مولد محلي الصنع من محرك كهربائي غير متزامن. مولد طاقة مجاني افعل ذلك بنفسك: رسم بياني

في واقع اليوم ، يدرك كل صاحب منزل جيدًا الزيادة المستمرة في التكلفة خدماتهذا ينطبق أيضا على الطاقة الكهربائية. لذلك ، من أجل خلق ظروف معيشية مريحة في بناء المساكن في الضواحي ، في الصيف والشتاء على حد سواء ، سيتعين عليك إما الدفع مقابل خدمات إمدادات الطاقة ، أو إيجاد طريقة بديلة للخروج من هذا الوضع ، لأن مصادر الطاقة الطبيعية مجانية.

كيف تصنع مولد الرياح بيديك - دليل خطوة بخطوة

أراضي دولتنا هي في الغالب سهول. على الرغم من حقيقة أن المباني الشاهقة تمنع وصول الرياح إلى المدن ، إلا أن التيارات الهوائية القوية تندلع خارج المدينة. لذلك ، فإن التصنيع الذاتي لمولد الرياح هو الوحيد الحل الصحيحليزود منزل ريفيكهرباء. لكن عليك أولاً معرفة النموذج المناسب للإنتاج الذاتي.

الروتاري

الطاحونة الهوائية الدوارة عبارة عن جهاز تحويل بسيط يسهل القيام به بيديك. بطبيعة الحال ، لن يكون مثل هذا المنتج قادرًا على توفير الكهرباء لقصر ريفي ، ولكن من أجل منزل ريفيسوف تتناسب بشكل جيد. سيسمح لك بإلقاء الضوء ليس فقط على بناء المساكن ، ولكن أيضًا على المباني الخارجية وحتى المسارات في الحديقة. ل التجميع الذاتيوحدة بقوة تصل إلى 1500 وات ، تحتاج إلى تحضير المواد الاستهلاكية والمكونات من القائمة التالية:

بطبيعة الحال ، يجب أن يكون لديك مجموعة الحد الأدنىالأدوات: مقص لقطع المعادن ، مطحنة ، شريط قياس ، قلم رصاص ، مجموعة مفاتيح ومفكات ، مثقاب بمثقاب وكماشة.

خطوة بخطوة

يبدأ التجميع بتصنيع الدوار وتغيير البكرة ، والتي من أجلها تلتزم بتسلسل معين من العمل.

لتوصيل البطارية ، يتم استخدام الموصلات ذات المقطع العرضي 4 مم وطول لا يزيد عن 100 سم ، ويتم توصيل المستهلكين بموصلات بقطر 2 مم. من المهم تضمين محول تيار مستمر إلى تيار متردد 220 فولت في فاصل الدائرة وفقًا لمخطط جهات الاتصال الطرفية.

إيجابيات وسلبيات التصميم

إذا تم إجراء جميع التلاعبات ، حسنًا ، فسيستمر الجهاز لفترة كافية. عند استخدام بطارية قوية بما فيه الكفاية وعاكس مناسب يصل إلى 1.5 كيلو واط ، يمكن تشغيل إضاءة الشوارع والداخلية وثلاجة وجهاز تلفزيون. صنع مثل هذه الطاحونة بسيط للغاية وفعال من حيث التكلفة. يتم إصلاح هذا المنتج بسهولة وبسيط في الاستخدام. إنه موثوق للغاية من حيث العمل ولا يصدر ضوضاء أو يزعج سكان المنزل. ومع ذلك ، فإن إنتاجية الطاحونة الدوارة منخفضة ، ويعتمد تشغيلها على وجود الرياح.

ظهر هيكل محوري بدون جزء ثابت من الحديد يعتمد على مغناطيس دائم من النيوديميوم على أراضي دولتنا منذ وقت ليس ببعيد بسبب عدم توفر الأجزاء المكونة. لكن اليوم ، المغناطيسات القوية ليست شائعة ، وقد انخفضت تكلفتها بشكل كبير مقارنة بالسنوات القليلة الماضية.

أساس هذا المولد هو محور بأقراص الفرامل من سيارة ركاب. إذا لم يحدث ذلك عنصر جديد، فمن المستحسن فرزها وتغييرها زيوت التشحيموالمحامل.

وضع وتركيب مغناطيس نيوديميوم

يبدأ العمل بلصق المغناطيس على القرص الدوار. لهذا الغرض ، يتم استخدام المغناطيس بحجم 20 قطعة. والأبعاد 2.5 × 0.8 سم. لتغيير عدد الأعمدة ، يجب الالتزام بالقواعد التالية:

• يشير المولد أحادي الطور إلى عدد المغناطيسات المقابلة لعدد الأقطاب ؛
• في حالة الجهاز ثلاثي الطور ، لوحظت نسبة 2/3 أقطاب وملفات ، على التوالي ؛
• يجب أن يتم وضع المغناطيس مع تناوب الأقطاب ، لتبسيط توزيعها ، من الأفضل استخدامها نموذج جاهزمصنوع من الكرتون.

استخدام المغناطيس كلما أمكن ذلك شكل مستطيل، لأنه في نظائرها الدائرية ، يذهب تركيز المجالات المغناطيسية في المركز ، وليس على السطح بأكمله. من المهم ملاحظة حالة أن المغناطيسات التي تواجه بعضها البعض لها أقطاب متقابلة. من أجل تحديد القطبين ، يتم إحضار المغناطيس تجاه بعضهما البعض ، وتكون جوانب الجذب موجبة ، وبالتالي تكون الحواف الطاردة سالبة.

لتحديد المغناطيس ، خاصة تكوين لاصق، وبعد ذلك ، لزيادة القوة ، يتم إجراء التعزيز بواسطة راتنجات الايبوكسي. لهذا الغرض ، فهي مليئة بالعناصر المغناطيسية. لمنع انتشار الراتينج ، يتم تصنيع الجوانب باستخدام البلاستيسين العادي.

وحدة من ثلاث مراحل ونوع أحادي الطور

تكون الساكنات أحادية الطور أدنى في معلماتها من نظيراتها ثلاثية الطور ، لأن الاهتزاز يزداد مع زيادة الحمل. هذا بسبب الاختلاف في اتساع التيار الناتج عن عدم تناسق خرجه خلال فترة زمنية معينة. في المقابل ، في التناظرية ثلاثية الطور ، لا توجد مشكلة من هذا القبيل. أتاح ذلك زيادة إنتاج المولد ثلاثي الطور بنسبة 50٪ تقريبًا مقارنةً بنموذج أحادي الطور. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لعدم وجود اهتزازات إضافية ، لا يتم إنشاء ضوضاء غريبة أثناء تشغيل الجهاز.

لفة متعرجة

يدرك كل كهربائي أنه قبل البدء في لف الملف ، من المهم إجراء حسابات أولية. مولد الرياح 220 فولت محلي الصنع هو جهاز يعمل بسرعات منخفضة. من الضروري أن يبدأ شحن البطارية من 100 دورة في الدقيقة.

إذا انطلقنا من هذه المعلمات ، فلن نحتاج إلى أكثر من 1200 دورة لتصفية جميع الملفات. لتحديد المنعطفات لملف واحد ، تحتاج إلى إجراء تقسيم بسيط لمجموع المؤشرات حسب عدد العناصر الفردية.

لزيادة قوة طاحونة الهواء منخفضة السرعة ، يزداد عدد الأعمدة. سيؤدي ذلك إلى زيادة وتيرة التيار في الملفات. يجب أن يتم لف الملف مع سميكة سلك نحاس. سيؤدي ذلك إلى تقليل قيمة المقاومة وبالتالي زيادة القوة الحالية. من المهم مراعاة أنه مع الزيادة الحادة في الجهد ، يمكن إنفاق التيار بالكامل على مقاومة اللفات. لتبسيط اللف ، يمكنك استخدام آلة خاصة.

وفقًا لعدد وسمك المغناطيسات الملحقة بالأقراص ، تتغير خصائص تشغيل الجهاز. لمعرفة مؤشرات الطاقة التي سيتم الحصول عليها في النهاية ، يكفي لف عنصر واحد وتمريره في الوحدة. لتحديد خصائص القدرة ، يتم قياس الجهد عند دورات معينة.

غالبًا ما يكون الملف مستديرًا ، لكن يُنصح بتمديده قليلاً. في هذه الحالة ، سيكون هناك المزيد من النحاس في كل قطاع ، ويصبح ترتيب المنعطفات أكثر كثافة. يجب أن يكون قطر الفتحة الداخلية للملف مساويًا لأبعاد المغناطيس. عند تصنيع الجزء الثابت ، من المهم مراعاة أنه يجب أن يكون مساويًا في السُمك لمعلمات المغناطيس.

عادة ، يتم استخدام الخشب الرقائقي كفراغ للجزء الثابت ، ولكن من الممكن تمامًا عمل علامات على ورقة ورقية عن طريق رسم قطاعات للملفات ، واستخدام البلاستيسين العادي للقيود. لإعطاء قوة للمنتج ، يتم استخدام الألياف الزجاجية الموجودة في الجزء السفلي من القالب أعلى الملفات. من المهم ألا يلتصق الايبوكسي بالقالب. للقيام بذلك ، فإنه مغطى بالشمع في الأعلى. يتم تثبيت الملفات بشكل صارم مع بعضها البعض ، ويتم إخراج نهايات المراحل. بعد ذلك ، يتم توصيل جميع الأسلاك وفقًا لمخطط النجم أو دلتا. للاختبار الجهاز النهائييتم تدويره باليد.

عادة ما يكون الارتفاع النهائي للصاري 6 أمتار ، ولكن إذا أمكن ، فمن الأفضل زيادته مرتين. وبسبب هذا ، فإنه يستخدم للتثبيت قاعدة ملموسة. يجب أن يكون التثبيت بحيث يمكن رفع الأنبوب وخفضه بسهولة باستخدام الرافعة. يتم تثبيت المسمار في الطرف العلوي من الأنبوب.

لصنع المسمار ، تحتاج الأنابيب البلاستيكيةيجب أن يكون المقطع العرضي 16 سم ويقطع الأنبوب برغي طوله مترين وست شفرات. الشكل الأمثليتم تحديد الشفرات بشكل تجريبي ، مما يسمح لك بزيادة عزم الدوران بأدنى سرعة. لتحويل المروحة من الرياح القوية ، يتم استخدام ذيل قابل للطي. يتم تخزين الكهرباء المتولدة في بطاريات.

فيديو: مولد الرياح محلية الصنع

بعد النظر في الخيارات المتاحة لتوربينات الرياح ، سيتمكن كل صاحب منزل من تحديد الجهاز المناسب لأغراضه. كل واحد منهم له كل من الجوانب الإيجابية والصفات السلبية. يمكنك أن تشعر بشكل خاص بفعالية طاحونة الهواء خارج المدينة ، حيث توجد حركة مستمرة للكتل الهوائية.

