دعونا نصنع مولد الرياح بأيدينا. مولد الرياح من مولد جرار مزود بمروحة أحادية الشفرة، يقوم مولد الجرار بإعادة لف الجزء الثابت إلى طاحونة هوائية


تم تصنيع مولد الرياح هذا على أساس مولد G-700 من الجرار. تتميز مروحة المولد بتصميم ثنائي الشفرات، مما يسمح لها بتطوير سرعات عالية حتى في ظل الرياح القوية. متوسط ​​الطاقة التي ينتجها المولد هو 150 واط، والتي يتم تحقيقها بالفعل مع رياح تبلغ سرعتها 6 م/ث. يناقش المقال النقاط الرئيسية للتحديث و ميزات التصميممولد الرياح لهذا النموذج.

المواد والأجزاء اللازمة لبناء طاحونة هوائية من هذا النوع:
1) مولد الجرار G-700
2) سلك سماكة 0.8 ملم حوالي 200 متر.
3) الأنابيب الشخصية
4) أنبوب دورالومين 110 ملم
5) مسامير M10

دعونا نلقي نظرة فاحصة على تصميم طاحونة الهواء ومكوناتها الرئيسية.


الجزء الرئيسي من طاحونة الهواء هو المولد، والذي تم تحويله في هذه الحالة من مولد جرار قياسي G-700. يتميز مولد الجرار G-700 بالخصائص التالية: الجهد المقننيساوي 14 فولت، التصنيف الحالي 50 أمبير، يزن المولد 5.4 كجم بدون بكرة، وله أيضًا عمر خدمة يصل إلى 10000 ساعة.

المشكلة الوحيدة في استخدام هذا المولد بدون تعديلات هي أن سرعة التشغيل كانت عالية جدًا، من 5000 إلى 6000 دورة في الدقيقة. لذلك، في البداية، بدأ المؤلف في تحديث المولد.


تمت إعادة لف الجزء الثابت للمولد بالكامل باستخدام سلك بسمك 0.8 مم، 80 دورة لكل منهما. تم ذلك من أجل زيادة الجهد عند دورة في الدقيقة. وهكذا، تمت أيضًا معالجة ملف الإثارة للمغناطيسات الكهربائية. تم لف 250 لفة على الملف بنفس السلك الذي تم استخدامه للجزء الثابت. مع الأخذ في الاعتبار اللف الكامل للجزء الثابت واللف المنزلي للملف، أنفق المؤلف حوالي 200 متر من الأسلاك لمثل هذه الترقية.


ثم شرع المؤلف في إنشاء حامل لهذا المولد. هيكل التركيب مصنوع من أنبوب الملف الشخصيبحيث يدخل محرك الأقراص إلى الداخل ويلتف عموديًا. كما يوفر تصميم الطاحونة الحماية من الرياح القوية. ومن أجل تقليل الحمل، تم تنظيم الحماية عن طريق "طي الذيل" ولهذا الغرض، تم لحام دبوس ملكي سيتم وضع ذيل مولد الرياح عليه لاحقًا.


نظرًا لأن المولد لا يزال يتطلب سرعات عالية بما يكفي لتشغيل عالي الجودة، فقد تم اختيار تصميم المروحة لتكون ذات شفرتين. تبين أن قطر المسمار نفسه حوالي 136 سم، وكانت المادة المستخدمة في إنشائه عبارة عن أنبوب دورالومين بقطر 110 ملم. تم قطع شفرتي المروحة من هذا الأنبوب. تبين أن طول كل شفرة هو 63 سم، ومن أجل تقليل الالتواء وجعل الشفرات أكثر تملقًا، قام المؤلف بطرحها. في النهاية، بدا الأمر كما لو أن الشفرات مصنوعة من أنبوب يبلغ قطره 400 ملم.

صور لطاحونة الهواء النهائية:

نظرًا لحقيقة أن المولد المستخدم لا يلتصق، فإن المروحة تبدأ حتى من أخف الرياح وتتطور بسرعات عالية. يبلغ طول سارية مولد الرياح 5 أمتار. يضيف أنبوب المولد نفسه أيضًا ارتفاعًا.

يتم التثبيت في ثلاثة أماكن باستخدام مسامير M10. لتثبيت سارية مولد الرياح في وضع عمودي، تم تأمينه باستخدام أسلاك شدّاد. يدخل السلك من مولد الرياح داخل الأنبوب، لذلك فهو محمي بشكل موثوق من الظروف الخارجية. لم يستخدم المؤلف حلقات الانزلاق في التصميم.

يبدأ شحن البطارية بالفعل عند ريح تبلغ 3.5 م/ث، وبسرعة 4 م/ث، تتسارع مروحة مولد الرياح إلى 300 دورة في الدقيقة، وعند 7 م/ث تصل الثورات إلى 800-900، عندما تكون الرياح 15 م/ث ثم تصل سرعة المروحة إلى 1500 دورة في الدقيقة.

