Die Stromversorgung von Landhäusern, Ferienhäusern oder Ferienhaussiedlungen ist oft von Instabilität geprägt. Die Leitungen sind verschlissen, Unterbrechungen durch Unfälle oder Kabelbrüche kommen viel häufiger vor, als uns lieb ist. Die Behebung des Schadens nimmt nicht viel Zeit in Anspruch, aber selbst kleine Intervalle verursachen große Unannehmlichkeiten. Die Lösung des Problems könnte eine Anlage sein, die in der Lage ist, die Hauptverbraucher mit Energie zu versorgen.
DIY Mini-Windgenerator
Die Abmessungen des Windgenerators müssen nicht unbedingt durch ihre Grandiosität verblüffen. Auch eine kleine Installation, die aus kleinen improvisierten Teilen oder Geräten erstellt wird, ist in der Lage, Strom zu erzeugen. Es kann als Lehrmittel für Kinder, als Notlichtquelle, als Ladegerät für Mobiltelefone usw. verwendet werden.
Die Kosten werden um ein Vielfaches reduziert, die Effizienz ist die gleiche wie bei der Erstellung des Projekts. Ein Mini-Windgenerator kann als Versuchsmodell dienen, mit dem Sie die Technologie erarbeiten und Erfahrungen bei der Erstellung solcher Geräte sammeln können. Für die Fertigung können Sie eine Vielzahl außer Betrieb genommener oder veralteter Geräte verwenden.
Verwendung eines alten Computerkühlers
Für Herstellung von Windmühlen Ich brauche einen großen Kühler, der gibt nach Höchstpunktzahl und bequem zu arbeiten. Zunächst müssen Sie es zerlegen. Der Aufkleber wird entfernt, der Stecker und der Haltering werden entfernt. Danach lässt sich der Kühler einfach entlang der Rotationsachse in zwei etwa gleich große Hälften zerlegen.
Einer davon ist ein Rotor, dessen Blätter gegen größere ausgetauscht werden müssen. Dazu werden die alten Klingen vorsichtig abgebrochen oder abgeschnitten, neue werden aus einer Plastikflasche hergestellt, etwa viermal länger als die vorherigen. Am bequemsten ist es, drei Teile herzustellen, da diese über eine ausreichende Grundfläche für eine starke Verklebung verfügen.
Der Stator hat vier Wicklungen. Sie können intakt bleiben oder die Anzahl der Windungen kann geändert werden. Ein dünnerer Draht wird genommen und der Reihe nach um alles gewickelt, zudem in eine andere Richtung. Die Spulen sind entsprechend angeschlossen.
Danach muss ein Gleichrichter hergestellt werden, für den vier Dioden benötigt werden. Sie werden paarweise in Reihe und dann parallel geschaltet. Die Drähte sind angeschlossen, das Gerät ist betriebsbereit. Um es im Wind zu installieren, benötigen Sie einen Ständer oder einen kleinen Mast, der sich am einfachsten aus einem Metallrohr herstellen lässt. Damit sich die Windmühle selbständig in den Wind steuern lässt, benötigt man einen Heckstabilisator, ähnlich einem Flugzeugheck.
Zur Überprüfung der Leistung ist ein Tester oder eine LED-Taschenlampe angebracht.
Ladegerät für Autobatterien
Ein kleiner Windgenerator, der eine Autobatterie aufladen kann, ist ein sehr praktisches und notwendiges Gerät. Es muss eine Spannung bereitgestellt werden, die die Batterienennleistung (normalerweise 12 V) nicht überschreitet, da sonst die Gefahr einer Überladung und eines Überkochens der Batterie besteht.
Als Generator benötigen Sie selbstgemachtes Gerät entsprechende Kapazität oder bereit Asynchronmotor, Lichtmaschine eines Traktors oder Autos, die Ladespannung erzeugen kann. Zum Schutz vor Überladung benötigen Sie einen Controller auf Basis eines Kfz-Relaisreglers, der den Ladevorgang abschaltet, wenn eine zu hohe Spannung auftritt.
Camping-Windgenerator
Haben Camping-Windmühle, mit dem Sie den größtmöglichen Komfort in der Natur genießen können, praktisch und nützlich für jeden Reiseliebhaber. Die Anforderungen an eine solche Windmühle liegen auf der Hand:
- Kompaktheit
- die Fähigkeit, für den Transport schnell auf- und abzubauen
- Strom, der die notwendigen Geräte mit Strom versorgt
Sie müssen ein Laufrad mit abnehmbaren Schaufeln und einen Generator herstellen, der ausreichend Strom erzeugt. Die beste Option ist ein horizontaler Typ mit Propellerblättern. Der Generator lässt sich am besten an ein Auto anpassen, er bedarf einer kleinen Modernisierung (Neuspulen der Spulen) und der Installation von Magneten am Rotor (Neodym-Magnete werden zur Erregung der Wicklungen verwendet).
In der Natur genügt es, das Gerät an einem Baumstamm oder einer anderen geeigneten Unterlage zu befestigen und in den Wind zu richten. Aus Gründen der Kompaktheit können Sie das Gerät nicht um eine vertikale Achse drehen und die Position manuell anpassen.
Windmühle aus einem Schrittmotor aus einem Drucker
Schrittmotoren können 12 oder mehr Volt liefern, ihre Stromstärke ist jedoch gering. Das Design erlaubt keine Verstärkung ihrer Wicklungen, daher werden sie unverändert verwendet. Auf dem Schacht sind Flügel der entsprechenden Größe aus Polypropylen-Abwasserrohren angebracht. Sie müssen einen einfachen Gleichrichter zusammenbauen. Gewöhnliche Schrittmotoren sind theoretisch in der Lage, den Akku eines Mobiltelefons in ein paar Tagen aufzuladen, in der Praxis ist dies jedoch sehr schwierig; sie können zur Beleuchtung mit LED-Taschenlampen verwendet werden.