لسوء الحظ ، لا تستطيع مؤسسات الإمداد بالطاقة في كثير من الأحيان التعامل مع تزويد المنازل الخاصة بالكهرباء. بسبب انقطاع التيار الكهربائي ، وأصحاب الداتشا و منازل ريفيةاضطروا إلى اللجوء إلى مصادر بديلة للكهرباء. الأكثر شيوعًا هو المولد.

ملامح المولد الكهربائي ونطاقه

المولد الكهربائي هو جهاز محمول يستخدم لتحويل الكهرباء وتخزينها. مبدأ تشغيل هذا الجهاز بسيط ، مما يسمح لك بعمله بنفسك. يمكن العثور بسهولة على رسم تخطيطي لمولد بسيط على الإنترنت.

لن تكون الوحدة المصنوعة يدويًا منافسًا جديرًا بمنتج تم تجميعه في المصنع ، ولكن هذا حل مثاليإذا كنت تريد توفير مبلغ كبير من المال.

للمولدات الكهربائية مجموعة واسعة من التطبيقات. كما ترون في صورة المولدات محلية الصنع ، يمكن استخدامها في مزارع الرياح وأعمال اللحام وأيضًا جهاز غير متصل بالشبكةلدعم الكهرباء في المنازل الخاصة.

يتم تشغيل المولد بجهد الإدخال. للقيام بذلك ، يتم توصيل الجهاز بمصدر طاقة ، لكن هذا ليس منطقيًا لمحطة طاقة صغيرة ، لأنه يجب أن يولد تيارًا كهربائيًا ، ولا يستهلكه لبدء التشغيل.

نتيجة لذلك ، فإن النماذج المجهزة بالقدرة على تبديل المكثفات بشكل تسلسلي أو بوظيفة الإثارة الذاتية تحظى بشعبية خاصة.

الفروق الدقيقة التي تحتاج إلى معرفتها لإنشاء مولد كهربائي

شراء مولد مكلف للغاية. لذلك ، يلجأ المزيد والمزيد من الملاك المتحمسين إلى صنع الوحدة بأيديهم. تتيح لك بساطة مبدأ حل التشغيل والتصميم إمكانية تجميع جهاز توليد كهربائي في غضون ساعتين فقط.

كيف تصنع مولد بيديك؟

المرحلة الأولى هي إعداد جميع المعدات بحيث تتجاوز سرعة الدوران سرعة المحرك الكهربائي. بعد قياس مقدار دوران المحرك ، أضف 10٪ أخرى. ستحصل على السرعة التي يجب أن يعمل بها المولد.

الخطوة الثانية - تغيير المولد بنفسك بمساعدة المكثفات. من المهم جدًا تحديد السعة المطلوبة بشكل صحيح.

الخطوة الثالثة هي تركيب المكثفات. هنا من الضروري اتباع الحساب بدقة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى التأكد من جودة العزل. هذا كل شيء - اكتمل تجميع المولد.

فئة رئيسية في إنشاء مولد نوع غير متزامن

أحد أكثر أنواع المولدات المنزلية شيوعًا هو مولد كهربائي غير متزامن. هذا يرجع إلى مبدأ التشغيل البسيط والخصائص التقنية الجيدة.

ما الذي تحتاجه لصنع مثل هذا المولد بيديك؟ بادئ ذي بدء ، ستحتاج إلى محرك غير متزامن. السمة المميزة لها هي المنعطفات ذات الدائرة القصيرة بدلاً من المغناطيس على الدوار. ستحتاج أيضًا إلى مكثفات.

تعليمات التصنيع

قم بتوصيل الفولتميتر بأي من لفات المحرك ، وقم بتدوير العمود. سيُظهر مقياس الفولتميتر وجود الجهد ، والذي يتم أخذه بسبب المغنطة المتبقية للدوار.

إنه ليس مولدًا بعد. دعنا نحاول إنشاء مجال مغناطيسي باستخدام ملفات الدوار. عندما يتم تشغيل المحرك الكهربائي ، فإن المنعطفات ذات الدائرة القصيرة للدوار ممغنطة. يمكن الحصول على نتيجة مماثلة عندما يعمل الجهاز في وضع "المولد".

لنضع تحويلة على إحدى لفات الجزء الثابت باستخدام مكثف غير كهربائي. دعونا نلف العمود. ستصبح قيمة الجهد الظاهر في النهاية مساوية للجهد المقدر للمحرك. بعد ذلك ، نقوم بتحويل اللفات المتبقية لجهاز الطاقة بمكثف وربطها.

يعتبر المولد جهازًا يحتمل أن يكون خطيرًا ، لذا فإن التعامل معه يتطلب عناية خاصة. يجب حمايته من هطول الأمطار في الغلاف الجوي والصدمات الميكانيكية. من الأفضل عمل غلاف خاص.

إذا كان الجهاز مستقلًا ، فيجب أن يكون مزودًا بأجهزة استشعار وأجهزة لتسجيل البيانات اللازمة. من المستحسن أيضًا تجهيز الجهاز بزر تشغيل / إيقاف.

عند أدنى شك في قدراتك ، من الأفضل التخلي عن التصنيع المستقل للمولد.

مولدات الصور DIY

من ما يمكنك تجميع مولد كهربائي بيديك

لسوء الحظ ، لا تفي منظمات إمداد الطاقة المحلية بوعدها. عقودهم الموقعة مع المستهلكين لا تساوي شيئًا. الإمداد بالكهرباء خارج المدن الكبيرة غير مستقر ، وجودة التيار الموفر منخفضة (بمعنى الجهد) ، لذلك فإن سكان المدن والبلدات الصغيرة لديهم دائمًا الشموع ومصابيح الكيروسين في المخزن وأحدث مولدات تعمل بالبنزين. ستقدم هذه المقالة خيارًا آخر ، سيشير إليه السؤال ، كيف تصنع مولدًا كهربائيًا بيديك؟ لنلقِ نظرة على إصدار واحد من هذا الجهاز.

مولد كهربائي من الجرار الخلفي

لطالما استخدم سكان قرى الضواحي الجرارات ذات العجلات. بعد كل شيء ، إنه اليوم ، إذا جاز التعبير ، المساعد الأكثر موثوقية ، والذي بدونه لا يتم تنفيذ العمل في الحديقة أو الحديقة. صحيح ، مثل كل هذا النوع من الأدوات ، فشل الجرار الخلفي. يمكنك استعادته ، ولكن كما تظهر الممارسة ، من الأفضل شراء واحدة جديدة.

إن مالكي هذه الآلة ليسوا في عجلة من أمرهم لتوديعها ، لذلك كل مالك لمنزل ريفي لديه نسخة قديمة واحدة في المخزن. يمكن استخدامه في تصميم مولد كهربائي بجهد 220/380 فولت. سيخلق عزم دوران للمولد الحالي ، والذي يمكن تكييفه كمحرك تحريضي تقليدي. في هذه الحالة ، ستكون هناك حاجة إلى محرك كهربائي قوي (15 كيلو واط على الأقل ، بسرعة رمح 800-1600 دورة في الدقيقة). لماذا هذه القوة الكبيرة للمحرك؟

ليس من المنطقي صنع مولد محلي الصنع لبضعة مصابيح كهربائية ، لأنه يتم حل مشكلة تزويد منزل ريفي بالكامل بالكهرباء. ومع وجود محرك كهربائي ذو طاقة صغيرة ، فإنه لن يعمل للحصول على ما يكفي من الكهرباء. على الرغم من أن كل هذا يتوقف على الطاقة الإجمالية للأجهزة المنزلية والإضاءة في المنزل. بعد كل شيء ، في داشا صغيرةباستثناء ثلاجة بها تلفاز ، لا يوجد شيء. لذلك ، نصيحة - احسب أولاً قوة المنزل ، ثم اختر مولد محرك كهربائي.

تجميع المولد

لذلك ، من أجل تجميع مولد بنزين بيديك بجهد 220 فولت ، تحتاج إلى تثبيت جرار خلفي ومحرك كهربائي على إطار واحد بحيث تكون مهاويهما متوازية. الشيء هو أن الدوران من الجرار الخلفي إلى المحرك الكهربائي سينتقل باستخدام بكرتين. سيتم تثبيت أحدهما على عمود محرك بنزين ، والثاني على عمود محرك كهربائي. في هذه الحالة ، من الضروري تحديد أقطار البكرات بشكل صحيح. هذه الأبعاد هي التي تحدد سرعة الدوران محرك كهربائي. يجب أن يكون هذا المؤشر مساويًا للقيمة الاسمية المشار إليها في بطاقة المعدات. انحراف طفيف في جانب كبيرفي غضون 10-15٪ موضع ترحيب.

عند اكتمال الجزء الميكانيكي للتجميع ، سيتم تثبيت البكرات المتصلة بالحزام ، يمكنك المتابعة إلى الجزء الكهربائي.

جهاز مولد كهربائي

• أولاً ، يتم توصيل لفات المحرك الكهربائي بنمط نجمي.
• ثانيًا ، يجب أن تشكل المكثفات المتصلة بكل ملف مثلثًا.
• ثالثًا ، تتم إزالة الجهد في مثل هذه الدائرة بين نهاية الملف ونقطة المنتصف. هنا يتم الحصول على تيار 220 فولت ، وبين اللفات 380 فولت.

انتباه! يجب أن يكون للمكثفات المثبتة في الدائرة الكهربائية نفس السعة. في هذه الحالة ، يتم تحديد قيمة السعة اعتمادًا على قوة المحرك الكهربائي. هذه النسبة هي التي ستدعم التشغيل الصحيح للمولد الحالي نفسه ، ولكن بشكل خاص بدء تشغيله.

للحصول على معلومات ، نعطي نسبة قوة المحرك إلى سعة المكثفات:

• 2 كيلو واط - 60 فائق التوهج.
• 5 كيلوواط - 140 فائق التوهج.
• 10 كيلوواط - 250 فائق التوهج.
• 15 كيلوواط - 350 فائق التوهج.

تحقق من بعض النصائح المفيدة من الخبراء.

• إذا أصبح المحرك الكهربائي دافئًا ، فمن الضروري تغيير المكثفات إلى عناصر ذات سعة منخفضة.
• عادة ، بالنسبة لمولدات الطاقة محلية الصنع ، يتم استخدام المكثفات بجهد لا يقل عن 400 فولت.
• عادة ما يكون مكثف واحد كافياً لحمولة مقاومة.
• إذا كانت هناك حاجة لاستخدام جميع المراحل الثلاث للمحرك الكهربائي لتشغيل المنزل ، فيجب تركيب محول ثلاثي الطور في الشبكة.

ولحظة واحدة. إذا كنت تواجه مشكلة كيفية تنظيم التدفئة باستخدام مولد كهربائي محلي الصنع ، فسيكون محرك الجرار صغيرًا هنا (أي قوة الجهاز). الخيار الأفضل هو محرك من سيارة ، على سبيل المثال ، من Oka أو Zhiguli. قد يقول الكثيرون أن هذه المعدات ستكلف فلساً واحداً. لا شيء من هذا القبيل. يمكنك شراء سيارة مستعملة اليوم مقابل فلس واحد ، وبالتالي فإن التكاليف ستكون بائسة.

