Ev yapımı asenkron jeneratör. Güçlü bir ev yapımı elektrik jeneratörü nasıl monte edilir Evde kendin yap elektrik jeneratörü

Evinizi tamamen özerk hale getirme arzusu her sahibin doğasında vardır kır evi ve hatta küçük bir yazlık. Ancak su ve kanalizasyonla ilgili özel bir sorun yoksa, merkezi elektrik ağları sıklıkla kusuyor hoş olmayan anlar. Bu nedenle birçoğu, çalışmayı sürdürebilecek özerk mini enerji santralleri edinmeye çalışıyor Ev aletleri ağ arızası durumunda.

Ancak bu tür ekipmanlar çok pahalıdır ve herkes bunu karşılayamaz. Böyle bir durumda ne yapmalı? Birkaç ev için bir üniteyi birlikte satın alabilirsiniz, ancak bu durumda daha fazla güce ve dolayısıyla yüksek bir fiyata sahip olması gerekir. Daha ucuz bir seçenek var - doğaçlama araçlar kullanarak bir elektrik jeneratörünü kendi ellerinizle monte etmek. Böyle bir cihazı yapabilen var mı? Ağdaki bilgileri analiz ederek bulmaya çalışalım.

Jeneratörler nedir ve nerelerde kullanılır?

- Yakıt yakarak elektrik üretebilen ekipmandır. Hem tek hem de üç fazlı olarak gelirler. Dahası, ikincisi, çeşitli yüklerle çalışabilme yetenekleriyle ayırt edilir.

Yedek olarak ve bazı durumlarda kalıcı güç kaynağı olarak kullanılırlar ve çalışması amaçlanır:


Türleri ve uygulama özellikleri

Bu sınıfın teknolojik ekipmanı aşağıdaki parametrelere göre sınıflandırılmıştır:

  1. Kullanım alanı;
  2. Yakılan yakıt türü;
  3. Aşama sayısı;
  4. Güç.

Uygulama kapsamıyla başlayalım. Bu faktöre bağlı olarak jeneratörler ev tipi ve profesyonel olarak ayrılır, ancak basit bir elektrik jeneratörü kendi ellerinizle monte edilebilir. İlki genellikle kompakt şeklinde yapılır. güç ünitesi ve 0,7 ila 25 kW arasında bir güce sahiptir. Benzin veya dizel yakıtla çalışan içten yanmalı bir motorla ve hava soğutma sistemiyle donatılmıştır. Bu tür cihazlar şu şekilde kullanılır: yedekleme kaynakları ev aletleri ve elektrikli aletler için enerjinin yanı sıra kendi ellerinizle monte edilmiş, kendi kendine çalışan bir elektrik jeneratörü.

Bunlar hafiftir ve düşük seviye gürültü, bu nedenle özel evlerde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu tür birimlerin çalıştırılması ve bakımı zor değildir ve herkes bunu idare edebilir ve monte edebilir. elektrik jeneratörü kendi ellerinle.

Jeneratörler, türleri ve avantajları hakkında biraz bilgi veren videoyu izleyelim:

Profesyonel ekipman, sürekli bir enerji kaynağı olarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Tipik olarak bu tür jeneratörler kullanılır. tıbbi kurumlar ve idari binaların yanı sıra inşaat sektöründe acil durum ve diğer işler sırasında. Bu sınıftaki üniteler önemli bir ağırlığa sahiptir ve sessiz çalışma özelliği taşımamaktadır, bu da onların nakliyesini ve kurulum yerinin seçimini önemli ölçüde zorlaştırmaktadır. Ancak aynı zamanda aşırı koşullarda çalışırken daha yüksek hizmet ömrüne ve güvenilirliğe sahiptirler. Bu tür elektrik jeneratörlerinin avantajları ekonomik yakıt tüketimini içerir.

Endüstriyel enerji santrallerinin gücü 100 kW'ı aşabilir, bu da onların elektrikli ekipmanlar için yedek güç kaynağı olarak kullanılmasına olanak tanır. büyük işletmeler. Bu ünitelerin dezavantajı bakımın zor olmasıdır.

Sınıflandırmada kullanılan bir sonraki parametre yakıt türüdür:

  • Benzin;
  • Dizel;

İlki küçük bir güç aralığına sahiptir, ancak aynı zamanda tıpkı sizin yaptığınız gibi hareketlilik ve kullanım kolaylığı ile de ayırt edilirler. Motor ömrünün kısa olması ve alınan enerjinin yüksek maliyeti nedeniyle yedek kaynak olarak kullanılırlar.