Andere mögliche Optionen
Für Herstellung eines Mini-Windgenerators Sie können alle Elektromotoren von Haushaltsgeräten verwenden. Sie können den Motor vom Bandantriebsmechanismus, vom alten Mikrowellenherd (Ventilator) und verschiedenen Optionen für Bürstendesigns anpassen. Alle von ihnen haben einen geringen Stromverbrauch und können keine ernsthaften Geräte liefern, aber als Testmodelle, die mit Kindern erstellt wurden und Erfahrungen und Verständnis für den Prozess vermitteln, sind alle diese Optionen in Ordnung.
Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen und Fähigkeiten kann ein effizienterer Windgenerator geschaffen werden, der die Bedürfnisse eines Privathauses erfüllen und es in einen autonomen Stromversorgungsmodus überführen kann.
Wind ist kostenlose Energie! Nutzen wir es also für persönliche Zwecke. Wenn die Errichtung eines Windparks im industriellen Maßstab sehr teuer ist, weil zusätzlich zum Generator eine Reihe von Studien und Berechnungen durchgeführt werden müssen, trägt der Staat diese Kosten nicht und aus irgendeinem Grund Investoren in den Ländern der ehemaligen UdSSR sind nicht von besonderem Interesse. Dann können Sie privat eine Mini-Windmühle für Ihre eigenen Bedürfnisse bauen. Es sollte klar sein, dass das Projekt, Ihr Zuhause auf alternative Energie umzustellen, ein sehr kostspieliges Unterfangen ist.
Wie bereits erwähnt: Sie müssen langfristige Beobachtungen und Berechnungen durchführen, um das optimale Verhältnis der Größen von Windrad und Generator passend zu Ihrem Klima, Ihrer Windrose und Ihrer durchschnittlichen jährlichen Windgeschwindigkeit auszuwählen.
Der Wirkungsgrad einer Windkraftanlage innerhalb derselben Region kann erheblich unterschiedlich sein, da die Bewegung des Windes nicht nur von der Klimazone, sondern auch vom Gelände abhängt.
Sie können jedoch zu minimalen Kosten herausfinden, was Windenergie ist, indem Sie eine kostengünstige Installation zusammenstellen, um eine Last mit geringem Stromverbrauch wie ein Smartphone, Glühbirnen oder ein Radio mit Strom zu versorgen. Mit dem richtigen Ansatz können Sie ein kleines Haus oder ein Ferienhaus mit Strom versorgen.
Schauen wir uns an, wie Sie die einfachste Windkraftanlage mit Ihren eigenen Händen bauen können.
Windmühlen mit geringer Leistung aus improvisierten Mitteln
Ein Computerkühler ist ein bürstenloser Motor, der in seiner ursprünglichen Form keinen praktischen Wert hat.
Es muss neu gewickelt werden, da im Original die Wicklungen falsch angeschlossen sind. Spulen abwechselnd wickeln:
Im Uhrzeigersinn;
Gegen den Uhrzeigersinn;
Im Uhrzeigersinn;
Gegen den Uhrzeigersinn.
Sie müssen benachbarte Spulen in Reihe schalten oder noch besser, sie mit einem Stück Draht umwickeln und von einer Nut zur anderen bewegen. Wählen Sie in diesem Fall die Dicke des Drahtes beliebig, besser wäre es, wenn Sie so viele Windungen wie möglich wickeln, und dies ist möglich, wenn Sie den dünnsten Draht verwenden.
Die Ausgangsspannung eines solchen Generators ist variabel und ihr Wert hängt von der Geschwindigkeit (Windgeschwindigkeit) ab. Installieren Sie eine Diodenbrücke aus Schottky-Dioden, um sie auf eine konstante Spannung zu bringen. Normale Dioden reichen aus, aber es wird schlimmer, weil . Die Spannung sinkt von 1 auf 2 Volt.
Lyrischer Exkurs, ein wenig Theorie
Denken Sie daran, dass der Wert des EMF ist:
wobei L die Länge des Leiters ist, der sich in einem Magnetfeld befindet; V - Rotationsgeschwindigkeit Magnetfeld;
Bei der Aufrüstung des Generators können Sie nur die Länge des Leiters, also die Windungszahl der einzelnen Spulen, beeinflussen. Die Anzahl der Windungen bestimmt die Ausgangsspannung und die Drahtstärke die maximale Strombelastung.
In der Praxis ist es unmöglich, die Windgeschwindigkeit zu beeinflussen. Es gibt jedoch auch einen Ausweg aus dieser Situation: Wenn Sie die typische Windgeschwindigkeit für Ihre Region kennen, können Sie eine geeignete Schraube für eine Windkraftanlage sowie ein Getriebe oder einen Riemenantrieb konstruieren, um für ausreichend Geschwindigkeit zur Erzeugung zu sorgen erforderliche Spannung.
WICHTIG: Schneller heißt nicht besser! Wenn die Drehzahl des Windgenerators zu hoch ist, wird seine Ressource verringert, die Schmiereigenschaften der Buchsen oder Lager des Rotors werden schlechter, es kommt zu Blockaden und höchstwahrscheinlich zum Ausfall der Wicklungsisolierung im Generator geschehen
Der Generator besteht aus:
Wir erhöhen die Leistung des Generators aus einem Computerkühler
Erstens gilt: Je mehr Flügel und Raddurchmesser, desto besser. Schauen Sie sich also 120-mm-Kühler genauer an.
Zweitens haben wir bereits gesagt, dass die Spannung auch vom Magnetfeld abhängt. Tatsache ist, dass Industriegeneratoren mit hoher Leistung Erregerwicklungen haben und solche mit niedriger Leistung starke Magnete haben. Die Magnete im Kühler sind extrem schwach und lassen es nicht zu gute Ergebnisse vom Generator, und der Spalt zwischen Rotor und Stator ist sehr groß - etwa 1 mm, und das bei bereits schwachen Magneten.