المميزات والعيوب

إذن ما هي مميزات هذا الجهاز:

• أنت تواسي نفسك بفكرة أنك صنعتها بنفسك. هذا هو ، أنت فخور بنفسك.
• يتم تخفيض التكاليف المالية إلى الحد الأدنى. وحدة محلية الصنعسيكلف أقل بكثير من نظيره في المصنع.
• إذا تم تنفيذ جميع خطوات التجميع بشكل صحيح ، فقم بتجميعها بيديك معدات كهربائيةيمكن اعتبارها موثوقة ومثمرة للغاية.

بعض النقاط السلبية لهذا النوع من الأجهزة.

• إذا كنت جديدًا في مجال الكهرباء أو تحاول ، دون الخوض في كل التفاصيل الدقيقة والفروق الدقيقة في التجميع ، إنشاء مولد تيار ، فستفشل. سيتم اعتبار الوقت والمال الذي تنفقه في مهب الريح.

من حيث المبدأ ، هذا هو العيب الوحيد الذي يبعث على التفاؤل.

تصميمات المولدات الأخرى

خيار البنزين ليس الخيار الوحيد. يمكنك جعل عمود المحرك يدور طرق مختلفة. على سبيل المثال ، استخدام طاحونة هوائية أو مضخة مياه. ليس أكثر تصاميم بسيطةلكنها هي التي تسمح بالابتعاد عن استهلاك الطاقة في صورة بنزين.

على سبيل المثال ، من السهل أيضًا تجميع مولد هيدروجين بيديك. إذا كان هناك نهر يتدفق بالقرب من المنزل ، فيمكن استخدام مياهه كقوة لتدوير العمود. للقيام بذلك ، يتم تثبيت عجلة بها العديد من الحاويات في قناتها. من خلال هذا التصميم ، من الممكن إنشاء تدفق للمياه يقوم بتدوير توربين متصل بعمود محرك كهربائي. وكلما زاد حجم كل خزان ، كلما زاد عدد مرات تركيبها (يزداد العدد) ، زادت قوة تدفق المياه. في الواقع ، هذا نوع من منظم جهد المولد.

مع مولدات الرياح ، تختلف الأمور قليلاً ، لأن أحمال الرياح ليست قيمًا ثابتة. يجب تنظيم دوران طاحونة الهواء ، التي تنتقل إلى عمود المحرك الكهربائي ، والتكيف مع القيمة المطلوبة لسرعة دوران عمود المحرك الكهربائي. لذلك ، في هذا التصميم ، يكون منظم الجهد عبارة عن علبة تروس ميكانيكية تقليدية. لكن هنا ، كما يقولون ، سيف ذو حدين. إذا قللت الرياح من العواصف ، فستكون هناك حاجة إلى علبة تروس تصعيدية ، وإذا زادت ، على العكس من ذلك ، فستكون هناك حاجة إلى علبة تروس تخفيض. هذا هو تعقيد بناء مولد طاقة الرياح.

الخلاصة حول الموضوع

بإيجاز ، عليك أن تفهم أن مولدات الطاقة محلية الصنع ليست حلاً سحريًا. من الأفضل ضمان توفير الكهرباء باستمرار للقرية. من الصعب تحقيق ذلك ، لكن يمكنك الحصول على تعويض عن الإزعاج من خلال المحاكم. وسيتم استخدام الأموال التي تم استلامها بالفعل لشراء مولد بنزين في المصنع. صحيح ، سيتعين عليك مراعاة استهلاك الوقود باهظ الثمن (البنزين). ولكن إذا كانت هناك رغبة في تجميع مولد كهربائي بيديك ، فعليك الخوض في الموضوع والمحاولة.

كيفية توصيل محرك كهربائي 380 إلى 220 فولت بشكل صحيح

كيف تصنع مولدًا من محرك غير متزامن بيديك

الجهاز ومبدأ تشغيل محرك غير متزامن ثلاثي الطور

http://onlineelektrik.ru

في هذا المشروع ، سننظر في كيفية تجميع مولد بنزين بسيط يعمل بنفسك من مكونات غير مكلفة. قام المؤلف بكل شيء على أساس محرك بنزين من جزازة العشب ، بالإضافة إلى محرك دائم يستخدم كمولد للكهرباء. هناك حاجة لمثل هذا المولد من أجل شحن البطاريات عند الألواح الشمسية أو مراوحلا توفر الكمية المطلوبة من الطاقة.

بالنسبة للبيانات التقنية الحقيقية محلية الصنع ، فإن الجهاز لديه خرج 12 فولت / 16 أمبير.

ومع ذلك ، فإن الهدف الحقيقي للمؤلف هو إنشاء تثبيت يتم من خلاله توليد الغاز الحيوي. من المحتمل أن تكون الخطة هي تغذية هذا المولد أو مولد مشابه بهذا الغاز والحصول على كهرباء مجانية. أيضًا ، يمكن تشغيل مولد مماثل بالغاز الخشبي ، إذا قمت بإنشاء تركيب لإنتاجه.

مواد وأدوات منزلية:
- محرك البنزين (مناسب من جزازة العشب) ؛
- محرك التيار المباشرعند 90 فولت (يمكن العثور عليها في المطاحن وما إلى ذلك) ؛
- البكرات والحزام.
- مسامير على شكل U مع صواميل ؛
- قطعة من البلاستيك أو مادة أخرى لإنشاء حامل للمحرك (المولد) ؛
- مفصل (مطلوب لسحب الحزام) ؛
- تدريبات، أداة قطعوغيرها.

عملية تصنيع المولد:

الخطوة 1. إعداد المحرك
إذا تم شراء المحرك في حالة مستعملة ، فسيلزم ضبطه وربما إصلاحه. عند الشراء ، من المهم قياس نسبة الضغط ، إن أمكن. إذا اتضح أنه سيئ ، فسيعمل المحرك بشكل سيئ ويستهلك الكثير من الوقود. ستحتاج أيضًا إلى ضبط المكربن ​​بعناية.

من جزازة العشب ، تحتاج إلى إزالة الشفرة والجناح الواقي والعناصر الأخرى غير المهمة والتي ستتدخل. كقاعدة عامة ، تتم إزالة كل شيء هنا بكل بساطة ، ستحتاج البراغيوالمفكات.

الخطوة 2. تركيب مولد كهربائي (محرك DC)
من أجل تأمين المولد ، احتاج المؤلف إلى قطعة سميكة من البلاستيك الصلب. تم قصه حسب الحجم وربطه على شكل حرف "U". المعدن أو الخشب مفيدان أيضًا لمثل هذه الأغراض ، لكن البلاستيك أسهل في التعامل معه.

بعد ذلك ، سوف يتطلب الأمر القليل من الحماس لتجميع المفصلة التي ستحمل المحرك. باستخدام هذه المفصلة ، يمكن رفع المحرك أو خفضه ، وبالتالي تعديل توتر الحزام. مناسبة لمثل هذه الأغراض الباب المفصلي. من أجل الموثوقية ، من الأفضل استخدام حلقتين في نفس الوقت ، وتحتاج إلى اختيار أقوى.

من أجل توتر الحزام المريح ، يقوم المؤلف بعمل مقبض يتصل بالمحرك (المولد). في المكان الذي يتم فيه تثبيت المقبض ، توجد لوحة بها عدد من الثقوب ، والتي ستسمح لك بإصلاح المقبض بزاوية معينة. من بين أشياء أخرى ، يعمل هذا المقبض كمقبض ، وهو ضروري لبدء تشغيل محرك البنزين بسهولة.

إذا كنت ستستخدم البلاستيك أو المعدن الرقيق ، فلا تشد البراغي كثيرًا ، فقد تنثني المادة ، كما حدث مع المؤلف.

الخطوة 3. اختبار المولد
بادئ ذي بدء ، لبدء تشغيل المولد ، تحتاج إلى خفض مقبض شد الحزام ، وبالتالي فكه. أنت الآن بحاجة إلى بدء تشغيل محرك البنزين. عندما يسخن ، يمكنك رفع المقبض للخلف ، والآن سيتمدد الحزام ، وسيبدأ المحرك الكهربائي في توليد التيار.

من المهم هنا اختيار السرعة المثلى لمحرك البنزين. أولاً ، يعتمد الجهد الذي ينتجه المولد على السرعة. وثانيًا ، يعتمد استهلاك الوقود عليها.

كاختبار للمولد ، أخذ المؤلف مجموعة من المصابيح 12 فولت بحجم 20 قطعة ، كل مصباح يستهلك 2 أ. كلما زاد عدد المصابيح ، زاد الحمل إلى المولد. إذا قمت بتشغيل جميع المصابيح ، فسيكون الحمل 40 أ ، لكن هذا كثير جدًا وليس ضروريًا لمثل هذا المولد.

في البداية ، تم توصيل 4 مصابيح ، وكان الحمل 8 أ ، وصمد المولد بسهولة ، وكانت المصابيح محترقة. هذا الجهد يكفي لشحن البطارية. في وقت لاحق ، قام المؤلف بفك مصباحين آخرين ، أي أن الحمل كان 10 أ. من الناحية النظرية ، يمكن لمولد كهذا أن ينتج أكثر من 10 أمبير ، لكن التجربة أظهرت أنه مع وجود حمل أكبر ، يبدأ المحرك في العمل. ربما لأنها قديمة وبحاجة إلى تجديد. من حيث المبدأ ، يمكن أن يرفع نسبة الضغط ويملأ الزيت الصناعي لتحسين الأداء.

الخطوة 4: شحن البطارية
من المهم ملاحظة أنه عند الشحن من هذا المولد ، يجب أن يكون الصمام الثنائي في الدائرة. سوف يمنع اتجاه التيار إلى المحرك ، ونتيجة لذلك ، الخسائر. لم يستخدم المؤلف مثل هذا الصمام الثنائي ، نظرًا لأنه يمتلك وحدة تحكم خاصة لشحن البطاريات من هذه المصادر ، فإن وحدة التحكم هذه لديها بالفعل الصمام الثنائي الواقي. بالإضافة إلى ذلك ، تمنع وحدة التحكم إعادة شحن البطارية وتلفها بشكل صحيح. بالمناسبة ، قام المؤلف أيضًا بتجميع وحدة التحكم بيديه.

روسيا لديها موقف مزدوج فيما يتعلق بموارد طاقة الرياح. من ناحية ، بفضل الضخم المساحة الكليةوإلى غزارة السهول كانت الريح كلها وفيرة وفي الأغلب متساوية. من ناحية أخرى ، فإن رياحنا في الغالب منخفضة الإمكانات ، وبطيئة ، انظر الشكل. في الثالث ، في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة ، تكون الرياح عنيفة. بناءً على ذلك ، فإن مهمة بدء تشغيل مولد الرياح في المزرعة مهمة جدًا. ولكن لكي تقرر ما إذا كنت ستشتري جهازًا باهظ الثمن إلى حد ما ، أو تصنعه بنفسك ، عليك أن تفكر مليًا في أي نوع (وهناك الكثير منهم) لأي غرض تختار.

