مولدات نغمة الطائرات بالتناوب. مولد الرياح العمودي DIY

النظر إلى المواقع الأجنبية حول كيفية صنع توربينات الرياح الناس العاديينأردت أيضًا أن أفعل شيئًا مشابهًا. في ذلك الوقت ، لم تكن هناك معلومات خاصة عن طواحين الهواء هذه على شبكة الإنترنت الروسية ، ونشرت فقط معلومات حول طواحين الهواء Hugh Pigot وجميع أنواع قصاصات المعلومات. لكن مع ذلك ، كنت أرغب في صنع طاحونة هوائية بسيطة لنفسي.

بدأت الحالة بالبحث عن مغناطيس نيوديميوم ، لكن الأسعار في المتاجر عبر الإنترنت كانت مرتفعة جدًا ، ولم أجدها في المتاجر العادية. لكن سرعان ما تمكنت من طلب مغناطيس أرخص. 25 مغناطيسًا دائريًا مقاس 20 * 5 مم تكلف 1030 روبل فقط. أثناء تحرك المغناطيس ، شرعت في صنع الشفرات.

شفرات خشبية لتوربينات الرياح

>

في البداية أزلت الشجرة الزائدة من الشفرات بسكين كبير عادي بشفرة عريضة ، حيث لم يكن لدي مكشطة.

>

>

بعد الانتهاء من تلميع الشفرات ورق زجاجحتى تصبح ناعمة تمامًا. ثم تم نقع الشفرات بزيت التجفيف ثلاث مرات.

>

لقد قطعت أيضًا دوائر من الخشب الرقائقي لربط الشفرات. لقد قطعت الشفرات في المؤخرة بزاوية 120 درجة بمساعدة منشار دائري. قطر المسمار 2 م بالضبط.

>

وصل الطرد مع المغناطيس ، حتى قبل ذلك بقليل مما كنت أتوقع. لقد حملت مثل هذه المغناطيسات في يدي للمرة الأولى ، قوية جدًا على الرغم من أنها صغيرة جدًا ، ولا يمكن مقارنتها بمغناطيس الفريت العادي. هنا الطرد نفسه ، معبأ بدقة ، جميع المغناطيسات في مكانها وسليمة.

>

كانت الأقراص الدوارة مصنوعة من الحديد بسمك 4 مم. أولاً ، تم قطع فراغين ، في نفوسهم اله للثقبتم حفر ثقوب للأزرار ثم تم تشغيلها بالفعل مخرطةتم قطع ثقوب المركز وتشكيل الحواف.

>

للحفاظ على المغناطيس على الأقراص بشكل آمن ، ملأته بالإيبوكسي. للصب من الخشب الرقائقي ، صنعت قالبًا ، ولصقه بشريط المولي. قمت بتمييز قطاعات المغناطيس على الأقراص ووضعت المغناطيس بالتناوب مع الأعمدة. لراحة فحص القطبين ، استخدمت إبرة بوصلة. هنا هو القرص مع المغناطيس قبل صب.

>

فيما يلي أقراص الدوار النهائية المملوءة بالمغناطيس.

>

>

هناك 9 ملفات في المجموع.

>

لملء الملفات ، صنع ستاروتا صيغة جديدة. وضعت قطعة أولا فيلم البولي ايثيلين، ثم فوق قطعة من الألياف الزجاجية ، وبالفعل على شكل الألياف الزجاجية ، وفي شكل ملف. بعد ذلك ، أعددت الراتنج وبدأت في سكب الجزء الثابت.

>

تم سكب راتنجات الايبوكسي أكثر بقليل من اللازم ، وقد تم ذلك على وجه التحديد بحيث تم نقع القطعة الثانية من الألياف الزجاجية ، والتي غطت الجزء الثابت من الأعلى. ثم ضغطت على هذه العلبة في الأعلى بقطعة من الخشب الرقائقي ووضعت حمولة ، وتركتها هكذا حتى يتصلب الراتنج.

>

الجزء الثابت النهائي.

>

تم قطع الجزء الثابت من نفس الفولاذ 4 مم.

>

أيضًا ، حولني القلاب إلى محور دوار. علاوة على ذلك ، تم لحام كل شيء معًا ، وتم استخدام الأجزاء المتاحة ، أو بالأحرى ملقاة في الخردة المعدنية. تتم حماية توربينات الرياح من الرياح القوية بواسطة طريقة طي الذيل.

>

مثل الجميع أعمال اللحامتم الانتهاء من تنظيف المنتج وتحضيره للرسم.

>

بعد التجميع ، وجد أن مائة مغناطيس على الأقراص تنجذب إلى الأزرار التي تثبت الجزء الثابت ، ولهذا السبب ، هناك ، كما كان ، يلتصق ويلاحظ اهتزاز طفيف أثناء الدوران. نظرًا لأنني لم أجد الأزرار غير المغناطيسية ، فقد اضطررت إلى إطالة الحوامل بحيث تكون الأزرار بعيدة عن الأقراص ذات المغناطيس.

>

تم عمل مجموعة الفرشاة أيضًا. الخواتم مصنوعة من راتنجات الايبوكسي، في البداية تم ملء الفراغات المربعة للحلقات ، ثم أدخلتها في مثقاب وقمت بتحويلها إلى شكل دائري. لقد قطعت شرائط من الألومنيوم ولصقها على الايبوكسي.

>

سكب الأساس ، وصنع حاملًا للصاري من قضبان التوصيل.