Die Lösung dieses Problems besteht darin, das Design des Generators radikal zu ändern. Vielmehr wird vom Kühler lediglich ein Laufrad benötigt, als Generator kann ein Motor eines Druckers oder eines anderen Haushaltsgeräts verwendet werden. Am gebräuchlichsten sind Bürstenmotoren mit Permanentmagneterregung.
Als Ergebnis wird es so aussehen.
Die Leistung eines solchen Generators reicht aus, um die LEDs und das Radio mit Strom zu versorgen. Es wird nicht ausreichen, das Telefon aufzuladen, das Telefon zeigt den Ladevorgang an, aber der Strom wird extrem gering sein, bis zu 100 Ampere, bei einem Wind von 5-10 Metern pro Sekunde.
Schrittmotoren als Windgenerator
Schrittmotor sehr häufig in Computern und Haushaltsgeräten, in verschiedenen Playern, Diskettenlaufwerken (interessant sind alte 5,25-Zoll-Modelle), Druckern (insbesondere Dot-Matrix), Scannern usw. zu finden.
Diese Motoren können ohne Änderungen als Generator arbeiten, sie haben einen Rotor mit Permanentmagneten und einen Stator mit Wicklungen. Ein typisches Anschlussdiagramm eines Schrittmotors im Generatormodus ist in der Abbildung dargestellt.
Der Stromkreis verfügt über einen 5-Volt-Linearstabilisator vom Typ L7805, der es Ihnen ermöglicht, Mobiltelefone sicher an eine solche Windmühle anzuschließen, um sie aufzuladen.
Das Foto zeigt einen Generator aus einem Schrittmotor mit eingebauten Schaufeln.
Der Motor ist im Einzelfall mit 4 Ausgangsleitungen ausgestattet, der Schaltplan ist dafür entsprechend. Ein Motor mit solchen Abmessungen erzeugt im Generatorbetrieb ca. 2 W bei leichtem Wind (Windgeschwindigkeit ca. 3 m/s) und 5 m/s bei starkem (bis zu 10 m/s).
Hier ist übrigens eine ähnliche Schaltung mit einer Zenerdiode anstelle von L7805. Ermöglicht das Laden von Li-Ionen-Akkus.
Verfeinerung einer selbstgebauten Windmühle
Damit der Generator effizienter arbeitet, müssen Sie einen Führungsschaft dafür anfertigen und ihn beweglich am Mast befestigen. Wenn sich dann die Windrichtung ändert, ändert sich auch die Richtung des Windgenerators. Dann entsteht folgendes Problem: Das Kabel vom Generator zum Verbraucher verdreht sich um den Mast. Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie einen beweglichen Kontakt bereitstellen. Eine fertige Lösung wird auf Ebay und Aliexpress verkauft.
Die unteren drei Drähte gehen bewegungslos nach unten, und das obere Kabelbündel ist beweglich, im Inneren ist ein Schleifkontakt oder ein Bürstenmechanismus eingebaut. Wenn Sie keine Möglichkeit zum Kauf haben, seien Sie schlau und machen Sie, inspiriert von der Entscheidung der Designer des Zhiguli-Autos, nämlich der Implementierung des beweglichen Kontakts des Signalknopfs am Lenkrad, etwas Ähnliches. Oder nutzen Sie das Kontaktpad des Wasserkochers.
Durch das Verbinden der Steckverbinder entsteht ein beweglicher Kontakt.
Leistungsstarker Windgenerator aus improvisierten Mitteln.
Für mehr Leistung können Sie zwei Möglichkeiten nutzen:
1. Generator aus einem Schraubendreher (10-50 W);
Sie benötigen lediglich einen Motor mit einem Schraubenzieher. Die Option ähnelt der vorherigen. Sie können Lüfterflügel als Schraube verwenden. Dies erhöht die Endleistung Ihrer Installation.
Hier ist ein Beispiel für ein solches Projekt:
Achten Sie darauf, wie hier ein Getriebe-Overdrive umgesetzt wird – die Welle des Windgenerators befindet sich in einem Rohr, an dessen Ende sich ein Zahnrad befindet, das die Drehung auf ein kleineres Zahnrad überträgt, das auf der Motorwelle montiert ist. Auch bei industriellen Windkraftanlagen kommt es zu einer Erhöhung der Motordrehzahl. Reduzierstücke werden überall eingesetzt.
In einer selbstgebauten Umgebung wird die Herstellung eines Getriebes jedoch zu einem großen Problem. Sie können das Getriebe vom Elektrowerkzeug abnehmen, es muss dort abgesenkt werden hohe Drehzahlen auf der Welle des Kollektormotors auf die normale Drehzahl der Patrone an der Bohrmaschine oder der Schleifscheibe:
Die Bohrmaschine verfügt über ein Planetengetriebe;
Im Winkelschleifer ist ein Winkelgetriebe eingebaut (es wird für die Installation einiger Installationen nützlich sein und die Belastung durch das Heck der Windkraftanlage verringern);
Getriebe von einer Handbohrmaschine.
Diese Version eines selbstgebauten Windgenerators kann bereits 12-V-Batterien laden, allerdings wird ein Konverter benötigt, um den Ladestrom und die Ladespannung zu erzeugen. Diese Aufgabe kann durch den Einsatz eines Autogenerators vereinfacht werden.
Der Vorteil eines solchen Generators ist die Möglichkeit, ihn zum Laden zu nutzen Autobatterien Im Grunde ist es dafür konzipiert. Autogeneratoren verfügen über ein eingebautes Spannungsreglerrelais, wodurch der Kauf zusätzlicher Stabilisatoren oder Wandler überflüssig wird.
Allerdings wissen Autofahrer das zu wenig Leerlauf Bei einer Drehzahl von ca. 500-1000 U/min ist die Leistung eines solchen Generators gering und er liefert nicht den richtigen Strom zum Laden der Batterie. Dies führt dazu, dass die Verbindung zum Windrad über ein Getriebe oder einen Riemenantrieb erfolgen muss.
