Kā ar savām rokām uzbūvēt asmeņus vēja ģeneratoram: vējdzirnavu paštaisītu asmeņu piemēri

Pamata konstrukcijas elementi

Neskatoties uz vēja turbīnu un to ražošanas metožu daudzveidību, tās visas sastāv no vieniem un tiem pašiem konstrukcijas elementiem.

vēja ritenis

Asmeņi tiek uzskatīti par vienu no svarīgākajiem vēja turbīnas elementiem. To dizains ietekmē citu ģeneratora sastāvdaļu darbību. Asmeņu izgatavošanai tiek izmantoti dažādi materiāli.

Pirms izgatavošanas jums jāaprēķina asmens garums. Ja ražošanai tiek ņemta caurule, tad tās diametram jābūt vismaz 20 cm ar plānoto asmeņa garumu 1 metrs. Pēc tam cauruli sagriež 4 daļās, izmantojot finierzāģi.No vienas daļas tiek izgatavots šablons, pēc kura tiek sagriezti pārējie asmeņi. Pēc tam tie tiek montēti uz kopējā diska, un visa konstrukcija tiek fiksēta uz ģeneratora vārpstas. Samontētajam vēja ritenim jābūt līdzsvarotam. Balansēšana jāveic no vēja aizsargātā telpā. Ja darbība tiek veikta pareizi, ritenis spontāni negriezīsies. Spontānas asmeņu rotācijas gadījumā tie tiek grauti, līdz visa konstrukcija ir līdzsvarā. Pašās beigās tiek pārbaudīta asmeņu griešanās precizitāte. Tiem jāgriežas vienā plaknē, bez traucējumiem. Pieļaujamā kļūda ir 2 mm.

Mast

Nākamais vēja turbīnas konstrukcijas elements ir masts. Visbiežāk tas ir izgatavots no vecas ūdens caurules, kuras diametrs nedrīkst būt 15 cm, bet garums ir līdz 7 metriem. Ja 30 metru rādiusā no plānotās uzstādīšanas vietas atrodas kādas būves vai ēkas, šajā gadījumā tiek palielināts masta augstums.

Lai visa iekārta darbotos pēc iespējas efektīvāk, lāpstiņu ritenis paceļas virs apkārtējiem šķēršļiem vismaz par 1 metru. Pēc uzstādīšanas masta pamatne un tapas vadu stiprināšanai tiek izlietas ar betonu. Kā pagarinājumu ieteicams izmantot cinkotu kabeli ar diametru 6 mm.

Ģenerators

Vēja turbīnai varat izmantot jebkuru automašīnas ģeneratoru, vēlams ar lielāku jaudu. Viņiem visiem ir identisks dizains, un tie ir jāmaina. Līdzīga automašīnas ģeneratora pārveidošana vējdzirnavām ietver statora vadītāja pārtīšanu, kā arī rotora izgatavošanu, izmantojot neodīma magnētus.Lai tos droši nostiprinātu, ir nepieciešams izurbt caurumus rotora stabos. Magnētu uzstādīšana tiek veikta, mainot polus. Pats rotors ir iesaiņots papīrā, un visi tukšumi, kas veidojas starp magnētiem, ir piepildīti ar epoksīdu.

Magnētu pielīmēšanas procesā jāievēro to polaritāte. Tāpēc rotors ir savienots ar strāvas avotu. Iekļautais rotors rada magnētisko lauku, un katrs magnēts tiek pielīmēts vietā ar to pusi, kuru pievelk.

Lai pievienotu rotoru, varat izmantot jebkuru barošanas avotu ar spriegumu 12 volti un strāvu no 1 līdz 3 ampēriem. Savienojums ir izveidots tā, ka noņemamais gredzens, kas atrodas tuvāk ilkņiem, ir mīnuss, un pozitīvā puse atrodas tuvāk rotora galam. Rotora spraugās vai ilkņos uzstādītie magnēti izraisa ģeneratora pašaizraisīšanos, un tā tiek uzskatīta par to galveno funkciju.

Pašā rotora griešanās sākumā magnēti sāk ierosināt strāvu ģeneratorā, kas arī nonāk spolē, kā rezultātā palielinās ilkņu magnētiskie lauki. Rezultātā ģenerators rada strāvu ar vēl lielāku vērtību. Izrādās sava veida strāvas cirkulācija, kad ģenerators tiek uzbudināts un tālāk tiek darbināts ar savu rotoru, uz kura ir uzstādīti elektromagnētiskie stabi. Jāpārbauda samontētais ģenerators un jāveic iegūto izejas datu mērījumi. Ja iekārta pie 300 apgr./min rada aptuveni 30 voltus, tas tiek uzskatīts par normālu rezultātu.

Kuras vējdzirnavas izvēlēties

Nu, tiem, kas dzīvo tālu no apakšstacijām un VL-0,4kv, ir vērts iegādāties jaudīgākos vējdzirnavu modeļus, ko varat atļauties.Tā kā no jaudas, kas norādīta attēlos, jūs saņemsiet ne vairāk kā 15%.

Cita patērētāju kategorija, gluži pelnīti, izdara izvēli nevis par labu Ķīnas rūpnīcas modeļiem, bet, gluži pretēji, dod priekšroku pašmācītiem meistaru paštaisītām vējdzirnavām. Tam ir arī savas priekšrocības.