مفاهيم أساسية

1. KIEV - عامل استخدام طاقة الرياح. إذا تم استخدام نموذج ميكانيكي للرياح المسطحة للحساب (انظر أدناه) ، فإنه يساوي كفاءة الدوار لمحطة طاقة الرياح (APU).
2. الكفاءة - الكفاءة الشاملة لوحدة APU ، من الرياح القادمة إلى أطراف المولد الكهربائي ، أو إلى كمية المياه التي يتم ضخها في الخزان.
3. الحد الأدنى لسرعة رياح التشغيل (MPS) هي سرعتها التي تبدأ بها الطاحونة الهوائية في إعطاء التيار للحمل.
4. الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها (MPS) هي سرعتها التي يتوقف عندها توليد الطاقة: إما أن تقوم الأتمتة بإيقاف تشغيل المولد ، أو وضع الدوار في دوارة الطقس ، أو طيه وإخفائه ، أو يتوقف الدوار عن نفسه ، أو وحدة APU ينهار ببساطة.
5. بدء سرعة الرياح (SV) - عند هذه السرعة ، يكون الدوار قادرًا على الدوران دون تحميل ، والدوران لأعلى والدخول في وضع التشغيل ، وبعد ذلك يمكن تشغيل المولد.
6. سرعة البدء السلبية (OSS) - وهذا يعني أن APU (أو توربين الرياح - محطة طاقة الرياح ، أو WEA ، وحدة طاقة الرياح) تتطلب دورانًا إلزاميًا من مصدر طاقة خارجي للبدء في أي سرعة رياح.
7. لحظة البدء (الأولية) - قدرة الدوار ، التي تباطأت بقوة في تدفق الهواء ، على إنشاء عزم دوران على العمود.
8. توربينات الرياح (VD) - جزء من APU من الدوار إلى عمود المولد أو المضخة ، أو أي مستهلك آخر للطاقة.
9. مولد الرياح الدوراني - APU ، حيث يتم تحويل طاقة الرياح إلى عزم دوران على عمود إقلاع الطاقة عن طريق تدوير الدوار في تدفق الهواء.
10. نطاق سرعة تشغيل الدوار هو الفرق بين MDS و MRS عند التشغيل عند الحمل المقدر.
11. طاحونة بطيئة - فيه سرعة الخطلا تتجاوز أجزاء الجزء المتحرك في التدفق سرعة الرياح أو تحتها. يتم تحويل الرأس الديناميكي للتدفق مباشرة إلى دفع شفرة.
12. طاحونة هوائية عالية السرعة - تكون السرعة الخطية للشفرات أعلى بكثير (حتى 20 مرة أو أكثر) من سرعة الرياح ، ويشكل الدوار دوران الهواء الخاص به. إن دورة تحويل طاقة التدفق إلى قوة دفع معقدة.

ملاحظات:

1. تحتوي وحدات APU منخفضة السرعة ، كقاعدة عامة ، على KIEV أقل من تلك عالية السرعة ، ولكن لديها عزم دوران كافٍ لتدوير المولد دون فصل الحمل وصفر TCO ، أي انطلاق ذاتي تمامًا وقابل للتطبيق في أخف الرياح.
2. البطء والسرعة مفاهيم نسبية. يمكن أن تكون طاحونة الهواء المنزلية بسرعة 300 دورة في الدقيقة منخفضة السرعة ، ووحدات APU قوية من نوع EuroWind ، حيث يتم تجنيد حقول مزارع الرياح ومزارع الرياح (انظر الشكل) والتي تنتج دواراتها حوالي 10 دورة في الدقيقة ، وهي عالية السرعة ، لان. مع مثل هذا القطر ، فإن السرعة الخطية للشفرات وديناميكا الهواء الخاصة بها على معظم الامتداد تكون "طائرة" تمامًا ، انظر أدناه.

ما هو المولد المطلوب؟

مولد كهربائي للطاحونة الهوائية الغرض المنزلييجب أن تولد الكهرباء في نطاق واسع من السرعات الدورانية ولديها القدرة على البدء الذاتي دون التشغيل الآلي ومصادر الطاقة الخارجية. في حالة استخدام APU مع OSS (طواحين الهواء ذات الدوران العلوي) ، والتي ، كقاعدة عامة ، لديها KIEV عالية وكفاءة ، يجب أيضًا أن تكون قابلة للعكس ، أي تكون قادرة على العمل كمحرك. عند طاقة تصل إلى 5 كيلو واط ، يتم تلبية هذه الحالة من خلال الآلات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم على أساس النيوبيوم (المغناطيسات الفائقة) ؛ على مغناطيس الفولاذ أو الفريت ، لا يمكنك الاعتماد على أكثر من 0.5-0.7 كيلو واط.

ملحوظة: المولدات غير المتزامنة أو المولدات المجمعة مع الجزء الثابت غير الممغنط ليست مناسبة على الإطلاق. مع انخفاض قوة الرياح ، سوف "يخرجون" قبل وقت طويل من انخفاض سرعته إلى MRS ، وبعد ذلك لن يبدأوا بأنفسهم.

يتم الحصول على "قلب" ممتاز لوحدة APU بقوة 0.3 إلى 1-2 كيلو واط من مولد تيار متردد مع مقوم مدمج ؛ معظمهم الآن. أولاً ، يحافظون على جهد الخرج من 11.6-14.7 فولت في نطاق واسع إلى حد ما من السرعات بدون مثبتات إلكترونية خارجية. ثانيًا ، تفتح بوابات السليكون عندما يصل الجهد على الملف إلى 1.4 فولت ، وقبل ذلك "لا يرى" المولد الحمل. للقيام بذلك ، يجب أن يكون المولد بالفعل غير مجدول جيدًا.

في معظم الحالات ، يمكن توصيل المذبذب مباشرة ، بدون ترس أو محرك سير ، بعمود HP عالي السرعة عن طريق اختيار السرعة باختيار عدد الشفرات ، انظر أدناه. "المشاة السريعة" لها عزم دوران صغير أو صفر ، ولكن سيكون لدى الدوار وقت كافٍ للدوران لأعلى دون فصل الحمل قبل فتح الصمامات وإعطاء المولد تيارًا.

الاختيار في مهب الريح

قبل تحديد مولد الرياح الذي يجب صنعه ، دعنا نقرر علم الهواء المحلي. باللون الرمادي المخضرمناطق (الرياح) من خريطة الرياح ، على الأقل بعض المعنى سيكون فقط من توربينات الرياح الشراعية(وسنتحدث عنها لاحقًا). إذا كنت بحاجة إلى مصدر طاقة ثابت ، فسيتعين عليك إضافة معزز (مقوم مع مثبت الجهد) ، شاحن، بطارية قوية ، عاكس 12/24/36/48 فولت تيار مستمر إلى 220/380 فولت 50 هرتز تيار متردد. لن يكلف مثل هذا الاقتصاد ما لا يقل عن 20000 دولار ، ومن غير المرجح أن يكون من الممكن إزالة قوة طويلة المدى تزيد عن 3-4 كيلوواط. بشكل عام ، مع السعي الحثيث ل طاقة بديلةمن الأفضل البحث عن مصدر آخر.

في الأماكن ذات اللون الأصفر والأخضر والرياح قليلاً ، إذا كنت بحاجة إلى كهرباء تصل إلى 2-3 كيلو واط ، يمكنك أنت بنفسك أن تأخذ سرعة منخفضة مولد الرياح العمودي . لقد تم تطويرها بشكل لا يحصى ، وهناك تصميمات ، من حيث KIEV والكفاءة ، تكاد لا تكون أدنى من "الشفرات" الإنتاج الصناعي.

إذا كنت ستشتري توربينًا هوائيًا لمنزلك ، فمن الأفضل التركيز على طاحونة هوائية ذات دوار إبحار. هناك العديد من الخلافات ، ونظريًا ليس كل شيء واضحًا بعد ، لكنها تعمل. في الاتحاد الروسي ، يتم إنتاج "المراكب الشراعية" في تاجانروج بقدرة 1-100 كيلو وات.

في المناطق الحمراء ، والرياح ، يعتمد الاختيار على الطاقة المطلوبة.في حدود 0.5-1.5 كيلوواط ، هناك ما يبرر "الرأسيات" العصامية ؛ 1.5-5 كيلوواط - تم شراء "المراكب الشراعية". يمكن أيضًا شراء "عمودي" ، لكنه سيكلف أكثر من APU مخطط أفقي. وأخيرًا ، إذا كنت بحاجة إلى طاحونة بقوة 5 كيلوواط أو أكثر ، فأنت بحاجة إلى الاختيار بين "الشفرات" الأفقية المشتراة أو "المراكب الشراعية".

ملحوظة: تقدم العديد من الشركات المصنعة ، وخاصة الطبقة الثانية ، مجموعات من الأجزاء التي يمكنك من خلالها تجميع مولد رياح بطاقة تصل إلى 10 كيلوواط بنفسك. ستكلف هذه المجموعة 20-50 ٪ أرخص من المجموعة الجاهزة مع التثبيت. ولكن قبل الشراء ، تحتاج إلى دراسة علم الهواء لموقع التثبيت المقصود بعناية ، ثم تحديد النوع والطراز المناسبين وفقًا للمواصفات.

عن الأمن

أجزاء من توربينات الرياح للاستخدام المنزلي أثناء التشغيل يمكن أن تتجاوز سرعتها الخطية 120 وحتى 150 م / ث ، وقطعة من أي مادة صلبة تزن 20 جم ، تطير بسرعة 100 م / ث ، مع "نجاح" ضرب ، يقتل الرجل السليم على الفور. صفيحة من الصلب أو البلاستيك الصلب بسمك 2 مم ، تتحرك بسرعة 20 م / ث ، تقسمها إلى نصفين.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم طواحين الهواء التي يزيد ارتفاعها عن 100 واط صاخبة جدًا. يولد العديد منها تقلبات ضغط الهواء بتردد منخفض للغاية (أقل من 16 هرتز) - الأشعة تحت الصوتية. الأشعة تحت الصوتية غير مسموعة ولكنها ضارة بالصحة وتنتشر على نطاق واسع.

ملحوظة: في أواخر الثمانينيات ، كانت هناك فضيحة في الولايات المتحدة - كان لابد من إغلاق أكبر مزرعة رياح في البلاد في ذلك الوقت. أثبت الهنود من المحمية ، على بعد 200 كيلومتر من ميدان APU الخاص بها ، في المحكمة أن الاضطرابات الصحية التي ازدادت بشكل حاد لديهم بعد بدء تشغيل مزرعة الرياح كانت بسبب الأشعة تحت الصوتية.

للأسباب المذكورة أعلاه ، يُسمح بتركيب APU على مسافة لا تقل عن 5 ارتفاعات من أقرب المباني السكنية. في ساحات المنازل الخاصة ، من الممكن تركيب طواحين هواء للإنتاج الصناعي ، معتمدة بشكل مناسب. من المستحيل بشكل عام تركيب وحدات APU على الأسطح - أثناء تشغيلها ، حتى بالنسبة للأحمال منخفضة الطاقة ، هناك أحمال ميكانيكية متناوبة يمكن أن تسبب صدى هيكل المبنىوتدميرها.