Über die Auswahl können Sie die Anzahl der Umdrehungen bei den für Ihre Breitengrade üblichen Windgeschwindigkeiten anpassen Übersetzungsverhältnis oder mit Hilfe einer richtig ausgelegten Windkraftanlage.
Hilfreiche Ratschläge
Das vielleicht bequemste Windmühlenmastdesign zur Wiederholung ist im Bild dargestellt. Ein solcher Mast wird an Kabeln gespannt, die an Halterungen im Boden befestigt sind, was für Stabilität sorgt.
Wichtig: Die Höhe des Mastes sollte möglichst hoch sein, etwa 10 Meter. In höheren Lagen ist der Wind stärker, da ihm keine Hindernisse in Form von Bodenstrukturen, Hügeln und Bäumen im Weg stehen. Installieren Sie niemals einen Windgenerator auf dem Dach Ihres Hauses. Resonanzschwingungen von Befestigungskonstruktionen können zur Zerstörung ihrer Wände führen.
Achten Sie auf die Zuverlässigkeit des Trägermasts, denn die Konstruktion einer Windmühle auf Basis eines solchen Generators ist viel schwerer und stellt bereits eine recht ernstzunehmende Lösung dar, die mit einem Minimum an Elektrogeräten eine autonome Stromversorgung eines Sommerhauses gewährleisten kann. Geräte, die mit 220 Volt betrieben werden, können über einen 12-220-V-Wechselrichter mit Strom versorgt werden. Die gebräuchlichste Version eines solchen Wechselrichters ist.
Es ist besser, Dieselgeneratoren zu verwenden, inkl. LKWs weil sie für die Arbeit konzipiert sind niedrige Drehzahlen. Im mittleren Dieselmotor Große Lkw arbeiten im Drehzahlbereich von 300 bis 3500 U/min.
Moderne Generatoren liefern 12 oder 24 Volt, längst ist eine Stromstärke von 100 Ampere normal. Nach einfachen Berechnungen können Sie feststellen, dass ein solcher Generator maximal bis zu 1 kW Leistung liefert, und ein Generator aus einem Zhiguli (12 V 40-60 A) 350-500 W, was schon hübsch ist ordentliche Figur.
Was sollte ein Windrad für eine selbstgebaute Windkraftanlage sein?
Ich habe im Text erwähnt, dass das Windrad groß sein und eine große Anzahl von Flügeln haben sollte, tatsächlich ist dies nicht der Fall. Diese Aussage traf auf jene Mikrogeneratoren zu, die nicht den Anspruch erheben, ernsthafte elektrische Maschinen zu sein, sondern eher Exemplare zum Kennenlernen und für die Freizeit.
Tatsächlich ist der Entwurf, die Berechnung und der Bau einer Windkraftanlage eine sehr schwierige Aufgabe. Windenergie wird rationeller genutzt, wenn sie sehr genau hergestellt wird und das „Luftfahrt“-Profil ideal dargestellt wird, während sie mit einem minimalen Winkel zur Rotationsebene des Rades installiert werden muss.
Die tatsächliche Leistung von Windrädern mit gleichem Durchmesser und unterschiedlicher Anzahl an Flügeln ist gleich, der Unterschied besteht nur in der Geschwindigkeit ihrer Rotation. Je kleiner die Flügel, desto mehr Umdrehungen pro Minute bei gleichem Wind und gleichem Durchmesser. Wenn Sie die maximale Drehzahl erreichen möchten, müssen Sie die Flügel so genau wie möglich mit einem minimalen Winkel zur Rotationsebene montieren.
Schauen Sie sich die Tabelle aus dem 1956 erschienenen Buch „Homemade Wind Farm“ an. DOSAAF Moskau. Es zeigt den Zusammenhang zwischen Raddurchmesser, Leistung und Drehzahl.
Zu Hause nützen diese theoretischen Berechnungen wenig, Amateure stellen aus improvisierten Mitteln Windräder her, sie verwenden:
Bleche;
Abwasserrohre aus Kunststoff.
Sie können aus Abwasserrohren mit Ihren eigenen Händen ein Hochgeschwindigkeits-Windrad mit 2 bis 4 Flügeln zusammenbauen. Darüber hinaus benötigen Sie eine Bügelsäge oder ein anderes Schneidwerkzeug. Die Verwendung dieser Rohre ist auf ihre Form zurückzuführen, nach dem Schneiden haben sie eine konkave Form, die eine hohe Reaktionsfähigkeit auf Luftströme gewährleistet.
Nach dem Zuschneiden werden sie mit BOLZEN auf einem Metall-, Textolith- oder Sperrholzrohling befestigt. Wenn Sie es aus Sperrholz herstellen möchten, ist es besser, mehrere Schichten Sperrholz auf beiden Seiten mit Schrauben zu verkleben und zu verdrehen, dann können Sie Steifigkeit erreichen.
Hier ist eine Idee für ein zweiflügeliges einteiliges Laufrad für einen Schrittmotorgenerator.
Schlussfolgerungen
Sie können eine Windkraftanlage mit geringer Leistung (Watteinheiten) bauen, um einzelne LED-Lampen, Leuchtfeuer und kleine Geräte mit Strom zu versorgen, bis hin zu guten Leistungswerten in Kilowatteinheiten, Energie in einer Batterie speichern und in ihrer ursprünglichen Form nutzen oder auf 220 Volt umwandeln. Die Kosten für ein solches Projekt hängen von Ihren Bedürfnissen ab. Das vielleicht teuerste Element ist der Mast und die Batterien. Sie können zwischen 300 und 500 Dollar liegen.
Erstellung eines Windgenerators bedeutet nicht unbedingt die Herstellung eines großen und leistungsstarken Komplexes, der ein ganzes Haus oder eine Gruppe von Verbrauchern mit Strom versorgen kann. Sie können tatsächlich ein funktionierendes Modell einer ernsthaften Installation erstellen. Der Zweck einer solchen Veranstaltung könnte sein:
- Kennenlernen der Grundlagen der Windenergie.