Lielākoties šādu ierīču izgudrotāji ir kompetenti un atbildīgi puiši. Un gandrīz 100% gadījumu viņi bez problēmām var atgriezt instalāciju, ja kaut kas nogāja greizi, vai tas ir jālabo. Tas noteikti nebūs problēma.

Rūpnieciskajās Ķīnas vējdzirnavās izskats noteikti ir skaistāks. Un, ja tomēr nolemjat to iegādāties, nekavējoties pēc pārbaudes ar elektrisko urbi veiciet profilaktisko apkopi un nomainiet Ķīnas metāllūžņus pret augstas kvalitātes eļļotiem gultņiem.

Ja jūsu tuvumā ir lielas putnu ligzdas, nav par ļaunu iegādāties papildu asmeņu komplektu.

Cāļi dažreiz ietilpst vērpšanas "mini dzirnavu" izplatīšanā. Plastmasas asmeņi saplīst un metāla lokās.

Un es vēlētos beigt ar gudrību no tiem lietotājiem, kuri neuzklausīja visus argumentus un saskārās ar visām iepriekš aprakstītajām problēmām. Atcerieties, ka visdārgākā vējrādītājs mājām ir vēja turbīna!

Materiālu izvēle

Vēja ierīces asmeņi var būt izgatavoti no jebkura vairāk vai mazāk piemērota materiāla, piemēram:

No PVC caurules

Iespējams, visvieglāk ir izgatavot asmeņus no šī materiāla. PVC caurules var atrast katrā datortehnikas veikalā. Caurules jāizvēlas tās, kas paredzētas kanalizācijai ar spiedienu vai gāzes vadu. Pretējā gadījumā gaisa plūsma stiprā vējā var izkropļot lāpstiņas un sabojāt tās pret ģeneratora mastu.

Vēja turbīnas lāpstiņas ir pakļautas lielai slodzei no centrbēdzes spēka, un, jo garākas ir lāpstiņas, jo lielāka slodze.

Mājas vēja ģeneratora divu lāpstiņu riteņa asmeņa mala griežas ar ātrumu simtiem metru sekundē, tāds ir lodes ātrums, kas izlido no pistoles. Šis ātrums var izraisīt PVC cauruļu plīsumu. Tas ir īpaši bīstami, jo lidojoši cauruļu fragmenti var nogalināt vai nopietni ievainot cilvēkus.

Jūs varat izkļūt no situācijas, maksimāli saīsinot asmeņus un palielinot to skaitu. Vairāku lāpstiņu vēja ritenis ir vieglāk līdzsvarojams un mazāk trokšņains

Ne maza nozīme ir cauruļu sienu biezumam. Piemēram, vēja ratam ar sešiem asmeņiem, kas izgatavoti no PVC caurules, divu metru diametrā, to biezums nedrīkst būt mazāks par 4 milimetriem. Lai aprēķinātu mājas amatnieka asmeņu dizainu, varat izmantot gatavas tabulas un veidnes

Lai aprēķinātu mājas amatnieka asmeņu dizainu, varat izmantot gatavas tabulas un veidnes.

Veidnei jābūt izgatavotai no papīra, piestiprināta pie caurules un apvilkta. Tas jādara tik reižu, cik vēja ģeneratoram ir lāpstiņas. Izmantojot finierzāģi, caurule ir jāsagriež atbilstoši atzīmēm - asmeņi ir gandrīz gatavi. Cauruļu malas ir pulētas, stūri un gali noapaļoti, lai vējdzirnavas izskatās jauki un rada mazāku troksni.

No tērauda jāizgatavo disks ar sešām svītrām, kas pildīs konstrukcijas lomu, kas apvieno lāpstiņas un nostiprina riteni pie turbīnas.

Savienojošās konstrukcijas izmēriem un formai jāatbilst ģeneratora tipam un līdzstrāvai, kas tiks izmantota vēja parkā.Tērauds jāizvēlas tik biezs, lai tas nedeformētos vēja pūšot.

alumīnija

Salīdzinot ar PVC caurulēm, alumīnija caurules ir izturīgākas gan pret lieci, gan plīsumu. To trūkums ir lielais svars, kas prasa pasākumus, lai nodrošinātu visas konstrukcijas stabilitāti kopumā. Turklāt jums vajadzētu rūpīgi līdzsvarot riteni.

Apsveriet alumīnija asmeņu izpildes iezīmes sešu lāpstiņu vēja ritenim.

Saskaņā ar veidni ir jāizveido saplākšņa raksts. Jau saskaņā ar veidni no alumīnija loksnes izgrieziet asmeņu sagataves sešu gabalu apjomā. Topošais asmens ir velmēts teknē 10 milimetru dziļumā, savukārt ritināšanas asij ir jāveido 10 grādu leņķis ar sagataves garenisko asi. Šīs manipulācijas piešķirs asmeņiem pieņemamus aerodinamiskos parametrus. Asmens iekšpusei ir piestiprināta vītņota uzmava.

