Myšlienka výroby veterného generátora sa objavila počas skorých jesenných nocí. Rozhodol som sa skúsiť využiť veternú energiu pre potreby domácnosti. Nechajte vietor nabíjať batériu, ktorá osvetľuje záhradnú toaletu, stojaci na okraji pozemku.
Vytiahnutie napájacieho kábla k tomuto objektu je drahé, výmena batérií v čínskej lampáške je unavená a potom bezplatná, periodicky obnoviteľná energia zmizne. Pretože pri tomto objekte nie je potrebné jasné osvetlenie, čítanie kníh a tlač nie sú plánované, na vyriešenie tohto problému postačujú malé kapacity. V praxi ide o generátor s výkonom niekoľkých wattov a malou kapacitou batérie. Počas dňa je batéria uložená vo veternej energii a v tme ju podľa potreby dodáva. Pre takéto veterné generátory nemá zmysel vykonávať zložité výpočty a vyrábať špeciálne lopatky. Najjednoduchší dizajn bude fungovať dokonale. To všetko výrazne zjednodušuje a znižuje náklady na veterný generátor, existuje zmysel pre jeho výrobu a použitie.
Na použitie ako nízkoenergetický veterný generátor môžete použiť hotový krokový motor. Pre maximálny výkon, ak je to možné, sa odporúča používať motor s najmenším možným prilepením hriadeľa (majú taký nepríjemný účinok) as čo najväčším počtom krokov na otáčku.
Je možný variant zmeny elektrického motora na generátor. Na internete sú opísané rôzne možnosti prepracovania.
V našom prípade bola vybraná možnosť remake použitého štartéra 923.3708 z legendárnej Oky.
Použitie tohto štartéra je spôsobené nasledujúcimi faktormi:
• malé rozmery a hmotnosť štartéra;
• štartér je poháňaný permanentnými magnetmi;
• jednoduchosť zmeny pri absencii investícií na výrobu generátora.
Proces premeny štartéra na generátor
1. Demontujte štartér: Odpojte napájací kábel a vyberte časti trakčného relé. Uvoľňujeme a snímame kryt a hriadeľ voľnobežky, vstavaný planétový prevod.
2. Opatrne odstráňte kryt súpravy kefy. Zároveň sledujeme bezpečnosť nosnej gule v ložisku krytu.
Demontujeme a demontujeme zostavu kefy. Odstránime rotor. Zostávajú tri uzly pre budúce použitie.
3. Pomocou klieští a klieští odstránime staré vinutie štartovacieho rotora. Mechanicky demontujte rozdeľovač rotora.Hriadeľ a drážky na doskách rotora očistíme od zvyškov laku. Na fotografii vpravo od nového rotora sú zvyšky starého vinutia.
4. Vykonávame mechanické spracovanie rotora
a. Na sústruhu alebo ručne odstráňte drážky pre pripojenie k planétovej prevodovke a získajte pristávací priemer pre druhé klzné ložisko.
b. Medzi sadou rotorových dosiek a obrábanou oblasťou, polovicou priemeru, vyvŕtame radiálny otvor s priemerom 4 mm. Tvrdosť hriadeľa je zanedbateľná a je k dispozícii na spracovanie vysokorýchlostným náradím.
c. Na sústruhu alebo ručne s vŕtačkou z časti ošetrenej oblasti vyvŕtame axiálny otvor s priemerom 4 mm, až sa zhoduje s radiálnym. Dostaneme otvor na výstup vinutia rotora. Tento výstupný obvod umožňuje opustiť posuvné kontakty na odstránenie prúdu a zvýšiť spoľahlivosť generátora.
Z dôvodu prehľadnosti sú na hotovom rotore znázornené umiestnenie otvorov a výstup vinutia.
5. Navinutie vinutia cievky do drážok rotora, kým nie je plná. Usporiadanie šiestich permanentných magnetov so striedavými pólmi v statore určovalo umiestnenie cievok vinutia.
Šírka každej cievky (5 drážok) bola určená vzdialenosťou medzi susednými magnetmi. Otáčky každej z cievok, ktoré sa nachádzajú oproti sebe v susedných drážkach, keď sa rotor otáča, pretína magnetické pole dvoch magnetov s rôznymi pólmi. V tomto prípade sa pridá indukčný prúd do cievky. Tri podobné skupiny (každá 5 cievok), cievka - magnety, pracujú súčasne. Všetky cievky sú zapojené do série a vzájomne sa dopĺňajú. Výmena pólu magnetu vzhľadom na cievku počas rotácie dáva striedavý prúd. Pretože rotor má 31 drážok, 1 drážka zostáva voľná.
Aby sa zabránilo poškodeniu izolácie drôtu počas navíjania a prevádzky, bol použitý viacjadrový drôt MGTF s priemerom jadra 0,30 mm. Je možné použiť iný izolovaný drôt.
6. Z dôvodu neprítomnosti použitej časti štartéra druhého ložiska rotora (jedno je v kryte kefovej zostavy a druhé zostáva v odstránenom planétovom kolese), vyrobíme nové bronzové klzné ložisko. Vonkajší priemer ložiska je určený priemerom otvoru v usmerňovači puzdra (foto nižšie) a vnútorným priemerom ložiska a dĺžkou vonkajších stupňov - skutočným priemerom a dĺžkou opracovanej časti hriadeľa rotora (str. 4a).
7. Namontujte vyrobené ložisko do puzdra a uloženú guľu na spodnú časť ložiska do krytu.
8. Namontujte opracovanú časť rotora do vyrobeného ložiska a namontujte rotor s krytom. Pred zmontovaním namažte všetky časti, ktoré majú trieť.
9. Nainštalujte kryt zostavy kefy zarovnaním druhej podpory hriadeľa rotora s ložiskom krytu a podpornou guľou. Skombinujeme otvory tela a krytu, namontujeme montážne kolíky zo súpravy.
10. Zostavíme generátor. Voľný koniec hriadeľa rotora (s výstupom vinutia) sa používa na inštaláciu a zaistenie generátora. Na voľnú časť čapov (nad krytom) nainštalujeme veterné koleso rotora.
11. Aby ste chránili vnútro generátora pred prachom a vlhkosťou, zatvorte všetky otvorené otvory lepidlom na taveninu. Na testovanie dodatočne utesnite spoje elektrickou páskou.
12. Podporujeme inštaláciu generátora na objekt.
13. Merame výstup generátora pri stredných otáčkach (ručná rotácia). Generátor dáva napätie 1 ... 5 V a prúd 0,2 ... 1,1 A.
14. Na testovanie veterného generátora sa vyrába rotorová turbína.
Výhody rotačnej veternej turbíny:
• Pri nárazovom vetre majú veterné mlyny rotorov v prevádzke väčšiu stabilitu ako skrutkové vrtule.
• Ticho a práca, bez ohľadu na to, kde vietor fúka.
• Rotácia hriadeľa je stabilnejšia bez prudkého nárastu rýchlosti.
• ľahká konštrukcia;
• ľahká výroba a inštalácia.
15. Vzhľad veterného generátora.