ملحوظة: ارتفاع APU هو أعلى نقطة للقرص المسحوب (للدوارات ذات الشفرات) أو الشكل الهندسي (لوحدات APU العمودية ذات الدوار على العمود). إذا كان صاري APU أو محور الدوار بارزًا بشكل أكبر ، فسيتم حساب الارتفاع وفقًا لأعلى - القمة.

الرياح ، الديناميكا الهوائية ، KIEV

يخضع مولد الرياح محلي الصنع لنفس قوانين الطبيعة التي يخضع لها المولد المصنوع في المصنع والمحسوب على الكمبيوتر. ويحتاج الشخص الذي يعمل بنفسك إلى فهم أساسيات عمله جيدًا - في أغلب الأحيان لا يملك تحت تصرفه مواد فائقة الحداثة باهظة الثمن و المعدات التكنولوجية. الديناميكا الهوائية لوحدة APU صعبة للغاية ...

الرياح و KIEV

لحساب APUs التسلسلي للمصنع ، يسمى. نموذج الرياح الميكانيكية المسطحة. يعتمد على الافتراضات التالية:

• سرعة الرياح واتجاهها ثابتان داخل سطح الدوار الفعال.
• الهواء هو وسيط مستمر.
• يساوي السطح الفعال للعضو الدوار المنطقة المنجرفة.
• طاقة تدفق الهواء حركية بحتة.

في ظل هذه الظروف ، يتم حساب الطاقة القصوى لوحدة حجم الهواء وفقًا لمعادلة المدرسة ، بافتراض كثافة الهواء عند الظروف الطبيعية 1.29 كجم * متر مكعب م. عند سرعة رياح تبلغ 10 م / ث ، يحمل مكعب واحد من الهواء 65 جول ، ومن مربع واحد من السطح الفعال للدوار يمكن إزالة 650 وات بكفاءة 100٪ لوحدة APU بأكملها. هذا نهج مبسط للغاية - يعلم الجميع أن الريح ليست متساوية تمامًا. ولكن يجب القيام بذلك لضمان تكرار المنتجات - وهو أمر شائع في التكنولوجيا.

لا ينبغي تجاهل النموذج المسطح ، فهو يعطي حدًا أدنى واضحًا من طاقة الرياح المتاحة. لكن الهواء ، أولاً ، قابل للضغط ، وثانيًا ، مائع جدًا (تبلغ اللزوجة الديناميكية 17.2 ميكرو باسكال * ثانية فقط). هذا يعني أن التدفق يمكن أن يتدفق حول المنطقة المنجرفة ، مما يقلل من السطح الفعال و KIEV ، والذي غالبًا ما يتم ملاحظته. ولكن من حيث المبدأ ، يكون الوضع العكسي ممكنًا أيضًا: تتدفق الرياح إلى الدوار وتتحول مساحة السطح الفعال بعد ذلك إلى أكبر من الجزء المنفلت ، وتكون KIEV أكبر من 1 بالنسبة إلى الريح المسطحة .

دعنا نعطي مثالين. الأول هو يخت ممتع ، ثقيل نوعًا ما ، لا يمكن أن يقاوم الريح فحسب ، بل أسرع منه أيضًا. الريح الخارجية تعني. الريح الظاهرة يجب أن تكون أسرع وإلا كيف ستسحب السفينة؟

والثاني هو كلاسيكي من تاريخ الطيران. في اختبارات MIG-19 ، اتضح أن المعترض ، الذي كان أثقل طنًا من مقاتلة الخطوط الأمامية ، يتسارع بشكل أسرع. مع نفس المحركات في نفس هيكل الطائرة.

لم يعرف المنظرون ماذا يفكرون ، وشككوا بجدية في قانون الحفاظ على الطاقة. في النهاية ، اتضح أن النقطة كانت مخروط هدية الرادار البارزة من مدخل الهواء. من أخمص القدمين إلى الغلاف ، ظهر مانع تسرب الهواء ، كما لو كان يمسكه من الجانبين إلى ضواغط المحرك. منذ ذلك الحين ، أصبحت موجات الصدمة راسخة من الناحية النظرية باعتبارها مفيدة ، ويعزى أداء الطيران الرائع للطائرات الحديثة إلى حد كبير إلى استخدامها الماهر.

الديناميكا الهوائية

ينقسم تطور الديناميكا الهوائية عادة إلى عصرين - قبل إن.جي.جوكوفسكي وبعده. كان تقريره "حول الدوامات المرفقة" بتاريخ 15 نوفمبر 1905 هو البداية عهد جديدفي مجال الطيران.

قبل جوكوفسكي ، طاروا على أشرعة مسطحة: كان يعتقد أن جزيئات التدفق القادم تعطي كل زخمها إلى الحافة الأمامية للجناح. هذا جعل من الممكن التخلص على الفور من كمية المتجه - الزخم الزاوي - الذي ولّد رياضيات غاضبة وغير تحليلية في أغلب الأحيان ، والانتقال إلى علاقات طاقة بحتة أكثر ملاءمة ، وفي النهاية الحصول على حقل الضغط المحسوب على المستوى الحامل ، يشبه إلى حد ما الحاضر.

مثل هذا النهج الآلي جعل من الممكن إنشاء أجهزة يمكنها ، على الأقل ، أن تطير في الهواء وتطير من مكان إلى آخر ، دون أن تتحطم بالضرورة على الأرض في مكان ما على طول الطريق. لكن الرغبة في زيادة السرعة والقدرة الاستيعابية وخصائص الطيران الأخرى كشفت أكثر فأكثر عن عيوب نظرية الديناميكا الهوائية الأصلية.

كانت فكرة جوكوفسكي كما يلي: على طول الجزء العلوي و الأسطح السفليةينتقل هواء الجناح في مسار مختلف. من حالة الاستمرارية المتوسطة (لا تتشكل فقاعات الفراغ في الهواء من تلقاء نفسها) ، يترتب على ذلك أن سرعات التدفقات العلوية والسفلية التي تنحدر من الحافة الخلفية يجب أن تختلف. بسبب لزوجة الهواء ، وإن كانت صغيرة ، ولكن محدودة ، يجب أن تتكون الدوامة هناك بسبب الاختلاف في السرعات.

تدور الدوامة ، كما أن قانون الحفاظ على الزخم ، غير قابل للتغيير مثل قانون حفظ الطاقة ، صالح أيضًا للكميات المتجهة ، أي يجب أن تأخذ في الاعتبار اتجاه الحركة. لذلك ، فورًا ، على الحافة الخلفية ، يجب أن تتشكل دوامة دوارة معاكسة لها نفس عزم الدوران. لماذا؟ بسبب الطاقة التي يولدها المحرك.

بالنسبة لممارسة الطيران ، كان هذا يعني ثورة: باختيار المظهر الجانبي المناسب للجناح ، كان من الممكن إطلاق دوامة ملحقة حول الجناح على شكل دوران Г ، مما يزيد من رفعه. أي ، من خلال إنفاق جزء ، وللسرعات العالية وأحمال الجناح - جزء كبير من قوة المحرك ، يمكنك إنشاء تدفق هواء حول الجهاز ، مما يتيح لك تحقيق جودة طيران أفضل.

جعل هذا الطيران ، وليس جزءًا من الطيران: الآن الطائراتيمكنه خلق البيئة التي يحتاجها للرحلة ولم يعد لعبة تيارات الهواء. كل ما تحتاجه هو محرك أقوى وأكثر قوة ...

مرة أخرى KIEV

لكن الطاحونة لا تحتوي على محرك. هو ، على العكس من ذلك ، يجب أن يأخذ الطاقة من الريح ويعطيها للمستهلكين. وهنا يخرج - سحب ساقيه ، وتعثر ذيله. لقد تركوا القليل جدًا من طاقة الرياح في دوران الدوار الخاص - سيكون ضعيفًا ، وستكون قوة دفع الشفرة صغيرة ، وستكون KIEV والطاقة منخفضة. دعونا نعطي الكثير للدوران - سوف يدور الدوار مثل الجنون في وضع الخمول في الرياح الخفيفة ، لكن المستهلكين يحصلون مرة أخرى على القليل: لقد أعطوا القليل من الحمل ، وتباطأ الدوار ، وانفجرت الرياح عن الدوران ، وتوقف الدوار.

يعطي قانون حفظ الطاقة "الوسط الذهبي" في المنتصف فقط: نعطي 50٪ من الطاقة للحمل ، وبالنسبة للنسبة الـ 50٪ المتبقية نقوم بلف التدفق إلى المستوى الأمثل. تؤكد الممارسة الافتراضات: إذا كانت كفاءة مروحة سحب جيدة 75-80 ٪ ، فإن KIEV لدوار ذو ريش يتم حسابه أيضًا بعناية وينفخ في نفق هوائي يصل إلى 38-40 ٪ ، أي ما يصل إلى نصف ما يمكن تحقيقه مع وجود فائض من الطاقة.

الحداثة

اليوم ، الديناميكا الهوائية ، مسلحة بالرياضيات الحديثة وأجهزة الكمبيوتر ، تبتعد بشكل متزايد عن النماذج المبسطة لا محالة إلى وصف دقيق لسلوك الجسم الحقيقي في تدفق حقيقي. وهنا ، بالإضافة إلى الخط العام - القوة والقوة والقوة مرة أخرى! - تم اكتشاف طرق جانبية ، لكنها واعدة بكمية محدودة من الطاقة التي تدخل النظام.

ابتكر الطيار البديل الشهير بول ماكريدي طائرة في الثمانينيات ، بمحركين من منشار الجنزير 16 حصان. عرض 360 كم / ساعة. علاوة على ذلك ، كان هيكلها عبارة عن دراجة ثلاثية العجلات غير قابلة للسحب ، وكانت العجلات بدون إنسيابية. لم يتم تشغيل أي من آلات ماكريدي وذهبت في مهمة قتالية ، ولكن اثنتين - واحدة مع محركات مكبسيةوالمراوح ، والطائرة الأخرى - لأول مرة في التاريخ حلقت حولها العالمدون أن تهبط في محطة وقود واحدة.

كما تأثرت الأشرعة التي أدت إلى ظهور الجناح الأصلي بشكل كبير بتطور النظرية. سمحت الديناميكا الهوائية "الحية" لليخوت برياح تبلغ 8 عقدة. الوقوف على القارب المحلق (انظر الشكل) ؛ لتفريق مثل هذا الهيكل إلى السرعة المطلوبة باستخدام المروحة ، يلزم محرك لا يقل عن 100 حصان. تسير قوارب السباق التي تحمل نفس الرياح بسرعة حوالي 30 عقدة. (55 كم / ساعة).