Vēja rata ar alumīnija lāpstiņām savienojuma mehānismā, atšķirībā no riteņa ar asmeņiem, kas izgatavoti no PVC caurulēm, uz diska nav sloksnes, bet tapas, kas ir tērauda stieņa gabali ar vītni, kas piemērota bukses vītnei.

stikla šķiedra

Asmeņi, kas izgatavoti no stikla šķiedrai raksturīgajām stikla šķiedras, ir visnevainojamākie, ņemot vērā to aerodinamiskos parametrus, izturību un svaru. Šos asmeņus ir visgrūtāk uzbūvēt, jo ir jāprot apstrādāt koksni un stiklšķiedru.

Mēs apsvērsim stikla šķiedras asmeņu ieviešanu ritenim ar divu metru diametru.

Koka matricas ieviešanai ir jāizmanto visskrupulozākā pieeja.Tas ir apstrādāts no stieņiem saskaņā ar gatavo veidni un kalpo kā asmens modelis. Pabeidzot darbu pie matricas, varat sākt izgatavot asmeņus, kas sastāvēs no divām daļām.

Pirmkārt, matrica jāapstrādā ar vasku, viena no tās malām jāpārklāj ar epoksīda sveķiem un uz tās jāizklāj stikla šķiedra. Atkal uzklājiet uz tā epoksīda sveķus un atkal stikla šķiedras slāni. Slāņu skaits var būt trīs vai četri.

Pēc tam iegūtā dvesma jāuztur tieši uz matricas apmēram dienu, līdz tā pilnībā izžūst. Tātad viena asmens daļa ir gatava. Matricas otrā pusē tiek veikta tā pati darbību secība.

Asmeņu gatavās daļas jāsavieno ar epoksīdu. Iekšpusē var ielikt koka korķi, salabot ar līmi, tas piefiksēs asmeņus pie riteņa rumbas. Spraudnī jāievieto vītņota bukse. Savienojošais mezgls kļūs par centrmezglu tāpat kā iepriekšējos piemēros.

Statoru ražošana

Kā redzat fotoattēlā, spoles ir veidotas kā iegarena ūdens pile. Tas tiek darīts tā, lai magnētu kustības virziens būtu perpendikulārs spoles garajām sānu daļām (šajā vietā tiek inducēts maksimālais EML).

Ja tiek izmantoti apaļi magnēti, spoles iekšējam diametram ir aptuveni jāatbilst magnēta diametram. Ja izmanto kvadrātveida magnētus, spoles tinumiem jābūt konfigurētiem tā, lai magnēti pārklātu tinumu taisnos garumus. Garāku magnētu uzstādīšanai nav lielas jēgas, jo maksimālās EML vērtības rodas tikai tajās vadītāja daļās, kas atrodas perpendikulāri magnētiskā lauka virzienam.

Statora ražošana sākas ar spoļu tinumu.Spoles ir visvieglāk uztīt pēc iepriekš sagatavotas veidnes. Veidnes ir ļoti dažādas: no maziem rokas instrumentiem līdz miniatūrām mājās gatavotām mašīnām.

Katras atsevišķās fāzes spoles ir savienotas viena ar otru virknē: pirmās spoles gals ir savienots ar ceturtās, ceturtās beigas līdz septītās sākumam utt.

Atgādiniet, ka, savienojot fāzes saskaņā ar “zvaigžņu” shēmu, ierīces tinumu (fāžu) gali tiek savienoti vienā kopējā mezglā, kas būs ģeneratora neitrāls. Šajā gadījumā trīs brīvie vadi (katras fāzes sākums) ir savienoti ar trīsfāzu diodes tiltu.

Kad visas spoles ir saliktas vienā ķēdē, varat sagatavot veidni statora ieliešanai. Pēc tam visu elektrisko daļu iegremdējam veidnē un piepildām ar epoksīdu.

Aleksejs2011

Tālāk es ievietoju gatavā statora fotoattēlu. Pildīts ar parasto epoksīdu. Virsū un apakšā uzliku stiklšķiedru. Statora ārējais diametrs ir 280 mm, iekšējais caurums ir 70 mm.

Kā pats izgatavot vertikālā tipa vēja ģeneratoru

Vēja ģeneratora pašražošana ir pilnīgi iespējama, lai gan ne tik vienkārša, kā varētu šķist no pirmā acu uzmetiena. Jums būs vai nu jāsamontē viss aprīkojuma komplekts, kas ir ļoti sarežģīti, vai arī jāiegādājas daži tā elementi, kas ir diezgan dārgi. Komplektā var būt:

• vēja ģenerators
• invertors
• kontrolieris
• baterijas paka
• vadi, kabeļi, piederumi

Labākais variants būtu daļēja gatavā aprīkojuma iegāde, daļēja DIY ražošana. Fakts ir tāds, ka mezglu un elementu cenas ir ļoti augstas, un tās nav pieejamas visiem.Turklāt lielais vienreizējais ieguldījums liek aizdomāties, vai šos līdzekļus varētu tērēt efektīvāk.

Sistēma darbojas šādi:

• vējdzirnavas griežas un nodod griezes momentu uz ģeneratoru
• tiek ģenerēta elektriskā strāva, kas uzlādē akumulatoru
• akumulators ir savienots ar invertoru, kas pārveido līdzstrāvu par 220 V 50 Hz maiņstrāvu.

Montāža parasti sākas ar ģeneratoru. Veiksmīgākais variants ir montēt 3 fāžu konstrukciju uz neodīma magnētiem, kas ļauj ģenerēt atbilstošu strāvu.

