آنها یک روتور هستند آهنرباهای دائمیو یک استاتور با سیم پیچ، یک نمودار اتصال معمولی یک موتور پله ای در حالت ژنراتور در شکل نشان داده شده است.

مدار دارای یک تثبیت کننده خطی 5 ولتی از نوع L7805 است که به شما این امکان را می دهد تا تلفن های همراه را با خیال راحت به چنین آسیاب بادی متصل کنید تا آنها را شارژ کنید.

عکس یک ژنراتور از یک موتور پله ای با تیغه های نصب شده را نشان می دهد.

موتور در یک مورد خاص با 4 سیم خروجی، نمودار بر این اساس برای آن است. موتوری با چنین ابعادی در حالت ژنراتور تقریباً 2 وات در باد ملایم (سرعت باد حدود 3 متر بر ثانیه) و 5 متر در ثانیه در حالت قوی (تا 10 متر بر ثانیه) تولید می کند.

به هر حال، در اینجا یک مدار مشابه با دیود زنر به جای L7805 وجود دارد. به شما امکان شارژ باتری های لیتیوم یونی را می دهد.

اصلاح یک آسیاب بادی خانگی

برای اینکه ژنراتور کارآمدتر کار کند، باید یک ساقه راهنما برای آن بسازید و به صورت متحرک روی دکل ثابت کنید. سپس با تغییر جهت باد، جهت باد مولد تغییر خواهد کرد. سپس مشکل زیر ایجاد می شود - کابلی که از ژنراتور به مصرف کننده می رود در اطراف دکل پیچ می خورد. برای حل این مشکل، باید یک مخاطب متحرک ارائه دهید. یک راه حل آماده در Ebay و Aliexpress فروخته می شود.

سه سیم پایینی بدون حرکت به سمت پایین می روند و دسته بالایی سیم ها متحرک است، یک کنتاکت کشویی یا مکانیزم برس در داخل آن نصب شده است. اگر فرصت خرید ندارید، باهوش باشید و با الهام از تصمیم طراحان خودروی ژیگولی، یعنی اجرای کنتاکت متحرک دکمه سیگنال روی فرمان، کاری مشابه انجام دهید. یا از پد تماس کتری برقی استفاده کنید.

با اتصال کانکتورها، یک کنتاکت متحرک دریافت می کنید.

مولد باد قدرتمند از وسایل بداهه.

برای قدرت بیشتر، می توانید از دو گزینه استفاده کنید:

1. ژنراتور از پیچ گوشتی (10-50 وات)؛

شما فقط به موتور پیچ گوشتی نیاز دارید، گزینه مشابه قبلی است، می توانید از تیغه های فن به عنوان پیچ استفاده کنید، این باعث افزایش قدرت نهایی نصب شما می شود.

در اینجا نمونه ای از چنین پروژه ای آورده شده است:

به نحوه اجرای اوردرایو دنده در اینجا توجه کنید - شفت ژنراتور باد در یک لوله قرار دارد ، در انتهای آن چرخ دنده ای وجود دارد که چرخش را به چرخ دنده کوچکتری که روی شفت موتور نصب شده است منتقل می کند. افزایش سرعت موتور در توربین های بادی صنعتی نیز اتفاق می افتد. در همه جا از کاهنده ها استفاده می شود.

با این حال، در یک محیط خانگی، ساخت گیربکس به یک مشکل بزرگ تبدیل می شود. می توانید گیربکس را از ابزار برقی خارج کنید، در آنجا لازم است تا سرعت بالای شفت موتور کلکتور به سرعت معمولی چاک روی مته یا دیسک آسیاب کاهش یابد:

مته دارای گیربکس سیاره ای است.

یک گیربکس زاویه ای در آسیاب زاویه ای نصب شده است (برای نصب برخی از تاسیسات مفید خواهد بود و بار از دم توربین بادی را کاهش می دهد).

گیربکس از مته دستی.

این نسخه از یک ژنراتور بادی خانگی می تواند باتری های 12 ولتی را شارژ کند، اما برای تولید جریان و ولتاژ شارژ به یک مبدل نیاز است. این کار را می توان با استفاده از ژنراتور خودرو ساده کرد.

مزیت چنین ژنراتوری امکان استفاده از آن برای شارژ است باتری ماشیناساساً برای همین طراحی شده است. اتوژنراتورها دارای یک رله تنظیم کننده ولتاژ داخلی هستند که نیاز به خرید تثبیت کننده ها یا مبدل های اضافی را از بین می برد.

با این حال، رانندگان این را در سطح پایین می دانند بیکار، تقریباً 500-1000 دور در دقیقه، قدرت چنین ژنراتوری اندک است و جریان مناسبی برای شارژ باتری ایجاد نمی کند. این امر منجر به نیاز به اتصال به چرخ باد از طریق گیربکس یا محرک تسمه می شود.

با استفاده از انتخاب، می‌توانید تعداد چرخش‌ها را در سرعت‌های باد معمولی برای عرض‌های جغرافیایی خود تنظیم کنید نسبت دندهیا با کمک یک توربین بادی که به درستی طراحی شده است.

نکات مفید

شاید راحت ترین طراحی دکل آسیاب بادی برای تکرار در تصویر نشان داده شده است. چنین دکلی بر روی کابل هایی که به نگهدارنده ها در زمین ثابت شده اند کشیده می شود که ثبات را تضمین می کند.

