Doe-het-zelf-windgenerator van een autogenerator: assemblagetechnologie voor windturbines en foutanalyse

Windturbines zijn een veelbelovend alternatief voor traditionele energie.Windenergie, omgezet in elektriciteit, belooft goedkoop, gemakkelijk te produceren en goedkoop te zijn. En als we rekening houden met de rekeningen die nu binnenkomen voor elektriciteit, dan is het, om geld te besparen, de moeite waard om te proberen je eigen windgenerator te bouwen, nietwaar?

Er zijn echte voorbeelden van het creëren van installaties die een behoorlijke hoeveelheid energie opwekken. Niettemin liggen de mogelijkheden van windturbines nog steeds aanzienlijk hoger dan die van concurrenten die de traditionele methode van elektriciteitsopwekking kunnen weerstaan.

We hebben een handleiding gepresenteerd, waarna u met uw eigen handen een windgenerator uit een autogenerator kunt monteren. Het artikel dat ter uw aandacht wordt aangeboden, bespreekt in detail de veelgemaakte fouten die worden gemaakt bij het ontwerpen van windturbines. Voor de duidelijkheid wordt het artikel vergezeld van thematisch foto- en videomateriaal.

Over zelfgemaakte windmolens voor thuis

Bijzondere belangstelling voor windenergie manifesteert zich op het niveau van huishoudens. Dit is begrijpelijk als je naar de volgende factuur voor verbruikte energie kijkt. Daarom worden allerlei soorten ambachtslieden actiever en gebruiken ze alle mogelijkheden om goedkoop elektriciteit te verkrijgen.

Een van deze mogelijkheden, die heel reëel is, hangt nauw samen met een windmolen uit een autogenerator. Een kant-en-klaar apparaat – een autogenerator – hoeft alleen maar te worden uitgerust correct gemaakte messen, om een ​​bepaalde waarde aan elektrische energie uit de generatorterminals te kunnen verwijderen.

Toegegeven, het zal alleen effectief werken als er winderig weer is.

Een voorbeeld uit de praktijk van huishoudelijk gebruik van windgeneratoren. Een goed ontwikkeld en behoorlijk effectief praktisch windmolenontwerp. Er is een driebladige propeller geïnstalleerd, wat zeldzaam is voor huishoudelijke apparaten

Het gebruik van vrijwel elke autogenerator is acceptabel voor het bouwen van een windmolen. Maar meestal proberen ze een krachtig model voor de klus te kiezen, dat hoge stromen kan leveren. Hier is het ontwerp van generatoren van vrachtwagens, grote passagiersbussen, tractoren, enz. Op het hoogtepunt van populariteit.

Voor de vervaardiging van een windmolen heeft u naast de generator een aantal componenten nodig:

• twee- of driebladige propeller;
• autobatterij;
• elektrische kabel;
• mast, steunelementen, bevestigingsmiddelen.

Het ontwerp van de propeller met twee of drie bladen wordt als het meest optimaal beschouwd voor een klassieke windgenerator. Maar een huishoudelijk project is vaak verre van een technische klassieker. Daarom proberen ze meestal kant-en-klare schroeven voor een huisstructuur te selecteren.

Een waaier van een autoventilator die zal worden gebruikt als propeller voor een windturbine thuis. Lichtheid en een groot bruikbaar oppervlak voor de luchtmacht maken het gebruik van dergelijke opties mogelijk

Dit kan bijvoorbeeld een waaier zijn van een externe unit van een split-airconditioningsysteem of van een ventilator van dezelfde auto. Maar als je de tradities van het bouwen van windgeneratoren wilt volgen, zul je de windmolenpropeller van begin tot eind met je eigen handen moeten bouwen.

Voordat u besluit een windgenerator te assembleren en te installeren, is het de moeite waard om de klimatologische gegevens van de locatie te beoordelen en de terugverdientijd te berekenen. Belangrijke hulp hierbij zal worden geboden door informatieverstrekking interessant artikel, die wij aanbevelen ter kennismaking.

Assemblagetechnologie voor windgeneratoren

De optimale basis voor een windmolengenerator voor thuis lijkt het AT-700-model te zijn, afkomstig van een tractor uit de DT-serie. Toegegeven, deze tractorgenerator in zijn originele vorm is ontworpen voor rotorsnelheden tot 6000 tpm. Voor het ontwerp van een thuiswindmolen is deze parameter duidelijk overdreven.