وكانت الطاقة القصوى للمولد التي سجلها المؤلف 250 واط. مع رياح قياسية تبلغ سرعتها 6 م/ث، ينتج مولد الرياح 150 واط من الطاقة كل ساعة. هذه القوة كافية لشحن بطارية السيارة.

في كثير من الأحيان، أصحاب المنازل الخاصة لديهم فكرة للتنفيذ أنظمة إمدادات الطاقة الاحتياطية. أبسط و طريقة بأسعار معقولة- هذا، بطبيعة الحال، إما مولد، لكن الكثير من الناس يوجهون انتباههم إلى المزيد طرق معقدةتحويل ما يسمى بالطاقة الحرة (الإشعاع، طاقة المياه المتدفقة أو الرياح) إلى.

كل من هذه الأساليب لها مزاياها وعيوبها. إذا كان كل شيء واضحا عند استخدام تدفق المياه (محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة) - فهذا متاح فقط في المنطقة المجاورة مباشرة لنهر سريع التدفق إلى حد ما، فيمكن استخدام ضوء الشمس أو الرياح في كل مكان تقريبًا. سيكون لكل من هاتين الطريقتين أيضًا عيب مشترك - إذا كانت التوربينات المائية يمكن أن تعمل على مدار الساعة، فإن البطارية الشمسية أو مولد الرياح تكون فعالة فقط لفترة من الوقت، مما يجعل من الضروري تضمين البطاريات في هيكل الشبكة الكهربائية المنزلية .

نظرًا لأن الظروف في روسيا (ساعات النهار القصيرة معظم العام، وهطول الأمطار المتكرر) تستفيد الألواح الشمسيةغير فعالة بتكلفتها وكفاءتها الحالية، الأكثر ربحية هو تصميم مولد الرياح. دعونا نفكر في مبدأ التشغيل وخيارات التصميم الممكنة.

منذ لا شيء جهاز محلي الصنعليس مثل الآخر، هذا واحد المقالة ليست تعليمات خطوة بخطوةولكن وصف للمبادئ الأساسية لتصميم مولد الرياح.

مبدأ التشغيل العام

أجزاء العمل الرئيسية لمولد الرياح هي الشفرات، التي تدور بواسطة الرياح. اعتمادًا على موقع محور الدوران، تنقسم مولدات الرياح إلى أفقية ورأسية:

  • توربينات الرياح الأفقيةالأكثر انتشارا. تتميز شفراتها بتصميم مشابه لمروحة الطائرة: للتقريب الأول، فهي عبارة عن صفائح مائلة بالنسبة لمستوى الدوران، والتي تحول جزءًا من الحمل من ضغط الرياح إلى دوران. من السمات المهمة لمولد الرياح الأفقي الحاجة إلى ضمان دوران مجموعة الشفرات وفقًا لاتجاه الريح، حيث يتم ضمان أقصى قدر من الكفاءة عندما يكون اتجاه الريح عموديًا على مستوى الدوران.
  • شفرات مولد الرياح العموديلها شكل محدب مقعر. نظرًا لأن انسيابية الجانب المحدب أكبر من الجانب المقعر، فإن مولد الرياح هذا يدور دائمًا في اتجاه واحد، بغض النظر عن اتجاه الريح، مما يجعل آلية الدوران غير ضرورية، على عكس توربينات الرياح الأفقية. وفي الوقت نفسه، ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في أي وقت من الأوقات عمل مفيديؤدي جزءًا فقط من الشفرات، والباقي يقاوم الدوران فقط، كفاءة توربينات الرياح العمودية أقل بكثير من كفاءة التوربينات الأفقية: إذا وصل هذا الرقم لمولد الرياح الأفقي ثلاثي الشفرات إلى 45٪، فلن يتجاوز 25٪ للمولد الرأسي.

وبما أن متوسط ​​سرعة الرياح في روسيا منخفض، فحتى طاحونة الهواء الكبيرة ستدور ببطء شديد في معظم الأوقات. لضمان إمداد طاقة كافٍ، يجب توصيله بالمولد من خلال علبة تروس أو حزام أو تروس تصاعدي. في طاحونة هوائية أفقية، يتم تركيب مجموعة المولدات ذات الشفرة وعلبة التروس على رأس دوار، مما يسمح لها بمتابعة اتجاه الريح. من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن الرأس الدوار يجب أن يكون له محدد يمنعه من الدوران الكامل، وإلا فسيتم كسر الأسلاك من المولد (يعد خيار استخدام غسالات التلامس التي تسمح للرأس بالتدوير بحرية أكثر معقد). ولضمان الدوران، يتم تزويد مولد الرياح بدوارة عمل موجهة على طول محور الدوران.

مادة الشفرة الأكثر شيوعًا هي الأنابيب البلاستيكية ذات القطر الكبير المقطوعة بالطول. على طول الحواف يتم تثبيتها بألواح معدنية ملحومة بمحور مجموعة الشفرة. يتم توزيع رسومات هذا النوع من الشفرات على نطاق واسع على شبكة الإنترنت.