- Gemeinsame Lernaktivitäten mit Kindern.
- Eine experimentelle Probe, die dem Bau einer großen Anlage vorausgeht.
Der Bau einer solchen Windmühle erfordert nicht den Einsatz großer Materialien oder Werkzeuge, man kommt mit improvisierten Mitteln aus. Es ist nicht notwendig, mit der Produktion großer Energiemengen zu rechnen, aber es kann ausreichen, um eine kleine LED-Lampe mit Strom zu versorgen. Das Hauptproblem, das bei der Erstellung besteht, ist der Generator. Es ist schwierig, es selbst zu erstellen, da die Abmessungen des Geräts klein sind. Der einfachste Weg ist die Verwendung von , sodass Sie es im Generatormodus verwenden können.
Selbstgebaute Windmühle basierend auf einem Schrittmotor
Am häufigsten, wenn Herstellung von Windkraftanlagen mit geringer Leistung Schrittmotoren verwenden. Die Besonderheit ihres Designs ist das Vorhandensein mehrerer Wicklungen. Normalerweise werden Motoren je nach Größe und Verwendungszweck mit 2, 4 oder 8 Wicklungen (Phasen) hergestellt. Wenn an sie wiederum Spannung angelegt wird, dreht sich die Welle jeweils um einen bestimmten Winkel (Schritt).
Der Vorteil von Schrittmotoren besteht darin, dass sie bei niedrigen Drehzahlen einen ausreichend großen Strom erzeugen können. Am Generator kann ein Laufrad aus einem Schrittmotor ohne Zwischengeräte – Zahnräder, Getriebe usw. – montiert werden. Die Stromerzeugung erfolgt mit der gleichen Effizienz wie bei anderen Konstruktionen mit Overdrive-Getrieben.
Der Geschwindigkeitsunterschied ist sehr groß – um beispielsweise bei einem Kollektormotor das gleiche Ergebnis zu erzielen, ist eine 10- oder 15-fache höhere Drehzahl erforderlich.
Es wird angenommen, dass Sie mit einem Generator aus einem Schrittmotor Batterien oder Akkus aufladen können. Mobiltelefone, aber in der Praxis sind positive Ergebnisse äußerst selten. Grundsätzlich handelt es sich um Netzteile für kleine Lampen.
Zu den Nachteilen von Schrittmotoren gehört ein erheblicher Kraftaufwand zum Starten der Drehung. Dieser Umstand verringert die Empfindlichkeit des gesamten Geräts, was durch Vergrößerung der Fläche und Spannweite der Schaufeln etwas korrigiert werden kann.
Sie finden diese Motoren in alten Diskettenlaufwerken, Scannern oder Druckern. Alternativ können Sie auch kaufen neuer Motor wenn auf Lager gewünschtes Gerät wird nicht angezeigt. Für eine größere Wirkung sollten größere Motoren gewählt werden, da diese in der Lage sind, eine Spannung zu liefern, die groß genug ist, damit sie irgendwie genutzt werden kann.
Windgenerator aus Teilen aus dem Drucker
Ein von passende Optionen- Verwendung eines Schrittmotors vom Drucker. Er lässt sich aus einem defekten Altgerät ausbauen, jeder Drucker verfügt über mindestens zwei solcher Motoren. Alternativ können Sie auch ein neues, unbenutztes Gerät kaufen. Es ist in der Lage, selbst bei leichtem Wind, typisch für die meisten Regionen Russlands, eine Leistung von etwa 3 Watt zu erzeugen. Die erreichbare Spannung beträgt 12 V oder mehr, was es möglich macht, das Gerät als Batterieladegerät zu betrachten.
Schrittmotor erzeugt Wechselspannung. Für den Benutzer ist es zunächst notwendig, ihn zu begradigen. Sie müssen einen Diodengleichrichter erstellen, der 2 Dioden für jede Spule benötigt. Sie können die LED auch direkt an die Spulenanschlüsse anschließen, bei ausreichender Drehzahl reicht dies aus.
Das Rotorlaufrad lässt sich am einfachsten direkt auf der Motorwelle montieren. Dazu ist es notwendig, ein Mittelteil anzufertigen, das fest auf der Welle sitzt. Um die Fixierung des Laufrads zu verstärken, ist es notwendig, ein Loch zu bohren und ein Gewinde darin zu schneiden. Anschließend wird darin eine Sicherungsschraube eingeschraubt.
Für die Herstellung von Schaufeln werden üblicherweise Polypropylen-Abwasserrohre oder andere geeignete Materialien verwendet. Die Hauptvoraussetzung ist ein geringes Gewicht und eine ausreichende Festigkeit, da die Klingen teilweise eine recht ordentliche Geschwindigkeit erreichen. Die Verwendung unzuverlässiger Materialien kann zu der unerwünschten Situation führen, dass das Laufrad während der Bewegung auseinanderfällt.
Klingen
Normalerweise werden 2 Klingen hergestellt, es können jedoch auch mehr hergestellt werden. Daran muss man sich erinnern Große Rotorblattfläche vergrößert Windkraftanlage Kiew, aber parallel dazu erhöht sich die Frontlast auf das Laufrad, die auf die Motorwelle übertragen wird. Von der Herstellung kleiner Klingen wird ebenfalls abgeraten, da diese das Festsitzen der Welle zu Beginn der Drehung nicht überwinden können.
Um die Windmühle um die vertikale Achse drehen zu können, müssen Sie einen speziellen Knoten machen. Die Schwierigkeit dabei liegt in der Notwendigkeit, die Unbeweglichkeit des vom Generator kommenden Kabels sicherzustellen. Da das Gerät eher einem dekorativen Zweck dient, ist es in der Regel einfacher, das Problem anzugehen: Der Verbraucher wird direkt am Generatorgehäuse installiert, ohne dass ein langes Kabel vorhanden sein muss. Andernfalls müssen Sie ein System wie einen Bürstenkollektor montieren, was irrational und zeitaufwändig ist.