Er zijn twee manieren om uit deze situatie te komen:

1. Gebruik een soort vermenigvuldigingsversnellingsbak die de vereiste overbrengingsverhouding oplevert.
2. Wikkel de bestaande AT-700-statorwikkeling op lage snelheid terug.

In principe zijn beide opties voor het upgraden van het apparaat haalbaar. Maar afgaande op de beoordelingen van ervaren ontwerpers is de optie om de statorwikkeling terug te spoelen acceptabeler. Bovendien, als je rekening houdt met het gewicht van de AT-700-generator zelf, tot 6 kg.

Trekkergenerator AT-700. Op basis van dit specifieke apparaat, dat een hoge stroomopbrengst heeft, zijn talloze projecten in de huishoudelijke sector ontwikkeld. Maar heeft een beetje modernisering nodig

Als het apparaat wordt aangevuld met een versnellingsbak, zal het gewicht van de totale module verdubbelen. En dit is een belangrijke parameter voor het ontwerp van een windturbine. We proberen altijd het gewicht te verminderen.

Bij gebruik van de K 701-generator bij het ontwerp van een windturbine is enige modernisering vereist:

Stap 1. Propeller van de windturbine

Het materiaal voor de vervaardiging van propellerbladen is een gegoten aluminium buis (d = 200 mm) met een lengte van 0,7 - 1,0 m. Aanvankelijk wordt deze in de lengte in vier delen gesneden en vervolgens worden de bladen van de gewenste vorm uit twee of drie gesneden. onderdelen.

Omdat aluminium een ​​materiaal is dat zich gemakkelijk laat bewerken, is het uit een stuk buis snijden van de gewenste bladvorm geen probleem. Het belangrijkste is om de sjabloon correct te berekenen en te tekenen.

De vervaardigde bladen van de toekomstige propeller moeten op de een of andere manier worden bevestigd en op de generatoras worden gemonteerd. Dit werk is complexer en vereist een nauwkeurige balans, vooral bij het uitvoeren van een driebladig ontwerp.Er zijn veel opties voor het maken van een propellerschijf. Een daarvan is om dit onderdeel te maken van aluminiumplaten.

U moet de diameter van de propellerschijf berekenen, rekening houdend met de meterlengte van de bladen. Voor een spanwijdte van 2 meter kan de geschatte diameter van de schijf 150-200 mm zijn. Op basis van de berekende diameter wordt het benodigde aantal ronde platen (6-7 stuks) uit aluminiumplaat gesneden.

Een voorbeeld van het maken van een propeller voor een windgenerator uit een aluminium buis van tweehonderd millimeter, die in landbouwvelden wordt gebruikt voor het bewateren van gewassen. Het resultaat is een lichtgewicht en efficiënt ontwerp

De uitgesneden ronde platen worden op elkaar geplaatst, langs de randen uitgelijnd en vastgemaakt. Voor het verlijmen kunt u het beste hoogwaardige epoxylijm gebruiken. Maar ook andere bevestigingsmethoden zijn mogelijk.

Op de afgewerkte gelijmde schijf is het noodzakelijk om op het centrale punt een gat te markeren en te boren voor montage op de generatoras. Pas het gat aan met een spiebaan zodat deze overeenkomt met de maat van de spie die op de rotoras van de generator is geïnstalleerd.

De op deze manier voorbereide propellerschijf is gemarkeerd voor de montage van de bladen. Boor gaten langs de gemarkeerde lijnen voor de bevestigingsbouten van de beugels. Deze onderdelen zijn ook gemaakt van aluminium met een dikte die voldoende is gekozen om de overgedragen krachten te compenseren.

Het enige dat overblijft is om de eerder gemaakte messen op de beoogde verbindingspunten aan de schijf te bevestigen, ze op een vlakke ondergrond te balanceren en ze met bouten vast te zetten.

Stap 2. Van een pijp een mast maken

De AT-700 tractorgenerator, voorzien van een zelfgemaakte propeller, is al een echte windmolen. Om het maximale effect van de constructie te verkrijgen, is het raadzaam om deze 5-7 meter te verhogen en ook een cirkelvormige beweging van 360° te voorzien.

Daarom wordt de windvaan op een mast geplaatst, wat het gemakkelijkst te maken is op basis van een metalen buis.

