पवन जनरेटर का निर्माणइसका मतलब जरूरी नहीं कि एक बड़े और शक्तिशाली कॉम्प्लेक्स का निर्माण हो जो पूरे घर या उपभोक्ताओं के समूह को बिजली प्रदान करने में सक्षम हो। ऐसा बनाना संभव है, जो वास्तव में, एक गंभीर संस्थापन का कार्यशील मॉडल है। ऐसे आयोजन का उद्देश्य हो सकता है:
- पवन ऊर्जा की मूल बातों का परिचय।
- बच्चों के साथ संयुक्त शिक्षण गतिविधियाँ।
- एक बड़े प्रतिष्ठान के निर्माण से पहले एक प्रायोगिक नमूना।
ऐसी पवनचक्की बनाने के लिए बड़ी संख्या में सामग्रियों या उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होगी; आप तात्कालिक साधनों से काम चला सकते हैं। आप महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने पर भरोसा नहीं कर सकते, लेकिन यह एक छोटे एलईडी लैंप को बिजली देने के लिए पर्याप्त हो सकती है। सृजन के दौरान मौजूद मुख्य समस्या जनरेटर की है। इसे स्वयं बनाना कठिन है, क्योंकि उपकरण के आयाम छोटे हैं। उपयोग करने में सबसे आसान है, जो आपको इसे जनरेटर मोड में उपयोग करने की अनुमति देता है।
स्टेपर मोटर पर आधारित घर का बना पवनचक्की
बहुधा, जब कम शक्ति वाले पवन जनरेटर का उत्पादनस्टेपर मोटर का उपयोग किया जाता है। उनके डिजाइन की ख़ासियत कई वाइंडिंग की उपस्थिति है। आमतौर पर, आकार और उद्देश्य के आधार पर, मोटरें 2, 4 या 8 वाइंडिंग (चरणों) के साथ बनाई जाती हैं। जब उन पर बारी-बारी से वोल्टेज लगाया जाता है, तो शाफ्ट एक निश्चित कोण (चरण) पर तदनुसार घूमता है।
स्टेपर मोटर्स का लाभ कम रोटेशन गति पर पर्याप्त उच्च धारा उत्पन्न करने की उनकी क्षमता है। आप बिना किसी मध्यवर्ती उपकरण - गियर, गियरबॉक्स आदि के स्टेपर मोटर से जनरेटर पर एक प्ररित करनेवाला स्थापित कर सकते हैं। ओवरड्राइव गियर का उपयोग करके अन्य डिज़ाइन के उपकरणों की तरह ही बिजली उत्पन्न की जाएगी।
गति में अंतर काफी महत्वपूर्ण है - समान परिणाम प्राप्त करने के लिए, उदाहरण के लिए, कम्यूटेटर मोटर पर, 10 या 15 गुना अधिक की रोटेशन गति की आवश्यकता होगी।
ऐसा माना जाता है कि स्टेपर मोटर से जनरेटर का उपयोग करके आप बैटरी या बैटरी चार्ज कर सकते हैं मोबाइल फोन, लेकिन व्यवहार में सकारात्मक परिणाम बहुत ही कम देखे जाते हैं। मूल रूप से, छोटे लैंप के लिए शक्ति स्रोत प्राप्त किए जाते हैं।
स्टेपर मोटर्स के नुकसान में रोटेशन शुरू करने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण बल शामिल है। यह परिस्थिति पूरे सिस्टम की संवेदनशीलता को कम कर देती है, जिसे ब्लेड के क्षेत्र और अवधि को बढ़ाकर कुछ हद तक ठीक किया जा सकता है।
आप ऐसी मोटरें पुरानी फ़्लॉपी ड्राइव, स्कैनर या प्रिंटर में पा सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, आप खरीद सकते हैं नया इंजन, यदि स्टॉक में है वांछित उपकरणऐसा नहीं होगा. अधिक प्रभाव के लिए, बड़ी मोटरों को चुना जाना चाहिए; वे इतनी बड़ी वोल्टेज उत्पन्न करने में सक्षम हैं कि किसी भी तरह उपयोग किया जा सके।
प्रिंटर भागों से बना पवन जनरेटर
में से एक उपयुक्त विकल्प- प्रिंटर से स्टेपर मोटर का उपयोग। इसे किसी ख़राब पुराने डिवाइस से हटाया जा सकता है; प्रत्येक प्रिंटर में कम से कम दो ऐसी मोटरें होती हैं। वैकल्पिक रूप से, आप एक नया खरीद सकते हैं जिसका उपयोग नहीं किया गया है। यह हल्की हवाओं में भी लगभग 3 वाट बिजली पैदा करने में सक्षम है, जो रूस के अधिकांश क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। जो वोल्टेज प्राप्त किया जा सकता है वह 12 V या अधिक है, जो डिवाइस को बैटरी चार्जर के रूप में मानने की अनुमति देता है।