>

بعد كل شيء العمل التحضيريلقد أجريت عملية رفع تجريبية للصاري من أجل إحكام ربط جميع أسلاك الشد على الفور وفحص كل شيء قبل رفع مولد الرياح.

>

قبل الرفع ، تم طلاء مولد الرياح مرة أخرى.

>

التحضير لرفع توربينات الرياح.

>

وأخيرًا ، يتم رفع مولد الرياح في اتجاه الريح.

>

ونتيجة لذلك ، فإن المولد لتوليد الكهرباء لا يبرر نفسه ، فهو في المتوسط ​​يولد فقط 2-5 فولت ، وفي بعض الأحيان فقط عند نبضات تصل إلى 10 فولت ، حتى 1A. ولكن مع ذلك ، تم تحقيق الهدف الرئيسي من هذا العمل ، فقد تبين أن مولد الرياح رخيص ومصنوع بشكل أساسي من مواد مجانية في متناول اليد. حسنًا ، يبدو جيدًا ويسر العين. صور و وصف قصيرمن هنا >> المصدر

مولد الرياح - جهاز للتحويل الطاقة الحركيةالرياح إلى الميكانيكية ثم الكهربائية. حسب كمية الكهرباء المولدة ، تنقسم هذه الأجهزة إلى كبيرة ، بقوة تزيد عن 100 كيلوواط ، وصغيرة ، بقوة أقل من 100 كيلوواط.

تستخدم المحركات الكبيرة ، التي تصل سعتها إلى عدة ميغاوات ، كعناصر مفردة لمزارع الرياح التي تنقل الطاقة إلى شبكات الطاقة الرئيسية من أجل عدد كبيرالمستهلكين. تقع محطات طاقة الرياح على شواطئ البحار والخزانات الكبيرة وفي المناطق الصحراوية. السمة الإلزامية لنشرها هي البنية التحتية لنقل الطاقة في خطوط الكهرباء.

وجدت توربينات الرياح الصغيرة المنفصلة ، والتي ستتم مناقشتها في هذه المقالة ، تطبيقًا لتزويد الطاقة للمنازل الخاصة والأشياء المستقلة. لأغراض مختلفة- أبراج الاتصالات السلكية واللاسلكية ، إنارة الشوارع، عناصر أنظمة التحكم حركة المرور. يتم تثبيتها بجانب الجسم وغالبًا ما يتم استكمالها بمولد ديزل.

مبدأ التشغيل

يتكون مولد الرياح من عدة أجهزة:

مبدأ تشغيل الجهاز هو أن ضغط (ضغط) الرياح يقوم بتدوير عجلة الرياح ، والتي تنقل الدوران إلى دوار المولد. يثير دوار المولد تيارًا متناوبًا في ملفات الجزء الثابت للمولد ، والذي يتم تغذيته بوحدة التحكم. تقوم وحدة التحكم بتحويل هذا التيار إلى تيار مستمر وشحن البطارية به.

يتلقى جميع المستهلكين الطاقة من البطارية من خلال عاكس (220 فولت) أو مباشرة (12 ، 24 ، 48 فولت - حسب عدد البطاريات). لا يتم نقل طاقة الطاحونة مباشرة إلى المستهلكين ، وهو ما يرتبط بعدم استقرار معلمات التيار الذي تستقبله.

أنواع مزارع الرياح

يوجد المعايير التاليةلتصنيف مزارع الرياح:

1. عدد الشفرات.تسمى توربينات الرياح التي تصل إلى 4 شفرات منخفضة الشفرات وعالية السرعة. مع عدد من الشفرات من 4 أو أكثر ، متعددة الشفرات وبطيئة الحركة. ويستند هذا التقسيم على حقيقة أن عدد أقلريش ، لذلك ، مع ثبات العوامل الأخرى ، فإن التوربينات الريحية أكثرالثورات.
2. القوة المصنفة.المعيار تعسفي إلى حد ما ، ولكن يتم تطبيق التدرج التالي: ما يصل إلى 15 كيلو واط منزلي (للمنازل الخاصة ، المحمولة) ، 15-100 كيلو واط شبه الصناعية (للمزارع الصغيرة ، والمحلات التجارية ، محطات الضخ) ، 100 كيلوواط - وحدات صناعية ميغاواط - مصممة لتوليد الطاقة التي يستخدمها عدد كبير من المستهلكين.
3. اتجاه محور الدوران. هذا المعيار هو أبسط ، لأنه يؤثر على الخصائص الرئيسية لطاحونة الهواء:
   • مع محور دوران أفقي. في أغلب الأحيان اثنان أو ثلاثة شفرات عالية السرعة. تشمل مزايا هذه الأجهزة: السرعة ، مما يعني وجود مولد أبسط ؛ ارتفاع استخدام طاقة الرياح ، ونتيجة لذلك ، أكثر كفاءة عالية؛ بساطة التصميم. تشمل العيوب ما يلي: مستوى عالالضوضاء ، والحاجة إلى سارية عالية للتثبيت.
   • مع محور الدوران العمودي. العديد من الأصناف معروفة التصميم- توربينات الرياح سافونيوس ، دوارات داريوس ، الدوار الحلزوني ، توربينات الرياح متعددة الشفرات. وفقًا لمؤلف المقال ، فإن مزايا كل هذه الهياكل مشكوك فيها إلى حد كبير. هذه الأجهزة لها بنية معقدة، تتطلب مولدًا معقدًا ، ولها عامل استخدام منخفض لطاقة الرياح (0.18-0.2 مقابل 0.42 للمولدات الأفقية). تشمل المزايا مستوى ضوضاء منخفض ، والقدرة على التثبيت على ارتفاع منخفض.