Dizel üniteler geniş kapasite aralığına sahip olup kamu kurumlarına ve hatta küçük köylere elektrik sağlamak için kullanılabilir. Bununla birlikte, boyutları kompakt değildir ve çalışma sırasında sessiz değildirler, bu nedenle ayrı bir odada güçlendirilmiş bir temel üzerine kurulmaları gerekir.

Esas olarak endüstriyel tesislerde kullanılırlar. Son derece çevre dostudurlar ve düşük maliyetli enerji üretirler.

Enerji santralleri ayrıca faz sayısında da farklılık gösterir:

  • Bir;
  • Üç.

İlki, ilgili ağlarda tek fazlı güç kaynağına sahip cihazlar için uygundur. İkincisi, çeşitli cihazlar için bir enerji kaynağı görevi görebilir ve üç fazlı ağ kablolaması olan evlere kurulabilir.

Tasarım ve çalışma prensibi

Çalışma prensibi

Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürebilen makineye enerji santrali denir. Çalışma prensibi, okul fizik derslerinden herkesin iyi bildiği elektromanyetik indüksiyon olgusuna dayanmaktadır.

Manyetik alanda hareket eden ve kuvvet çizgilerini geçen bir iletkende bir emk'nin üretildiğini söylüyor. Bu nedenle elektrik kaynağı olarak değerlendirilebilir.

Ancak bu yöntem pratik kullanıma pek uygun olmadığından, iletkenin dönme hareketini kullanan jeneratörlerde biraz değiştirildi. Teorik açıdan enerji santralleri bir elektromıknatıs ve iletken sistemidir. Ancak yapısal olarak içten yanmalı motorlardan ve jeneratörlerden oluşurlar.

DIY enerji santrali diyagramı

Birçoğu para biriktirmeye çalışıyor, mümkün olduğunca çok şey yaratmaya çalışıyor ev yapımı ekipmanörneğin bir jeneratör. Bu cihazın her evde gerekli olduğunu kimseye anlatmaya gerek yok, ancak endüstriyel model pahalıdır.

Benzer ekipmanı daha ucuz bir versiyonda elde etmek için, onu kendiniz monte etmeniz gerekecektir. Kendi ellerinizle bir araya getirilmiş çeşitli elektrik jeneratörü şemaları vardır: en basitlerinden - yel değirmenlerinden daha karmaşık olanlara - içten yanmalı motorlara dayanarak yapılmıştır. Bunlardan bazılarına bakalım.

Yel değirmeni - basit bir seçenek

Vyatryak şeması

Böyle bir üniteyi hurda malzemelerden monte edebilirsiniz. Hem yürüyüşte hem de kırda kullanılabilir ve kendi ellerinizle monte edilmiş yakıtsız bir elektrik jeneratörüdür. Aşağıdakileri gerektirecektir:

  • Elektrik motoru doğru akım(bir jeneratör rolünü oynayacaktır);
  • Yetişkin bir bisikletin taşıma ünitesi ve tahrikli dişlisi;
  • Bir motosikletin makaralı zinciri;
  • Duralumin 2 mm kalınlığında.

Bütün bunlar gerekli değil yüksek maliyetler ve belki de garajınızda ücretsiz olarak bulabilirsiniz. Aşağıdaki videoda kendiniz nasıl elektrik jeneratörü yapacağınızı görebilirsiniz. Montaj ayrıca özel bilgi gerektirmez. Elektrik motorunun miline bir zincir dişlisi takılmıştır.

Videoyu izleyelim, detaylı talimatlar montaj için:

Ayrıca bisiklet şasisine de takılabilir. Yel değirmeninin kanatları hafif kavisli ve 80 cm uzunluğa kadar yapılmıştır.Hafif bir rüzgarda bile böyle bir cihaz 4 ila 6 amper ve 14 V voltaj üretebilmektedir.Eski bir tarayıcıdan gelen bir motor bile bir yel değirmeni için jeneratör olarak alınabilir. Bu, kendi ellerinizle monte edebileceğiniz en basit elektrik jeneratörüdür.