مهم:ارتفاع دکل باید تا حد امکان، تقریباً 10 متر باشد. در ارتفاعات بیشتر باد شدیدتر است زیرا هیچ مانعی برای آن به صورت سازه های زمینی، تپه ها و درختان وجود ندارد. هرگز مولد باد را روی پشت بام خانه خود نصب نکنید. ارتعاشات تشدید سازه های بست می تواند باعث تخریب دیواره های آن شود.

مراقب قابلیت اطمینان دکل حامل باشید، زیرا طراحی یک آسیاب بادی بر اساس چنین ژنراتوری بسیار سنگین تر است و در حال حاضر یک راه حل نسبتا جدی است که می تواند منبع تغذیه مستقل برای یک خانه تابستانی با حداقل مجموعه ای از لوازم الکتریکی را فراهم کند. دستگاه هایی که با ولتاژ 220 ولت کار می کنند می توانند از یک اینورتر 12-220 ولت تغذیه شوند. رایج ترین نسخه چنین اینورتر است.

بهتر است از دیزل ژنراتورها استفاده کنید. کامیون هازیرا برای کار با سرعت کم طراحی شده اند. میانگین موتور دیزلکامیون بزرگ در محدوده سرعت 300 تا 3500 دور در دقیقه کار می کند.

ژنراتورهای مدرن 12 یا 24 ولت تولید می کنند و جریان 100 آمپر مدت طولانی است که عادی شده است. پس از انجام محاسبات ساده، می توانید تعیین کنید که چنین ژنراتوری حداکثر تا 1 کیلو وات و یک ژنراتور از Zhiguli (12 V 40-60 A) 350-500 W به شما قدرت می دهد که در حال حاضر بسیار زیبا است. رقم مناسب

چرخ باد برای یک توربین بادی خانگی چگونه باید باشد؟

در متن اشاره کردم که چرخ باد باید بزرگ و با تعداد پره های زیاد باشد، در واقع اینطور نیست. این گفته برای آن دسته از مولدهای میکرو که ادعا می کنند ماشین های الکتریکی جدی نیستند، بلکه نمونه هایی برای آشنایی و اوقات فراغت هستند، صادق بود.

در واقع طراحی، محاسبه و ایجاد یک توربین بادی کار بسیار دشواری است. انرژی باد در صورتی که بسیار دقیق ساخته شود و نمایه "هوایی" به طور ایده آل نمایش داده شود منطقی تر استفاده می شود، در حالی که باید با حداقل زاویه نسبت به صفحه چرخش چرخ نصب شود.

قدرت واقعی چرخ های باد با قطر یکسان و تعداد پره های مختلف یکسان است، تفاوت فقط در سرعت چرخش آنها است. هرچه بالها کوچکتر باشند - دور بیشتر در دقیقه با باد و قطر یکسان. اگر می‌خواهید به حداکثر دور در دقیقه برسید، باید بال‌ها را تا حد امکان دقیق و با حداقل زاویه نسبت به صفحه چرخش آنها سوار کنید.

جدول کتاب «مزرعه بادی خانگی» در سال 1956 را بررسی کنید. DOSAAF مسکو. رابطه بین قطر چرخ، قدرت و دور در دقیقه را نشان می دهد.

در خانه، این محاسبات نظری کاربرد کمی دارد، آماتورها چرخ های باد را از وسایل بداهه می سازند، آنها استفاده می کنند:

ورق های فلزی؛

لوله های پلاستیکی فاضلاب.

شما می توانید یک چرخ باد پر سرعت 2-4 پره را با دستان خود از لوله های فاضلاب جمع کنید، علاوه بر آنها به یک اره برقی یا هر ابزار برش دیگری نیاز دارید. استفاده از این لوله ها به دلیل شکل آنهاست، پس از برش حالت مقعر دارند که پاسخگویی بالا به جریان هوا را تضمین می کند.

پس از پیرایش، آنها را با پیچ و مهره بر روی یک فلز، تکستولیت یا تخته سه لا ثابت می کنند. اگر قصد دارید آن را از تخته سه لا درست کنید، بهتر است چندین لایه تخته سه لا را از دو طرف با پیچ بچسبانید و بپیچانید، در این صورت می توانید به استحکام برسید.

در اینجا ایده ای برای پروانه یک تکه دو پره برای ژنراتور استپر موتور ارائه شده است.

نتیجه گیری

شما می توانید یک نیروگاه بادی از توان کم - واحدهای وات، برای تغذیه لامپ های LED جداگانه، چراغ ها و تجهیزات کوچک، تا مقادیر خوب توان در واحدهای کیلووات، ذخیره انرژی در باتری، استفاده از آن به شکل اصلی خود بسازید. یا تا 220 ولت تبدیل کنید. هزینه چنین پروژه ای به نیاز شما بستگی دارد، شاید گران ترین عنصر دکل و باتری باشد، می تواند در محدوده 300-500 دلار باشد.

با دوچرخه سواری از کلبه های تابستانی گذشتم، یک ژنراتور بادی در حال کار را دیدم. تیغه های بزرگ به آرامی اما مطمئن می چرخیدند، صفحه هوا دستگاه را در جهت باد قرار می داد.

من می‌خواستم طرح مشابهی را پیاده‌سازی کنم، اگرچه قادر به تولید انرژی کافی برای تأمین مصرف‌کنندگان «جدی» نیست، اما همچنان کار می‌کند و مثلاً باتری‌ها را شارژ می‌کند یا LED‌ها را تغذیه می‌کند.