مسألة اختيار

عند اختيار جهاز ، يجب الإجابة على الأسئلة التالية:

• الطاقة المطلوبة بالكيلوواط.مطلوب تقدير إجمالي الاستهلاك شهريًا واختيار محطة طاقة وفقًا لهذا المعيار ؛
• معدات الشركة المصنعة.من الضروري أن تكون المنتجات معتمدة للاستخدام على أراضي الاتحاد الروسي ، ثم يمكنك التأكد من أن خصائص الجهاز تتوافق مع المعايير الوطنية للضوضاء والتداخل الكهرومغناطيسي. انتبه إلى فترة الضمان وعمر خدمة الجهاز ، حيث يجب ألا تقل عن 15 عامًا. تعلم حول خدمة ما بعد البيعوإصلاح المعدات بضمان. لن يكون من الضروري معرفة آراء المستخدمين الآخرين حول الشركة المصنعة والبائع.
• المكان المطلوب لتركيب طاحونة هوائية.ابدأ من ملف فرص حقيقية. إذا كان من الممكن تثبيت سارية عالية بنوع أفقي من الأجهزة ، فامنحها الأفضلية. في خلاف ذلكضع في اعتبارك خيار تصميم مع محور دوران عمودي.
• سعر.الأغلى ليست دائما أفضل. هنا ، كما هو الحال في أي مكان آخر ، يمكنك دفع مبالغ زائدة مقابل علامة تجارية أو ميزات غير ضرورية تمامًا لك. حدد متطلباتك للجهاز بوضوح ، ولا تطلب مكونات غير ضرورية.

تثبيت

عند التثبيت ، يجب أن نتذكر أنه لا يوجد حظر في الاتحاد الروسي على تركيب مزارع الرياح بقوة أقل من 75 كيلوواط ولا يتم فرض ضرائب عليها. ولكن مع ذلك ، سيكون من المفيد التعرف على اللوائح الخاصة بتركيب واستخدام هذه الأجهزة لكل منطقة محددة.

ما يجب الانتباه إليه:

• ارتفاع تركيب الصاري المسموح به ؛
• وجود خطوط كهرباء بالقرب من موقع التركيب المقترح ؛
• مستوى الضوضاء المسموح به بالديسيبل ؛
• وجود تداخل لاسلكي من محطة طاقة عاملة.

يتم تنظيم الارتفاع المسموح به من خلال اللوائح المحلية ، ولكن من المستحيل وضع الصاري بالقرب من خطوط الكهرباء.

بالنسبة للنقطتين الأخيرتين ، من الضروري أخذ البيانات من الخصائص التقنية لمحطة الطاقة. بالنسبة للموردين والمصنعين المعتمدين في الاتحاد الروسي ، تتوافق هذه الخصائص مع التشريعات المحلية.

ستكون الخطوة الجيدة هي الحصول على موافقة للتثبيت من الجيران والمنظمة التي تخدم الإقليم ، إن وجدت. يجب الحصول على الموافقة كتابة.

عندما يتم تسوية جميع الإجراءات الشكلية ، من الضروري تحديد الموقع المحدد للصاري. وتجدر الإشارة إلى أن الكفاءة ستكون أعلى إذا لم تكن هناك أشجار ، ومنازل شاهقة قريبة والصاري على تل. يجب اختيار موقع التركيب بحيث لا تكون المباني والأشجار المجاورة أمام الطاحونة الهوائية. سيكون من الخطأ أيضًا وضع الصاري على تل أمام منحدر.

يجب تثبيت الصاري وفقًا لتعليمات الشركة الصانعة بدقة.إذا لزم الأمر ، يجب إشراك المتخصصين المؤهلين والمعدات الخاصة.

سعر

تتوفر مزارع الرياح للمنزل في السوق بقدرة من 0.4 كيلو واط إلى 75 كيلو واط مختلف الشركات المصنعة. نطاق أسعار الأجهزة التي لها نفس القوة كبير جدًا.

ضع في اعتبارك الجدول:

ما الأمر؟لكن الحقيقة هي أن الشركات المصنعة غالبًا ما تشير إلى السعر فقط لجزء من مجموعة المعدات المطلوبة. ضع في اعتبارك ، على سبيل المثال ، طاحونة هوائية بقدرة 2 كيلو وات تبيعها شركة Energostok. يقول الموقع أن السعر هو 57600 روبل ، لكن دعنا نذهب إلى وصف مفصلبضائع.

وهناك ثمن مجموعة كاملةالمعدات: مولد الرياح ، جهاز التحكم ، العاكس ، البطارية ، الصاري. وسعر مجموعة كاملة سيكون 176800 روبل. ومن هنا الاستنتاج - تأكد من تحديد السعر للمجموعة بأكملها!

متوسط ​​أسعار مولدات الإنتاج الروسي والصيني كالتالي: 1 كيلوواط 100-120 طنًا ، 3 كيلوواط - 200 طن ، 5 كيلوواط - 300 طن ، 10 كيلوواط من نصف مليون ، و أجهزة قوية 20 كيلوواط أو أكثر سيكلف أكثر من مليون روبل. إذا اشتريت معدات من مصنع غربي أو من الولايات المتحدة الأمريكية ، فإن الأسعار ستكون أعلى بنسبة 20-30٪.