Mast
Die zusammengebaute Windmühle muss in einer Höhe von mindestens 3 Metern installiert werden. Windströmungen in der Nähe der Erdoberfläche haben aufgrund von Turbulenzen eine instabile Richtung. Wenn Sie auf eine gewisse Höhe klettern, erhalten Sie gleichmäßigere Strömungen. Für Selbstinstallation Entlang der Rotationsachse ist ein Heckstabilisator im Wind eingebaut, der die Rolle einer Wetterfahne übernimmt. Es besteht aus einem beliebigen Stück Kunststoff, einer Aluminiumplatte oder einem anderen verfügbaren Material.
Jedes Jahr suchen Menschen nach alternativen Quellen. Selbstgebautes Kraftwerk aus dem Alten Autogenerator Es wird sich in abgelegenen Gebieten als nützlich erweisen, in denen keine Verbindung zum öffentlichen Netzwerk besteht. Sie kann frei aufladen wiederaufladbare Batterien, sowie den Betrieb mehrerer Haushaltsgeräte und Beleuchtung sicherstellen. Sie entscheiden, wo Sie die Energie verwenden, was erzeugt wird, sammeln sie auch selbst ein oder kaufen sie bei Herstellern, von denen es viele auf dem Markt gibt. In diesem Artikel helfen wir Ihnen herauszufinden, wie Sie eine Windkraftanlage mit Ihren eigenen Händen aus den Materialien zusammenbauen, die jeder Besitzer immer hat.
Betrachten Sie das Funktionsprinzip einer Windkraftanlage. Bei einer schnellen Windströmung werden der Rotor und die Schrauben aktiviert, woraufhin sich die Hauptwelle in Bewegung setzt, das Getriebe dreht und dann die Erzeugung erfolgt. Dadurch bekommen wir Strom. Daher ist die Produktivität umso höher, je höher die Drehzahl des Mechanismus ist. Berücksichtigen Sie daher bei der Lokalisierung von Strukturen das Gelände und das Relief und kennen Sie die Bereiche des Territoriums, in denen die Wirbelgeschwindigkeit hoch ist.
Montageanleitung eines Autogenerators
Dazu müssen Sie alle Komponenten im Voraus vorbereiten. Das wichtigste Element ist der Generator. Am besten nehmen Sie einen Traktor oder einen Bus, da ist die Fähigkeit deutlich mehr Energie zu erzeugen. Ist dies jedoch nicht möglich, wird man eher mit schwächeren Einheiten auskommen. Um das Gerät zusammenzubauen, benötigen Sie:
Voltmeter
Relais Batterieladung
Klingenstahl
12-Volt-Batterie
Drahtkasten
4 Schrauben mit Muttern und Unterlegscheiben
Klammern zur Befestigung
Zusammenbau eines Geräts für ein 220-V-Haus
Wenn alles, was Sie brauchen, fertig ist, fahren Sie mit der Montage fort. Jede der Optionen kann zusätzliche Details enthalten, diese werden jedoch direkt im Handbuch klar spezifiziert.
Montieren Sie zunächst das Windrad – das Hauptstrukturelement, denn dieses Teil wandelt Windenergie in mechanische Energie um. Am besten ist es, wenn es 4 Klingen hat. Denken Sie daran, dass je kleiner ihre Anzahl ist, desto stärker sind die mechanischen Vibrationen und desto schwieriger wird es, sie auszugleichen. Sie bestehen aus Stahlblech oder einem Eisenrohr. Sie sollten eine Uniform tragen, die nicht die gleiche ist, wie man sie in den alten Mühlen sah, sondern an den geflügelten Typ erinnert. Sie haben einen viel geringeren Luftwiderstand und eine höhere Effizienz. Nachdem Sie mit einer Schleifmaschine eine Windmühle mit Flügeln mit einem Durchmesser von 1,2 bis 1,8 Metern ausgeschnitten haben, müssen Sie sie zusammen mit dem Rotor an der Generatorachse befestigen, indem Sie Löcher bohren und mit Schrauben verbinden.
Zusammenbau elektrischer Schaltungen
Wir reparieren die Kabel und verbinden sie direkt mit der Batterie und dem Spannungswandler. Es ist erforderlich, beim Zusammenbau alles zu verwenden, was Ihnen in der Schule im Physikunterricht beigebracht wurde Stromkreis. Überlegen Sie vor Beginn der Entwicklung, welche kW Sie benötigen. Es ist wichtig zu beachten, dass sie ohne nachträgliche Änderung und Neuwicklung des Stators überhaupt nicht geeignet sind, die Betriebsgeschwindigkeit 1,2 Tausend bis 6 Tausend U/min beträgt und dies für die Energieerzeugung nicht ausreicht. Aus diesem Grund ist es erforderlich, auf die Erregerspule zu verzichten. Um das Spannungsniveau zu erhöhen, wickeln Sie den Stator mit dünnem Draht um. In der Regel beträgt die resultierende Leistung bei 10 m/s 150–300 Watt. Nach dem Zusammenbau magnetisiert sich der Rotor gut, als ob Strom angeschlossen wäre.
Rotary selbstgebaute Windkraftanlagen Sehr zuverlässig im Betrieb und kostengünstig, ihre einzige Unvollkommenheit ist die Angst vor starken Windböen. Das Funktionsprinzip ist einfach: Ein Wirbelwind durch die Klingen bringt den Mechanismus zum Drehen. Bei diesen intensiven Rotationen entsteht Energie, die benötigte Spannung. Ein solches Kraftwerk ist eine sehr gute Möglichkeit, ein kleines Haus mit Strom zu versorgen. Natürlich reicht seine Leistung nicht aus, um Wasser aus einem Brunnen zu pumpen, aber es ist möglich, in allen Räumen fernzusehen oder das Licht einzuschalten seine Hilfe.