स्टेपर मोटरप्रत्यावर्ती वोल्टेज उत्पन्न करता है। यूजर के लिए इसे पहले सीधा करना जरूरी है. आपको एक डायोड रेक्टिफायर बनाने की आवश्यकता होगी, जिसके लिए प्रत्येक कॉइल के लिए 2 डायोड की आवश्यकता होगी। आप एलईडी को सीधे कॉइल टर्मिनलों से जोड़ सकते हैं; यदि रोटेशन की गति पर्याप्त है, तो यह पर्याप्त होगा।
रोटर प्ररित करनेवाला को स्थापित करने का सबसे आसान तरीका सीधे मोटर शाफ्ट पर है। ऐसा करने के लिए, एक केंद्रीय भाग बनाना आवश्यक है जो शाफ्ट पर कसकर फिट हो सके। प्ररित करनेवाला के निर्धारण को मजबूत करने के लिए, एक छेद ड्रिल करना और उसमें एक धागा काटना आवश्यक है। इसके बाद, इसमें एक लॉकिंग स्क्रू लगा दिया जाएगा।
ब्लेड के निर्माण के लिए आमतौर पर पॉलीप्रोपाइलीन सीवर पाइप या अन्य उपयुक्त सामग्री का उपयोग किया जाता है। मुख्य स्थिति कम वजन और पर्याप्त ताकत है, क्योंकि ब्लेड कभी-कभी काफी अच्छी गति प्राप्त कर लेते हैं। अविश्वसनीय सामग्रियों का उपयोग एक अवांछनीय स्थिति पैदा कर सकता है जहां प्ररित करनेवाला चलते समय टूट कर गिर जाता है।
ब्लेड
आमतौर पर 2 ब्लेड बनाए जाते हैं, लेकिन और भी बनाए जा सकते हैं। ये तो याद रखना ही होगा ब्लेड का बड़ा क्षेत्र पवनचक्की की KIEV को बढ़ाता है, लेकिन इसके समानांतर, मोटर शाफ्ट को प्रेषित प्ररित करनेवाला पर ललाट भार बढ़ जाता है। छोटे ब्लेड बनाने की भी अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि वे घूर्णन शुरू करते समय शाफ्ट के चिपकने पर काबू पाने में सक्षम नहीं होंगे।
पवनचक्की को ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर घुमाने में सक्षम होने के लिए, आपको एक विशेष इकाई बनाने की आवश्यकता है। इसमें कठिनाई यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता में निहित है कि जनरेटर से आने वाली केबल हिलती नहीं है। चूंकि डिवाइस का सजावटी उद्देश्य है, इसलिए वे आम तौर पर इस मुद्दे को सरल तरीके से देखते हैं - वे उपभोक्ता को सीधे जनरेटर बॉडी पर स्थापित करते हैं, जिससे लंबी केबल की उपस्थिति खत्म हो जाती है। अन्यथा, आपको ब्रश कलेक्टर जैसा सिस्टम स्थापित करना होगा, जो तर्कहीन और समय लेने वाला है।
मस्त
एकत्रित पवनचक्की को कम से कम 3 मीटर की ऊंचाई पर स्थापित किया जाना चाहिए। पृथ्वी की सतह के निकट हवा के प्रवाह की दिशा अशांति के कारण अस्थिर होती है। इसे एक निश्चित ऊंचाई तक बढ़ाने से अधिक समान प्रवाह प्राप्त करने में मदद मिलेगी। के लिए आत्म स्थापनाएक टेल स्टेबलाइज़र को रोटेशन की धुरी के साथ हवा में स्थापित किया जाता है, जो एक मौसम फलक की भूमिका निभाता है। यह प्लास्टिक के किसी टुकड़े, एल्युमीनियम प्लेट या अन्य उपलब्ध सामग्री से बनाया जाता है।
प्रिंटर के लिए स्टेपर मोटर (एसएम) पवनचक्की के लिए जनरेटर के रूप में उपयुक्त है। कम घूर्णन गति पर भी, यह लगभग 3 वाट बिजली पैदा करता है। वोल्टेज 12 V से ऊपर बढ़ सकता है, जिससे छोटी बैटरी को चार्ज करना संभव हो जाता है।
उपयोग के सिद्धांत
सतह परतों में हवा की अशांति, रूसी जलवायु की विशेषता, इसकी दिशा और तीव्रता में निरंतर परिवर्तन की ओर ले जाती है। 1 किलोवाट से अधिक क्षमता वाले बड़े पवन जनरेटर जड़त्वीय होंगे। परिणामस्वरूप, हवा की दिशा बदलने पर उनके पास पूरी तरह से आराम करने का समय नहीं होगा। घूर्णन तल में जड़त्व के क्षण से भी इसमें बाधा आती है। जब एक पार्श्व हवा एक चालू पवन टरबाइन पर कार्य करती है, तो यह भारी भार का अनुभव करती है, जिससे इसकी तीव्र विफलता हो सकती है।
अपने द्वारा बनाए गए कम-शक्ति वाले पवन जनरेटर का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, जिसमें नगण्य जड़ता होती है। उनकी मदद से, आप कम-शक्ति वाले मोबाइल फोन की बैटरी चार्ज कर सकते हैं या एलईडी के साथ अपने घर को रोशन करने के लिए उनका उपयोग कर सकते हैं।