Rotējošās daļas ir izgatavotas, pamatojoties uz vienu no vispieejamākajām sistēmām atjaunošanai ar savām rokām. Asmeņi ir izgatavoti no cauruļu sekcijām, uz pusēm pārzāģētām metāla mucām vai noteiktā veidā izliektas lokšņu metāla.

Masts ir metināts uz zemes un uzstādīts vertikālā stāvoklī jau pabeigts. Pēc izvēles tas ir izgatavots no koka uzreiz ģeneratora uzstādīšanas vietā. Lai uzstādīšana būtu stabila un uzticama, balstiem jāizveido pamats un masts jānostiprina ar enkuriem. Lielā augstumā tas papildus jānostiprina ar strijām.

Visām sistēmas sastāvdaļām un daļām ir nepieciešama pielāgošana viena otrai jaudas, veiktspējas iestatījumu ziņā. Nav iespējams iepriekš pateikt, cik efektīva būs vēja turbīna, jo pārāk daudz nezināmu parametru neļaus mums aprēķināt sistēmas raksturlielumus. Tajā pašā laikā, ja jūs sākotnēji novietojat sistēmu zem noteiktas jaudas, tad izvadei vienmēr ir diezgan tuvas vērtības. Galvenā prasība ir mezglu izgatavošanas izturība un precizitāte, lai ģeneratora darbība būtu pietiekami stabila un uzticama.

DIY vertikālais vēja ģenerators

Lietoti materiāli un aprīkojums

Turbīnas izmērus var izvēlēties patvaļīgi – jo lielāks, jo jaudīgāks. Piemērā izstrādājuma diametrs ir 60 cm.

Lai izveidotu vertikālu turbīnu, jums būs nepieciešams:

1. Caurules Ø 60 cm (vēlams nerūsējošais tērauds - cinkots, duralumīnijs utt.).
2. Izturīga plastmasa (divi diski ar diametru 60 cm).
3. Stūri asmeņu stiprināšanai (katram 6 gab.) - 36 gab.
4. Pamatnei - auto rumba.
5. Uzgriežņi, paplāksnes skrūves stiprināšanai.

Aprīkojums un instrumenti:

1. Finierzāģis.
2. bulgāru valoda.
3. Urbt.
4. Skrūvgriezis.
5. Atslēgas.
6. Cimdi, maska.

Lai līdzsvarotu asmeņus, var izmantot nelielu metāla plāksnīti, magnētus un ar nelielu nelīdzsvarotību var vienkārši izurbt caurumus.

Vēja ģeneratora ierīces rasējums

Vertikālo vējdzirnavu izgatavošana

1. Metāla caurule tiek sagriezta gareniski, lai iegūtu 6 vienādus asmeņus.
2. No plastmasas izgriezti divi vienādi apļi (diametrs 60 cm). Tas būs augšējais un apakšējais turbīnas atbalsts.
3. Lai konstrukciju nedaudz atvieglotu, augšējā balsta centrā var izgriezt apli Ø 30 cm.
4. Atkarībā no tā, cik caurumu ir uz automašīnas rumbas, uz tiem ir atzīmēti tieši tādi paši caurumi uzstādīšanai apakšējā plastmasas balstā. Urbts ar urbi.
5. Saskaņā ar veidni jums ir jāatzīmē asmeņu atrašanās vieta (divi trīsstūri, kas veido zvaigzni). Ir iezīmētas stūru stiprinājuma vietas. Uz diviem balstiem tam vajadzētu izrādīties identiskam.
6. Asmeņus labāk griezt nevis pa vienam, bet visus uzreiz (tiek izmantota dzirnaviņas).
7. Uz asmeņiem jāatzīmē arī stūru piestiprināšanas vietas. Pēc tam urbiet caurumus.
8. Ar stūru palīdzību asmeņi tiek piestiprināti pie pamatnes apļiem ar skrūvēm un uzgriežņiem caur paplāksnēm.

Jo garāki asmeņi, jo jaudīgāks būs agregāts, bet grūtāk to līdzsvarot, stiprā vējā konstrukcija “atbrīvosies”.

DIY ģenerators

Vējdzirnavām ir jāizvēlas pašiniciatīvas ģenerators ar pastāvīgajiem magnētiem (tie tika izmantoti traktoros T-4, MTZ, T-16, T-25).

Ja ievietojat parasto automašīnas ģeneratoru, to sprieguma tinumu darbina akumulators, tas ir: nav sprieguma - nav ierosmes.

Tas nozīmē, ka, uzstādot autoģeneratoru + akumulatoru, un ilgstoši pūš vājš vējš, akumulators vienkārši izlādēsies un, kad atkal parādīsies vējš, sistēma nedarbosies.

Vai ar savām rokām izveidojiet vēja ģeneratoru uz neodīma magnētiem. Šāda iekārta izdosies ar vāju vēju 1,5 kW, maksimums, ar stipru vēju 3,5 kW. Soļu instrukcija:

Tiek izgatavotas divas metāla pankūkas, 50 cm diametrā.

Pa perimetru ar superlīmi tiem ir piestiprināti 12 neodīma magnēti uz katra (apmēram 50 x 25 x 1,2 mm). Magnēti pārmaiņus: "ziemeļi" - "dienvidi".