Von einem Heimfan
Der Lüfter selbst ist möglicherweise nicht funktionsfähig, es werden jedoch nur wenige Teile davon benötigt – das ist der Ständer und die Schraube selbst. Für den Aufbau benötigt man einen kleinen Schrittmotor, der mit einer Diodenbrücke so verlötet ist, dass er konstante Spannung abgibt, eine Shampooflasche, einen etwa 50 cm langen Plastikwasserschlauch, einen Stecker dafür und einen Deckel aus einem Plastikeimer.
An der Maschine wird eine Hülse angefertigt und im Anschluss aus den Flügeln des zerlegten Lüfters befestigt. An dieser Hülse wird der Generator befestigt. Nach der Reparatur müssen Sie mit der Herstellung des Gehäuses beginnen. Schneiden Sie mit einer Maschine oder im manuellen Modus den Boden einer Shampooflasche ab. Beim Schneiden ist es außerdem erforderlich, bei 10 ein Loch zu belassen, um darin eine aus einer Aluminiumstange gefertigte Achse einzuführen. Befestigen Sie es mit einer Schraube und einer Mutter an der Flasche. Nachdem alle Drähte verlötet sind, wird ein weiteres Loch in den Flaschenkörper gebohrt, um dieselben Drähte herauszuführen. Wir dehnen sie und befestigen sie in einer Flasche oben auf dem Generator. Sie müssen in ihrer Form übereinstimmen und der Flaschenkörper muss alle seine Teile zuverlässig verbergen.
Schaft für unser Gerät
Damit es in Zukunft Windströmungen aus verschiedenen Richtungen auffängt, montieren Sie den Schaft mit einem vorbereiteten Rohr. Der Schwanzteil wird mit einer aufschraubbaren Shampoo-Kappe befestigt. Darin wird auch ein Loch gemacht, und nachdem man einen Stopfen an einem Ende des Rohrs angebracht hat, zieht man es heraus und befestigt es am Hauptkörper der Flasche. Andererseits wird das Rohr mit einer Bügelsäge durchgesägt und der Schaftflügel mit einer Schere aus dem Deckel eines Plastikeimers herausgeschnitten, er sollte eine runde Form haben. Sie müssen lediglich die Ränder des Eimers abschneiden, mit dem er am Hauptbehälter befestigt ist.
Auf der Rückseite des Ständers befestigen wir USB-Ausgang und alle erhaltenen Teile zu einem zusammenfügen. Über diesen integrierten USB-Anschluss kann das Radio montiert oder das Telefon aufgeladen werden. Natürlich verfügt er nicht über die starke Leistung eines Haushaltsventilators, kann aber dennoch eine Glühbirne beleuchten.
DIY Windgenerator aus einem Schrittmotor
Ein Gerät mit Schrittmotor leistet selbst bei niedriger Drehzahl etwa 3 Watt. Die Spannung kann über 12 V ansteigen und ermöglicht so das Laden einer kleinen Batterie. Als Generator können Sie einen Schrittmotor vom Drucker einsetzen. In diesem Modus produziert der Schrittmotor Wechselstrom und kann mithilfe mehrerer Diodenbrücken und Kondensatoren leicht in eine Konstantspannung umgewandelt werden. Sie können das Schema selbst zusammenstellen. Der Stabilisator ist hinter den Brücken installiert, dadurch erhalten wir eine konstante Ausgangsspannung. Um die visuelle Spannung zu steuern, können Sie eine LED installieren. Um den Verlust von 220 V zu reduzieren, werden Schottky-Dioden zur Gleichrichtung eingesetzt.
Die Flügel bestehen aus PVC-Rohr. Das Werkstück wird auf das Rohr gezogen und anschließend mit einer Trennscheibe ausgeschnitten. Die Spannweite der Schraube sollte etwa 50 cm und die Breite 10 cm betragen. Es ist notwendig, eine Hülse mit Flansch zu bearbeiten, die der Größe der Schrittwelle entspricht. Es wird auf die Motorwelle montiert und mit Schrauben befestigt, Kunststoff-„Schrauben“ werden direkt an den Flanschen befestigt. Führen Sie auch das Auswuchten durch - von den Enden der Flügel werden Kunststoffstücke abgeschnitten, der Neigungswinkel wird durch Erhitzen und Biegen verändert. In das Gerät selbst wird ein Rohrstück eingeführt, an dem es ebenfalls mit Schrauben befestigt wird. Was die Schalttafel betrifft, ist es besser, sie unten zu platzieren und sie mit Strom zu versorgen. Aus dem Schrittmotor kommen bis zu 6 Drähte, die zwei Spulen entsprechen. Sie benötigen Schleifringe, um Strom vom beweglichen Teil zu übertragen. Nachdem wir alle Teile miteinander verbunden haben, testen wir das Design, bei dem die Umdrehungen bei 1 m / s beginnen.
Windmühle aus Motorrad und Magneten
Nicht jeder weiß, dass ein Windgenerator aus einem Motorrad in kurzer Zeit mit eigenen Händen zusammengebaut werden kann. Hauptsache, man deckt sich im Voraus mit den notwendigen Materialien ein. Am besten eignet sich dafür der Savonius-Rotor, der fertig oder einzeln gekauft werden kann. Es besteht aus zwei halbzylindrischen Schaufeln und einer Überlappung, aus der sich die Drehachsen des Rotors ergeben. Wählen Sie das Material für Ihr Produkt selbst: Holz, Glasfaser oder PVC-Rohr, was am einfachsten und günstigsten ist Die beste Option. Wir stellen eine Verbindung der Teile her, in die Sie entsprechend der Anzahl der Klingen Löcher zur Befestigung bohren müssen. Damit das Gerät jeder Witterung standhält, benötigen Sie einen Schwenkmechanismus aus Stahl.