یکی از موثرترین گزینه ها برای یک توربین بادی کوچک خانگی استفاده از آن است موتور پله ای(SHD) (انگلیسی) استپینگ (پله، پله) موتور) - در چنین موتوری، چرخش شفت از مراحل کوچک تشکیل شده است. سیم‌پیچ‌های یک موتور پله‌ای در فازها ترکیب می‌شوند. هنگامی که جریان به یکی از فازها اعمال می شود، شفت یک پله حرکت می کند.

این موتورها هستند سرعت کمو یک ژنراتور با چنین موتوری را می توان بدون گیربکس به یک توربین بادی، موتور استرلینگ یا سایر منابع انرژی کم سرعت متصل کرد. هنگامی که به عنوان ژنراتور یک موتور معمولی (کلکتور) استفاده می شود جریان مستقیمبرای دستیابی به نتایج مشابه به سرعت 10-15 برابر بیشتر نیاز است.

یکی از ویژگی های استپر گشتاور شروع نسبتاً بالا (حتی بدون بار الکتریکی متصل به ژنراتور) است که به 40 گرم نیرو در هر سانتی متر می رسد.

راندمان ژنراتور با موتور پله ای به 40 درصد می رسد.

برای بررسی عملکرد یک موتور پله ای، می توانید به عنوان مثال، یک LED قرمز را وصل کنید. با چرخاندن شفت موتور می توانید درخشش LED را مشاهده کنید. قطبیت اتصال LED مهم نیست، زیرا موتور جریان متناوب تولید می کند.

اینها به اندازه کافی وجود دارد موتورهای قدرتمنددرایوهای فلاپی پنج اینچی و همچنین چاپگرها و اسکنرهای قدیمی هستند.

به عنوان مثال، من یک SD از یک درایو قدیمی 5.25 اینچی دارم که هنوز به عنوان بخشی از آن کار می کرد طیف ZX- رایانه سازگار "بایت".

چنین درایو حاوی دو سیم پیچ است که از انتها و وسط آن نتیجه گیری می شود - در کل، ششسیم ها:

سیم پیچ اول سیم پیچ 1) - آبی (انگلیسی) آبی) و زرد (eng. رنگ زرد);

سیم پیچ دوم سیم پیچ 2) - قرمز (eng. قرمز) و سفید (eng. سفید);

قهوه ای (انگلیسی) رنگ قهوه ای) سیم - نتیجه گیری از نقاط میانی هر سیم پیچ (eng. شیرهای مرکزی).

استپر موتور جدا شده

روتور موتور در سمت چپ قابل مشاهده است که روی آن قطب های مغناطیسی "راه راه" قابل مشاهده است - شمال و جنوب. در سمت راست سیم پیچ استاتور است که از هشت سیم پیچ تشکیل شده است.

مقاومت نصف سیم پیچ است

من از این موتور در طراحی اصلی توربین بادی خود استفاده کردم.

استپر موتور کم قدرت من T1319635شرکت ها Epoch Electronics Corp.از اسکنر HP Scanjet 2400این دارد پنجخروجی ها (موتور تک قطبی):

سیم پیچ اول سیم پیچ 1) - نارنجی (انگلیسی) نارنجی) و مشکی (eng. سیاه);

سیم پیچ دوم سیم پیچ 2) - قهوه ای (eng. رنگ قهوه ای) و زرد (eng. رنگ زرد);

قرمز (انگلیسی) قرمز) سیم - سیم ها از نقطه وسط هر سیم پیچ به هم متصل می شوند (eng. شیرهای مرکزی).

مقاومت نیمی از سیم پیچ 58 اهم است که روی محفظه موتور نشان داده شده است.

در نسخه بهبودیافته مولد باد، از موتور پله ای استفاده کردم Robotron SPA 42/100-558، تولید شده در GDR و برای ولتاژ 12 ولت طراحی شده است:

دو گزینه برای محل محور پروانه (توربین) ژنراتور باد وجود دارد - افقی و عمودی.

مزیت - فایده - سود - منفعت افقی(محبوبترین) محلمحور، واقع در جهت باد، استفاده کارآمدتر از انرژی باد است، نقطه ضعف آن پیچیدگی طراحی است.

من انتخاب میکنم آرایش عمودیتبر - VAWT (توربین بادی با محور عمودی) که طراحی را بسیار ساده می کند و نیازی به جهت گیری نسبت به باد ندارد . این گزینه برای نصب سقف مناسب تر است، در شرایط تغییرات سریع و مکرر جهت باد بسیار موثرتر است.

من از نوعی توربین بادی به نام توربین بادی ساوونیوس استفاده کردم. توربین بادی ساوونیوس). در سال 1922 اختراع شد سیگورد یوهانس ساوونیوس) از فنلاند.

سیگورد یوهانس ساوونیوس

عملکرد توربین بادی ساوونیوس بر این واقعیت استوار است که مقاومت (Eng. بکشید) به جریان هوای ورودی - باد سطح مقعر سیلندر (تیغه) از محدب بیشتر است.