Pankūkas liek viena otrai pretī, arī stabi ir orientēti uz "ziemeļiem" - "dienvidiem".

Starp tiem ir paštaisīts stators. Tie ir 9 vara stieples spoles ar šķērsgriezumu 3 mm. 70 apgriezieni katrs. Savstarpēji tie ir savienoti saskaņā ar "zvaigžņu" shēmu un piepildīti ar polimēru sveķiem. Spoles tiek uztītas vienā virzienā. Ērtības labad ir jāatzīmē tinuma sākums un beigas (piemēram, ar dažādu krāsu elektrisko lenti).

Pašdarināts vējdzirnavu ģenerators no neodīma magnētiem

Statora biezums ir aptuveni 15 - 20 mm. Tā ražošanā ir jāparedz tinumu izvadi no spolēm caur skrūvēm ar uzgriežņiem.Viņi darbinās ģeneratoru.

Attālums starp statoru un rotoru ir 2 mm.

Darba būtība ir tāda, ka magnētu ziemeļi un dienvidi ir apgriezti, kā rezultātā elektriskā strāva "izplūst" caur spoli.

Rotora magnēti tiks ļoti spēcīgi piesaistīti. Lai detaļas savienotu vienmērīgi, tajās jāizurbj caurumi un jāizgriež vītnes tapām. Rotori tiek nekavējoties izlīdzināti viens ar otru un pakāpeniski ar taustiņu palīdzību augšējais nolaižas uz apakšējo. Galu galā pagaidu matadatas tiek noņemtas.

Šo ģeneratoru var izmantot gan vertikālos, gan horizontālos modeļos.

Montāžas process

• Uz masta ir uzstādīts kronšteins statora uzstādīšanai (tas var būt trīs vai seši asmeņi).
• Virs tā ar uzgriežņiem ir piestiprināta rumba.
• Rumbā ir 4 radzes. Viņi ieslēdz ģeneratoru.
• Ģeneratora stators ir savienots ar kronšteinu, kas piestiprināts pie masta.
• Pie otrās rotora plāksnes ir piestiprināta lāpstiņu turbīna.
• No statora vadi ar spailēm ir savienoti ar sprieguma regulatoru.

Galvenās īpašības

Vēja ģeneratora veiktspēja ir atkarīga no tam uzstādīto lāpstiņu skaita un izmēra, kas skaidri redzams no formulas:

N=pSV3/2, kur

N ir gaisa plūsmas jauda, ​​kas nosaka ierīces jaudu;

р – gaisa blīvums;

S ir vēja ģeneratora noslaucītais laukums;

V ir vēja ātrums.

Šī tipa tehnisko ierīču šī elementa galvenās īpašības ir:

Ģeometriskie izmēri.

Saskaņā ar diagrammu zemāk:

R ir rādiuss, kas nosaka ierīces slaucamo laukumu;

b - platums, nosaka konkrēta modeļa ātrumu;

c - biezums, atkarīgs no materiāla, no kura tas izgatavots, un dizaina iezīmēm;

φ - uzstādīšanas leņķis nosaka asmens griešanās plaknes atrašanās vietu attiecībā pret tās asi;

r ir sekcijas rādiuss vai iekšējais rotācijas rādiuss.

• Mehāniskā izturība - nosaka elementa spēju izturēt tam pieliktās slodzes un ir atkarīga no ražošanā izmantotā materiāla un tā konstrukcijas.
• Aerodinamiskā efektivitāte - nosaka spēju pārvērst vēja enerģijas translācijas kustību vēja ģeneratora vārpstas rotācijas kustībā.
• Aeroakustiskie parametri - raksturo vēja turbīnas darbības laikā radītā trokšņa līmeni.

PVC cauruļu asmeņi

Tikpat svarīga ir materiāla izvēle vēja turbīnu lāpstiņu ražošanai. Vienkāršākais veids, kā izgatavot vēja turbīnu lāpstiņas, ir no plastmasas caurules. PVC caurules, kuras var iegādāties jebkurā datortehnikas veikalā, iespējams, ir vispiemērotākais materiāls. Nepieciešams izmantot caurules ar nepieciešamo sieniņu biezumu (paredzētas notekūdeņu vai spiediena gāzes vadiem), pretējā gadījumā ienākošā gaisa plūsma ar pietiekami stipru vēju var saliekt lāpstiņas, kas novedīs pie to iznīcināšanas pret ģeneratora mastu.

pvc caurules ar marķējumu griešanai

Jāatceras, ka vēja ģeneratora lāpstiņa piedzīvo ievērojamas slodzes no centrbēdzes spēka, jo lielāka, jo garāka ir lāpstiņa. Sadzīves vēja ģeneratora divu lāpstiņu riteņa lāpstiņas gala daļas kustības ātrums ir simtiem metru sekundē, kas ir salīdzināms ar pistoles lodes ātrumu (rūpnieciskā vēja ģeneratora lāpstiņas gals ritenis var sasniegt virsskaņas ātrumu).

PVC asmens var neizturēt stiepes slodzi pie tik liela ātruma, un šrapneļa lauskas, kas lido ar lodes ātrumu, rada reālus draudus cilvēka dzīvībai un veselībai. Secinājums ir acīmredzams - mēs samazinām asmens garumu, palielinot asmeņu skaitu. Turklāt vēja ritenis ar lielu asmeņu skaitu ir daudz vieglāk balansējams un rada mazāku troksni.