مزارع الرياح DIY

إذا كنت ستصنع توربينات الرياح ، فعليك الانتباه إلى موارد الشبكة ، والتي تتضمن طريقتين: الأول هو تجميع كل العناصر بيديك ، والثاني يتضمن شراء التوربينات الجاهزة. عناصر.

أكبر صعوبة عند التجميع هي تصنيع توربينات الرياح.ليس من السهل تصنيع شفرات لمحور أفقي لتصميم الدوران بالخصائص الديناميكية الهوائية المطلوبة. هناك طريقتان للخروج: إما أن تدفع مقابل إنتاج ورشة عمل باستخدام الأدوات اللازمةوتجربة ، أو التطلع إلى تصميم ذي محور دوران رأسي ، يمكن من أجله صنع الشفرات من برميل تقليدي.

يمكن شراء المولد باستخدام المحرك غسالةأو صناعي. موجود خيار كبير مولدات جاهزةومكونات لتجميعها على أساس مغناطيس نيوديميوم.

يعتبر تصنيع الصاري مرحلة مهمة للغاية ، لأن سلامة تشغيل الهيكل بأكمله تعتمد عليه. تحتاج إلى معالجتها بعناية ، وإسناد حسابات القوة الهيكلية إلى أخصائي.

وحدات تحكم ومحولات و بطاريات قابلة للشحنمن الأفضل شراء الملابس الجاهزة.

تثبيت أم لا

عند تحديد ما إذا كنت تريد تثبيت مزرعة رياح ، فأنت بحاجة إلى الحصول على البيانات الأولية التالية:

الخوارزمية لتقييم مردود طاحونة الهواء هي كما يلي:

• وفقا لخريطة الرياح و المواصفات الفنيةأجهزة لتحديد الطاقة المولدة لفصل الصيف و فترات الشتاءاو شهريا. على سبيل المثال ، بالنسبة للجهاز 2 كيلوواط الذي تمت مناقشته أعلاه ، ستكون الطاقة المولدة بسرعة 5 م / ث 400 وات ؛
• بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، حددالقدرة السنوية المتولدة ؛
• التكلفة بالكيلوواط / ساعةتحديد سعر الكهرباء المولدة ؛
• شارك تكلفة مجموعة توربينات الرياحعلى الرقم الناتج وتحصل على مردود بالسنوات.

لإجراء تعديلات على الحساب ، ضع في اعتبارك:

• البطاريات يجب أنتغيير مرة واحدة على الأقل كل ثلاث سنوات ؛
• خدمة الحياة الحديثةمولد الرياح 20 سنة ؛
• يحتاج الجهاز إلى الصيانة.يجب توضيح التكلفة وشروط الخدمة مع بائع المعدات ؛
• تتزايد تكلفة الكيلووات في الساعة كل عام ،على مدى السنوات العشر الماضية ، تضاعف أكثر من ثلاثة أضعاف. تم التخطيط لنمو التعرفة لعام 2017 بنسبة 4٪ على الأقل ، لذا يمكننا المضي قدمًا من هذه الزيادة في أسعار الكهرباء.

إذا كانت أرقام الاسترداد التي تم الحصول عليها غير مرضية ، ولكن احصل عليها مصدر بديلإذا كنت تريد الطاقة أم لا القدرة على الاتصال بمصدر طاقة مركزي ، فعليك التفكير في خيارات لزيادة كفاءة طاحونة الهواء وتقليل تكلفة تركيبها وصيانتها.

الخيارات التالية ممكنة:

• تركيب أجهزة متعددة طاقة أقلبدلا من واحدة كبيرة.سيؤدي ذلك إلى تقليل سعر المعدات الرئيسية ، وتقليل تكاليف التركيب والصيانة ، وزيادة الإنتاجية بسبب حقيقة أن توربينات الرياح الصغيرة تكون أكثر كفاءة عند سرعات الرياح المنخفضة ؛
• تركيب نظام خاص لإدارة طاقة الشبكةمدموج مع النظام المركزيمزود الطاقة. هذه الأجهزة متوفرة تجاريًا اليوم.

• لإمداد الطاقة لمنزل خاص كبير ، تكفي طاقة 10 كيلو واط ؛
• تقييم قدرة محطة توليد الكهرباء على توليد الكهرباء في منطقتك ؛
• يختار المكان الصحيحمنشآت مولدات الرياح؛
• التحكم في اكتمال المعدات المشتراة ؛
• استخدام طرق لزيادة معدل استرداد المعدات ؛
• إذا كان الشراء مكلفًا - افعل ذلك بنفسك ، فهذا ليس بالأمر الصعب.

غالبًا ما يكون لدى أصحاب المنازل الخاصة فكرة عن التنفيذ الأنظمة امدادات الطاقة الاحتياطية . أبسط و طريقة ميسورة التكلفة- هذا ، بالطبع ، إما مولد ، لكن الكثير من الناس يوجهون أعينهم إلى المزيد طرق صعبةتحويل ما يسمى بالطاقة الحرة (الإشعاع ، طاقة المياه المتدفقة أو الرياح) إلى.