भविष्य में, उन उपभोक्ताओं पर ध्यान केंद्रित करना बेहतर होगा जिन्हें उत्पन्न ऊर्जा के रूपांतरण की आवश्यकता नहीं है, उदाहरण के लिए, पानी गर्म करने के लिए। तापमान बनाए रखने के लिए कुछ दसियों वाट ऊर्जा पर्याप्त हो सकती है गर्म पानीया हीटिंग सिस्टम को अतिरिक्त रूप से गर्म करने के लिए ताकि यह सर्दियों में जम न जाए।
विद्युत भाग
जनरेटर के रूप में, आप पवनचक्की में प्रिंटर के लिए स्टेपर मोटर (एसएम) स्थापित कर सकते हैं।
कम घूर्णन गति पर भी, यह लगभग 3 वाट बिजली पैदा करता है। वोल्टेज 12 V से ऊपर बढ़ सकता है, जिससे छोटी बैटरी को चार्ज करना संभव हो जाता है। अन्य जनरेटर 1000 आरपीएम से अधिक की घूर्णन गति पर प्रभावी ढंग से काम करते हैं, लेकिन वे उपयुक्त नहीं होंगे क्योंकि पवनचक्की 200-300 आरपीएम की गति से घूमती है। यहां गियरबॉक्स की आवश्यकता होती है, लेकिन यह अतिरिक्त प्रतिरोध पैदा करता है और इसकी लागत भी अधिक होती है।
जनरेटर मोड में, स्टेपर मोटर उत्पन्न होती है प्रत्यावर्ती धारा, जिसे डायोड ब्रिज और कैपेसिटर की एक जोड़ी का उपयोग करके आसानी से डीसी में परिवर्तित किया जा सकता है। सर्किट को अपने हाथों से जोड़ना आसान है।
पुलों के पीछे एक स्टेबलाइज़र स्थापित करके, हम एक निरंतर आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करते हैं। दृश्य नियंत्रण के लिए, आप एक एलईडी भी कनेक्ट कर सकते हैं। वोल्टेज हानि को कम करने के लिए, इसे ठीक करने के लिए शोट्की डायोड का उपयोग किया जाता है।
भविष्य में, अधिक शक्तिशाली मोटर के साथ पवन टरबाइन बनाना संभव होगा। ऐसे पवन जनरेटर में उच्च प्रारंभिक टॉर्क होगा। स्टार्ट-अप के दौरान और कम गति पर लोड को डिस्कनेक्ट करके समस्या को समाप्त किया जा सकता है।
पवन जनरेटर कैसे बनाये
आप पीवीसी पाइप से ब्लेड खुद बना सकते हैं। यदि आप इसे एक निश्चित व्यास के साथ लेते हैं तो आवश्यक वक्रता का चयन किया जाता है। ब्लेड ब्लैंक को पाइप पर खींचा जाता है और फिर कटिंग डिस्क से काट दिया जाता है। प्रोपेलर की लंबाई लगभग 50 सेमी है, और ब्लेड की चौड़ाई 10 सेमी है। फिर आपको आस्तीन को मोटर शाफ्ट के आकार के अनुसार एक निकला हुआ किनारा के साथ पीसना चाहिए।
इसे मोटर शाफ्ट पर लगाया जाता है और अतिरिक्त रूप से स्क्रू से सुरक्षित किया जाता है, और प्लास्टिक ब्लेड फ्लैंज से जुड़े होते हैं। फोटो में दो ब्लेड दिखाई दे रहे हैं, लेकिन आप दो और समान ब्लेडों को 90º के कोण पर पेंच करके चार बना सकते हैं। अधिक कठोरता के लिए, स्क्रू हेड के नीचे एक सामान्य प्लेट स्थापित की जानी चाहिए। यह ब्लेडों को फ्लैंज पर अधिक मजबूती से दबाएगा।
प्लास्टिक उत्पाद अधिक समय तक नहीं टिकते। ऐसे ब्लेड 20 मीटर/सेकंड से अधिक की गति वाली लंबे समय तक हवा का सामना नहीं करेंगे।
जनरेटर को पाइप के एक टुकड़े में डाला जाता है जिससे वह बोल्ट से जुड़ा होता है।
पाइप के सिरे पर एक वेदर वेन जुड़ा होता है, जो ड्यूरालुमिन से बनी एक ओपनवर्क और हल्की संरचना होती है। पवन जनरेटर एक वेल्डेड ऊर्ध्वाधर अक्ष पर समर्थित है, जिसे घूमने की संभावना के साथ मस्तूल पाइप में डाला जाता है। घर्षण को कम करने के लिए फ़्लैंज के नीचे एक थ्रस्ट बियरिंग या पॉलिमर वॉशर स्थापित किया जा सकता है।
अधिकांश डिज़ाइनों के लिए, पवनचक्की में एक रेक्टिफायर होता है, जो गतिशील भाग से जुड़ा होता है। जड़ता में वृद्धि के कारण ऐसा करना अव्यावहारिक है। विद्युत बोर्ड को नीचे रखा जा सकता है, और जनरेटर से तारों को इसके नीचे लाया जा सकता है। आमतौर पर एक स्टेपर मोटर से दो कॉइल के अनुरूप 6 तार निकलते हैं। चलती हिस्से से बिजली स्थानांतरित करने के लिए उन्हें स्लिप रिंग की आवश्यकता होती है। इन पर ब्रश लगाना काफी मुश्किल होता है। वर्तमान संग्रहण तंत्र पवन जनरेटर से भी अधिक जटिल हो सकता है। पवनचक्की को इस प्रकार लगाना भी बेहतर होगा कि जनरेटर शाफ्ट ऊर्ध्वाधर हो। तब तार मस्तूल के चारों ओर नहीं उलझेंगे। ऐसे पवन जनरेटर अधिक जटिल होते हैं, लेकिन उनकी जड़ता कम हो जाती है। एक बेवल गियर यहीं होगा। इस मामले में, आप अपने हाथों से आवश्यक गियर का चयन करके जनरेटर शाफ्ट की गति बढ़ा सकते हैं।