يحكي الفيديو عن مولد الرياح الذي صنعته بنفسك

حساب مولد الرياح البيضاء

نظرًا لأننا اكتشفنا بالفعل أن مولد الرياح الأفقي أكثر كفاءة، فسننظر في حساب تصميمه.

يمكن تحديد طاقة الرياح من خلال الصيغة
ف = 0.6 * ق * الخامس³، حيث S هي مساحة الدائرة الموصوفة بنهايات ريش المروحة (منطقة الكنس)، معبر عنها بـ متر مربعو V هي سرعة الرياح المقدرة بالأمتار في الثانية. تحتاج أيضًا إلى مراعاة كفاءة طاحونة الهواء نفسها، والتي تبلغ في المتوسط ​​40% بالنسبة للتصميم الأفقي ثلاثي الشفرات، بالإضافة إلى كفاءة مجموعة المولدات، والتي تبلغ في ذروة خاصية السرعة الحالية 80%. للمولد مع الإثارة من المغناطيس الدائم و 60٪ للمولد مع لف الإثارة. في المتوسط، سيتم استهلاك 20% أخرى من الطاقة بواسطة علبة التروس التصاعدية (المضاعف). وبالتالي، فإن الحساب النهائي لنصف قطر طاحونة الهواء (أي طول شفرتها) لقوة معينة لمولد المغناطيس الدائم يبدو كما يلي:
R=√(P/(0.483*V³
))

مثال: لنفترض أن الطاقة المطلوبة لمحطة طاقة الرياح هي 500 واط، ومتوسط ​​سرعة الرياح 2 م/ث. بعد ذلك، وفقًا لصيغتنا، سيتعين علينا استخدام شفرات يبلغ طولها 11 مترًا على الأقل. كما ترون، حتى هذه القوة الصغيرة سوف تتطلب إنشاء مولد الرياح بأبعاد هائلة. بالنسبة للهياكل الأكثر أو أقل عقلانية من حيث صنعها بنفسك، بطول شفرة لا يزيد عن متر ونصف، سيكون مولد الرياح قادرًا على إنتاج 80-90 واط فقط من الطاقة حتى في ظل الرياح القوية.

لا يكفي القوة؟ في الواقع، كل شيء مختلف إلى حد ما، لأنه في الواقع يتم تشغيل حمولة مولد الرياح بواسطة البطاريات، في حين أن طاحونة الهواء تشحنها فقط بأفضل قدراتها. وبالتالي، فإن قوة توربينات الرياح تحدد التردد الذي يمكنها من خلاله توفير الطاقة.

مولد السيارة هو المولد الأكثر تكلفة، وإذا كنت تخطط لإنشاء مولد طاقة الرياح، فعند البحث عن مولد، تفكر على الفور في مولد السيارة. ولكن بدون تحويله إلى مغناطيس وإعادة لف الجزء الثابت، فهو غير مناسب لطاحونة الهواء، حيث أن سرعة تشغيل مولدات السيارات هي 1200-6000 دورة في الدقيقة.

لذلك، من أجل التخلص من ملف الإثارة، يتم تحويل الدوار إلى مغناطيس النيوديميوم، ومن أجل زيادة الجهد، يتم إعادة لف الجزء الثابت بسلك أرق. والنتيجة هي مولد بقدرة 150-300 واط بسرعة 10 م/ث دون استخدام المضاعف (علبة التروس). يتم وضع المسمار على هذا المولد المحول بقطر 1.2-1.8 متر.

مولد السيارة نفسه ميسور التكلفة ويمكنك بسهولة شراؤه مستعملًا أو جديدًا من المتجر، فهو ليس باهظ الثمن. ولكن لإعادة تصنيع المولد، فأنت بحاجة إلى مغناطيس نيوديميوم وأسلاك لإعادة اللف، وهذا يعد مضيعة إضافية للمال. بالطبع، يجب أن تكون قادرا على القيام بذلك، وإلا يمكنك إتلاف كل شيء ورميه في سلة المهملات. بدون تعديل، يمكن استخدام المولد إذا قمت بإجراء مضاعف، على سبيل المثال، إذا كانت نسبة التروس 1:10، عند 120 دورة في الدقيقة، ستبدأ بطارية 12 فولت في الشحن. في هذه الحالة، سوف يستهلك ملف الإثارة (الدوار) حوالي 30-40 واط، وكل ما تبقى سيذهب إلى البطارية.

ولكن إذا قمت بذلك باستخدام مضاعف، فستحصل بالطبع على مولد رياح قوي وكبير، ولكن في حالة الرياح المنخفضة، سيستهلك ملف الإثارة 30-40 واط ولن تحصل البطارية على فائدة تذكر. من المحتمل أن يتم العمل العادي في ظل رياح تبلغ سرعتها 5 م/ث. في هذه الحالة، يجب أن يكون قطر المروحة لمثل هذه الطاحونة حوالي 3 أمتار. وستكون النتيجة هيكل معقد وثقيل. والأصعب هو العثور على مضاعف جاهز ومناسب مع الحد الأدنى من التعديلات، أو صنع مضاعف محلي الصنع. يبدو لي أن صنع المضاعف أصعب وأكثر تكلفة من تحويل المولد إلى مغناطيس وإعادة لف الجزء الثابت.