Arkadan çekmeli bir traktörden eski bir jeneratöre dayanan enerji santrali

Ev yapımı bir cihaz şeması aramadan önce hangi seçeneğin sizin için en uygun olacağına karar verin. Belki eski bir arkadan çekmeli traktörden bir jeneratör bulabilir ve buna dayanarak birkaç odada bulunan elektrik lambalarına güç sağlayabilecek bir cihaz monte edebilirsiniz.

Böyle bir kurulum için jeneratör olarak, 1600 rpm'ye kadar dönme hızına ve 15 kW'a kadar güce sahip AIR serisinin asenkron motoru uygundur. Kasnaklar ve tahrik kayışı kullanılarak arkadan çekmeli traktörden çıkarılan motora bağlanır. Kasnakların çapı, jeneratör olarak kullanılan elektrik motorunun dönüş hızı, nominal değerden %15 daha yüksek olacak şekilde olmalıdır.

Bu çalışmalarla ilgili videoyu ayrıntılı olarak izleyelim:

Motor sargıları yıldız bağlantılı olmalı ve her çifte bir kapasitör paralel bağlanmalıdır. Sonuç bir üçgendir. Ancak jeneratörün çalışmasını sağlamak için tüm jeneratörlerin aynı kapasitede olması gerekir.

Rusya rüzgar enerjisi kaynakları açısından ikili bir konuma sahiptir. Bir yandan, toplam alanın çok büyük olması ve düz alanların bolluğu nedeniyle, genellikle çok fazla rüzgar vardır ve çoğunlukla eşit şiddettedir. Öte yandan rüzgarlarımız ağırlıklı olarak düşük potansiyelli ve yavaştır, bkz. Üçüncüsü, seyrek nüfuslu bölgelerde rüzgarlar şiddetli esiyor. Buna dayanarak, çiftliğe bir rüzgar jeneratörü kurma görevi oldukça önemlidir. Ancak oldukça pahalı bir cihaz mı satın alacağınıza yoksa kendiniz mi yapacağınıza karar vermek için, hangi türün (ve birçoğunun) hangi amaç için seçileceğini dikkatlice düşünmeniz gerekir.

Temel konseptler

  1. KIEV – rüzgar enerjisi kullanım katsayısı. Hesaplamalar için mekanik düz rüzgar modeli kullanılıyorsa (aşağıya bakın), bu, bir rüzgar enerjisi santralinin (WPU) rotorunun verimliliğine eşittir.
  2. Verimlilik – gelen rüzgardan elektrik jeneratörünün terminallerine veya tanka pompalanan su miktarına kadar APU'nun uçtan uca verimliliği.
  3. Minimum çalışma rüzgar hızı (MRS), rüzgar değirmeninin yüke akım sağlamaya başladığı hızdır.
  4. İzin verilen maksimum rüzgar hızı (MAS), enerji üretiminin durduğu hızdır: otomasyon ya jeneratörü kapatır ya da rotoru rüzgar gülüne koyar ya da katlayıp gizler ya da rotorun kendisi durur ya da APU basitçe yok edilir.
  5. Başlangıç ​​rüzgar hızı (SW) - bu hızda, rotor yüksüz olarak dönebilir, dönebilir ve çalışma moduna girebilir, ardından jeneratör açılabilir.
  6. Negatif başlangıç ​​hızı (OSS) - bu, APU'nun (veya rüzgar türbini - rüzgar enerjisi ünitesi veya WEA, rüzgar enerjisi ünitesinin) herhangi bir rüzgar hızında başlaması için harici bir enerji kaynağından zorunlu dönüş gerektirdiği anlamına gelir.
  7. Başlangıç ​​(başlangıç) torku, hava akışında zorla frenlenen bir rotorun şaft üzerinde tork oluşturma yeteneğidir.
  8. Rüzgar türbini (WM), rotordan jeneratörün veya pompanın miline veya diğer enerji tüketicisine kadar APU'nun bir parçasıdır.
  9. Döner rüzgar jeneratörü - rotorun hava akışında döndürülmesiyle rüzgar enerjisinin kuyruk mili üzerinde torka dönüştürüldüğü bir APU.
  10. Rotor çalışma hızı aralığı, nominal yükte çalışırken MMF ve MRS arasındaki farktır.
  11. Düşük hızlı yel değirmeni - içinde doğrusal hız Rotorun akıştaki bazı kısımları rüzgar hızını önemli ölçüde aşmıyor veya ondan daha düşük. Akışın dinamik basıncı doğrudan kanat itme kuvvetine dönüştürülür.
  12. Yüksek hızlı yel değirmeni - kanatların doğrusal hızı rüzgar hızından önemli ölçüde (20 kat veya daha fazla) yüksektir ve rotor kendi hava dolaşımını oluşturur. Akış enerjisini itmeye dönüştürme döngüsü karmaşıktır.