पवनचक्की को 5-8 मीटर की ऊंचाई पर सुरक्षित करने के बाद, आप भविष्य में अधिक उन्नत डिज़ाइन स्थापित करने के लिए परीक्षण करना और इसकी क्षमताओं पर डेटा एकत्र करना शुरू कर सकते हैं।
वर्तमान में, ऊर्ध्वाधर-अक्ष पवन जनरेटर लोकप्रिय हो रहे हैं।
कुछ डिज़ाइन तूफानों का भी अच्छी तरह सामना करते हैं। किसी भी हवा में काम करने वाली संयुक्त संरचनाएं खुद को अच्छी तरह साबित कर चुकी हैं।
निष्कर्ष
कम शक्ति वाला पवन जनरेटर अपनी कम जड़ता के कारण विश्वसनीय रूप से संचालित होता है। यह आसानी से घर पर बनाया जा सकता है और मुख्य रूप से छोटी बैटरी को रिचार्ज करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह किसी देश के घर में, देश में या कैंपिंग ट्रिप पर तब उपयोगी हो सकता है जब बिजली की समस्या उत्पन्न हो।
ग्रीष्मकालीन कॉटेज के पीछे साइकिल चलाते समय, मैंने एक चालू पवन जनरेटर देखा। बड़े ब्लेड धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से घूमते थे, मौसम फलक उपकरण को हवा की दिशा में उन्मुख करता था।
मैं एक समान डिज़ाइन लागू करना चाहता था, हालांकि "गंभीर" उपभोक्ताओं को प्रदान करने के लिए पर्याप्त बिजली पैदा करने में सक्षम नहीं है, लेकिन फिर भी काम कर रहा है और, उदाहरण के लिए, बैटरी चार्ज करना या एलईडी को पावर देना।
छोटे घरेलू पवन जनरेटर का उपयोग करना सबसे प्रभावी विकल्पों में से एक है स्टेपर मोटर(एसडी) (अंग्रेजी) स्टेपिंग (स्टेपर, स्टेप) मोटर) - ऐसी मोटर में शाफ्ट के घूमने में छोटे-छोटे चरण होते हैं। स्टेपर मोटर की वाइंडिंग को चरणों में संयोजित किया जाता है। जब किसी एक चरण में करंट की आपूर्ति की जाती है, तो शाफ्ट एक कदम आगे बढ़ता है।
ये इंजन हैं धीमी गतिऔर ऐसे इंजन वाले जनरेटर को गियरबॉक्स के बिना पवन टरबाइन, स्टर्लिंग इंजन या अन्य कम गति वाले बिजली स्रोत से जोड़ा जा सकता है। जनरेटर के रूप में पारंपरिक (कम्यूटेटर) इंजन का उपयोग करते समय एकदिश धारासमान परिणाम प्राप्त करने के लिए 10-15 गुना अधिक घूर्णन गति की आवश्यकता होगी।
स्टेपर की एक विशेषता काफी उच्च शुरुआती क्षण है (जनरेटर से जुड़े विद्युत भार के बिना भी), प्रति सेंटीमीटर 40 ग्राम बल तक पहुंचना।
स्टेपर मोटर वाले जनरेटर की दक्षता 40% तक पहुँच जाती है।
स्टेपर मोटर के संचालन की जांच करने के लिए, आप कनेक्ट कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक लाल एलईडी। मोटर शाफ्ट को घुमाकर आप एलईडी की चमक देख सकते हैं। एलईडी कनेक्शन की ध्रुवीयता कोई मायने नहीं रखती क्योंकि मोटर प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करती है।
ऐसे ख़ज़ाने काफ़ी हैं शक्तिशाली इंजनपाँच इंच की फ़्लॉपी ड्राइव, साथ ही पुराने प्रिंटर और स्कैनर भी हैं।
उदाहरण के लिए, मेरे पास एक पुराने 5.25″ फ़्लॉपी ड्राइव का SD है जो अभी भी इसका हिस्सा था ZX स्पेक्ट्रम- एक संगत कंप्यूटर "बाइट"।
इस तरह की ड्राइव में दो वाइंडिंग होती हैं, जिनके सिरे और बीच से निष्कर्ष निकाला जाता है - कुल छहतार:
पहली वाइंडिंग कुंडल 1) – नीला (अंग्रेजी) नीला) और पीला (इंग्लैंड) पीला);
दूसरी वाइंडिंग कुंडल 2) - लाल (अंग्रेजी) लाल) और सफेद (अंग्रेजी) सफ़ेद);
भूरा भूरा) तार - प्रत्येक वाइंडिंग के मध्य बिंदु से निकलते हैं (इंग्लैंड)। केंद्र नल).