ضرایب درگ آیرودینامیکی (انگلیسی ضرایب کشیدن) $C_D$

نیمه مقعر استوانه (1) - 2.30

نیمه محدب سیلندر (2) - 1.20

صفحه مربع تخت - 1.17

نیمکره توخالی مقعر (3) - 1.42

نیمکره توخالی محدب (4) - 0.38

مقادیر مشخص شده برای اعداد رینولدز (eng. اعداد رینولدز) در محدوده 10^4$ – 10^6$. عدد رینولدز رفتار یک جسم در یک محیط را مشخص می کند.

نیروی مقاومت بدن در برابر جریان هوا = $<<1 \over 2>S\rho > $، که $\rho$ چگالی هوا است، $v$ سرعت جریان هوا، $S$ سطح مقطع بدن است.

چنین توربین بادی بدون توجه به جهت باد در یک جهت می چرخد:

یک اصل عملکرد مشابه در بادسنج فنجانی (eng. بادسنج فنجانی)– ابزار اندازه گیری سرعت باد:

چنین بادسنج در سال 1846 توسط ستاره شناس ایرلندی جان توماس رامنی رابینسون اختراع شد. جان توماس رامنی رابینسون):

رابینسون معتقد بود که فنجان های بادسنج چهار فنجانی او با سرعتی برابر با یک سوم سرعت باد حرکت می کنند. در واقع، این مقدار از دو تا کمی بیشتر از سه متغیر است.

در حال حاضر بادسنج های سه فنجانی که توسط هواشناس کانادایی جان پترسون ساخته شده است، برای اندازه گیری سرعت باد استفاده می شود. جان پترسون) در سال 1926:

موتور ژنراتورهای DC برس دار با میکروتوربین عمودی به فروش می رسد eBayبرای حدود 5 دلار:

چنین توربینی شامل چهار پره است که در امتداد دو محور عمود بر هم قرار گرفته اند، با قطر پروانه 100 میلی متر، ارتفاع تیغه 60 میلی متر، طول وتر 30 میلی متر و ارتفاع قطعه 11 میلی متر. پروانه با علامت گذاری روی شفت میکروموتور کموتاتور DC نصب شده است JQ24-125p70. ولتاژ محاسبه شدهمنبع تغذیه چنین موتوری 3 است. 12 V.

انرژی تولید شده توسط چنین ژنراتوری برای روشن کردن یک LED "سفید" کافی است.

سرعت چرخش توربین بادی ساوونیوس نمی تواند از سرعت باد تجاوز کند ، اما این طراحی مشخص است گشتاور بالا (انگلیسی) گشتاور).

راندمان یک توربین بادی را می توان با مقایسه توان تولید شده توسط ژنراتور بادی با توان موجود در باد وزش در اطراف توربین تخمین زد:

$P =<1\over 2>\rho S $، که در آن $\rho$ چگالی هوا (حدود 1.225 کیلوگرم بر متر مکعب در سطح دریا) است، $S$ ناحیه جاروب شده توربین است (eng. منطقه جارو شده)، $v$ سرعت باد است.

در ابتدا پروانه ژنراتور من از چهار تیغه به شکل قطعات (نیمه) سیلندرهای بریده شده استفاده می کرد. لوله های پلاستیکی:

طول بخش - 14 سانتی متر؛

ارتفاع بخش - 2 سانتی متر؛

طول وتر بخش - 4 سانتی متر؛

من ساختار مونتاژ شده را روی یک دکل چوبی نسبتاً بلند (6 متر 70 سانتی متر) از یک میله نصب کردم که با پیچ های خودکار به یک قاب فلزی وصل شده است:

نقطه ضعف ژنراتور سرعت باد نسبتاً زیاد مورد نیاز برای چرخاندن تیغه ها بود. برای افزایش سطح، از تیغه های برش خورده استفاده کردم بطری های پلاستیکی:

طول بخش - 18 سانتی متر؛

ارتفاع بخش - 5 سانتی متر؛

طول وتر بخش - 7 سانتی متر؛

فاصله از ابتدای قطعه تا مرکز محور چرخش 3 سانتی متر است.

معلوم شد مشکل از استحکام نگهدارنده‌های تیغه است. در ابتدا از نوارهای آلومینیومی سوراخ دار شوروی استفاده کردم سازنده کودکانضخامت 1 میلی متر پس از چند روز عملیات، وزش باد شدید منجر به شکستگی در لت ها شد (1). پس از این شکست، تصمیم گرفتم نگهدارنده های تیغه را از فویل textolite (2) با ضخامت 1.8 میلی متر جدا کنم:

استحکام تکستولیت برای خمش عمود بر صفحه 204 مگاپاسکال است و با مقاومت خمشی آلومینیوم - 275 مگاپاسکال قابل مقایسه است. اما مدول الاستیسیته آلومینیوم $E$ (70000 مگاپاسکال) بسیار بیشتر از تسلیتی (10000 مگاپاسکال) است. تکسولیت بسیار کشسان تر از آلومینیوم است. این، به نظر من، با در نظر گرفتن ضخامت بیشتر نگهدارنده های تکستولیت، قابلیت اطمینان بسیار بیشتری را برای بستن پره های توربین بادی فراهم می کند.

ژنراتور باد بر روی دکل نصب شده است:

عملیات آزمایشی نسخه جدید ژنراتور باد قابلیت اطمینان خود را حتی با تندبادهای شدید باد نشان داد.