Notlar:

  1. Düşük hızlı APU'lar, kural olarak, yüksek hızlı olanlardan daha düşük bir KIEV'e sahiptir, ancak başlangıç ​​anı, yükün bağlantısını kesmeden jeneratörü döndürmek için yeterli ve sıfır TCO, yani. Kesinlikle kendi kendine çalışmaya başlar ve en hafif rüzgarlarda bile kullanılabilir.
  2. Yavaşlık ve hız göreceli kavramlardır. 300 rpm'lik bir ev tipi yel değirmeni düşük hızlı olabilir, ancak rüzgar enerjisi santralleri ve rüzgar santralleri alanlarının monte edildiği (şekle bakın) ve rotorları yaklaşık 10 rpm yapan EuroWind tipi güçlü APU'lar yüksek hızlıdır, Çünkü böyle bir çapta, kanatların doğrusal hızı ve açıklığın çoğundaki aerodinamiği oldukça "uçağa benzer", aşağıya bakın.

Ne tür bir jeneratöre ihtiyacınız var?

Evsel bir yel değirmeni için bir elektrik jeneratörü, geniş bir dönme hızı aralığında elektrik üretmeli ve otomasyona veya harici güç kaynaklarına ihtiyaç duymadan kendi kendine çalışabilmelidir. Kural olarak yüksek KIEV ve verime sahip olan OSS'li (döndürmeli rüzgar türbinleri) APU kullanılması durumunda, bunun da tersine çevrilebilir olması gerekir, yani. motor olarak çalışabilir. 5 kW'a kadar olan güçlerde bu koşul sağlanır elektrikli arabalar niyobyum (süper mıknatıslar) bazlı kalıcı mıknatıslarla; çelik veya ferrit mıknatıslarda 0,5-0,7 kW'tan fazlasına güvenemezsiniz.

Not: asenkron jeneratörler alternatif akım veya mıknatıslanmamış statorlu toplayıcı olanlar tamamen uygun değildir. Rüzgar kuvveti azaldığında, hızı MPC'ye düşmeden çok önce "dışarı çıkacaklar" ve sonra kendileri başlamayacaklar.

APU'nun 0,3 ila 1-2 kW gücündeki mükemmel "kalbi", yerleşik bir redresöre sahip bir alternatif akım kendi kendine jeneratöründen elde edilir; bunlar artık çoğunlukta. İlk olarak, harici elektronik stabilizatörler olmadan oldukça geniş bir hız aralığında 11,6-14,7 V'luk bir çıkış voltajını korurlar. İkinci olarak, sarımdaki voltaj yaklaşık 1,4 V'a ulaştığında silikon vanalar açılır ve bundan önce jeneratör yükü "görmez". Bunu yapmak için jeneratörün oldukça düzgün bir şekilde döndürülmesi gerekiyor.

Çoğu durumda, bir kendi kendine jeneratör, bir dişli veya kayış tahriki olmadan, yüksek hızlı, yüksek basınçlı bir motorun şaftına doğrudan bağlanabilir, kanat sayısını seçerek hızı seçebilir, aşağıya bakın. "Yüksek hızlı trenlerin" başlangıç ​​torku küçüktür veya sıfırdır, ancak rotor, yükü ayırmadan bile, valfler açılmadan ve jeneratör akım üretmeden önce yeterince dönmek için zamana sahip olacaktır.

Rüzgara göre seçim

Ne tür rüzgar jeneratörü yapacağımıza karar vermeden önce yerel aerolojiye karar verelim. Gri-yeşilimsi renkte Rüzgar haritasının (rüzgarsız) alanları, yalnızca yelkenli rüzgar motoru herhangi bir kullanımda olacaktır(Onlar hakkında daha sonra konuşacağız). Sabit bir güç kaynağı gerekiyorsa, bir yükseltici (voltaj dengeleyicili doğrultucu) eklemeniz gerekecektir. Şarj cihazı, güçlü pil, invertör 12/24/36/48 V DC ila 220/380 V 50 Hz AC. Böyle bir tesisin maliyeti 20.000 dolardan az olmayacak ve uzun vadede 3-4 kW'ın üzerindeki gücün kesilmesi mümkün olmayacaktır. Genel olarak, alternatif enerjiye yönelik sarsılmaz bir arzu ile başka bir kaynak aramak daha iyidir.