Aus Ferritmagneten
Für unerfahrene Handwerker wird es schwierig sein, einen magnetischen Windgenerator zu beherrschen, aber Sie können es trotzdem versuchen. Es sollten also vier Pole vorhanden sein, von denen jeder zwei Ferritmagnete enthält. Sie werden mit Metallauskleidungen von etwas weniger als einem Millimeter Dicke bedeckt, um eine gleichmäßigere Strömung zu gewährleisten. Die Hauptspulen sollten aus 6 Teilen bestehen, mit einem dicken Draht umwickelt sein und durch jeden Magneten verlaufen und einen Raum einnehmen, der der Länge des Feldes entspricht. Die Befestigung der Wickelkreise kann an der Nabe des Schleifers erfolgen, in deren Mitte ein vorgedrehter Bolzen eingebaut ist.
Der Energiefluss wird durch die Höhe der Statorbefestigung über dem Rotor reguliert, je höher diese ist, desto geringer ist die Haftung bzw. die Leistung nimmt ab. Für eine Windmühle müssen Sie ein Stützgestell anschweißen und an der Statorscheibe vier große Flügel befestigen, die Sie aus einem alten Metallfass oder einem Plastikeimerdeckel ausschneiden können. Bei einer durchschnittlichen Rotationsgeschwindigkeit leistet er bis zu etwa 20 Watt.
Das Design der Windmühle auf Neodym-Magneten
Wenn Sie mehr über die Entstehung erfahren möchten, müssen Sie die Basis des Autos mit einer Nabe mit Bremsscheiben ausstatten. Diese Wahl ist durchaus berechtigt, da sie leistungsstark, zuverlässig und gut ausbalanciert ist. Nachdem Sie die Nabe von Farbe und Schmutz befreit haben, fahren Sie mit der Anordnung der Neodym-Magnete fort. Sie benötigen 20 Stück pro Scheibe, die Größe sollte 25x8 Millimeter betragen.
Magnete müssen unter Berücksichtigung des Polwechsels platziert werden. Vor dem Kleben ist es besser, eine Papierschablone zu erstellen oder Linien zu zeichnen, die die Scheibe in Sektoren unterteilen, um die Pole nicht zu verwechseln. Es ist sehr wichtig, dass sie, wenn sie einander gegenüberstehen, unterschiedliche Pole haben, das heißt, sie sind angezogen. Kleben Sie sie mit Sekundenkleber fest. Heben Sie die Ränder an den Rändern der Scheiben an und wickeln Sie Klebeband oder Plastilin in die Mitte, um ein Ausbreiten zu verhindern. Damit das Produkt mit maximaler Effizienz arbeitet, müssen die Statorspulen richtig berechnet werden. Eine Erhöhung der Polzahl führt zu einer Erhöhung der Stromfrequenz in den Spulen, wodurch das Gerät auch bei niedriger Drehzahl mehr Leistung abgibt. Die Spulen sind mit dickeren Drähten gewickelt, um den Widerstand in ihnen zu verringern.
Wenn der Hauptteil fertig ist, werden die Rotorblätter wie im vorherigen Fall hergestellt und am Mast befestigt, der aus einem gewöhnlichen Kunststoffrohr mit einem Durchmesser von 160 mm bestehen kann. Am Ende ist unser Magnetschwebegenerator mit einem Durchmesser von eineinhalb Metern und sechs Flügeln bei 8 m/s in der Lage, bis zu 300 Watt zu liefern.
Der Preis einer Enttäuschung oder einer teuren Wetterfahne
Heutzutage gibt es viele Möglichkeiten, ein Gerät zur Umwandlung von Windenergie herzustellen, jede Methode ist auf ihre Weise effektiv. Wenn Sie mit der Methodik zur Herstellung energieerzeugender Geräte vertraut sind, spielt es keine Rolle, auf welcher Grundlage sie hergestellt werden. Die Hauptsache ist, dass sie dem beabsichtigten Schema entsprechen und am Ausgang eine gute Leistung liefern.
Ein Schrittmotor ist nicht nur ein Motor, der alle möglichen Geräte (Drucker, Scanner usw.) antreibt, sondern auch ein guter Generator! Der Hauptvorteil eines solchen Generators besteht darin, dass er keine hohe Drehzahl benötigt. Das heißt, bereits bei niedrigen Drehzahlen erzeugt der Schrittmotor viel Energie. Das heißt, ein herkömmlicher Fahrradgenerator benötigt erste Umdrehungen, bis die Lampe mit hellem Licht zu leuchten beginnt. Dieser Nachteil entfällt bei Verwendung eines Schrittmotors.
Der Schrittmotor hat wiederum eine Reihe von Nachteilen. Der wichtigste davon ist ein großer magnetischer Aufkleber.
Ohnehin. Zuerst müssen wir einen Schrittmotor finden. Hier gilt die Regel: Je größer der Motor, desto besser.
Beginnen wir mit dem Größten. Ich habe es aus dem Plotter gerissen, es ist so ein großer Drucker. Der Motor sieht ziemlich groß aus.
Bevor ich Ihnen den Stabilisierungs- und Stromkreis zeige, möchte ich Ihnen die Art der Befestigung an Ihrem Fahrrad zeigen.
Hier ist eine weitere Version mit kleinerem Motor.
Ich denke, jeder von Ihnen wird während des Baus die für ihn am besten geeignete Option wählen.
Nun ist es an der Zeit, über Taschenlampen und Stromkreise zu sprechen. Selbstverständlich sind alle Leuchten LED.
Die Gleichrichterschaltung ist konventionell: ein Block aus Gleichrichterdioden, ein Paar Hochleistungskondensatoren und ein Spannungsregler.
Normalerweise gehen von einem Schrittmotor vier Drähte aus, die zwei Spulen entsprechen. Daher gibt es in der Abbildung zwei Gleichrichterblöcke.