نقطه ضعف توربین ساوونیوس است راندمان پایین - تنها حدود 15 درصد از انرژی باد به انرژی چرخشی شفت تبدیل می شود (این بسیار کمتر از آنچه می توان با توربین بادی دریا(انگلیسی) توربین بادی Darrieus))، با استفاده از نیروی بالابر (eng. بلند کردن). این نوع توربین بادی توسط طراح هواپیمای فرانسوی ژرژ داریر اختراع شد. (جورج ژان ماری داریو) -اختراع 1931 ایالات متحده شماره 1,835,018 .

نقطه ضعف توربین Darrieus این است که خود راه اندازی بسیار ضعیفی دارد (توربین باید از قبل در حال چرخش باشد تا گشتاور از باد تولید کند).

تبدیل برق تولید شده توسط استپر موتور

سیم‌های استپر موتور را می‌توان به دو یکسو کننده پل شاتکی وصل کرد تا افت ولتاژ روی دیودها کاهش یابد.

می توانید از دیودهای معروف شاتکی استفاده کنید 1N5817با حداکثر ولتاژ معکوس 20 ولت، 1N5819- 40 ولت و حداکثر جریان یکسو کننده متوسط مستقیم 1 آمپر. من خروجی های یکسو کننده ها را به صورت سری به منظور افزایش ولتاژ خروجی وصل کردم.

همچنین می توانید از دو یکسو کننده نقطه میانی استفاده کنید. چنین یکسو کننده به نصف تعداد دیود نیاز دارد، اما در عین حال، ولتاژ خروجی نیز به نصف کاهش می یابد.

سپس ولتاژ موج دار با استفاده از یک فیلتر خازنی صاف می شود - یک خازن 1000 uF در 25 ولت. برای محافظت در برابر افزایش ولتاژ تولید شده، یک دیود زنر 25 ولت به موازات خازن متصل می شود.

نمودار توربین بادی من

واحد الکترونیکی ژنراتور بادی من

در هوای بادی، ولتاژ مدار باز در خروجی بلوک الکترونیکیژنراتور باد به 10 ولت می رسد و جریان اتصال کوتاه 10 میلی آمپر است.

اتصال به ژول دزد

سپس ولتاژ صاف شده از خازن را می توان به آن اعمال کرد ژول دزد- ولتاژ پایین DC-DCمبدل. من چنین مبدلی را بر اساس ژرمانیوم مونتاژ کردم pnp- ترانزیستور GT308V ( VT) و ترانسفورماتور پالس MIT-4V (کویل L1- نتیجه گیری 2-3، L2- نتیجه گیری 5-6):

مقدار مقاومت مقاومت آربه صورت تجربی انتخاب شده است (بسته به نوع ترانزیستور) - توصیه می شود از یک مقاومت متغیر 4.7 کیلو اهم استفاده کنید و به تدریج مقاومت آن را کاهش دهید. عملکرد پایدارمبدل.

مبدل من ژول دزد

شارژ یونیستورها (ابر خازن ها)

یونیستور (ابر خازن، eng. ابر خازن) ترکیبی از خازن است و منبع شیمیاییجاری.

یونیستور - غیر قطبیعنصر، اما یکی از نتایج را می توان با یک "فلش" مشخص کرد - برای نشان دادن قطبیت ولتاژ باقیمانده پس از شارژ شدن آن در کارخانه.

برای تحقیقات اولیه از یونیستور استفاده کردم 5R5D11F22Hبا ظرفیت 0.22 فارنهایت برای ولتاژ 5.5 ولت (قطر 11.5 میلی متر، ارتفاع 3.5 میلی متر):

از طریق دیود به خروجی وصلش کردم ژول دزداز طریق دیود ژرمانیوم D310.

برای محدود کردن حداکثر ولتاژ شارژ یونیستور، می توانید از دیود زنر یا زنجیره ای از LED استفاده کنید - من از زنجیره ای استفاده می کنم. دوال ای دی قرمز:

برای جلوگیری از تخلیه یونیستور از قبل شارژ شده از طریق LED های محدود HL1و HL2من یک دیود دیگر اضافه کردم - VD2.

من مولد باد خانگیروی یک موتور پله ای، آزمایش های جذاب و خطرناک من

ژنراتور بادی خودساخته من روی یک موتور پله ای در حالی که از کلبه های تابستانی دوچرخه سواری می کردم، یک ژنراتور بادی در حال کار را دیدم. تیغه های بزرگ به آرامی اما مطمئناً می چرخند، پره هوا

استپر موتور به عنوان یک ژنراتور؟

من یک موتور پله ای در اطراف داشتم و تصمیم گرفتم از آن به عنوان یک ژنراتور استفاده کنم. موتور از یک چاپگر ماتریس نقطه ای قدیمی حذف شده است، نوشته های روی آن به شرح زیر است: EPM-142 EPM-4260 7410. موتور تک قطبی است، یعنی این موتور دارای 2 سیم پیچ با یک ضربه از وسط، مقاومت سیم پیچ است. 2×6 اهم بود.

برای تست، به موتور دیگری برای چرخاندن استپر نیاز دارید. طراحی و نصب موتورها در شکل های زیر نشان داده شده است:

موتور را به آرامی روشن می کنیم تا باند لاستیکی از بین نرود. باید بگویم که در سرعت های بالا هنوز پرواز می کند، بنابراین من ولتاژ را بالای 6 ولت افزایش ندادم.

ولت متر را وصل می کنیم و شروع به تست می کنیم، ابتدا ولتاژ را اندازه می گیریم.