وفي حالة استخدام المولد التلقائي دون تعديل، فإنه يبدأ في شحن بطارية 12 فولت بسرعة 1200 دورة في الدقيقة. أنا شخصياً لم أتحقق من السرعة التي يبدأ بها الشحن، ولكن بعد بحث طويل على الإنترنت، وجدت بعض المعلومات التي تشير إلى أنه عند 1200 دورة في الدقيقة يبدأ شحن البطارية. هناك إشارات إلى أن المولد يشحن بسرعة 700-800 دورة في الدقيقة، لكن لا يمكن التحقق من ذلك. من خلال صور الجزء الثابت، حددت أن لف الجزء الثابت لمولدات VAZ الحديثة يتكون من 18 ملفًا، ولكل ملف 5 دورات. لقد قمت بحساب الجهد الذي يجب الحصول عليه باستخدام الصيغة الواردة في هذه المقالة حساب المولد. نتيجة لذلك، حصلت للتو على 14 فولت عند 1200 دورة في الدقيقة. بالطبع، المولدات ليست كلها متماثلة وقرأت في مكان ما حوالي 7 دورات في الملفات بدلاً من خمسة، ولكن في الأساس هناك 5 دورات في الملف، مما يعني أنه يتم تحقيق 14 فولت عند 1200 دورة في الدقيقة، وسوف ننتقل من هذا أبعد.

المروحة ذات الشفرتين للمولد بدون تعديل

من حيث المبدأ، إذا قمت بتثبيت مروحة عالية السرعة ذات شفرتين بقطر 1-1.2 متر على المولد، فيمكن تحقيق هذه السرعات بسهولة في ظل ريح تبلغ سرعتها 7-8 م/ث. هذا يعني أنه يمكنك صنع طاحونة هوائية دون تعديل المولد، ولكنها ستعمل فقط في رياح تبلغ سرعتها 7 م/ث. يوجد أدناه لقطة شاشة تحتوي على بيانات للمروحة ذات الشفرتين. كما ترون، فإن سرعة هذه المروحة في مهب الريح 8 م / ث هي 1339 دورة في الدقيقة.

>

نظرًا لأن سرعة المروحة تزداد خطيًا اعتمادًا على سرعة الرياح، إذن (1339:8*7=1171 دورة في الدقيقة) عند 7 م/ث، ستبدأ البطارية في الشحن. عند 8 م/ث، يجب أن تكون القدرة المتوقعة، مرة أخرى حسب الحساب، (14:1200*1339=15.6 فولت) (15.6-13=2.6:0.4=6.5 أمبير*13=84.5 واط). القوة المفيدة للمروحة، إذا حكمنا من خلال لقطة الشاشة، هي 100 واط، لذلك سوف تسحب المولد بحرية، وعند التحميل الزائد، يجب أن تنتج دورات أكثر مما هو محدد. ونتيجة لذلك، يجب أن يأتي 84.5 واط من المولد بسرعة 8 م/ث، لكن ملف الإثارة يستهلك حوالي 30-40 واط، مما يعني أن 40-50 واط فقط من الطاقة ستذهب إلى البطارية. قليل جدًا بالطبع، نظرًا لأن المولد الذي يتم تحويله إلى مغناطيس وإعادة لفه في نفس الريح عند 500-600 دورة في الدقيقة سينتج طاقة أكبر بثلاث مرات.

مع رياح تبلغ سرعتها 10 م/ث، ستكون السرعة (1339:8*10=1673 دورة في الدقيقة)، والجهد في وضع الخمول (14:1200*1673=19.5 فولت)، وتحت حمل البطارية (19.5-13=6.5: 0.4=16.2 أمبير *13=210 واط). والنتيجة هي 210 واط من الطاقة ناقص 40 واط لكل ملف، مما يترك 170 واط من الطاقة المفيدة. عند 12 م/ث سيكون حوالي 2008 دورة في الدقيقة، جهد عدم التحميل 23.4 فولت، التيار 26 أمبير، ناقص 3 أمبير للإثارة، ثم 23 أمبير تيار شحن البطارية، الطاقة 300 واط.

إذا قمت بإنشاء برغي بقطر أصغر، فستزيد السرعة أكثر، ولكن بعد ذلك لن يسحب المسمار المولد عندما يصل إلى حد شحن البطارية. لقد أحصيت خيارات مختلفةفي وقت كتابة هذا المقال، تبين أن المروحة ذات الشفرتين هي الأكثر مثالية للمولد دون تعديل.

من حيث المبدأ، إذا كنت تعتمد على رياح تبلغ سرعتها 7 م/ث وما فوق، فإن مولد الرياح هذا سيعمل بشكل جيد وينتج 300 واط بسرعة 12 م/ث. وفي الوقت نفسه، ستكون تكلفة طاحونة الهواء صغيرة جدًا، حيث يمكن فقط تصنيع سعر المولد والمروحة والباقي مما هو متاح. يجب عمل المسمار فقط وفقًا للحسابات.