هناك أيضًا اكتشافات غير تافهة تمامًا. عشاق الرياضة الأكثر ندرة والأكثر خطورة - القفز الأساسي - يرتدون بذلة خاصة بجناحين ، بذلة مجنحة ، يطيرون بدون محرك ، المناورة بسرعة تزيد عن 200 كم / ساعة (الشكل على اليمين) ، ثم يهبطون بسلاسة في مكان محدد مسبقا. في أي حكاية خرافية يطير الناس بمفردهم؟

تم أيضًا حل العديد من أسرار الطبيعة ؛ على وجه الخصوص ، رحلة خنفساء. وفقًا للديناميكا الهوائية الكلاسيكية ، فهي غير قادرة على الطيران. تمامًا مثل سلف الطائرة F-117 "الشبح" بجناحها الماسي ، فهي أيضًا غير قادرة على الطيران. و MIG-29 و Su-27 ، اللذان يمكنهما الطيران أولاً لبعض الوقت ، لا يتناسبان مع أي أفكار على الإطلاق.

ولماذا ، إذن ، عند التعامل مع توربينات الرياح ، ليست متعة وليست أداة للتدمير من نوعها ، ولكن مصدر لمورد حيوي ، من الضروري أن نرقص من نظرية التدفقات الضعيفة بنموذجها المتمثل في ريح مسطحة؟ هل حقا لا توجد طريقة للذهاب أبعد من ذلك؟

ماذا تتوقع من الكلاسيكية؟

ومع ذلك ، لا ينبغي التخلي عن الكلاسيكيات بأي حال من الأحوال. إنه يوفر أساسًا دون الاعتماد عليه لا يمكن للمرء أن يرتقي إليه. مثلما لا تلغي نظرية المجموعات جدول الضرب ، والديناميكا اللونية الكمومية لا تجعل التفاح يطير من على الأشجار.

إذن ، ما الذي تتوقعه من النهج الكلاسيكي؟ دعونا نلقي نظرة على الصورة. اليسار - أنواع الدوارات ؛ يتم تصويرهم بشكل مشروط. 1 - دائري عمودي ، 2 - عمودي متعامد ( توربينات الرياح) ؛ 2-5 - دوارات ذات شفرات ذات كمية مختلفةشفرات مع ملامح محسنة.

على يمين المحور الأفقي توجد السرعة النسبية للدوار ، أي نسبة السرعة الخطية للشفرة إلى سرعة الرياح. عموديا لأعلى - KIEV. وهبوط - مرة أخرى ، عزم الدوران النسبي. يعتبر عزم الدوران الفردي (100٪) هو الذي يخلق دوارًا متباطئًا بالقوة في التدفق بنسبة 100٪ KIEV ، أي عندما يتم تحويل كل طاقة التدفق إلى قوة دورانية.

يتيح لنا هذا النهج استخلاص استنتاجات بعيدة المدى. على سبيل المثال ، يجب اختيار عدد الشفرات ليس فقط وليس كثيرًا وفقًا لسرعة الدوران المطلوبة: 3 و 4 شفرات تفقد على الفور الكثير من حيث KIEV وعزم الدوران مقارنة بـ 2 و 6 شفرات تعمل بشكل جيد في نفس نطاق السرعة تقريبًا. وللمتعامد الدائري والمتعامد المتشابه ظاهريًا خصائص مختلفة اختلافًا جوهريًا.

بشكل عام ، يجب إعطاء الأفضلية للدوارات ذات الشفرات ، إلا في الحالات التي تتطلب رخصًا شديدًا ، وبساطة ، وبدءًا ذاتيًا بدون صيانة بدون أتمتة ، ومن المستحيل تسلق الصاري.

ملحوظة: سنتحدث عن الدوارات الشراعية على وجه الخصوص - لا يبدو أنها تتناسب مع الكلاسيكيات.

خطوط عمودية

تتمتع وحدات APU ذات المحور الرأسي للدوران بميزة لا يمكن إنكارها للحياة اليومية: حيث تتركز مكوناتها التي تتطلب صيانة في الأسفل ولا توجد حاجة لرفعها. لا يزال هناك ، وحتى ذلك الحين ليس دائمًا ، محمل دفع ذاتي المحاذاة ، لكنه قوي ودائم. لذلك ، عند تصميم مولد رياح بسيط ، يجب أن يبدأ تحديد الخيارات بالأعمدة. يتم عرض أنواعها الرئيسية في الشكل.

شمس

في الموضع الأول - الأبسط ، وغالبًا ما يطلق عليه دوار سافونيوس. في الواقع ، تم اختراعه في عام 1924 في الاتحاد السوفياتي بواسطة Ya. A. و A. لكن إدخال الاختراع في القدر يعني الكثير ، لذلك ، من أجل عدم إثارة الماضي وعدم إزعاج رماد الموتى ، سنطلق على هذه الطاحونة اسم دوار فورونين سافونيوس ، أو باختصار ، شمس.

VS for-do-it-yourselfer مفيد للجميع ، باستثناء KIEV "القاطرة" بنسبة 10-18٪. ومع ذلك ، تم القيام بالكثير من العمل في الاتحاد السوفياتي ، وهناك تطورات. أدناه سننظر في تصميم محسّن ، ليس أكثر تعقيدًا ، ولكن وفقًا لـ KIEV ، فإنه يعطي احتمالات للشفرات.

ملحوظة: لا تدور شفرة BC ذات الشفرتين ، ولكنها تنفض ؛ الشفرات الأربعة أكثر سلاسة قليلاً ، لكنها تفقد الكثير في KIEV. لتحسين 4- "حوض" غالبًا ما ينتشر على طابقين - زوج من الشفرات في الأسفل ، وزوج آخر ، استدار بزاوية 90 درجة أفقيًا ، فوقهما. يتم الحفاظ على KIEV ، وتضعف الأحمال الجانبية على الميكانيكا ، لكن الانحناء يزيد إلى حد ما ، ومع رياح تزيد عن 25 م / ث ، يكون لمثل APU عمود ، أي دون تحمل يمتد من قبل الرجال فوق الدوار ، "يكسر البرج".

داريا

التالي هو دوار داريا. KIEV - حتى 20٪. بل إن الأمر أبسط: فالشفرات مصنوعة من شريط مرن بسيط بدون أي شكل جانبي. لم يتم تطوير نظرية دوار داريوس بشكل جيد بعد. من الواضح فقط أنه يبدأ في الاسترخاء بسبب الاختلاف الديناميكا الهوائيةسنام وجيب حزام ، ثم يصبح نوعًا ما سريع الحركة ، مكونًا دورانه الخاص.

لحظة الدوران صغيرة ، وفي مواضع البداية للدوار موازية للريح وعموديًا ، فهي غائبة على الإطلاق ، وبالتالي لا يمكن الترويج الذاتي إلا بعدد فردي من الشفرات (الأجنحة؟). يجب فصل الحمل من المولد طوال مدة العرض الترويجي.

يحتوي دوار Darrieus على نوعين من الصفات السيئة الأخرى. أولاً ، أثناء الدوران ، يصف متجه الدفع للشفرة ثورة كاملة بالنسبة لتركيزها الديناميكي الهوائي ، وليس بسلاسة ، ولكن بشكل متقلب. لذلك ، فإن دوار Darrieus يكسر ميكانيكا بسرعة حتى مع ريح مسطحة.

ثانيًا ، داريا لا تصدر ضوضاء فحسب ، بل تصرخ وتصرخ لدرجة أن الشريط قد تمزق. هذا بسبب اهتزازها. وكلما زاد عدد الشفرات ، كان الزئير أقوى. لذلك ، إذا تم تصنيع داريا ، فهي ذات شفرتين ، مصنوعة من مواد عالية القوة لامتصاص الصوت (الكربون ، مايلر) ، وتستخدم طائرة صغيرة للغزل في منتصف عمود الصاري.

متعامد

في نقاط البيع. 3 - دوار عمودي متعامد مع شفرات جانبية. متعامد لأن الأجنحة تبرز عموديًا. الانتقال من BC إلى المتعامد موضح في الشكل. اليسار.

يمكن أن تكون زاوية تثبيت الشفرات بالنسبة إلى ظل الدائرة ، التي تلامس البؤر الديناميكية الهوائية للأجنحة ، إما موجبة (في الشكل) أو سلبية ، وفقًا لقوة الرياح. في بعض الأحيان ، يتم تدوير الشفرات وتوضع مصدات الرياح عليها ، وتمسك الألفا تلقائيًا ، ولكن غالبًا ما تنكسر هذه الهياكل.

يتيح الجسم المركزي (الأزرق في الشكل) زيادة KIEV إلى ما يقرب من 50٪. أكثرريش ، اسطوانة بسيطة كافية. لكن النظرية المتعامدة الكمية المثلىتعطي الشفرات بشكل لا لبس فيه: يجب أن يكون هناك 3 منهم بالضبط.

متعامد يشير إلى طواحين الهواء عالية السرعة مع OSS ، أي يتطلب بالضرورة ترقية أثناء التكليف وبعد الهدوء. وفقًا للمخطط المتعامد ، يتم إنتاج وحدات APU التسلسلية الخالية من الصيانة بقوة تصل إلى 20 كيلو وات.

هيليكويد

الدوار الحلزوني ، أو الدوار Gorlov (المفتاح 4) - نوع من المتعامد الذي يوفر دورانًا موحدًا ؛ المتعامد مع الأجنحة المستقيمة "تمزق" أضعف قليلاً من الطائرة ذات الشفرتين. إن ثني الشفرات على طول الحلزوني يمنع فقدان KIEV بسبب انحناءها. على الرغم من أن الشفرة المنحنية ترفض جزءًا من التدفق دون استخدامه ، فإنها تقوم أيضًا بقطع جزء في المنطقة ذات أعلى سرعة خطية ، لتعويض الخسائر. يتم استخدام الهليكويدات في كثير من الأحيان أقل من طواحين الهواء الأخرى ، لأن. نظرًا لتعقيد التصنيع ، فقد أصبحوا أكثر تكلفة من نظرائهم من نفس الجودة.

برميل برميل

لمدة 5 نقاط. - دوار من النوع BC محاط بمروحة توجيه ؛ يظهر مخططها في الشكل. على اليمين. في التصميم الصناعينادر ، tk. إن حيازة الأراضي الباهظة الثمن لا تعوض عن الزيادة في السعة ، كما أن استهلاك المواد وتعقيد الإنتاج مرتفعان. لكن الشخص الذي يخاف من العمل لم يعد سيدًا ، بل أصبح مستهلكًا ، وإذا لم تكن هناك حاجة إلى أكثر من 0.5-1.5 كيلو واط ، فإن "برميل برميل" يعتبر أمرًا شهيًا:

• هذا النوع من الدوار آمن تمامًا وصامت ولا يصدر اهتزازات ويمكن تثبيته في أي مكان ، حتى في الملعب.
• ثني "حوض" المجلفن ولحام إطار الأنابيب - فالعمل هراء.
• الدوران موحد تمامًا ، ويمكن أخذ الأجزاء الميكانيكية من الأرخص أو من سلة المهملات.
• لا تخاف من الأعاصير - أيضًا ريح شديدةلا يمكن أن تدفع في "برميل" ؛ يظهر حوله شرنقة دوامة مبسطة (سنظل نواجه هذا التأثير).
• والأهم من ذلك ، نظرًا لأن سطح "الخطاف" أكبر بعدة مرات من سطح الجزء الدوار بداخله ، يمكن أيضًا أن يكون KIEV وحدة فائقة ، وعزم الدوران عند 3 م / ث عند "برميل" يبلغ قطره ثلاثة أمتار مولد 1 كيلو واط مع حمولة قصوى ، حيث يقال أنه من الأفضل عدم النفض.