فکر می کنم نیازی به توضیح نیست و همه چیز از عکس زیر مشخص است. ولتاژ 16 ولت بود، سرعت موتورهای چرخان زیاد نیست، فکر می کنم اگر آن را قوی تر بچرخانید، می توانید تمام 20 ولت را فشار دهید.

ولتاژ را کمی کمتر از 5 ولت قرار می دهیم تا استپر موتور بعد از پل حدود 12 ولت بدهد.

می درخشد! در همان زمان، ولتاژ از 12 ولت به 8 کاهش یافت و موتور کمی آهسته تر شروع به چرخش کرد. جریان اتصال کوتاه بدون نوار ledبه 0.08A رسید - اجازه دهید یادآوری کنم که موتور چرخش روی آن کار نمی کند قدرت کامل، و سیم پیچ دوم موتور پله را فراموش نکنید ، فقط نمی توانید آنها را موازی کنید ، اما من نمی خواستم مدار را جمع آوری کنم.

من فکر می کنم می توانید از یک موتور پله ای یک ژنراتور خوب بسازید، آن را به دوچرخه وصل کنید یا بر اساس آن یک ژنراتور بادی بسازید.

استپر موتور به عنوان یک ژنراتور؟ Meander - الکترونیک سرگرم کننده

استپر موتور به عنوان یک ژنراتور؟ من یک موتور پله ای در اطراف داشتم و تصمیم گرفتم از آن به عنوان یک ژنراتور استفاده کنم. موتور از یک چاپگر ماتریس نقطه ای قدیمی، کتیبه ها حذف شد

ایجاد مولد بادلزوماً به معنای ساخت مجتمع بزرگ و قدرتمندی نیست که بتواند برق کل یک خانه یا گروهی از مصرف کنندگان را تامین کند. می توانید بسازید که در واقع یک مدل کاری از یک نصب جدی است. هدف از چنین رویدادی می تواند این باشد:

آشنایی با مبانی انرژی باد.
فعالیت های یادگیری مشترک با کودکان.
یک نمونه آزمایشی که قبل از ساخت یک تاسیسات بزرگ است.

ایجاد چنین آسیاب بادی نیازی به استفاده از مقدار زیادی از مواد یا ابزار ندارد، شما می توانید با وسایل بداهه کار کنید. لازم نیست روی تولید مقادیر جدی انرژی حساب کنید، اما ممکن است برای تغذیه یک لامپ LED کوچک کافی باشد. مشکل اصلی که در حین ایجاد وجود دارد ژنراتور است. ایجاد آن توسط خودتان دشوار است، زیرا ابعاد دستگاه کوچک است. ساده ترین راه استفاده از آن است که به شما امکان می دهد از آن در حالت ژنراتور استفاده کنید.

آسیاب بادی خانگی بر اساس موتور پله ای

اغلب، زمانی که تولید توربین های بادی کم توان از موتورهای پله ای استفاده کنید ویژگی طراحی آنها وجود چندین سیم پیچ است. معمولا بسته به اندازه و هدف، موتورها با 2، 4 یا 8 سیم پیچ (فاز) ساخته می شوند. هنگامی که ولتاژ به نوبه خود به آنها اعمال می شود، شفت به ترتیب از طریق یک زاویه خاص (مرحله) می چرخد.

مزیت موتورهای پله ای توانایی تولید جریان به اندازه کافی زیاد در سرعت های دورانی پایین است. یک پروانه را می توان از طریق یک موتور پله ای بدون هیچ گونه وسیله واسطه ای - دنده، گیربکس و غیره روی ژنراتور نصب کرد. تولید برق با بهره وری مشابه سایر طرح ها با استفاده از چرخ دنده های اوردرایو انجام خواهد شد.

تفاوت در سرعت بسیار قابل توجه است - برای به دست آوردن نتیجه یکسان، به عنوان مثال، در یک موتور کلکتور، سرعت چرخش 10 یا 15 برابر بیشتر مورد نیاز است.

اعتقاد بر این است که با استفاده از یک ژنراتور از یک موتور پله ای، می توانید باتری ها یا باتری ها را شارژ کنید. تلفن های همراه، اما در عمل، نتایج مثبت بسیار نادر است. اساساً منابع تغذیه برای لامپ های کوچک به دست می آید.

معایب موتورهای پله ای شامل تلاش قابل توجهی است که برای شروع چرخش لازم است. این شرایط حساسیت کل را کاهش می دهد که می توان با افزایش مساحت و دهانه تیغه ها تا حدودی آن را اصلاح کرد.

می توانید این موتورها را در فلاپی درایوها، اسکنرها یا چاپگرهای قدیمی پیدا کنید. در غیر این صورت، می توانید خرید کنید موتور جدیداگر دستگاه مورد نظر در انبار موجود نباشد. برای تأثیر بیشتر، موتورهای بزرگتر باید انتخاب شوند، آنها قادر به ارائه ولتاژ کافی بزرگ هستند تا بتوان به نحوی از آن استفاده کرد.