يبدأ المولد المحول بشكل صحيح بالشحن بسرعة 4 م/ث، وعند 5 م/ث يكون تيار الشحن بالفعل 2 أمبير، وبما أن الدوار مثبت على مغناطيس، فإن كل التيار يذهب إلى البطارية. عند 7 م/ث يكون تيار الشحن 4-5 أمبير، وعند 10 م/ث يكون بالفعل 8-10 أمبير. اتضح أنه فقط في حالة الرياح القوية التي تبلغ سرعتها 10-12 م / ث يمكن للمولد دون تعديل أن يكون مشابهًا للمولد المحول، لكنه لن يعطي أي شيء في مهب الريح أقل من 8 م / ث.

الإثارة الذاتية لمولد السيارة

لكي يقوم المولد بالإثارة الذاتية بدون بطارية، تحتاج إلى وضع مغناطيسين صغيرين في الدوار. إذا تم تشغيل ملف الإثارة من بطارية، فسوف يستهلك باستمرار، بغض النظر عما إذا كان مولد الرياح يولد طاقة أم لا، 3 أمبيرات ويشحن البطارية. لمنع حدوث ذلك، تحتاج إلى تثبيت صمام ثنائي مانع بحيث يتدفق التيار إلى البطارية فقط ولا يعود.

يمكن تشغيل ملف الإثارة من المولد نفسه، ناقصًا من السكن، بالإضافة إلى الترباس الموجب. وتحتاج إلى وضع بضعة مغناطيسات صغيرة في أسنان الدوار للإثارة الذاتية. للقيام بذلك، يمكنك حفر ثقوب باستخدام المثقاب ووضع مغناطيس نيوديميوم صغير على الغراء. إذا لم يكن هناك مغناطيس النيوديميوم، فيمكنك إدخال مغناطيس الفريت العادي من مكبرات الصوت، إذا كانت صغيرة، ثم قم بحفرها وإدخالها، أو وضعها بين المخالب وملءها براتنج الإيبوكسي.

يمكنك أيضًا استخدام ما يسمى بالجهاز اللوحي، أي منظم التتابع كما هو الحال في السيارة، والذي سيطفئ الإثارة إذا وصل جهد البطارية إلى 14.2 فولت، حتى لا يتم الشحن الزائد. يوجد أدناه رسم تخطيطي للإثارة الذاتية للمولد. بشكل عام، المولد نفسه متحمس لأن الدوار لديه مغنطة متبقية، ولكن هذا يحدث بسرعات عالية، فمن الأفضل إضافة مغناطيس للموثوقية؛ تتضمن الدائرة منظم التتابع، ولكن يمكن استبعاده. هناك حاجة إلى صمام ثنائي للفصل حتى لا يتم تفريغ البطارية لأنه بدون الصمام الثنائي، سوف يتدفق التيار إلى ملف المجال (الدوار).

>

نظرًا لأن مولد الرياح سيكون صغيرًا جدًا بمروحة يبلغ قطرها مترًا واحدًا فقط، فلا حاجة للحماية من الرياح القوية ولن يحدث شيء له إذا كان هناك صاري قوي ومروحة قوية.

هناك مولدات 28 فولت، ولكن إذا تم استخدامها لشحن بطارية 12 فولت، فإن الدورات المطلوبة تكون النصف، حوالي 600 دورة في الدقيقة. ولكن بما أن الجهد لن يكون 28 فولتًا، بل 14 فولتًا، فإن ملف الإثارة سيوفر نصف الطاقة فقط وسيكون جهد المولد أقل، لذلك لن يأتي شيء منه. يمكنك بالطبع تجربة وضع دوار 12 فولت في مولد جرح الجزء الثابت عند 28 فولت، فيجب أن يكون أفضل وسيبدأ الشحن مبكرًا، ولكن بعد ذلك تحتاج إلى مولدين متطابقين لاستبدال الدوار، أو ابحث عن الدوار أو الجزء الثابت منفصل.

هل سبق لك أن تساءلت عن سبب صنع مولد الرياح من مولد السيارةبأيديكم؟ يعد الإمداد المتواصل بالكهرباء مشكلة يواجهها بشكل متزايد أصحاب المنازل الخاصة والبيوت الصيفية.

باستخدام مصادر الرياح والشمس، يمكنك إنشاء مصدر طاقة غير منقطع. أو يمكن أن يصبح مولد الرياح مصدرًا إضافيًا للكهرباء.

سنصف في هذه المقالة سبب استخدام مولدات الرياح المصنوعة من مولدات السيارات، وما هي أنواع التصاميم التي يمكن أن تكون، ومزاياها وعيوبها. دعونا نكتبها تعليمات خطوة بخطوةكيفية تحويل مولد السيارة إلى مولد رياح وبالطبع سنقدم النصائح من الخبراء في صناعة مولدات الرياح.