Sarı-yeşil, rüzgarın az olduğu yerlerde 2-3 kW'a kadar elektriğe ihtiyacınız varsa düşük hızlı dikey rüzgar jeneratörünü kendiniz kullanabilirsiniz.. Sayısızca geliştirildi ve KIEV ve verimlilik açısından neredeyse endüstriyel olarak üretilen “bıçak bıçakları” kadar iyi tasarımlar var.

Eviniz için bir rüzgar türbini almayı planlıyorsanız, yelken rotorlu bir rüzgar türbinine odaklanmak daha iyidir. Pek çok tartışma var ve teoride her şey henüz net değil ama işe yarıyorlar. Rusya Federasyonu'nda Taganrog'da 1-100 kW gücünde “yelkenli tekneler” üretiliyor.

Kırmızı, rüzgarlı bölgelerde seçim gerekli güce bağlıdır. 0,5-1,5 kW aralığında ev yapımı "dikeyler" haklıdır; 1,5-5 kW – satın alınan “yelkenli tekneler”. “Dikey” de satın alınabilir ancak yatay APU'dan daha pahalıya mal olur. Ve son olarak, 5 kW veya daha fazla güce sahip bir rüzgar türbinine ihtiyacınız varsa, o zaman satın alınan yatay "kanatlar" veya "yelkenli tekneler" arasında seçim yapmanız gerekir.

Not: Pek çok üretici, özellikle ikinci kademe, 10 kW'a kadar güce sahip bir rüzgar jeneratörünü kendiniz monte edebileceğiniz parça kitleri sunmaktadır. Böyle bir kit, kurulumlu hazır bir kitten% 20-50 daha ucuza mal olacaktır. Ancak satın almadan önce, amaçlanan kurulum yerinin aerolojisini dikkatlice incelemeniz ve ardından spesifikasyonlara göre seçim yapmanız gerekir. uygun tip ve modeli.

Güvenlik hakkında

Evde kullanılan bir rüzgar türbininin çalışır durumdaki parçaları, 120 ve hatta 150 m/s'yi aşan doğrusal hıza sahip olabilir ve 20 g ağırlığındaki herhangi bir katı maddenin bir parçası, 100 m/s hızla "başarılı bir şekilde" uçabilir. ” Vurmak, sağlıklı bir adamı doğrudan öldürür. 20 m/s hızla hareket eden 2 mm kalınlığındaki çelik veya sert plastik plaka onu ikiye bölüyor.

Ayrıca gücü 100 W'tan fazla olan rüzgar türbinlerinin çoğu oldukça gürültülüdür. Birçoğu, ultra düşük (16 Hz'den az) frekanslarda (infrasound) hava basıncı dalgalanmaları üretir. İnfrasoundlar duyulamaz ancak sağlığa ve çok uzaklara seyahate zararlıdır.

Not: 80'lerin sonlarında Amerika Birleşik Devletleri'nde bir skandal yaşandı - o zamanlar ülkenin en büyük rüzgar santrali kapatılmak zorunda kaldı. Rüzgar santralinin sahasına 200 km uzaklıktaki bir bölgede yaşayan Hintliler, rüzgar santralinin faaliyete geçmesinden sonra hızla artan sağlık bozukluklarının infraseslerden kaynaklandığını mahkemede kanıtladı.

Yukarıdaki nedenlerden dolayı, APU'ların en yakın konut binalarından yüksekliklerinin en az 5'i kadar mesafeye kurulumuna izin verilmektedir. Özel evlerin avlularına, uygun şekilde sertifikalandırılmış, endüstriyel olarak üretilmiş yel değirmenleri kurmak mümkündür. APU'ları çatılara monte etmek genellikle imkansızdır - çalışmaları sırasında, düşük güçlü olanlar bile, rezonansa neden olabilecek alternatif mekanik yükler ortaya çıkar. bina yapısı ve onun yok edilmesi.