ژنراتور باد از قطعات چاپگر

یکی از گزینه های مناسب- استفاده از یک موتور پله ای از چاپگر. می توان آن را از یک دستگاه قدیمی شکست خورده جدا کرد، هر چاپگر حداقل دو موتور دارد. در غیر این صورت، می توانید یک مورد جدید را خریداری کنید که استفاده نشده است. این می تواند قدرتی در حدود 3 وات را حتی با باد خفیف تولید کند که برای اکثر مناطق روسیه معمول است. ولتاژ قابل دستیابی 12 ولت یا بیشتر است که باعث می شود دستگاه را به عنوان قابلیت شارژ باتری در نظر بگیرید.

موتور پله ایولتاژ متناوب تولید می کند. برای کاربر، قبل از هر چیز لازم است آن را صاف کند. شما باید یک یکسو کننده دیود ایجاد کنید که برای هر سیم پیچ به 2 دیود نیاز دارد. همچنین می توانید LED را مستقیماً به پایانه های سیم پیچ وصل کنید، با سرعت چرخش کافی این کافی است.

پروانه روتور به راحتی روی شفت موتور نصب می شود. برای انجام این کار، لازم است یک قسمت مرکزی ساخته شود که بتواند محکم روی شفت قرار گیرد. برای تقویت ثابت پروانه، لازم است یک سوراخ دریل کنید و یک نخ در آن برش دهید. پس از آن، یک پیچ قفل در آن پیچ می شود.

برای ساخت تیغه ها معمولا از لوله های فاضلاب پلی پروپیلن یا مواد مناسب دیگر استفاده می شود. شرط اصلی وزن کم و استحکام کافی است، زیرا تیغه ها گاهی اوقات سرعت بسیار مناسبی را می گیرند. استفاده از مواد نامطمئن می تواند شرایط نامطلوبی ایجاد کند که پروانه در حین حرکت از هم جدا شود.

تیغه ها

معمولاً 2 تیغه ساخته می شود، اما می توان تعداد بیشتری نیز ساخت. باید به خاطر داشت که منطقه پره بزرگ توربین بادی KIEV را افزایش می دهد، اما به موازات این، بار جلویی پروانه که به شفت موتور منتقل می شود، افزایش می یابد. ساخت تیغه های کوچک نیز توصیه نمی شود، زیرا نمی توانند بر چسبندگی شفت در شروع چرخش غلبه کنند.

برای اینکه بتوانید آسیاب بادی را حول محور عمودی بچرخانید، باید یک گره مخصوص ایجاد کنید. مشکل در این امر در نیاز به اطمینان از عدم تحرک کابلی است که از ژنراتور می آید. از آنجایی که دستگاه دارای هدف تزئینی است، معمولاً راحت تر به این موضوع نزدیک می شود - مصرف کننده مستقیماً روی محفظه ژنراتور نصب می شود، به استثنای وجود یک کابل طولانی. در غیر این صورت باید سیستمی مانند جمع کننده براش را نصب کنید که غیرمنطقی و زمان بر است.

دکل

آسیاب بادی مونتاژ شده باید در ارتفاع حداقل 3 متری نصب شود. جریان باد در نزدیکی سطح زمین دارای جهت ناپایدار ناشی از تلاطم است. صعود به برخی ارتفاعات به یکنواختی جریان کمک می کند. برای نصب مستقل در باد، یک تثبیت کننده دم در امتداد محور چرخش نصب شده است که نقش یک پره هوا را بازی می کند. از هر قطعه پلاستیکی، صفحه آلومینیومی یا سایر مواد در دست ساخته شده است.

تیگرزنو

در زیر دستورالعملی وجود دارد که با آن می توانید "بازیافت" را انجام دهید اسکنر قدیمیبه یک ژنراتور چشمگیر برق.

ما نیاز خواهیم داشت:

اسکنر قدیمی؛
دیودهای یکسو کننده (8 دیود 1N4007 در پروژه استفاده شد).
خازن 1000uF;
لوله پی وی سی؛
قسمت های پلاستیکی(به زیر مراجعه کنید)؛
صفحات آلومینیومی (شما می توانید از هر دیگری استفاده کنید).

علاوه بر لوله فلورسنت و قطعات الکترونیکی، اسکنر دارای یک موتور پله ای است که همان چیزی است که ما به آن نیاز داریم. عکس یک استپر موتور چهار فاز را نشان می دهد.

نکته 3. از نرم افزار توسعه طرحواره رایگان http://qucs.sourceforge.net/ استفاده شد.

تیغه های جمع آوری در جزئیات .

متأسفانه، هیچ نموداری از دستگاه وجود ندارد، اما مونتاژ کردن مشابه از یک عکس چندان دشوار نیست.

پایان! اکنون باید منتظر یک روز باد باشید و دستگاه را امتحان کنید، همانطور که در عکس می بینید - دستگاه ولتاژ پایدار 4.95 ولت تولید می کند. اکنون می توانید MP3 Player یا تلفن خود را به صورت رایگان شارژ کنید!