अलग किया गया स्टेपर मोटर
बाईं ओर आप इंजन रोटर देख सकते हैं, जिस पर "धारीदार" चुंबकीय ध्रुव दिखाई देते हैं - उत्तर और दक्षिण। दाईं ओर आप स्टेटर वाइंडिंग देख सकते हैं, जिसमें आठ कॉइल शामिल हैं।
आधी वाइंडिंग का प्रतिरोध है
मैंने इस मोटर का उपयोग अपने पवन टरबाइन के मूल डिज़ाइन में किया था।
मेरे पास एक कम शक्तिशाली स्टेपर मोटर है टी1319635कंपनियों एपोच इलेक्ट्रॉनिक्स कार्पोरेशनस्कैनर से एचपी स्कैनजेट 2400यह है पाँचआउटपुट (एकध्रुवीय मोटर):
पहली वाइंडिंग कुंडल 1) - नारंगी (अंग्रेजी) नारंगी) और काला (अंग्रेजी) काला);
दूसरी वाइंडिंग कुंडल 2) - भूरा (अंग्रेजी) भूरा) और पीला (इंग्लैंड) पीला);
लाल (अंग्रेज़ी) लाल) तार - प्रत्येक वाइंडिंग के मध्य बिंदु से एक साथ जुड़े हुए टर्मिनल (इंग्लैंड)। केंद्र नल).
आधी वाइंडिंग का प्रतिरोध 58 ओम है, जो मोटर हाउसिंग पर दर्शाया गया है।
पवन जनरेटर के उन्नत संस्करण में, मैंने एक स्टेपर मोटर का उपयोग किया रोबोट्रॉन एसपीए 42/100-558, जीडीआर में उत्पादित और 12 वी के लिए डिज़ाइन किया गया:
पवन जनरेटर के प्ररित करनेवाला (टरबाइन) की धुरी के स्थान के लिए दो संभावित विकल्प हैं - क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर।
फ़ायदा क्षैतिज(सबसे लोकप्रिय) जगहहवा की दिशा में स्थित अक्ष पवन ऊर्जा का अधिक कुशल उपयोग है, नुकसान डिजाइन की जटिलता है।
मैंने चुना ऊर्ध्वाधर व्यवस्थाकुल्हाड़ियाँ - VAWT (ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टरबाइन), जो डिज़ाइन को काफी सरल बनाता है और नीचे की ओर उन्मुखीकरण की आवश्यकता नहीं है . यह विकल्प छत पर लगाने के लिए अधिक उपयुक्त है; यह हवा की दिशा में तीव्र और लगातार परिवर्तन की स्थितियों में अधिक प्रभावी है।
मैंने एक प्रकार की पवन टरबाइन का उपयोग किया जिसे सवोनियस पवन टरबाइन कहा जाता है। सवोनियस पवन टरबाइन). इसका आविष्कार 1922 में हुआ था सिगर्ड जोहान्स सवोनियस) फिनलैंड से।
सिगर्ड जोहान्स सवोनियस
सवोनियस पवन टरबाइन का संचालन इस तथ्य पर आधारित है कि प्रतिरोध खींचना) आने वाला वायु प्रवाह - सिलेंडर (ब्लेड) की अवतल सतह की हवा उत्तल से अधिक होती है।
वायुगतिकीय ड्रैग गुणांक (अंग्रेज़ी ड्रैग गुणांक) $C_D$
सिलेंडर का अवतल आधा (1) - 2.30
सिलेंडर का उत्तल आधा भाग (2) - 1.20
समतल चौकोर प्लेट - 1.17
अवतल खोखला गोलार्ध (3) – 1.42
उत्तल खोखला गोलार्ध (4) – 0.38
संकेतित मान रेनॉल्ड्स संख्याओं के लिए दिए गए हैं। रेनॉल्ड्स संख्याएँ) $10^4 - 10^6$ की सीमा में। रेनॉल्ड्स संख्या किसी माध्यम में किसी पिंड के व्यवहार को दर्शाती है।
वायु प्रवाह के प्रति शरीर का प्रतिरोध बल $=<<1 \over 2>एस\rहो
ऐसी पवन टरबाइन हवा की दिशा की परवाह किए बिना, एक ही दिशा में घूमती है:
कप एनीमोमीटर में एक समान ऑपरेटिंग सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। कप एनीमोमीटर)- हवा की गति मापने के लिए एक उपकरण:
इस तरह के एनीमोमीटर का आविष्कार 1846 में आयरिश खगोलशास्त्री जॉन थॉमस रोमनी रॉबिन्सन द्वारा किया गया था ( जॉन थॉमस रोमनी रॉबिन्सन):
रॉबिन्सन का मानना था कि उसके चार-कप एनीमोमीटर के कप हवा की गति से एक-तिहाई गति से चलते हैं। वास्तव में, यह मान दो से लेकर तीन से थोड़ा अधिक तक होता है।
वर्तमान में, कनाडाई मौसम विज्ञानी जॉन पैटरसन द्वारा विकसित तीन-कप एनीमोमीटर का उपयोग हवा की गति को मापने के लिए किया जाता है। जॉन पैटरसन) 1926 में:
वर्टिकल माइक्रोटर्बाइन के साथ ब्रश डीसी मोटर पर आधारित जनरेटर यहां बेचे जाते हैं EBAYलगभग $5 के लिए:
इस तरह के टरबाइन में दो लंबवत अक्षों के साथ व्यवस्थित चार ब्लेड होते हैं, जिसमें प्ररित करनेवाला का व्यास 100 मिमी, ब्लेड की ऊंचाई 60 मिमी, तार की लंबाई 30 मिमी और खंड की ऊंचाई 11 मिमी होती है। प्ररित करनेवाला को चिह्नों के साथ कम्यूटेटर डीसी माइक्रोमोटर के शाफ्ट पर लगाया जाता है JQ24-125p70. ऐसी मोटर का रेटेड सप्लाई वोल्टेज 3 है। 12 वी.