Apsveriet lāpstiņu izgatavošanu sešu lāpstiņu vēja ritenim ar diametru 2 m no PVC caurules. Lai nodrošinātu nepieciešamo stiepes un lieces izturību, caurules sieniņu biezumam jābūt vismaz 4 mm. Vēja turbīnas riteņa lāpstiņu profila aprēķināšana ir sarežģīts un laikietilpīgs process, kas prasa ļoti specializētas zināšanas, tāpēc amatieru meistaram racionālāk būtu izmantot jau gatavu šablonu.

Asmens veidne izgatavota no PVC caurules ar diametru 160 mm

Veidne ir jāizgriež no papīra, jāpiestiprina pie caurules sienas un jāapvelk ar marķieri. Atkārtojiet procedūru vēl piecas reizes - no vienas caurules jāiegūst seši asmeņi. Mēs nogriežam cauruli pa līnijām, kas iegūtas ar elektrisko finierzāģi un iegūstam sešus gandrīz gatavus asmeņus. Atliek tikai noslīpēt griezumus un noapaļot stūrus un malas. Tas vēja ratam piešķirs glītu izskatu un samazinās darbības troksni.

Lai savienotu lāpstiņas savā starpā un piestiprinātu riteni pie turbīnas, ir jāizgatavo savienojuma mezgls, kas ir no tērauda izgriezts disks ar sešām vienlaicīgi sametinātām vai izgrieztām tērauda sloksnēm. Savienojuma mezgla konkrētie izmēri un konfigurācija ir atkarīgi no ģeneratora vai līdzstrāvas motora, kas kalpos kā mini vēja parka sirds.Mēs tikai norādām, ka tēraudam, no kura tiek izgatavots savienojošais mezgls, jābūt pietiekami biezam, lai ritenis vēja spiediena ietekmē nelocītu.

Ar savām rokām izgatavojam vējdzirnavas

1. Vēja turbīnu lāpstiņas

Vēja ritenis ir nozīmīgākais ierīces konstrukcijas elements. Tas pārvērš vēja spēku mehāniskajā enerģijā. Tādējādi visu pārējo elementu izvēle ir atkarīga no tā struktūras.

Visizplatītākie un efektīvākie lāpstiņu veidi ir buras un lāpstiņas. Lai izgatavotu pirmo variantu, uz ass ir jānostiprina materiāla loksne, novietojot to leņķī pret vēja plūsmu. Tomēr rotācijas kustību laikā šādam asmenim būs ievērojama aerodinamiskā pretestība. Turklāt tas palielināsies, palielinoties uzbrukuma leņķim, kas samazina to darbības efektivitāti.

Otrā tipa asmeņi strādā ar lielāku produktivitāti – spārnotie. To aprisēs tie atgādina lidmašīnas spārnu, un berzes spēka izmaksas ir samazinātas līdz minimumam. Šāda veida vēja turbīnām ir augsts vēja enerģijas izmantošanas līmenis ar zemām materiālu izmaksām.

Asmeņus var izgatavot no plastmasas vai plastmasas caurules, jo tas būs produktīvāks nekā koks. Visefektīvākā ir vēja riteņa konstrukcija ar divu metru diametru un sešiem asmeņiem.

2. Vēja turbīnas ģenerators

Vispieņemamākais vēja ģenerēšanas iekārtu variants ir konvertējošs asinhronais ģenerēšanas mehānisms ar maiņstrāvu.Tās galvenās priekšrocības ir zemās izmaksas, modeļu iegādes vienkāršība un izplatīšanas plašums, atkārtotas aprīkošanas iespēja un lieliska darbība zemā ātrumā.

To var pārveidot par pastāvīgo magnētu ģeneratoru. Pētījumi ir parādījuši, ka šādu ierīci var darbināt ar mazu ātrumu, taču tā ātri zaudē efektivitāti pie augstajām vērtībām.

3. Vēja turbīnas stiprinājums

Lai piestiprinātu lāpstiņas pie ģeneratora korpusa, ir jāizmanto vēja turbīnas galva, kas ir tērauda disks ar biezumu līdz 10 mm. Tam ir piemetinātas sešas metāla sloksnes ar caurumiem asmeņu piestiprināšanai pie tām. Pats disks ir piestiprināts pie ģenerēšanas mehānisma, izmantojot skrūves ar bloķēšanas uzgriežņiem.

Tā kā ģenerējošā ierīce spēj izturēt maksimālās slodzes, tostarp no žiroskopiskiem spēkiem, tai jābūt stingri nostiprinātai. Ierīcē ģenerators ir uzstādīts vienā pusē, šim nolūkam vārpsta ir jāpievieno korpusam, kas izskatās kā tērauda elements ar vītņotiem caurumiem pieskrūvēšanai uz tāda paša diametra ģeneratora ass.

Vēja ģenerēšanas iekārtu atbalsta karkasa izgatavošanai, uz kura tiks novietoti visi pārējie elementi, nepieciešams izmantot metāla plāksni ar biezumu līdz 10 mm vai tādu pašu izmēru sijas gabalu.