فيديو: مولد الرياح لينز

في الستينيات في الاتحاد السوفياتي ، حصل E. S. Biryukov على براءة اختراع APU دائري مع KIEV بنسبة 46 ٪. بعد ذلك بقليل ، حقق V. Blinov 58 ٪ من التصميم على نفس مبدأ KIEV ، لكن لا توجد بيانات حول اختباراته. وأجرى طاقم مجلة Inventor and Rationalizer اختبارات واسعة النطاق للقوات المسلحة لبيريوكوف. دوار من طابقين قطره 0.75 م وارتفاعه 2 م مع رياح جديدة تدور القوة الكاملةمولد غير متزامن بقدرة 1.2 كيلو واط وصمد أمام 30 م / ث دون انكسار. تظهر رسومات APU Biryukov في الشكل.

1. سقف الدوار المجلفن
2. محامل كروية صف مزدوج ذاتية المحاذاة ؛
3. أكفان - كبل فولاذي 5 مم ؛
4. عمود المحور - أنبوب فولاذي بسمك جدار 1.5-2.5 مم ؛
5. رافعات التحكم في السرعة الهوائية.
6. شفرات التحكم في السرعة - 3-4 مم من الخشب الرقائقي أو البلاستيك ؛
7. قضبان التحكم في السرعة
8. تحميل وحدة التحكم في السرعة ، وزنه يحدد السرعة ؛
9. محرك البكرة - عجلة دراجة بدون إطار مع حجرة ؛
10. محمل الدفع - محمل الدفع ؛
11. بكرة مدفوعة - بكرة مولد عادية ؛
12. مولد كهرباء.

تلقى بيريوكوف العديد من شهادات حقوق النشر لوحدة APU الخاصة به. أولاً ، انتبه إلى قسم الدوار. عند التسارع ، تعمل كالشمس ، مما يخلق عزم دوران كبير. أثناء الدوران ، يتم إنشاء وسادة دوامة في الجيوب الخارجية للشفرات. من وجهة نظر الريح ، تصبح الشفرات ملفوفة ويتحول الدوار إلى متعامد عالي السرعة ، مع تغيير المظهر الافتراضي وفقًا لقوة الرياح.

ثانيًا ، تعمل القناة المحددة بين الشفرات في نطاق سرعة التشغيل كجسم مركزي. إذا زادت الرياح ، فسيتم أيضًا إنشاء وسادة دوامة فيها ، والتي تتجاوز الدوار. يوجد نفس الشرنقة الدوامة الموجودة حول APU مع ريشة التوجيه. الطاقة اللازمة لإنشائها مأخوذة من الريح ، ولم تعد كافية لكسر طاحونة الهواء.

ثالثًا ، تم تصميم جهاز التحكم في السرعة بشكل أساسي للتوربين. إنه يحافظ على سرعتها القصوى من وجهة نظر KIEV. ويتم توفير التردد الأمثل لدوران المولد من خلال اختيار نسبة التروس للميكانيكيين.

ملاحظة: بعد المنشورات في IR لعام 1965 ، اختفت القوات المسلحة لبيريوكوف في طي النسيان. ولم ينتظر صاحب البلاغ رداً من السلطات. مصير العديد من الاختراعات السوفيتية. يقولون إن بعض اليابانيين أصبحوا مليارديرًا من خلال قراءة المجلات التقنية الشعبية السوفيتية بانتظام وتسجيل براءات الاختراع لكل شيء يستحق الاهتمام.

لوباتنيكي

كما يقولون حسب الكلاسيكيات مولد الرياح الأفقيمع دوار ذو نصل - الأفضل. لكنه يحتاج أولاً إلى رياح مستقرة متوسطة القوة على الأقل. ثانيًا ، إن تصميم "افعلها بنفسك" محفوف بالعديد من المزالق ، وهذا هو السبب في أنه غالبًا ما يكون ثمرة العمل الشاق الطويل في أفضل حالةيضيء المرحاض أو الرواق أو الشرفة ، وحتى يتضح أنه قادر فقط على الاسترخاء.

حسب المخططات في الشكل. النظر بمزيد من التفصيل ؛ المناصب:

• تين. لكن:

1. شفرات الدوار
2. مولد كهرباء؛
3. إطار المولد
4. ريشة واقية للطقس (مجرفة إعصار) ؛
5. المجمع الحالي
6. الهيكل.
7. عقدة دوارة
8. ريشة الطقس العمل
9. سارية؛
10. المشبك لأكفان.

• تين. ب ، منظر علوي:

1. ريشة واقية للطقس
2. ريشة الطقس العمل
3. الرياح الواقية ريشة الربيع منظم التوتر.

• تين. G ، المجمع الحالي:

1. جامع مع إطارات حلقة نحاسية مستمرة ؛
2. فرش نحاسية-جرافيت محملة بنابض.

ملحوظة: الحماية من الإعصار للشفرة الأفقية التي يزيد قطرها عن 1 متر ضرورية للغاية ، لأن. إنه غير قادر على صنع شرنقة دوامة حول نفسه. في أحجام أصغريمكن تحقيق قدرة تحمل الدوار حتى 30 م / ث باستخدام شفرات البروبيلين.

إذن ، أين ننتظر "العثرة"؟

ريش

توقع الحصول على طاقة على عمود المولد تزيد عن 150-200 واط على شفرات من أي مدى ، مقطوعة من الجدران السميكة انبوب بلاستيكي، كما ينصح في كثير من الأحيان - آمال هاو ميؤوس منه. سيكون للشفرة من الأنبوب (ما لم تكن سميكة جدًا بحيث يتم استخدامها ببساطة فارغة) شكل جانبي مقطعي ، أي سيكون الجزء العلوي منه ، أو كلا السطحين أقواس دائرة.

الملامح المقطعية مناسبة للوسائط غير القابلة للضغط ، مثل القوارب المعلقة أو شفرات المروحة. بالنسبة للغازات ، هناك حاجة إلى شفرة ذات مقطع جانبي متغير ودرجة صوت ، على سبيل المثال ، انظر الشكل. تمتد - 2 متر سيكون هذا منتجًا معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً ويتطلب حسابات مضنية بنظرية كاملة ، والنفخ في الأنابيب والاختبارات الميدانية.

مولد كهرباء

عندما يتم تثبيت الدوار مباشرة على عمود الدوران ، فإن المحمل القياسي سينكسر قريبًا - لا يوجد حمل متساوٍ على جميع الشفرات في طواحين الهواء. نحتاج إلى عمود وسيط مع محمل دعم خاص وناقل ميكانيكي منه إلى المولد. بالنسبة لطواحين الهواء الكبيرة ، يتم أخذ محمل مزدوج الصف ذاتي المحاذاة ؛ في أفضل الموديلات - ثلاث طبقات ، التين. د في الشكل. أعلى. هذا لا يسمح لعمود الدوار بالانحناء قليلاً فحسب ، بل يتحرك أيضًا قليلاً من جانب إلى آخر أو لأعلى ولأسفل.

ملحوظة: استغرق الأمر حوالي 30 عامًا لتطوير محمل الدفع لنوع EuroWind APU.

ريشة الطقس في حالات الطوارئ

يظهر مبدأ عملها في الشكل. ب- تشتد الرياح وتضغط على الجرافة ويمتد الزنبرك ويلتوي الدوار وتنخفض سرعته ويصبح في النهاية موازيًا للتيار. يبدو أن كل شيء على ما يرام ، ولكن - كان سلسًا على الورق ...

في يوم عاصف ، حاول إمساك غطاء الماء المغلي أو وعاء كبير بالمقبض الموازي للريح. فقط كن حذرًا - يمكن لقطعة الحديد المملوءة أن تصطدم بعلم الفراسة بحيث تكسر الأنف ، وتقطع الشفة ، بل وتضرب العين.

تحدث الرياح المسطحة فقط في الحسابات النظرية وبدقة كافية للممارسة في أنفاق الرياح. في الواقع ، تشوه طواحين الهواء مع مجرفة الإعصار أكثر من تلك التي لا حول لها ولا قوة. ومع ذلك ، من الأفضل تغيير الشفرات الملتوية بدلاً من تكرار كل شيء مرة أخرى. في المنشآت الصناعية- شيء آخر. هناك ، درجة صوت الشفرات ، لكل على حدة ، تراقب وتنظم الأتمتة تحت سيطرة الكمبيوتر الموجود على اللوحة. وهي مصنوعة من مركبات شديدة التحمل ، وليس من أنابيب المياه.

المجمع الحالي

هذه عقدة يتم صيانتها بانتظام. يعرف أي مهندس طاقة أن المجمع المزود بفرشاة يحتاج إلى التنظيف والتشحيم والتعديل. والصاري من أنبوب ماء. لن تتسلق ، مرة كل شهر أو شهرين سيكون عليك رمي الطاحونة بالكامل على الأرض ثم رفعها مرة أخرى. إلى متى سيستمر من مثل هذا "المنع"؟

فيديو: مولد رياح ذات نصل + لوحة شمسية لتزويد الكوخ بالتيار الكهربائي

ميني ومايكرو

ولكن مع انخفاض حجم الشفرة ، تقل الصعوبة مع مربع قطر العجلة. من الممكن بالفعل تصنيع وحدة APU ذات شفرات أفقية بمفردها بطاقة تصل إلى 100 وات. 6 شفرات ستكون الأمثل. مع المزيد من الشفرات ، سيكون قطر الدوار ، المصمم لنفس القوة ، أصغر ، ولكن سيكون من الصعب تثبيتها بإحكام على المحور. يمكن تجاهل الدوارات التي تحتوي على أقل من 6 شفرات: تحتاج الشفرة ذات الشفرتين 100 واط إلى دوار يبلغ قطره 6.34 مترًا ، و 4 شفرات من نفس القوة - 4.5 متر. للحصول على علاقة قطر طاقة ذات 6 شفرات ، يتم التعبير عنها على النحو التالي:

• 10 واط - 1.16 م.
• 20 واط - 1.64 م.
• 30 واط - 2 م.
• 40 واط - 2.32 م.
• 50 واط - 2.6 م.
• 60 واط - 2.84 م.
• 70 واط - 3.08 م.
• 80 واط - 3.28 م.
• 90 واط - 3.48 م.
• 100 واط - 3.68 م.
• 300 واط - 6.34 م.