كل من هذه الأساليب لها مزاياها وعيوبها. إذا كان كل شيء واضحًا مع استخدام تدفق المياه (محطة طاقة كهرومائية صغيرة) - فهذا متاح فقط في المنطقة المجاورة مباشرة لنهر سريع التدفق إلى حد ما ، إذن ضوء الشمسأو يمكن استخدام الرياح في أي مكان تقريبًا. سيكون لكل من هاتين الطريقتين عيبًا شائعًا - إذا كان بإمكان التوربينات المائية العمل على مدار الساعة ، فعندئذٍ يكون مولد الرياح فعالًا لفترة من الوقت فقط ، مما يجعل من الضروري تضمين البطاريات في هيكل الشبكة الكهربائية المنزلية.

نظرًا لأن الظروف في روسيا (ساعات النهار القصيرة معظم العام ، هطول الأمطار المتكرر) تستفيد من الألواح الشمسيةغير فعالة بتكلفتها الحالية وكفاءتها ، الأكثر ربحية هو تصميم مولد الرياح. النظر في مبدأ عملها و الخيارات الممكنةتصميمات.

منذ لا شيء جهاز محلي الصنعليس مثل هذا المقالة ليست كذلك تعليمات خطوة بخطوة والوصف الأساسياتتصميم توربينات الرياح.

المبدأ العام للعملية

جسم العمل الرئيسي لمولد الرياح هو الشفرات التي تقوم بتدوير الريح. اعتمادًا على موقع محور الدوران ، يتم تقسيم توربينات الرياح إلى أفقي ورأسي:

• توربينات الرياح الأفقيةالأكثر انتشارًا. شفراتها لها تصميم مشابه لمروحة الطائرة: في التقريب الأول ، هذه صفائح مائلة بالنسبة لمستوى الدوران ، والتي تحول جزءًا من الحمل من ضغط الرياح إلى دوران. ميزة مهمةتوربينات الرياح الأفقية هي الحاجة إلى ضمان دوران مجموعة الشفرة وفقًا لاتجاه الرياح ، منذ ذلك الحين أقصى قدر من الكفاءةيتم توفيرها عندما يكون اتجاه الرياح عموديًا على مستوى الدوران.
• ريش مولد الرياح العموديلها شكل محدب مقعر. نظرًا لأن انسياب الجانب المحدب أكبر من الجانب المقعر ، فإن مولد الرياح هذا يدور دائمًا في نفس الاتجاه ، بغض النظر عن اتجاه الرياح ، مما يجعله غير ضروري آلية دوارةعلى عكس طواحين الهواء الأفقية. ومع ذلك ، يرجع ذلك إلى حقيقة أنه في أي وقت عمل مفيديؤدي جزءًا فقط من الشفرات ، والباقي يعارض الدوران فقط ، نجاعة طاحونة عموديةأقل بكثير من الأفقي: إذا وصل هذا الرقم إلى 45٪ بالنسبة لمولد الرياح الأفقي ثلاثي الشفرات ، فلن يتجاوز 25٪ بالنسبة للمولد الرأسي.

نظرًا لأن متوسط ​​سرعة الرياح في روسيا منخفض ، فإن حتى طاحونة هوائية كبيرة ستدور ببطء شديد في معظم الأوقات. لضمان مصدر طاقة كافٍ ، يجب توصيله بالمولد من خلال علبة تروس متدرجة أو حزام أو ترس. في توربينات الرياح الأفقية ، يتم تركيب مجموعة المولد ذو الشفرات والعتاد على رأس محوري يمكّنهم من تتبع اتجاه الرياح. من المهم ملاحظة أن الرأس الدوار يجب أن يكون له محدد يمنعه من القيام بدوران كامل ، وإلا سيتم قطع الأسلاك من المولد (الخيار باستخدام غسالات التلامس التي تسمح للرأس بالدوران بحرية يكون أكثر تعقيدًا) . لضمان الدوران ، يتم استكمال مولد الرياح بواسطة ريشة طقس عاملة موجهة على طول محور الدوران.

مادة الشفرة الأكثر شيوعًا هي الأنابيب البلاستيكية. قطر كبيرقطع بالطول. يتم تثبيتها على طول الحافة صفائح معدنيةملحومة إلى محور تجميع الشفرة. رسومات هذا النوع من الشفرات هي الأكثر انتشارًا على الإنترنت.

يحكي الفيديو عن مولد رياح مصنوع يدويًا

حساب مولد الرياح ذات الشفرات

منذ أن اكتشفنا ذلك بالفعل مولد الرياح الأفقيبشكل أكثر كفاءة ، ضع في اعتبارك حساب تصميمها.

يمكن تحديد طاقة الرياح من خلال الصيغة
P = 0.6 * S * V.³ ، حيث S هي مساحة الدائرة الموصوفة بنهايات شفرات المروحة (منطقة الكنس) ، معبرًا عنها في متر مربع، و V هي سرعة الرياح المقدرة بالأمتار في الثانية. تحتاج أيضًا إلى مراعاة كفاءة طاحونة الهواء نفسها ، والتي تحتوي على ثلاث شفرات مخطط أفقيمتوسط ​​40٪ ، بالإضافة إلى كفاءة مجموعة المولد ، والتي تكون في ذروة خاصية السرعة الحالية 80٪ للمولد مع الإثارة من مغناطيس دائمو 60٪ - لمولد مع ملف الإثارة. في المتوسط ​​، سيتم استهلاك 20٪ أخرى من الطاقة بواسطة علبة التروس المتصاعدة (المضاعف). وبالتالي ، فإن الحساب النهائي لنصف قطر الطاحونة الهوائية (أي طول نصلها) لقوة معينة لمولد مغناطيسي دائم يبدو كما يلي:
R = √ (P / (0.483 * V³))