ما هو وما هي مزايا استخدامه؟

مولد الرياح هو جهاز يحول الطاقة الحركية للرياح إلى كهرباء. وبصرف النظر عن مولدات الرياح الصناعية، هناك حاجة إلى هذه الأجهزة حيث لا يوجد إمدادات متواصلة من الكهرباء.

ميزة استخدام مولد الرياح هو أنها لا تسبب أي ضرر بيئة، لأنه ليس فيه مخلفات.

مبدأ تشغيل مولد الرياح محلي الصنع هو أنه عندما تعمل الرياح على الشفرات وتتسبب في دوران مولد السيارة، ينتج الجهاز الدوار التيار الكهربائي، والتي يتم توفيرها من خلال جهاز العاكس للتحميل.

اختيار التصميم

هناك العديد من التصاميم، سنتحدث في المقال عن نوعين: تصميم من النوع الدوار وتصميم محوري مزود بالمغناطيس.

يتكون مولد الرياح المزود بتوربين دوار من شفرتين، وأحيانًا أربعة. هذا التصميم بسيط نظرًا لاستخدام المواد المتاحة. منزل من طابقينوبطبيعة الحال، لن يكون من الممكن توفير مثل هذا المولد للرياح.

مناسبة لإضاءة المباني الملحقة والفوانيس ولتوفير الطاقة للأجهزة المنزلية الصغيرة.سوف تستمر هذه المولدات لفترة طويلة ولن تسبب أي مشاكل. وتشمل المزايا سعرًا أوليًا منخفضًا للتصنيع والإصلاحات. من حيث مستوى الضوضاء، يعتبر هذا التصميم منخفض الضوضاء.

يتم التصميم المحوري لمولدات الرياح باستخدام مغناطيس النيوديميوم. العنصر الهيكلي الرئيسي هو محور عجلة السيارة مع أقراص الفرامل. نظرًا لأن المغناطيس أصبح أرخص مؤخرًا، فيمكن أيضًا تصنيف هذا التصميم على أنه تصميم ذو ميزانية محدودة. وهو يختلف عن النوع الدوار في أنه يولد المزيد من الكهرباء.

وصف خطوة بخطوة لعملية إعادة البناء

تحويل مولد السيارة في بضع خطوات سهلة :

  • الخطوة الأولى. اصنع عمودًا جديدًا من مادة غير مغناطيسية، على سبيل المثال التيتانيوم، مشابهًا للمادة القديمة.
  • الخطوة الثانية. قم بإعادة لف الجزء الثابت للمولد التلقائي، مما يؤدي إلى زيادة عدد اللفات سبع مرات وتقليل القطر. وهذا ضروري لزيادة توليد الطاقة بسرعات منخفضة.
  • الخطوة الثالثة. يمكنك صنع دوار جديد إما من دلو من الألومنيوم، أو تقسيمه إلى 4 شفرات، أو قطعه من أنبوب الماء. نعلق على المولد مع البراغي.
  • الخطوة الرابعة. قم بتركيب ضمادة، على سبيل المثال، من أنبوب، وألصق زوجًا من مغناطيس النيوديميوم، بأعمدة متناوبة.

يوصي الخبراء باختيار قوة المولد المناسبة.

كلما كان المبدأ الأفضل أقوى لا يعمل هنا. من الضروري موازنة معدات عجلة الرياح حتى لا يتمزق الصاري.

على الإنترنت، ينصح عدد كبير من الحرفيين بنوع التصميم "الخاص بهم"، باستخدام مولدات مختلفة، نقدم ميزات عديدة.

  1. مولد يعتمد على محرك غير متزامن:
  • إخراج 220 فولت.
  • جهد غير مستقر
  • بالتأكيد يحتاج إلى محول.

  1. مولد العاصمة.
  • سرعة عالية
  • جهاز باهظ الثمن
  • آلية فرشاة معقدة.
  1. مولد كهربائي منتج محليا.
  • إمكانية الوصول؛
  • سهولة التجميع
  • راحة.

من المهم أن يكون مولد السيارة من سيارة قوية أو جرار.يجب رفع مولد الرياح عالياً، إن أمكن، على تلة وبعيدًا عن المباني. لا تنسَ جزءًا ضروريًا جدًا من مولد الرياح - والذي سيسمح لك بتدوير الشفرات في اتجاه الريح.

ليس من الصعب صنع مولد طاقة الرياح إذا كان لديك مولد سيارة، أو دلو من الألومنيوم، أو أنابيب المياهوالاجتهاد وقليل من الوقت. سيوفر لك هذا المال عند شراء المعدات الجاهزة وسيعمل لسنوات عديدة.

لكي يستمر مولد الرياح لفترة طويلة، يجب فحصه بشكل دوري بحثًا عن أي أضرار وأعمال الصيانة التي تم القيام بها:

  1. قم بفحص المجمع الحالي، وتنظيف فرش المولد، وتشحيمه للصيانة الوقائية مرة كل شهرين.
  2. عند ظهور العلامات الأولى لخلل في الشفرة، مثل الاهتزاز وعدم توازن العجلات، يجب إجراء الإصلاحات على الفور، ويجب استبدال الشفرات إذا لزم الأمر.
  3. قم بتغطية الأجزاء المعدنية مرة كل ثلاث سنوات بطلاء مضاد للتآكل.
  4. تحقق بانتظام من نقاط ربط الكابلات وشدها.