سيكون من الأفضل الاعتماد على قوة 10-20 واط. أولاً ، شفرة بلاستيكية بطول أكثر من 0.8 متر بدونها تدابير إضافيةالحماية لن تصمد أمام رياح تزيد عن 20 م / ث. ثانيًا ، مع وجود شفرة تصل إلى 0.8 متر ، لن تتجاوز السرعة الخطية لنهاياتها سرعة الرياح بأكثر من ثلاث مرات ، ويتم تقليل متطلبات التنميط مع الالتواء بأوامر من حيث الحجم ؛ هنا سيعمل "الحوض الصغير" مع ملف تعريف مجزأ من الأنبوب بالفعل بشكل مرضٍ تمامًا ، pos. ب في الشكل. وستوفر 10-20 واط الطاقة للجهاز اللوحي ، أو إعادة شحن الهاتف الذكي أو تضيء لمبة إضاءة مدبرة المنزل.

بعد ذلك ، اختر مولدًا. المحرك الصيني مثالي - محور عجلات للدراجات الكهربائية ، نقاط البيع. 1 في الشكل. تبلغ قوتها كمحرك 200-300 واط ، ولكنها في وضع المولد ستعطي ما يصل إلى حوالي 100 واط. ولكن هل يناسبنا من حيث حجم المبيعات؟

عامل السرعة z لـ 6 شفرات هو 3. معادلة حساب سرعة الدوران تحت الحمل هي N = v / l * z * 60 ، حيث N هي سرعة الدوران ، 1 / ​​min ، v هي سرعة الرياح ، و ل هو محيط الدوار. بامتداد شفرة 0.8 متر ورياح 5 م / ث ، نحصل على 72 دورة في الدقيقة ؛ بسرعة 20 م / ث - 288 دورة في الدقيقة. تدور عجلة الدراجة أيضًا بنفس السرعة تقريبًا ، لذلك سنزيل 10-20 واط من المولد الذي يمكن أن يعطي 100. يمكنك وضع الدوار مباشرة على محوره.

ولكن هنا تبرز المشكلة التالية: بعد أن أنفقنا الكثير من العمل والمال ، على الأقل بالنسبة للسيارات ، حصلنا على ... لعبة! ما هو 10-20 ، حسنًا ، 50 واط؟ وطاحونة هوائية ذات نصل يمكنها تشغيل جهاز تلفزيون على الأقل لا يمكن تصنيعها في المنزل. هل من الممكن شراء مولد رياح صغير جاهز ولن يكلف أقل؟ لا يزال ممكنًا ، وحتى أرخص ، انظر نقاط البيع. 4 و 5. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون أيضًا متحركًا. ضعه على الجذع - واستخدمه.

الخيار الثاني هو إذا كان هناك محرك متدرج في مكان ما من محرك قديم 5 أو 8 بوصات ، أو من محرك ورقي أو عربة نفث الحبر أو طابعة نقطية غير صالحة للاستعمال. يمكن أن يعمل كمولد ، وربط دوار دائري من العلب (مفتاح 6) به أسهل من تجميع هيكل مثل ذلك الموضح في نقاط البيع. 3.

بشكل عام ، وفقًا لـ "الشفرات" ، الاستنتاج لا لبس فيه: مصنوع في المنزل - بدلاً من ذلك من أجل جعل قلب المرء محتوى قلبه ، ولكن ليس من أجل كفاءة طاقة حقيقية على المدى الطويل.

فيديو: أبسط مولد للرياح لإضاءة داشا

المراكب الشراعية

يُعرف مولد رياح الإبحار منذ فترة طويلة ، لكن الألواح اللينة لشفراته (انظر الشكل) بدأت تصنع مع ظهور الأقمشة والأغشية الاصطناعية عالية القوة المقاومة للتآكل. يتم توزيع طواحين الهواء متعددة الشفرات المزودة بأشرعة صلبة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم كمحرك لمضخات المياه الأوتوماتيكية منخفضة الطاقة ، ولكن بياناتها الفنية أقل حتى من بيانات الدوارات.

ومع ذلك ، يبدو أن الإبحار الناعم مثل جناح الطاحونة لم يكن بهذه البساطة. إنها ليست مسألة مقاومة الرياح (لا يحد المصنعون من الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها): يعرف رجال اليخوت والمراكب الشراعية بالفعل أنه يكاد يكون من المستحيل أن تكسر الرياح لوحة شراع برمودا. وبدلاً من ذلك ، فإن الصفيحة ستمزق ، أو تنكسر الصاري ، أو ستقوم السفينة بأكملها "بدوران مفرط". يتعلق الأمر بالطاقة.

لسوء الحظ ، لا يمكن العثور على بيانات الاختبار الدقيقة. بناءً على ملاحظات المستخدمين ، كان من الممكن تجميع تبعيات "اصطناعية" لتوربينات الرياح المصنوعة في تاجانروج VEU-4.380 / 220.50 بقطر عجلة الرياح 5 أمتار ، ووزن رأس الرياح 160 كجم وسرعة دوران تصل إلى 40 1 دقيقة؛ تظهر في الشكل.

بالطبع ، لا يمكن أن يكون هناك ضمانات للموثوقية بنسبة 100٪ ، ولكن مع ذلك فمن الواضح أنه لا توجد رائحة لنموذج ميكانيكي مسطح هنا. لا يمكن بأي حال من الأحوال أن تعطي عجلة طولها 5 أمتار في حالة رياح مسطحة تبلغ 3 م / ث حوالي 1 كيلو وات ، عند 7 م / ث لتصل إلى هضبة في السلطة ثم تحافظ عليها حتى هبوب عاصفة شديدة. بالمناسبة ، يعلن المصنعون أنه يمكن الحصول على 4 كيلو واط عند 3 م / ث ، ولكن عند تثبيتها من قبلهم وفقًا لنتائج دراسات علم الهواء المحلية.

لم يتم العثور على النظرية الكمية ؛ تفسيرات المطورين غير مفهومة. ومع ذلك ، نظرًا لأن الناس يشترون توربينات تاغانروج الهوائية ويعملون ، فلا يزال من المفترض أن يكون الدوران المخروطي وتأثير الدفع ليسا خيالين. على أي حال ، هم ممكنون.

ثم اتضح أنه قبل الدوار ، وفقًا لقانون الحفاظ على الزخم ، يجب أن تنشأ أيضًا دوامة مخروطية ، ولكنها تتمدد وتتباطأ. ومثل هذا القمع سيدفع الريح إلى الدوار ، إنه سطح فعالسوف يتضح أن يكون أكثر انجرافًا ، و KIEV - على الوحدة.

يمكن للقياسات الميدانية لمجال الضغط أمام الدوار ، على الأقل باستخدام اللاسائلي المنزلي ، أن تلقي الضوء على هذا السؤال. إذا اتضح أنه أعلى من الجانب إلى الجانب ، فعندئذٍ ، تعمل وحدات APU الشراعية بالفعل مثل ذباب الخنفساء.

مولد محلي الصنع

مما سبق ، من الواضح أنه من الأفضل لأصحاب الأعمال اليدوية أن يأخذوا المراكب الشراعية أو العمودية. لكن كلاهما بطيئ للغاية ، والانتقال إلى مولد عالي السرعة هو عمل إضافي ، تكاليف إضافيةوالخسارة. هل من الممكن صنع مولد كهربائي فعال منخفض السرعة بنفسك؟

نعم ، يمكنك ، على مغناطيس سبيكة النيوبيوم ، ما يسمى ب. مغناطيس كبير. تظهر عملية تصنيع الأجزاء الرئيسية في الشكل. الملفات - كل من 55 لفة من الأسلاك النحاسية 1 مم في عزل المينا عالي القوة المقاوم للحرارة ، PEMM ، PETV ، إلخ. ارتفاع اللفات 9 ملم.

لاحظ مجرى المفاتيح في نصفي الدوار. يجب أن يتم ترتيبها بحيث تتلاقى المغناطيسات (يتم لصقها بالدائرة المغناطيسية بالإيبوكسي أو الأكريليك) بعد التجميع مع أقطاب متقابلة. يجب أن تكون "الفطائر" (الدوائر المغناطيسية) مصنوعة من مغناطيس حديدي لين مغناطيسيًا ؛ سوف يفعل الفولاذ الهيكلي العادي. سمك "الفطائر" 6 مم على الأقل.

من الأفضل في الواقع شراء مغناطيس بفتحة المحور وتشديده بمسامير ؛ تنجذب المغناطيسات الفائقة بقوة رهيبة. وللسبب نفسه ، يتم وضع فاصل أسطواني بارتفاع 12 مم على العمود الموجود بين "الفطائر".

ترتبط اللفات التي يتكون منها الجزء الثابت وفقًا للمخططات الموضحة أيضًا في الشكل. لا ينبغي شد الأطراف الملحومة ، ولكن يجب أن تشكل حلقات ، وإلا فإن الإيبوكسي ، الذي سيتم ملؤه بالجزء الثابت ، يمكن أن يكسر الأسلاك عندما يتصلب.

يتم صب الجزء الثابت في القالب بسمك 10 مم. ليس من الضروري التمركز والتوازن ، فالجزء الثابت لا يدور. الفجوة بين العضو الدوار والجزء الثابت 1 مم على كل جانب. يجب تثبيت الجزء الثابت في مبيت المولد بإحكام ليس فقط من الإزاحة على طول المحور ، ولكن أيضًا من الدوران ؛ سوف يسحبه المجال المغناطيسي القوي مع وجود تيار في الحمل.

فيديو: مولد طاحونة تفعل ذلك بنفسك

خاتمة

وماذا لدينا في النهاية؟ يُفسر الاهتمام بـ "الشفرات" بمظهرها المذهل أكثر من الأداء الفعلي في الأداء محلي الصنع وبطاقة منخفضة. ستوفر وحدة APU الدوارة ذاتية الصنع الطاقة "الاحتياطية" لشحن بطارية السيارة أو تشغيل منزل صغير.

ولكن مع الإبحار APUs ، يجب أن يقوم المعلمون ذوو الوريد الإبداعي بالتجربة ، خاصة في نسخة مصغرة ، مع عجلة يبلغ قطرها 1-2 متر. إذا كانت افتراضات المطورين صحيحة ، فسيكون من الممكن إزالة كل ما لديها من 200-300 واط من هذا باستخدام محرك المولد الصيني الموصوف أعلاه.

قال أندريه:

شكرًا لك على استشارتك المجانية ... والأسعار "من الشركات" ليست باهظة حقًا ، وأعتقد أن الحرفيين من المناطق النائية سيكونون قادرين على صنع مولدات مثل مولداتك. ويمكن طلب بطاريات Li-po من الصين ، العواكس في تشيليابينسك جيدة جدًا (مع جيب ناعم) والأشرعة أو الشفرات أو الدوارات هي سبب آخر لهروب أفكار رجالنا الروس المفيدين.

قال إيفان:

سؤال:
بالنسبة لطواحين الهواء ذات المحور الرأسي (الموضع 1) وخيار لينز ، من الممكن إضافة تفاصيل إضافية - دافعة تتعرض للرياح وتغطي الجانب غير المجدي منها (باتجاه الريح). أي أن الرياح لن تبطئ النصل ، لكن هذه "الشاشة". ضبط اتجاه الريح مع وجود "ذيل" خلف الطاحونة نفسها أسفل وفوق الشفرات (النتوءات). قرأت المقال وولدت فكرة.

بالنقر فوق الزر "إضافة تعليق" ، أوافق على الموقع.