مثال: لنأخذ الطاقة المطلوبة لمحطة طاقة الرياح على أنها 500 واط ، ومتوسط ​​سرعة الرياح 2 م / ث. بعد ذلك ، وفقًا لصيغتنا ، سيتعين علينا استخدام شفرات بطول 11 مترًا على الأقل. كما ترون ، حتى هذه الطاقة الصغيرة ستتطلب إنشاء مولد رياح بأبعاد هائلة. للحصول على عقلانية أكثر أو أقل في ظل ظروف إنشاء هياكل ذات شفرة بطول لا يزيد عن متر ونصف المتر ، سيكون مولد الرياح قادرًا على إنتاج 80-90 واط فقط من الطاقة حتى في الرياح القوية.

لا قوة كافية؟ في الواقع ، كل شيء مختلف إلى حد ما ، نظرًا لأن حمولة مولد الرياح في الواقع يتم تشغيلها بواسطة البطاريات ، فإن الطاحونة الهوائية تشحنها فقط بأفضل ما لديها. لذلك ، تحدد قوة توربينات الرياح التردد الذي ستتمكن من خلاله من إمداد الطاقة.

توربينات الرياح مصنوعة من مولد السيارة، يمكن أن تساعد في حالة عدم وجود إمكانية للاتصال بخط كهرباء في منزل خاص. أو بمثابة مصدر مساعد طاقة بديلة. يمكن صنع مثل هذا الجهاز بيديك من مواد مرتجلة باستخدام التطورات الحرفيين. ستوضح الصور ومقاطع الفيديو عملية إنشاء توربينات الرياح محلية الصنع.

تصميم مولد الرياح

هناك ضخمة تنوع الأنواعمولدات الرياح ورسومات صنعها. لكن أي تصميم يتضمن العناصر الإلزامية التالية:

• مولد كهرباء؛
• ريش.
• بطارية تخزين؛
• سارية؛
• الوحدة الإلكترونية.

مع بعض المهارات ، يمكنك إنشاء مولد للرياح بيديك

بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري التفكير في نظام التحكم والتوزيع للكهرباء مسبقًا ، ورسم مخطط التثبيت.

عجلة الرياح

ربما تكون الشفرات أهم جزء في توربينات الرياح. سيعتمد تشغيل المكونات المتبقية للجهاز على التصميم. انها مصنوعة من مواد مختلفة. حتى من البلاستيك أنابيب الصرف الصحي. من السهل تصنيع الشفرات من الأنبوب ورخيصة الثمن ولا تتأثر بالرطوبة. تكون عملية تصنيع توربينات الرياح كما يلي:

1. من الضروري حساب طول النصل. يجب أن يساوي قطر الأنبوب 1/5 من إجمالي اللقطات. على سبيل المثال ، إذا كان طول النصل مترًا ، فإن الأنبوب الذي يبلغ قطره 20 سم سيفي بالغرض.
2. نقطع الأنبوب باستخدام بانوراما إلى 4 أجزاء.
3. نصنع جناحًا من جزء واحد ، والذي سيكون بمثابة قالب لقطع الشفرات اللاحقة.
4. نقوم بتنعيم الحواف على الحواف باستخدام مادة كاشطة.
5. يتم تثبيت الشفرات على قرص من الألومنيوم مع شرائط ملحومة للتثبيت.
6. بعد ذلك ، يتم تثبيت المولد على هذا القرص.

ريش لعجلة الرياح

بعد التجميع ، يجب أن تكون عجلة الرياح متوازنة. يتم تثبيته على حامل ثلاثي القوائم أفقيًا. تتم العملية في غرفة مغلقة من الرياح. إذا كان التوازن صحيحًا ، فلا يجب أن تتحرك العجلة. إذا قامت الشفرات بتدوير نفسها ، فيجب شحذها لموازنة الهيكل بأكمله.

فقط بعد الانتهاء بنجاح من هذا الإجراء ، يجب أن تتابع للتحقق من دقة دوران الشفرات ، يجب أن تدور في نفس المستوى دون انحراف. يسمح بخطأ 2 مم.

مخطط تجميع المولد

سارية

القديم مناسب لصنع الصاري انبوب ماءبقطر لا يقل عن 15 سم بطول حوالي 7 أمتار.إذا كانت هناك مبانٍ على بعد 30 مترًا من موقع التركيب المقترح ، فسيتم تعديل ارتفاع الهيكل لأعلى. إلى عن على عمل فعالترفع توربينات الرياح الشفرة فوق العائق بمقدار متر واحد على الأقل.

قاعدة الصاري والأوتاد لتثبيت أسلاك الشد خرسانية. المشابك مع البراغي ملحومة على الرهانات. لعلامات التمدد ، يتم استخدام كابل مجلفن 6 مم.

نصيحة. الصاري المجمع له وزن كبير ، مع التثبيت اليدويسوف تحتاج إلى ثقل موازن من أنبوب مع حمولة.

تعديل المولد

لتصنيع مولد طاحونة هوائية ، مولد مناسب من أي سيارة. تتشابه تصميماتهما مع بعضها البعض ، ويتم التغيير إلى إعادة لف سلك الجزء الثابت وصنع الدوار على مغناطيس نيوديميوم. يتم حفر ثقوب في أقطاب الدوار لإصلاح المغناطيس. قم بتثبيتها بالتناوب بين الأعمدة. الدوار ملفوف بالورق ، والفراغات الموجودة بين المغناطيس مملوءة بالإيبوكسي.