ऐसे जनरेटर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा एक "सफेद" एलईडी को जलाने के लिए पर्याप्त है।
सवोनियस पवन टरबाइन रोटेशन गति हवा की गति से अधिक नहीं हो सकता , लेकिन साथ ही यह डिज़ाइन विशेषता है उच्च टोक़ (अंग्रेज़ी) टॉर्कः).
पवन टरबाइन की दक्षता का आकलन पवन जनरेटर द्वारा उत्पन्न बिजली की तुलना टरबाइन के माध्यम से बहने वाली हवा में निहित शक्ति से करके किया जा सकता है:
$पी =<1\over 2>\rहो एस
प्रारंभ में, मेरे जनरेटर प्ररित करनेवाला ने काटे गए सिलेंडरों के खंडों (हिस्सों) के रूप में चार ब्लेड का उपयोग किया प्लास्टिक पाइप:
खंड की लंबाई - 14 सेमी;
खंड की ऊंचाई - 2 सेमी;
खंड तार की लंबाई - 4 सेमी;
मैंने इकट्ठे ढांचे को लकड़ी से बने काफी ऊंचे (6 मीटर 70 सेमी) लकड़ी के मस्तूल पर स्थापित किया, जो एक धातु के फ्रेम से स्व-टैपिंग शिकंजा के साथ जुड़ा हुआ था:
जनरेटर का नुकसान काफी था उच्च गतिब्लेडों को घुमाने के लिए हवा की आवश्यकता होती है। सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए मैंने कटे हुए ब्लेडों का उपयोग किया प्लास्टिक की बोतलें:
खंड की लंबाई - 18 सेमी;
खंड की ऊंचाई - 5 सेमी;
खंड तार की लंबाई - 7 सेमी;
खंड की शुरुआत से घूर्णन अक्ष के केंद्र तक की दूरी 3 सेमी है।
समस्या ब्लेड धारकों की ताकत के रूप में सामने आई। सबसे पहले मैंने सोवियत बच्चों के निर्माण सेट से 1 मिमी की मोटाई के साथ छिद्रित एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स का उपयोग किया। कई दिनों के ऑपरेशन के बाद, हवा के तेज़ झोंकों के कारण स्लैट्स टूट गए (1)। इस विफलता के बाद, मैंने फ़ॉइल पीसीबी (2) 1.8 मिमी मोटी से ब्लेड धारकों को काटने का निर्णय लिया:
प्लेट के लंबवत पीसीबी की झुकने की ताकत 204 एमपीए है और एल्यूमीनियम की झुकने की ताकत - 275 एमपीए के बराबर है। लेकिन एल्यूमीनियम का लोचदार मापांक $E$ (70,000 एमपीए) पीसीबी (10,000 एमपीए) की तुलना में बहुत अधिक है, यानी। टेक्सोलाइट एल्यूमीनियम की तुलना में बहुत अधिक लोचदार है। यह, मेरी राय में, टेक्स्टोलाइट धारकों की अधिक मोटाई को ध्यान में रखते हुए, पवन जनरेटर ब्लेड को बन्धन की बहुत अधिक विश्वसनीयता प्रदान करेगा।
पवन जनरेटर एक मस्तूल पर लगा हुआ है:
पवन जनरेटर के नए संस्करण के परीक्षण संचालन ने हवा के तेज झोंकों में भी इसकी विश्वसनीयता दिखाई।
सवोनियस टरबाइन का नुकसान है कम क्षमता - पवन ऊर्जा का केवल 15% ही शाफ्ट रोटेशन ऊर्जा में परिवर्तित होता है (यह जितना हासिल किया जा सकता है उससे बहुत कम है पवन टरबाइन दरिया(अंग्रेज़ी) डैरियस पवन टरबाइन)), उठाने वाले बल का उपयोग करना (इंग्लैंड)। उठाना). इस प्रकार की पवन टरबाइन का आविष्कार फ्रांसीसी विमान डिजाइनर जॉर्जेस डारिएक्स ने किया था। (जॉर्जेस जीन मैरी डैरियस) - 1931 यूएस पेटेंट संख्या 1,835,018 .