اینجا. مرد بزرگ گفت. سوال در "بازده افسانه" نیست: انرژی هنوز رایگان است. سیاره از چنین کولیبین ها فقیرتر نخواهد شد. سوال هزینه های نیروی کار و هزینه هر چیزی است که استفاده می شود. سوال بسیار بحث برانگیز است: یک خط عمودی با ابعاد وحشتناک، یا یک خط افقی، اما چرخان. این یک موضوع برای بحث است (یا بهتر است کسی تجربه عملی خود را خاموش کند و آن را به اشتراک بگذارد).
سلام به همه. مال من کمی سخت تر است روشنایی حیاط با چراغ قوه LED (هر کدام 5 عدد 7 عدد ال ای دی). باتری 7.2 ولت 700 میلی آمپر است. طبق طرح دو برابر شدن ولتاژ مونتاژ شده است. :).
باد متوسط است، من نمی دانم چگونه آن را اندازه گیری کنم ... کمی متوقف شد، و ارزش باد را ندارد.
و اینجا سر است. (ضریب را حذف کردید، چسبیدن با آن بسیار روستایی تر است و تفاوت آن حداقل است و صدا ایجاد نمی کند). عمودی من به طور کلی بی صدا است و 1.5 سال بدون باتری (همچنین SD) می درخشد.
mba1 درست است و عمودی بیش از 200 دور در دقیقه بسیار مشکوک است.
به نظر من پره ها برای چنین موتوری بزرگ هستند. اندازه را با قدرت تنظیم کنید، می بینید که یک آسیاب بادی کاملا درست خواهد بود. تنظیمات رو عوض کردی؟
تیغه‌ها را باریک‌تر و کوتاه‌تر کردم، قطر آن حدود 1.1 متر بود، سرعت افزایش یافت و وقتی باد را احساس نکردید می‌چرخد. Phanari قبلا 6 :). این ویدیو است - http://depositfiles.com/files/18bs0ha7b
پارامترها رو دیگه یادم نمیاد با میانگین باد حدودا 8 ولت ma-xs الان خیلی دلم نمیخواد برم اونجا و سرم پر از بقیه است منتظر آهنربای نئودیمیم هستم (24pcs) )، یکی از همین روزها می آیند :)، ژنراتور می سازم :).
اگر به یک موتور پله ای نیاز دارید، نه از اسکنر، بلکه از چاپگر، دو عدد از آنها در گردن ماتریس وجود دارد، حتی در حین تعمیر و نگهداری، با حرکت سریع سر، LED ها شروع به درخشش می کنند. فکر می‌کنم با یک کاردستی جدی شروع نکنید، بلکه با موتورهای اجاق گاز ژیگولی شروع کنید، یا موتور شیشه‌شوی در گاراژ خوابیده است.
موتورهای جمع کننده (به عنوان مثال DP ...، DPM ...) با محدود کننده سرعت گریز از مرکز وجود دارد. شاید ایده هایی وجود داشته باشد که چگونه می توان این را برای مشکل معکوس در ژنراتور تطبیق داد؟ فقط به نظر من درست نیست...
و از ShD3-SHD5 کسی می تواند درهم و برهم باشد؟
یا با موتورهای مدل هواپیما، سایز کوچک، قدرت بالا؟
http://vkontakte.ru/club11998700 - عکس ها و ویدیوهای SD، نئودیمیم، پیوندها وجود دارد ....
تنظیمات موتور چیه؟ ولت در هر سیم پیچ؟ آمپر؟ چند سیم پیچ (پین؟) و چه درجه چرخش؟
مطلوب است که shd را انتخاب کنید - مقاومت سیم پیچ کمتر، ولتاژ عملیاتی بالاتر، سپس یک ضربه مناسب یک گام به شما می دهد :)
اگر در ولتاژ بالاتر مقاومت کمتری وجود داشته باشد، قدرت بیشتر است. بنابراین شما می توانید با توجه به SIZE انتخاب کنید :)
http://www.youtube.com/watch?v=7WgS4kxobI0&feature=channel_video_title
این ویدیوی من است.
چه کسی می داند، هر SD می تواند به عنوان یک ژنراتور استفاده شود؟
استفاده از موتور پله ای قدرتمند به عنوان ژنراتور دشوار است. دلیل آن لحظه بزرگ شروع است.

برای تست، به موتور دیگری برای چرخاندن استپر نیاز دارید. طراحی و نصب موتورها در شکل های زیر نشان داده شده است:

غلتک موتور را گم کردم، خمیر را گذاشتم...

ولت متر را وصل می کنیم و شروع به تست می کنیم، ابتدا ولتاژ را اندازه می گیریم.

برای مقایسه، ولتاژ PSU را روی حدود 6 ولت تنظیم کردیم، در حالی که مصرف موتور 0.2 آمپر است. بیکارموتور 0.09 آمپر خورد

فکر می کنم نیازی به توضیح نیست و همه چیز از عکس زیر مشخص است. ولتاژ 16 ولت بود، سرعت موتورهای چرخان زیاد نیست، فکر می کنم اگر آن را قوی تر بچرخانید، می توانید تمام 20 ولت را فشار دهید ...

ما از طریق پل دیود (و خازن را فراموش نکنید، در غیر این صورت می توانید LED ها را بسوزانید) یک نوار با LED های فوق العاده روشن که قدرت آن 0.5 وات است وصل می کنیم.

ولتاژ را کمی کمتر از 5 ولت قرار می دهیم تا استپر موتور بعد از پل حدود 12 ولت بدهد.

می درخشد! در همان زمان، ولتاژ از 12 ولت به 8 کاهش یافت و موتور کمی آهسته تر شروع به چرخش کرد. جریان اتصال کوتاه بدون نوار LED 0.08A بود - به شما یادآوری می کنم که موتور اسپین آپ با قدرت کامل کار نمی کرد و سیم پیچ دوم موتور پله را فراموش نکنید، فقط نمی توانید آنها را موازی کنید. ، اما من نمی خواستم مدار را جمع آوری کنم.