مولد السيارة

بنفس الطريقة ، يمكنك إعادة صنع المحرك من غسالة قديمة. يتم لصق المغناطيس فقط في هذه الحالة بزاوية لتجنب الالتصاق.

يتم لف اللف الجديد على طول الملف على السن الثابت. يمكنك عمل لف ضخم ، إنه مناسب لأي شخص. كيف كمية أكبريتحول ، سيكون المولد أكثر كفاءة. يتم لف الملفات في اتجاه واحد وفقًا لمخطط من ثلاث مراحل.

يستحق المولد النهائي تجربة وقياس البيانات. إذا كان المولد عند 300 دورة في الدقيقة ينتج حوالي 30 فولت ، فهذه نتيجة جيدة.

مولد توربينات الرياح من مولد السيارة

التجميع النهائي

هيكل المولد ملحوم من أنبوب الملف الشخصي. الذيل مصنوع من الصاج المجلفن. المحور الدوار عبارة عن أنبوب به محملان. يتم توصيل المولد بالصاري بحيث لا تقل المسافة من الشفرة إلى الصاري عن 25 سم. ولأسباب تتعلق بالسلامة ، يجب اختيار يوم هادئ للتجميع النهائي للصاري وتثبيته. يمكن أن تنثني الشفرات تحت تأثير الرياح القوية وتنكسر على الصاري.

لاستخدام البطاريات لتشغيل المعدات التي تعمل بجهد 220 فولت ، ستحتاج إلى تثبيت محول تحويل الجهد. يتم تحديد سعة البطارية بشكل فردي لمولد الرياح. يعتمد هذا المؤشر على سرعة الرياح في المنطقة ، وقوة الجهاز المتصل وتكرار استخدامه.

جهاز مولد الرياح

لمنع فشل البطارية من الشحن الزائد ، ستحتاج إلى جهاز تحكم في الجهد. يمكنك أن تصنعها بنفسك إذا كانت لديك معرفة كافية بالإلكترونيات ، أو تشتري منتجات جاهزة. هناك العديد من أدوات التحكم لآليات الطاقة البديلة في السوق.

نصيحة. لمنع النصل من الانكسار عندما ريح شديدة، قم بتثبيت جهاز بسيط - ريشة واقية من الطقس.

صيانة توربينات الرياح

يحتاج مولد الرياح ، مثل أي جهاز آخر ، إلى التحكم الفني والصيانة. إلى عن على عملية متواصلةتقوم طواحين الهواء بشكل دوري بالأعمال التالية.

مخطط مولد الرياح

1. الجامع الحالي يتطلب أكبر قدر من الاهتمام. تحتاج فرش المولدات إلى التنظيف والتشحيم والتعديل الوقائي كل شهرين.
2. عند أول إشارة لخلل في الشفرة (ارتعاش وعدم توازن العجلة) ، يتم إنزال مولد الرياح إلى الأرض وإصلاحه.
3. مرة كل ثلاث سنوات قطع معدنيةمطلي بطلاء مضاد للتآكل.
4. تحقق بانتظام من مثبتات وشد الكابلات.

الآن وبعد اكتمال التثبيت ، يمكنك توصيل الأجهزة واستخدام الكهرباء. بواسطة على الأقلبينما الجو عاصف.

مولد طاحونة DIY: فيديو

مولد الرياح لمنزل خاص: الصورة

على الطائرات والمروحيات ، بالإضافة إلى المحولات الكهرومغناطيسية ، تُستخدم المولدات المتزامنة لسلسلة SGS (مولد متزامن للطائرات) وسلسلة SGO (مولد متزامن أحادي الطور) كمصادر للتيار المتردد. على ال

أرز. يوضح الشكل 17 مخططًا لمولد أحادي الطور التيار المتناوب.

يعتمد مبدأ تشغيل المولد المتزامن أيضًا على استخدام قوانين الديناميكا الكهربائية.

يدور مغناطيس دائم ثنائي القطب ، محاط بملف ثابت ، حول المحور. في الجوانب النشطة ، وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي (القاعدة اليد اليمنى) سيتم إحداث المتغير e. ds.s ، يتناسب اتساعها مع الحث المغناطيسي B ، وطول / وسرعة v للموصل ، أي Emax \ u003d Blv. علاوة على ذلك ، ه. د. في الموصلات الموجودة على جوانب متقابلة من الملف ، فإنها تضيف ما يصل. الناتج ه. د. سوف تتغير بمرور الوقت مع فترة

T = ثانية ، (1.2)

حيث n هي سرعة دوران المغناطيس rpm.

لذلك ، من نهايات الملف الثابت ، من الممكن إزالة التيار المتردد بتردد

و = ~ T = ~ t ، ثانية-

في الحالة العامة ، عندما لا يكون عدد الأزواج 1 ، ولكن p ، فإن تردد التيار المتردد

في الممارسة العملية ، لزيادة البريد. د. والتيار ، بدلاً من المغناطيس الدائم ، يتم استخدام المغناطيسات الكهربائية ، وتسمى ملفاتها ملفات الإثارة. عادة ما يتم وضعها على الجزء الدوار - الدوار ويتم تشغيلها بواسطة تيار مباشر مزود بفرشاة وحلقات.