4. Vēja turbīnas šarnīrsavienojums

Rotācijas mehānisms nodrošina vējdzirnavu rotācijas kustības ap vertikālo asi. Tādējādi tas ļauj pagriezt ierīci vēja virzienā.Tās ražošanai labāk ir izmantot rullīšu gultņus, kas efektīvāk uztver aksiālās slodzes.

5. Strāvas uztvērējs

Pantogrāfs darbojas, lai samazinātu vadu, kas nāk no vējdzirnavu ģeneratora, savīšanas un pārrāvuma iespējamību. Tā dizainā ir uzmava, kas izgatavota no izolācijas materiāla, kontakti un otas. Lai izveidotu aizsardzību pret laikapstākļiem, strāvas uztvērēja kontaktmezgliem jābūt aizvērtiem.

Vēja turbīnas darbības princips

Vēja ģenerators jeb vēja elektrostacija (WPP) ir ierīce, ko izmanto, lai vēja plūsmas kinētisko enerģiju pārvērstu mehāniskajā enerģijā. Iegūtā mehāniskā enerģija rotē rotoru un tiek pārveidota mums vajadzīgajā elektriskā formā.

Kinētisko vējdzirnavu darbības princips un ierīce ir detalizēti aprakstīta rakstā, kuru mēs iesakām izlasīt.

WUE struktūra ietver:

• lāpstiņas, kas veido dzenskrūvi,
• rotējošs turbīnas rotors
• ģeneratora ass un pats ģenerators,
• invertors, kas pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā, ko izmanto akumulatoru uzlādēšanai,
• akumulators.

Vēja turbīnu būtība ir vienkārša. Rotora rotācijas laikā tiek ģenerēta trīsfāzu maiņstrāva, kas pēc tam iet caur kontrolieri un uzlādē līdzstrāvas akumulatoru. Pēc tam invertors pārveido strāvu tā, lai to varētu patērēt, barojot apgaismojumu, radio, televizoru, mikroviļņu krāsni utt.

Detalizēts vēja ģeneratora izvietojums ar horizontālu rotācijas asi ļauj labi iedomāties, kādi elementi veicina kinētiskās enerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā un pēc tam elektroenerģijā.

Kopumā jebkura veida un konstrukcijas vēja ģeneratora darbības princips ir šāds: rotācijas procesā uz asmeņiem iedarbojas trīs spēka veidi: bremzēšana, impulss un pacelšana.

Šī vēja turbīnas darbības shēma ļauj saprast, kas notiek ar vēja ģeneratora darbā saražoto elektrību: daļa tiek uzkrāta, bet otra tiek patērēta.

Pēdējie divi spēki pārvar bremzēšanas spēku un iedarbina spararatu. Ģeneratora stacionārajā daļā rotors veido magnētisko lauku, lai elektriskā strāva iet caur vadiem.

Vēja ģeneratora asmeņu ražošanas iezīmes ar savām rokām no dažādiem materiāliem

Lāpstiņas forma un vēja turbīnas efektivitāte lielā mērā nosaka izmantotos materiālus. Starp visizplatītākajiem:

PVC caurules

Tiek piedāvāts pārdošanai plašā klāstā, kas ļauj izvēlēties labāko variantu, ņemot vērā nākotnes dizaina izmērus. Priekšroka jādod produktiem, kas paredzēti gāzes vadam vai kanalizācijai – to blīvums ļaus viegli izturēt pat spēcīgas vēja brāzmas. Bet ir vērts uzskatīt, ka centrbēdzes spēks palielina slodzi uz asmeņiem proporcionāli to garuma pieaugumam. Vēja turbīnas malas griežas ar ātrumu vairāki simti metru sekundē. Un nejaušs caurules plīsums var radīt traumas tuvumā esošajiem cilvēkiem.

Problēmas risinājums var būt struktūras garuma samazināšana, vienlaikus palielinot to skaitu. Šis dizains darbojas ar mazāku troksni un pārliecinoši griežas pat vieglā vējā. Izvēloties materiālu, ir jāņem vērā caurules biezums, no kura atkarīgs asmeņa blīvums.Vēja turbīnu lāpstiņu zīmēšana ar savām rokām tiek veikta, izmantojot īpašas tabulas, kas izstrādātas, pamatojoties uz praktisko pieredzi. Tie palīdzēs ērti noteikt vēlamos materiāla parametrus atkarībā no vēlamā detaļu skaita un to garuma.

PVC caurules asmeņu apstrāde un veidošana prasīs minimālu laiku. Saskaņā ar marķējumu tiek izgriezti vajadzīgā garuma segmenti, pēc tam tos sagriež un nedaudz atver. Malu slīpēšana piešķir izstrādājumam estētiskāku un glītāku izskatu, kā arī palīdz samazināt trokšņa līmeni. Gatavās konstrukcijas daļas ir uzstādītas uz tērauda pamatnes, kuras biezums tiek aprēķināts, ņemot vērā turpmāko vēja slodzi.

Alumīnijs

Galvenā alumīnija priekšrocība, atšķirībā no citiem vēja turbīnu lāpstiņu materiāliem, ir palielināta izturība un izturība pret liecēm un plīsumiem. Bet palielinātais metāla svars, salīdzinot ar plastmasu, liek veikt īpašus pasākumus, lai nostiprinātu konstrukciju un rūpīgi līdzsvarotu riteni.