डारिया टरबाइन का नुकसान यह है कि इसकी सेल्फ-स्टार्टिंग बहुत खराब है (हवा से टॉर्क उत्पन्न करने के लिए, टरबाइन को पहले से ही घूमना होगा)।
स्टेपर मोटर द्वारा उत्पन्न बिजली को परिवर्तित करना
डायोड में वोल्टेज ड्रॉप को कम करने के लिए स्टेपर मोटर लीड को शोट्की डायोड से बने दो ब्रिज रेक्टिफायर से जोड़ा जा सकता है।
आप लोकप्रिय शोट्की डायोड का उपयोग कर सकते हैं 1एन5817 20 V के अधिकतम रिवर्स वोल्टेज के साथ, 1एन5819- 40 वी और 1 ए का अधिकतम प्रत्यक्ष औसत रेक्टिफाइड करंट। मैंने आउटपुट वोल्टेज बढ़ाने के लिए रेक्टिफायर के आउटपुट को श्रृंखला में जोड़ा।
आप दो मिडपॉइंट रेक्टिफायर का भी उपयोग कर सकते हैं। ऐसे रेक्टिफायर के लिए आधे डायोड की आवश्यकता होती है, लेकिन साथ ही आउटपुट वोल्टेज आधा हो जाता है।
फिर स्पंदित वोल्टेज को एक कैपेसिटिव फिल्टर - 25 V पर 1000 μF कैपेसिटर का उपयोग करके सुचारू किया जाता है। बढ़े हुए वोल्टेज से बचाने के लिए, कैपेसिटर के समानांतर एक 25 V जेनर डायोड जुड़ा होता है।
मेरा पवन जनरेटर आरेख
मेरे पवन जनरेटर की इलेक्ट्रॉनिक इकाई
हवा के मौसम में, तनाव निष्क्रिय चालपवन जनरेटर की इलेक्ट्रॉनिक इकाई के आउटपुट पर 10 वी तक पहुंच जाता है, और शॉर्ट सर्किट करंट 10 एमए है।
जूल चोर से जुड़ना
फिर संधारित्र से सुचारू वोल्टेज को लागू किया जा सकता है जूल चोर- कम वोल्टेज डीसी डीसीकनवर्टर। मैंने जर्मेनियम पर आधारित ऐसा कनवर्टर इकट्ठा किया पी.एन.पी-ट्रांजिस्टर GT308V ( वीटी) और पल्स ट्रांसफार्मर MIT-4V (कॉइल एल1– निष्कर्ष 2-3, एल2– निष्कर्ष 5-6):
अवरोधक मान आरप्रयोगात्मक रूप से चुना गया है (ट्रांजिस्टर के प्रकार के आधार पर) - 4.7 kOhm चर अवरोधक का उपयोग करने और धीरे-धीरे इसके प्रतिरोध को कम करने की सलाह दी जाती है, जिससे कनवर्टर का स्थिर संचालन प्राप्त होता है।
मेरा कनवर्टर जूल चोर
आयनिस्टर्स (सुपरकैपेसिटर्स) का चार्ज
आयोनिस्टर (सुपरकैपेसिटर, अंग्रेजी) supercapacitor) एक संधारित्र और एक रासायनिक वर्तमान स्रोत का एक संकर है।
आयोनिस्टर - अध्रुवीयतत्व, लेकिन निर्माता पर चार्ज होने के बाद अवशिष्ट वोल्टेज की ध्रुवीयता को इंगित करने के लिए टर्मिनलों में से एक को "तीर" से चिह्नित किया जा सकता है।
प्रारंभिक शोध के लिए मैंने एक आयनिस्टर का उपयोग किया 5R5D11F22H 5.5 वी (व्यास 11.5 मिमी, ऊंचाई 3.5 मिमी) के वोल्टेज के लिए 0.22 एफ की क्षमता के साथ:
मैंने इसे डायोड के माध्यम से आउटपुट से जोड़ा जूल चोरजर्मेनियम डायोड D310 के माध्यम से।
आयनिस्टर के अधिकतम चार्जिंग वोल्टेज को सीमित करने के लिए, आप जेनर डायोड या एलईडी की एक श्रृंखला का उपयोग कर सकते हैं - मैं एक श्रृंखला का उपयोग करता हूं दोलाल एलईडी:
सीमित एलईडी के माध्यम से पहले से चार्ज किए गए आयनिस्टर के डिस्चार्ज को रोकने के लिए HL1और एचएल2मैंने एक और डायोड जोड़ा - वीडी2.
मेरा घर का बना पवन जनरेटरस्टेपर मोटर पर, मेरे रोमांचक और खतरनाक प्रयोग
स्टेपर मोटर का उपयोग करके मेरा घर का बना पवन जनरेटर। ग्रीष्मकालीन कॉटेज के पीछे साइकिल चलाते समय, मैंने एक कार्यशील पवन जनरेटर देखा। बड़े ब्लेड धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से घूमते थे, मौसम फलक
जेनरेटर के रूप में स्टेपर मोटर?