يتم وضع ملفات التيار المتردد (أحادية الطور أو ثلاثية الطور) على جزء ثابت - الجزء الثابت.

الأكثر شيوعًا هي الآلات المتزامنة ثلاثية الطور ، والتي يتم فيها إزاحة نواقل الأطوار المجاورة بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 120 درجة كهربائية. يتم تحقيق ذلك من خلال الترتيب المكاني المناسب لملفات الجزء الثابت الثلاثة ،

كما هو موضح في الرسم البياني (الشكل 18).

اعتمادًا على طريقة توفير ملفات الإثارة ، تتميز المولدات بالإثارة المستقلة والإثارة الذاتية.

في المولدات ذات الإثارة المستقلة ، يتم تشغيل الملف الميداني بواسطة تيار مباشر من الشبكة (الشكل 19) أو من المثير (الشكل 20) للمولد التيار المباشرإثارة موازية ، تقع على نفس العمود مع مولد متزامن.

في المولدات ذات الإثارة الذاتية ، يتم تغذية ملف الإثارة بالتيار المباشر (الشكل 21) ، والذي يتم الحصول عليه عن طريق تصحيح التيار المتردد للمولد ، عادةً باستخدام مقومات أشباه الموصلات.

للإثارة الذاتية للمولد المتزامن ، يجب استيفاء ثلاثة شروط:

يجب أن يحتوي النظام المغناطيسي للآلة على مغنطة متبقية ؛

يجب أن يخلق التيار في اللف تدفقًا في مثل هذا الاتجاه الذي يتزامن مع تدفق المغنطة المتبقية ؛

يجب أن تكون مقاومة دائرة الإثارة أقل من قيمة معينة.

يتم تنفيذ محرك المولدات بالطرق التالية:

القيادة المباشرة من عمود محرك الطائرة ؛

القيادة من عمود محرك الطائرة من خلال قابض ثابت السرعة ؛

القيادة من محرك توربيني هوائي إضافي يتم تغذيته بالهواء من ضاغط محرك الطائرة (محرك توربو) ؛

القيادة من محرك توربيني غازي مستقل (محرك توربيني غازي).

مع القيادة المباشرة من عمود محرك الطائرة ، يتغير تردد التيار المتردد بسبب التغيير في سرعة دوران المولد. في هذه الحالة ، يتم تثبيت الجهد بمساعدة منظمات الكربون (كما هو الحال في مولدات التيار المستمر - من خلال العمل على تيار الإثارة). لا يستقر التردد ، وبالتالي ، يتم توصيل هؤلاء المستهلكين فقط بالمولد ، الذي لا يعتمد تشغيله على التغيير في تردد التيار المتردد.

في العمود ، يتم القيادة من محرك الطائرة من خلال قابض ثابت السرعة يقع بين محرك الأقراص وأعمدة الدفع ، متغير نسبة والعتادبين الأعمدة ، يتم ضمان سرعة دوران ثابتة للمولد. تستخدم الأجهزة الهيدروليكية والميكانيكية والكهرومغناطيسية كقابض.

في المحرك التوربيني ، يتم توفير الهواء من ضاغط محرك الطائرة إلى مدخل التوربينات الهوائية ، ويمر عبر جهاز الفوهة ، وعجلة التوربين ، ويتم إطلاقه في الغلاف الجوي. يتم التحكم في سرعة دوران التوربين ، الذي يتم تغذيته عبر علبة التروس إلى المولد ، عن طريق تغيير منطقة تدفق الفوهة.

يضمن محرك توربينات الغاز تشغيل المولدات عندما لا تعمل محركات الطائرات. يمكن تدوير عدة مولدات من محرك توربيني غازي واحد في وقت واحد.

تتيح لك محركات الأقراص الثلاثة الأخيرة تثبيت تردد التيار المتردد ، وهو أمر ضروري للتشغيل المتوازي للمولدات المتزامنة.

جهاز مولدات طيران متزامنة. المولدات المتزامنة المثبتة على الطائرات والمروحيات لها تصميم مغلق وشفة متصاعدة ويتم تبريدها بالهواء المنفوخ عبر التجويف الداخلي للمولد.

اعتمادًا على موقع ملف الإثارة ، تكون المولدات ذات تصميم عادي وعكسي. في ظل التصميم العادي للمولد ، يُفهم أن ملف الإثارة يوضع على الدوار ، ويتم وضع لف التيار المتردد على الجزء الثابت للمولد. في مولدات التصميم العكسي ، توجد لفائف الإثارة على الجزء الثابت ، ويقع لف التيار المتردد على الدوار.

على rns. يوضح الشكل 22 مخططًا لمولد SGO 8 (تصميم مقلوب).

يتم إخراج بدايات المراحل الثلاث لملف التيار المتردد من خلال حلقات الانزلاق إلى الصندوق الطرفي (المحطات Cl ، C2 ، C3). يتم تطبيق جهد تيار مستمر على المحطات Uі ، £ / 2 ، المتصلة بملف الإثارة للمولد. توجد ملفات لف الحقل على أعمدة الجزء الثابت.

في الطائرات والمروحيات ، غالبًا ما تستخدم المولدات المتزامنة ثلاثية الطور لتوفير تيار متناوب أحادي الطور ، يتم أخذ جهده من طرفين. على سبيل المثال ، من المحطات الطرفية C1 و C2 أو من C2 و C5 ، إلخ.