كيفية صنع مولد من السيارة شاهد الفيديو التالي:

أحد أكثر مصادر الطاقة البديلة فعالية هو مولد الرياح. أصبحت الألواح الشمسية شائعة، لكن الكهرباء التي تولدها حتى الآن أغلى بثلاث مرات من محطة طاقة الرياح. بالإضافة إلى ذلك، فإن الشمس لا تشرق على مدار الساعة، والطقس الغائم يقلل الإنتاجية 5 مرات، كما تنخفض كفاءة الألواح الشمسية بنسبة 5% سنويا.

كيف يبدو مولد الرياح من مولد السيارة؟

اختيار تصميم توربينات الرياح

يمكن أن يكون لمولد الرياح ترتيبان على محورين. يتم إعطاء الأفضلية للأفقي بسبب انخفاض التكاليف وكفاءة أكبر مرتين.

منظر لمولد الرياح بمحور أفقي

يجب تركيب الدوارات العمودية في الأسفل بسبب وزنها وأبعادها الكبيرة، حيث تكون سرعة الرياح أقل مرتين مما يقلل من قوة التثبيت بمقدار 8 مرات. في بعض الحالات، يتم استخدامها بسبب انخفاض مستوى الضجيج، وعدم التوجه نحو الريح، وانخفاض سرعة البدء وسهولة الاستخدام.

إذا قمت بعمل أدلة خاصة لوحدات الأسطوانة العمودية، فسوف تزيد الإنتاجية، وسيتم القضاء على الانجراف من الرياح القوية. التصميم معقد، ولكن النتيجة تستحق العناء.

يتم اختيار عدد الشفرات في أغلب الأحيان بحيث لا يزيد عن ثلاثة، وذلك بسبب سرعة الدوران العالية والضوضاء الأقل. في حالة الرياح العاتية يمكن تدميرها، لكن في التصاميم الصناعية تتغير زوايا دوران الشفرات، مما يجعل من الممكن تنظيم السرعة وتقليل الضوضاء.

تبلغ تكلفة مولد الرياح للإنتاج الصناعي بقدرة 1 كيلووات مع المجموعة الكاملة حوالي 50 ألف روبل. وأعلى. بالنسبة لمعظم المستخدمين، هذا المبلغ مرتفع جدًا.

تعديل المولد التلقائي

حاليًا، تم تطوير طاحونة هوائية من مولد السيارة بشكل كامل لإنتاجها بنفسك. بالنسبة للعديد من عشاق السيارات، قد يكون الأمر خاملاً في المرآب. حتى لو كان هناك نوع من العطل، يمكن أن تكون الأجزاء مفيدة، حيث ستظل هناك حاجة إلى إعادة صياغة كبيرة. ويتطلب المولد سرعات عالية لا يمكن توفيرها إلا عن طريق الرياح القوية. عندما تسود الرياح الضعيفة، فإن هذا الجهاز غير مناسب كمولد للرياح، حتى لو تم تعديله إلى سرعات أقل.

قبل البدء في صنع مولد الرياح بيديك، يجب أن تضع في اعتبارك أنه سيتطلب بالإضافة إلى ذلك وحدة تحكم وبطارية وعاكسًا، يقعان في سلسلة واحدة تلو الأخرى.

كيف تبدو توربينات الرياح الكاملة؟

بشكل عام، التصميم لن يكون رخيصا. بالإضافة إلى ذلك، سيتعين استبدال البطاريات بأخرى جديدة من وقت لآخر.

تصنيع الدوار

يحتوي دوار المولد التلقائي على ملف إثارة كهرومغناطيسي، الأمر الذي يتطلب إلكترونيات تحكم إضافية وفرشًا مع عاكس التيار.

إذا قمت بتصنيعه بنفسك باستخدام مغناطيس دائم، فيمكن تبسيط التصميم عن طريق إزالة المجمع. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري إرجاع اللفات الجزء الثابت بحيث يتحول الجهاز من السرعة العالية إلى السرعة المنخفضة. يجب عليك أيضًا إعادة تصنيع الجزء الدوار الحديدي، الذي يغلق الخطوط المغناطيسية على نفسه، ونتيجة لذلك، لن يتم توليد أي تيار في ملفات الجزء الثابت. يوضح الشكل أدناه مولدًا مفككًا.

تم تفكيك المولد التلقائي

يتم تصنيع الملحق غير المغناطيسي بعمود الدوار القديم من الألومنيوم. ثم يتم وضع ضمادة من الأنابيب الفولاذية عليها مع الشد. يتم وضع العلامات عليه، ويتم لصق مغناطيسات النيوديميوم المستطيلة ذات الأعمدة المتناوبة بالغراء الفائق. يتدفق بينهما راتنجات الايبوكسيوبعد ذلك يتم تسوية السطح.