मेरे पास एक स्टेपर मोटर पड़ी हुई थी और मैंने इसे जनरेटर के रूप में उपयोग करने का प्रयास करने का निर्णय लिया। मोटर को एक पुराने डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर से हटा दिया गया था, इस पर शिलालेख इस प्रकार हैं: EPM-142 EPM-4260 7410. मोटर एकध्रुवीय थी, जिसका अर्थ है कि इस मोटर में बीच से एक नल के साथ 2 वाइंडिंग हैं, का प्रतिरोध वाइंडिंग 2x6 ओम थी।
परीक्षण के लिए, आपको स्टेपर को घुमाने के लिए दूसरी मोटर की आवश्यकता होगी। मोटरों का डिज़ाइन और माउंटिंग नीचे दिए गए आंकड़ों में दिखाया गया है:
हम इंजन को सुचारू रूप से चालू करते हैं ताकि रबर उड़ न जाए। मुझे यह कहना पढ़ रहा हैं उच्च गतियह अभी भी उड़ता है, इसलिए मैंने वोल्टेज को 6 वोल्ट से ऊपर नहीं बढ़ाया।
हम वोल्टमीटर को जोड़ते हैं और परीक्षण शुरू करते हैं, पहले हम वोल्टेज को मापते हैं। 
मुझे लगता है कि कुछ भी समझाने की जरूरत नहीं है और नीचे दिए गए फोटो से सब कुछ स्पष्ट है। वोल्टेज 16 वोल्ट था, मोटर के घूमने की गति अधिक नहीं है, मुझे लगता है कि यदि आप इसे और अधिक घुमाते हैं, तो आप सभी 20 वोल्ट को निचोड़ सकते हैं।
हम वोल्टेज को 5 वोल्ट से थोड़ा कम पर सेट करते हैं, ताकि पुल के बाद स्टेपर मोटर लगभग 12 वोल्ट उत्पन्न करे।
यह चमक रहा है! उसी समय, वोल्टेज 12 वोल्ट से घटकर 8 हो गया और इंजन थोड़ा धीमी गति से घूमने लगा। एलईडी पट्टी के बिना शॉर्ट-सर्किट करंट 0.08A था - मैं आपको याद दिला दूं कि स्पिन-अप मोटर पूरी शक्ति से काम नहीं कर रही थी, और स्टेपर मोटर की दूसरी वाइंडिंग के बारे में मत भूलिए, आप सिर्फ समानांतर नहीं कर सकते उन्हें, और मैं सर्किट को असेंबल नहीं करना चाहता था।
मुझे लगता है कि आप स्टेपर मोटर से एक अच्छा जनरेटर बना सकते हैं, इसे साइकिल से जोड़ सकते हैं, या इसके आधार पर पवन जनरेटर बना सकते हैं।
जेनरेटर के रूप में स्टेपर मोटर? मेन्डर - मनोरंजक इलेक्ट्रॉनिक्स
जेनरेटर के रूप में स्टेपर मोटर? मेरे पास एक स्टेपर मोटर पड़ी हुई थी और मैंने इसे जनरेटर के रूप में उपयोग करने का प्रयास करने का निर्णय लिया। इंजन को एक पुराने डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर, शिलालेखों से हटा दिया गया था
स्टेपर मोटर न केवल एक मोटर है जो विभिन्न उपकरणों (प्रिंटर, स्कैनर, आदि) को चलाती है, बल्कि एक अच्छा जनरेटर भी है! ऐसे जनरेटर का मुख्य लाभ यह है कि इसे उच्च गति की आवश्यकता नहीं होती है। दूसरे शब्दों में, कम गति पर भी, स्टेपर मोटर काफी अधिक ऊर्जा पैदा करती है। अर्थात्, एक नियमित साइकिल जनरेटर को प्रारंभिक क्रांतियों की आवश्यकता होती है जब तक कि टॉर्च तेज रोशनी से चमकने न लगे। स्टेपर मोटर का उपयोग करने पर यह नुकसान गायब हो जाता है।
बदले में, स्टेपर मोटर के भी कई नुकसान हैं। मुख्य एक बड़ी चुंबकीय चिपकी हुई है।
फिर भी। सबसे पहले हमें एक स्टेपर मोटर ढूंढनी होगी। नियम यहां काम करता है: इंजन जितना बड़ा होगा, उतना बेहतर होगा।
आइए सबसे बड़े से शुरुआत करें। मैंने इसे प्रिंटिंग के लिए प्लॉटर से निकाला, यह इतना बड़ा प्रिंटर है। इंजन काफी बड़ा दिखता है.
आपको स्थिरीकरण और पावर आरेख दिखाने से पहले, मैं आपको इसे अपनी बाइक से जोड़ने की विधि दिखाना चाहता हूं।
यहां छोटे इंजन वाला एक और विकल्प है।
मुझे लगता है कि निर्माण करते समय आप में से प्रत्येक व्यक्ति अपने लिए सबसे उपयुक्त विकल्प चुनेगा।
खैर, अब लालटेन और पावर सर्किट के बारे में बात करने का समय आ गया है। स्वाभाविक रूप से, सभी लाइटें एलईडी हैं।
सुधार सर्किट पारंपरिक है: सुधार डायोड का एक ब्लॉक, उच्च क्षमता वाले कैपेसिटर की एक जोड़ी और एक वोल्टेज स्टेबलाइजर।
आमतौर पर स्टेपर मोटर से दो कॉइल के अनुरूप 4 तार निकलते हैं। इसलिए, चित्र में दो रेक्टिफायर ब्लॉक हैं।
