Зміст:
- Процес створення ротора
- Фази – що краще – три чи одна?
- Спосіб намотування котушки статора вітряка
- Щогла для вітрогенератора
- Гвинт вітряка
- Як підвищити потужність вітряка?
Аксіальний вітрогенератор, який працює на неодимових магнітах, вперше почали масово виготовляти в країнах Заходу. І це були зовсім не заводські вироби, а плід праці місцевих гаражних майстрів, які поставили собі на службу явище левітації. Серйозної популярності саме такі моделі вітряка зобов’язані масового розповсюдження й дешевизні неодимових магнітів. Поступово комплектуючі та схеми виготовлення стали розповсюджуватися по всьому світу і в даний час магнітний аксіальний вітрогенератор завойовує визнання на теренах Російської Федерації. Нижче описана послідовність створення однієї з найбільш вдалих моделей такого вітряка.
до змісту ?
Процес створення ротора
Основою генератора автор розробки вирішив зробити автомобіля маточину з дисками гальма, оскільки вона потужна, надійна і ідеально збалансована. Почавши робити вітряк своїми руками, в першу чергу слід підготувати основу для ротора — маточину, — почистити її від бруду, фарби і змащення. Після чого приступити до наклейці постійних магнітів. Для створення даного вітрогенератора, їх було використано за двадцять штук на диску. Розмір неодимових магнітів склав 25х8 міліметрів. Проте, і їх кількість, і їх розмір можуть варіювати в залежності від цілей і завдань людини, своїми власними руками створює вітрогенератор. Однак завжди буде правильним, для отримання однієї фази, рівність кількості полюсів числа неодимових магнітів, а для трьох фаз — витримка співвідношень полюсів і котушок — два до трьох або три до чотирьох.
Магніти слід розташовувати враховуючи чергування полюсів, до того ж максимально точно, але перш, ніж приступити до їх наклейці, потрібно або створити паперовий шаблон, або намалювати лінії, ділять диск на сектори. Щоб не переплутати полюса, робимо позначки на магнітах. Головне — виконуємо наступну вимогу — ті магніти, які стоять навпроти один одного, повинні бути повернені різними полюсами, тобто притягатися.
Магніти приклеюються до дисків за допомогою супер-клею і заливаються. Також потрібно зробити бордюрчики по краях дисків і в їх центрі, або намотавши скотчу, або виліпивши з пластиліну для недопущення розтікання.
до змісту ?
Фази — що краще — три чи одна?
Багато любителі електричної техніки йдуть по шляху найменшого опору і, щоб не морочитися, зупиняють свій вибір на однофазному статорі для вітряка. Однак у нього є одна неприємна особливість, нівелююча простоту збірки, — це вібрація в навантаженому стані, з причини мінливості віддачі струму. Адже амплітуда такого статора скачкообразна, — досягаючи максимуму, коли неодимові магніти розташовуються над котушками, а після падаючи до мінімуму.
А ось, коли генератор зроблений по трифазній системі, то вібрації відсутні, і показник потужності вітряка має постійне значення. Причина такої відмінності полягає в тому, що струм, падаючи в одній фазі, в той же час наростає в інший. І в підсумку, вітрогенератор, який працює в трифазній системі, може бути більш ефективним до 50 %, ніж точно такий же, але використовує однофазну систему. І головне, — навантажений трифазний генератор не дає вібрації, отже, щогла не дає приводу для скарг на вітрогенератор в наглядають органи недоброзичливцям з числа сусідів, оскільки не створює докучливого гула.
до змісту ?
Спосіб намотування котушки статора вітряка
Для того, щоб зроблений своїми руками вітрогенератор на неодимових магнітах працював з максимальною віддачею, статорні котушки слід розраховувати. Однак більшість майстрів воліють робити їх на око. Приміром, тихохідний генератор, здатний заряджати акумулятор 12 В, починаючи зі 100 — 150 обертів за хвилину, повинен мати у всіх котушках від 1000 до 1200 витків, порівну розділена між усіма котушками. Збільшення кількості полюсів веде до зростання частоти струму в котушках, завдяки чому генератор, навіть при малих обертах, дає велику потужність.
Намотування котушок повинна проводитися по можливості більш товстими проводами, з метою зниження опору в них. Робити це можна на оправці, або на саморобному верстаті.
Для того щоб розібратися, який потенціал потужності має генератор, покрутіть його з однією котушкою, оскільки, в залежності від того, в якій кількості будуть встановлені неодимові магніти і яка їхня товщина, даний показник може істотно відрізнятися. Вимірювання проводяться без навантаження при необхідному числі обертів. Наприклад, якщо генератор при 200 обертах за хвилину забезпечує напругу 30 В, маючи опір в 3 Ом, то слід з 30 У відняти 12 В (напруга живлення акумулятора) і отриманий результат — 18 ділимо на 3 (опір в омах) отримуємо 6 (сила струму в амперах), які й підуть від вітрогенератора на зарядку АКБ. Однак, як показує практика, з причини втрат в проводах і діодному мосту, реальний показник, який буде виробляти магнітний аксіальний генератор, буде поменше.
Магніти для створення вітрогенератора краще брати у формі прямокутника, оскільки їх поле поширюється по довжині, на відміну від круглих, поле яких зосереджується в центрі. Котушки, як правило, мотають круглими, хоча краще робити їх трохи витягнутими, що забезпечує більший обсяг міді в секторі, а також більш прямі витки. Отвір всередині котушок має дорівнювати або перевищувати ширину магнітів.
Товщина статора повинна бути такою ж що і магніти. Форма для нього зазвичай фанерна, для міцності під котушки і поверх них кладуть склотканина, і все це заливається епоксидною смолою. Для того, що б не допустити прилипання смоли до форми, останню змазують будь-яким жиром або застосовують скотч. Дроти попередньо виводять назовні і скріплюють між собою, кінці кожної фази після цього з’єднують трикутником або зірочкою.
до змісту ?
Щогла для вітрогенератора
Щоглу на якій розташований даний генератор, можна робити висотою від 6 і вище метрів, чим вище, тим більше швидкість вітру. Під неї слід вирити яму і залити підставу з бетону, а трубу зміцнити таким чином, щоб магнітний аксіальний вітрогенератор, зроблений своїми руками, можна було опускати і піднімати. Робити це можна за допомогою механічної талі.
до змісту ?
Гвинт вітряка
Його роблять з полівінілхлоридних труб, чий оптимальний для цього діаметр — 160 мм приміром, вітрогенератор, що працює на принципі магнітної левітації, з діаметром у два метри і шістьма лопатями, при швидкості вітру до 8 метрів за секунду, здатний забезпечити потужність до 300 Вт.
до змісту ?
Як підвищити потужність вітряка?
Для підйому потужності вітрогенератора можна використовувати магніти. Просто на магніти, які вже встановлені наклеїти ще по одному такому ж або більш тонкому. Інший спосіб заснований на встановленні в котушки металевих сердечників, — пластин трансформатора. Це забезпечить посилення магнитопотока в котушці, однак викликає невелике залипання, яке, втім, абсолютно не відчувається шестилопастным гвинтом. Стартує такий вітрогенератор при вітрі в 2 м/с. Завдяки застосуванню сердечників генератор отримав збільшення потужності з 300 до 500 Вт/год при вітрі в 8 м/с. Також слід приділяти увагу формі лопатей, — найменші неточності знижують потужність.