Asmeņi tiek izgatavoti šādā secībā. Vispirms no saplākšņa loksnes tiek izgriezts raksts, pēc kura tiek izgrieztas konstrukcijas sagataves. Formēšana 10 mm dziļā teknē nodrošina izstrādājumiem spārnotu formu ar izcilām aerodinamiskajām īpašībām. Katram asmenim ir piestiprināta vītņota uzmava, ar kuras palīdzību visas detaļas tiek saliktas vienotā konstrukcijā.

Stikla šķiedra

Pēc ekspertu domām, šis materiāls ir optimāla īpašību kombinācija vēja turbīnu lāpstiņu izgatavošanai pats. Materiāla galvenās priekšrocības ir viegls svars, augsta izturība un lieliska aerodinamika. Bet tā apstrāde mājās ir nedaudz sarežģīta. Pirmkārt, no koka tiek izstrādāta un izgriezta matrica.Uz vienas no virsmām tiek uzklāts epoksīda sveķu slānis un virsū uzklāts piemērota izmēra stikla šķiedras gabals. Pēc tam atkal izklāj sveķu un stiklšķiedras slāni un šo secību atkārto trīs vai četras reizes. Iegūto sagatavi žāvē dienas laikā. Šādā veidā ir izgatavota tikai puse no daļas.

Aprakstītā procedūra jāatkārto tik reižu, cik lāpstiņas plānots uzstādīt uz vēja ģeneratora. Gatavos elementus savieno ar epoksīda sveķiem un iekšpusē ievieto koka korķi ar vītņotu buksi un pielīmē montāžai uz konstrukcijas metāla pamatnes.

Ķīniešu elektroniskā alternatīva

Vēja turbīnas kontrollera izgatavošana ar savām rokām ir prestižs bizness. Bet, ņemot vērā elektronisko tehnoloģiju attīstības ātrumu, pašmontāžas nozīme bieži zaudē savu nozīmi. Turklāt lielākā daļa piedāvāto shēmu jau ir novecojušas.

Iznāk lētāk iegādāties gatavu produktu, kas izgatavots profesionāli, ar kvalitatīvu uzstādīšanu, uz modernām elektroniskām sastāvdaļām. Piemēram, vietnē Aliexpress varat iegādāties piemērotu ierīci par saprātīgu cenu.

Tā, piemēram, starp Ķīnas portāla piedāvājumiem ir 600 vatu vējdzirnavu modelis. Ierīce 1070 rubļu vērtībā. piemērots 12/24 voltu akumulatoriem, darba strāva līdz 30 A.

Diezgan pieklājīgs, paredzēts 600 vatu vēja ģeneratoram, Ķīnā ražots uzlādes kontrolieris. Šādu ierīci var pasūtīt no Ķīnas un saņemt pa pastu aptuveni pusotra mēneša laikā.

Augstas kvalitātes jebkuriem laikapstākļiem paredzētais kontrollera korpuss ar izmēriem 100x90 mm ir aprīkots ar jaudīgu dzesēšanas radiatoru. Korpusa dizains atbilst aizsardzības klasei IP67.Ārējās temperatūras diapazons ir no -35 līdz + 75ºС. Uz korpusa tiek parādīta gaismas indikācija par vēja ģeneratora stāvokļa režīmiem.

Jautājums, kāds ir iemesls tērēt laiku un pūles vienkāršas konstrukcijas montāžai ar savām rokām, ja ir reāla iespēja iegādāties ko līdzīgu un tehniski nopietnu?

Nu, ja ar šo modeli nepietiek, ķīniešiem ir ļoti “foršas” iespējas. Tātad starp jaunpienācējiem tika atzīmēts modelis ar 2 kW jaudu 96 voltu darba spriegumam.

Ķīniešu produkts no jauno preču saraksta. Nodrošina akumulatora uzlādes kontroli, strādājot tandēmā ar 2 kW vēja ģeneratoru. Pieņem ieejas spriegumu līdz 96 voltiem

Tiesa, šī kontrollera izmaksas jau ir piecas reizes dārgākas nekā iepriekšējā izstrāde. Bet atkal, ja salīdzina izmaksas, kas saistītas ar kaut ko līdzīgu ražošanu ar savām rokām, pirkums izskatās pēc racionāla lēmuma.

Vienīgais, kas mulsina Ķīnas izstrādājumos, ir tas, ka tie mēdz pēkšņi pārstāt darboties visnepiemērotākajos gadījumos. Tāpēc nereti par iegādāto ierīci nākas vest pie prāta – dabiski, ar savām rokām. Bet tas ir daudz vienkāršāk un vienkāršāk nekā no jauna izgatavot vēja turbīnas uzlādes kontrolieri, ko dari pats.

Mājas izstrādājumu cienītājiem mūsu vietnē ir virkne rakstu, kas veltīti vēja turbīnu ražošanai:

1. Pašdarināts vēja ģenerators no automašīnas ģeneratora: vējdzirnavu montāžas tehnoloģija un kļūdu analīze
2. Kā ar savām rokām uzbūvēt asmeņus vēja ģeneratoram: vējdzirnavu paštaisītu asmeņu piemēri
3. Vēja ģenerators, ko dari pats no veļas mašīnas: instrukcijas vējdzirnavu montāžai
4. Kā aprēķināt vēja turbīnu: formulas + praktisks aprēķina piemērs