Gemonteerde mast van metalen buis met een diameter van 50 mm met daarop een windgenerator. Om de stabiliteit van de mast te garanderen, worden tuidraden van metaalkabel gebruikt

Een mast van 5-7 meter hoog, uitgerust met een windgenerator aan de bovenkant, zal aanzienlijke belastingen ondervinden. Dienovereenkomstig moet de diameter van de metalen buis behoorlijk groot zijn - minimaal 50 mm buitenmaat.

De mast is vastgezet met vier tuidraden, van bovenaf dichter bij de windmolen bevestigd en tegenover elkaar gespannen.

Een paar geschikte lagers worden onder de bovenrand van de mastbuis in het binnengebied gedrukt of op een andere manier vastgezet. Dit wordt een ondersteunend roterend blok waar een windwijzer met generator en een propeller in past. Het enige dat overblijft is om de windwijzer zelf te maken en alle benodigde apparatuur erop te installeren.

Stap 3. Hoe maak je een aluminium windwijzer

Het wordt aanbevolen om een ​​windvaanstructuur te maken, aan het ene uiteinde is er ruimte voor een autogenerator met een propeller, en aan de andere kant een plek voor een "schacht", van lichtgewicht, duurzaam materiaal.

Een aluminium buis met een rechthoekig profiel zou bijvoorbeeld precies onder de basis passen. Om de generator aan de profielbuis te bevestigen, is het handiger om klemmen van zachte metalen tape (bij voorkeur roestvrij) te gebruiken.

Een voorbeeld van een mogelijke montage van een generatorhuis op een profielbuis van een windvaan. Het maakt gebruik van een metalen frame met vastgeschroefde beugels aan de voor- en achterkant

De staart van de windwijzer kan uit dezelfde aluminiumplaat worden vervaardigd en met hoeken aan de profielbuis worden bevestigd.Op het zwaartepunt, op de profielbuis, is het noodzakelijk om een ​​roestvrijstalen metalen pin te versterken.

Dit onderdeel heeft de vorm van een lange bout (250-300 mm), met een diameter van ongeveer 30 mm (berekend), loopt over het lichaam van de aluminium profielbuis en wordt van onderaf vastgezet met een moer. Bovenop de moer wordt een borgmoer geplaatst.

De diameter van de boutdraad moet iets kleiner zijn dan de binnendiameter van de in de mastbuis gedrukte lagerringen. In het midden van de bout, langs zijn as, wordt een gat van 7-10 mm geboord. De elektrische kabel van de generator wordt door dit gat gevoerd en loopt door de leiding naar het aansluitpunt.

Stap 4. Installatie en aansluiting van windgeneratoren

Ga na alle beschreven voorbereidingen (noodzakelijkerwijs bij rustige weersomstandigheden) over tot de installatie:

1. Een tractorgenerator wordt met klemmen aan de basis van de windvaan bevestigd.
2. Hef de mast 1,5 - 2 meter van de grond en installeer de windvaan met een steunbout op de lagers.
3. Leid tegelijkertijd de kabel van de generator door het lichaam van de bout en verder in de buis naar het onderste uitgangspunt.
4. Bovendien is net onder de basis van de windvaan een starre begrenzer geïnstalleerd, waardoor de windvaan 360° in de ene of de andere richting kan draaien, maar meer niet.
5. Tenslotte wordt de mast gehesen en verstevigd met kabelbeugels.
6. Sluit de uiteinden van de kabel aan op het ontvangende apparaat (meestal via controleur naar de accu).

Op dit punt kan de constructie van de windgenerator als voltooid worden beschouwd. Er zijn echter nog steeds veel individuele details van het proces waarmee u te maken krijgt tijdens het gebruik van het apparaat.

Blokschema van een volwaardige windturbine: 1 – windturbine, 2 – batterijlaadomvormer; 3 – auto-accu; 4 – omvormer 24/220; 5.6 – spanningsuitgangen 220V en 24V

Deze details worden al geassocieerd met automatisering die de accumulatie en distributie van energie regelt. Apparaten zoals een laadregelaar, een stroomomvormer en andere zijn verplichte componenten van windgeneratoren.

Fotovoorbeeld van het stap voor stap monteren van een windmolen

Laten we een voorbeeld bekijken van de constructie van een 24 V-windmolen, samengesteld op basis van een autogenerator. Het zelfgemaakte product begint stabiel te werken bij een windkracht van 5 m/s. Bij matig winderig weer met windstoten van 15 m/s levert de installatie 8 tot 11 A; op dagen met harde wind neemt het rendement toe. Vermogen niet meer dan 300 W.