الدوار DIY مع مغناطيس النيوديميوم

ينتج المولد طاقة كافية عند الدوران بسرعة حوالي 6000 دورة في الدقيقة. لكي يكون فعالاً عند 600 دورة في الدقيقة، يجب إعادة لف ملف الجزء الثابت، مما يزيد عدد اللفات بمقدار 5 مرات. في هذه الحالة، يجب تقليل المقطع العرضي للسلك.

للحصول على مصدر قويالطاقة، ستحتاج إلى مولد محلي الصنع لطاحونة هوائية باستخدام مغناطيس النيوديميوم.

عيب مولدات المغناطيس الفائق هو الالتصاق المغناطيسي عندما يكون من الصعب تحريك العمود من مكانه.

لتقليله، يتم لصق المغناطيس بتشويه طفيف. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي أيضا أن تكون الشفرات أكبر. سينخفض ​​المجال المغناطيسي إذا مررت بجميع لوحات الجزء الثابت، وفصلها بسكين ومطرقة. ثم يتم تسويتها على السندان بمطرقة مطاطية. يتم تجميع الجزء الثابت باستخدام معدات خاصة مع شد الألواح بمشابك.

عجلة الرياح DIY

الشفرات مصنوعة من البلاستيك أو أنابيب دورالومين يبلغ قطرها 20٪ من اللقطات. يتم قطع أنبوب متري يبلغ قطره 20 سم بالطول إلى 4 أجزاء متساوية. يتكون الجناح من جزء واحد، يليه الأجزاء التالية، ويستخدم كقالب. يتم تقريب حواف الشفرات وطحنها لإزالة النتوءات. يتم ربط الشفرات بشفرة منشار دائري قديم، ويتم طحن أسنانها وحفر ثقوب للتركيب.

تُستخدم الشفرات المجزأة عادةً للوسائط غير القابلة للضغط. يجب أن يكون لملف الهواء شكل معقد لضمان الأداء العالي. يتم تنفيذ العمل الرئيسي بواسطة الأطراف الخارجية للشفرات. يصنعها الحرفيون بكعب عالٍ، لأن الجزء الداخلي بالقرب من الدوار لا يعمل. يوضح الشكل أدناه مثل هذا التصميم حيث يتم لحام الشفرات بقضبان فولاذية مستديرة.

منظر لعجلة الرياح ذات الأربع شفرات

يتم تثبيت عجلة الرياح أفقيًا على حامل ثلاثي الأرجل ويتم موازنتها عن طريق شحذ الشفرات حتى يتوازن الهيكل. يجب أن تدور في نفس المستوى مع انحراف لا يزيد عن 2 مم.

تجميع توربينات الرياح

يجب أن يكون قطر عمود عجلة الرياح 20 ملم على الأقل. إذا كان المولد يحتوي على مولد أصغر، فيجب تثبيت الأعمدة بشكل متحد، وربطها باستخدام أداة التوصيل. يتم تثبيت عجلة الرياح على مفتاح ويتم تثبيتها بشكل إضافي بصمولة مثبتة على المحور.

يتكون إطار الجهاز من أنبوب جانبي. محور الدوران عبارة عن أنبوب مثبت في محملين. يتم تثبيته على الجزء العلوي من الصاري. يتم قطع ريشة الطقس من الصفائح المعدنية المجلفنة مقاس 40 × 60 سم ومثبتة بمسامير. يبلغ طول الذيل 1.5 مترًا، وتكون المسافة من الشفرات إلى الصاري 25 سم على الأقل، بحيث لا تنكسر عند الانحناء من الرياح القوية.

تعمل المولدات على إعادة شحن البطارية التي يجب أن تمد الأجهزة المنزلية بجهد 220 فولت.

هناك حاجة إلى العاكس لتحويل الجهد. إذا قمت بتدويرها بسرعة، فقد تفشل البطارية بسبب ارتفاع تيار الشحن. لمنع حدوث ذلك، يجب عليك تثبيت وحدة تحكم الجهد. يمكنك شرائه أو صنعه بنفسك.

تتم صيانة مولد الرياح على النحو التالي:

  1. ضبط وتنظيف وتشحيم المجمع الحالي كل شهرين؛
  2. إصلاح الشفرة عند حدوث عدم التوازن والاهتزاز؛
  3. طلاء الأجزاء المعدنية بعد 3 سنوات؛
  4. فحص وضبط السحابات.

فيديو. مولد الرياح DIY.

المولد الذاتي بدون تحويل غير مناسب لمولد الرياح، لأنه يتطلب سرعة دوران عالية. علبة التروس لا تحل المشكلة مع زيادة مقاومة الدوران. بدون بعض الخبرة، من الصعب إنشاء وحدة فعالة بيديك. سوف تولد طاحونة الهواء جيدة الصنع طاقة تصل إلى 1 كيلو واط بسهولة.



glvpom.ru - المحطات الفرعية. إلكترونيات الطاقة. علم البيئة. الهندسة الكهربائية