In feite is al het werk gedaan, het enige dat overblijft is het verbinden van de verschillende componenten van een nuttige installatie voor het dagelijks leven:

De zelfgebouwde installatie ontwikkelt 24 V en kan worden gebruikt om batterijen van mobiele apparatuur op te laden en om verlichtingslijnen met spaarlampen van energie te voorzien.

Analyse van ontwerpfouten

Thuis een windgenerator met uw eigen handen in elkaar zetten is natuurlijk geen onfeilbare taak.Zelfs bij het ontwerpen van industriële windturbines maken ingenieurs fouten. Maar ze leren van fouten, zoals blijkt uit de gevestigde gezinsstructuren.

Dus onder de fouten in het ontwerp van huishoudelijke windgeneratoren komt een dergelijk detail vaak voor als de afwezigheid van een remmodule in het ontwerp van de generator. De standaardversie van dergelijke apparaten (automobiel of tractor) biedt een dergelijk onderdeel niet. Dit betekent dat de generator aangepast moet worden.

Niet elke ‘ontwerper’ wil echter met deze delicate kwestie omgaan. Veel mensen negeren dit detail, in de hoop op ‘misschien’. Als gevolg hiervan draait de propeller bij harde wind met ongelooflijk hoge snelheden. De lagers van de generator kunnen er niet tegen en breken de zittingen van de aluminium deksels. De rotor raakt vastgeklemd.

Vernietigde windgenerator vanwege ontwerpfouten. Fouten in het ontwerp en de installatie van dergelijke constructies leiden tot ernstige gevolgen.

Hetzelfde probleem heeft betrekking op het defect dat verband houdt met het ontbreken van een windvaanrotatiebegrenzer. Vaak wordt de installatie van dit onderdeel eenvoudigweg vergeten en wordt het alleen onthouden wanneer windstromen de "haan" om zijn as beginnen te draaien, zoals de tol in het programma "Wat? Waar? Wanneer?". Het resultaat is desastreus.

De minimale schade is het knikken en breken van de elektrische kabel, en in ernstige gevallen de vernietiging van de hele constructie.

Een andere opmerkelijke montagefout was de onjuiste berekening van het zwaartepunt op de basis van de windwijzer. In dit geval kan het apparaat enige tijd normaal functioneren. Maar na verloop van tijd ontstaat er een verkeerde uitlijning op het lagersamenstel, is de rotatievrijheid beperkt en neemt de efficiëntie van de constructie in termen van energieopbrengst sterk af.

Hoe bereken de windgenerator correct, je leert van het artikel dat we hebben voorgesteld.

Vaak proberen ze de batterij rechtstreeks van stroom te voorzien met de stroom die wordt ontvangen van de generator. Al snel beginnen ze zich af te vragen waarom de batterij geen lading vasthoudt, of ontdekken ze een defect van 2-3 blikjes.

Dit is een banale en natuurlijke fout, aangezien de batterij in ieder geval moet worden opgeladen onder omstandigheden van bepaalde stromen en spanningen. Hier hebben we controle over dit proces nodig.

Voor thuisvakmensen die geïnteresseerd zijn in het onderwerp windgeneratorsamenstellen, raden we u aan vertrouwd te raken met een andere originele optie. Dit artikel beschrijft de vervaardiging van een opwekkingseenheid uit afvalwasmachineonderdelen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Zelfs een gewone elektrische schroevendraaier kan een windmolen worden als je de basisprincipes van een windgenerator kent.

De belangstelling voor windgeneratoren neemt niet af. Integendeel, deze optie voor het produceren van elektrische energie wordt steeds vaker overwogen op het niveau van landeigenaren.

Als je meerdere soorten energie tegelijk combineert – wind-, zonne-, waterkrachtcentrales of kerncentrales – kan een dergelijke combinatie uiteraard een economisch effect opleveren. In dit geval wordt het risico voor de gebruiker om zonder elektriciteit te zitten tot nul gereduceerd.

Wilt u ons vertellen hoe u met uw eigen handen een windmolen hebt geassembleerd om uw datsja van elektriciteit te voorzien? Wilt u nuttige informatie delen die niet in het artikel wordt vermeld? Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok, deel uw indrukken, technische nuances die alleen u kent en foto's over het onderwerp van het artikel.