Not: APU'nun yüksekliği, süpürülmüş diskin (kanatlı rotorlar için) en yüksek noktası veya geometrik şekil (şaft üzerinde rotor bulunan dikey APU'lar için) olarak kabul edilir. APU direği veya rotor ekseni daha da yükseğe çıkarsa, yükseklik üst kısımlarına göre hesaplanır.

Rüzgar, aerodinamik, KIEV

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörü, bilgisayarda hesaplanan fabrika jeneratörüyle aynı doğa kanunlarına uyar. Ve ev hanımının işinin temellerini çok iyi anlaması gerekir; çoğu zaman pahalı, son teknoloji malzemelere sahip değildir ve teknolojik ekipman. APU'nun aerodinamiği o kadar zor ki...

Rüzgar ve KIEV

Sözde seri fabrika APU'larını hesaplamak için. rüzgarın düz mekanik modeli. Aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:

  • Etkin rotor yüzeyi içerisinde rüzgar hızı ve yönü sabittir.
  • Hava sürekli bir ortamdır.
  • Rotorun etkin yüzeyi süpürülen alana eşittir.
  • Hava akışının enerjisi tamamen kinetiktir.

Bu koşullar altında maksimum enerji hava hacmi birimleri, hava yoğunluğunun varsayıldığı okul formülü kullanılarak hesaplanır. normal koşullar 1,29 kg*yavru. m.10 m/s rüzgar hızında, bir küp hava 65 J taşır ve rotorun etkin yüzeyinin bir karesinden tüm APU'nun %100 verimliliği ile 650 W çıkarılabilir. Bu çok basitleştirilmiş bir yaklaşımdır; rüzgarın asla tam olarak eşit olmadığını herkes bilir. Ancak ürünlerin tekrarlanabilirliğini sağlamak için bunun yapılması gerekiyor; teknolojide yaygın bir durum.

Düz model göz ardı edilmemelidir; mevcut rüzgar enerjisinin net bir minimumunu verir. Ancak öncelikle hava sıkıştırılabilir ve ikincisi çok akışkandır (dinamik viskozite yalnızca 17,2 μPa * s'dir). Bu, akışın süpürülen alan etrafında akabileceği, etkili yüzeyi ve en sık gözlemlenen KIEV'i azaltabileceği anlamına gelir. Ancak prensipte bunun tersi de mümkündür: rüzgar rotora doğru akar ve bu durumda etkin yüzey alanı süpürülen yüzey alanından daha büyük olacaktır ve düz bir rüzgar için KIEV buna göre 1'den büyük olacaktır.

İki örnek verelim. Birincisi oldukça ağır bir gezi yatıdır; yat sadece rüzgara karşı değil, rüzgardan daha hızlı da yelken açabilir. Rüzgar dış anlamına gelir; Görünen rüzgar yine de daha hızlı olmalı, yoksa gemiyi nasıl çekecek?

İkincisi havacılık tarihinin bir klasiğidir. MIG-19'un testleri sırasında, ön cephedeki avcı uçağından bir ton daha ağır olan önleyicinin daha hızlı hızlandığı ortaya çıktı. Aynı uçakta aynı motorlarla.

Teorisyenler ne düşüneceklerini bilmiyorlardı ve enerjinin korunumu yasasından ciddi şekilde şüphe duyuyorlardı. Sonunda sorunun radar anten kaportasının hava girişinden çıkıntı yapan konisi olduğu ortaya çıktı. Ayak ucundan kabuğa kadar, sanki yanlardan motor kompresörlerine doğru tırmıklıyormuş gibi bir hava sıkışması ortaya çıktı. O zamandan bu yana, şok dalgalarının yararlı olduğu teoride sağlam bir şekilde yerleşmiştir ve modern uçakların muhteşem uçuş performansının büyük bir kısmı onların ustaca kullanılmasına bağlıdır.

Aerodinamik

Aerodinamiğin gelişimi genellikle iki döneme ayrılır - N. G. Zhukovsky'den önce ve sonra. 15 Kasım 1905 tarihli “Bağlı Girdaplar Üzerine” raporu havacılıkta yeni bir dönemin başlangıcı oldu.

Zhukovsky'den önce düz yelkenlerle uçuyorlardı: yaklaşmakta olan akışın parçacıklarının tüm momentumlarını kanadın ön kenarına verdiği varsayılıyordu. Bu, diş kırılmasına ve çoğunlukla analitik olmayan matematiğe yol açan vektör miktarından (açısal momentum) derhal kurtulmayı, çok daha uygun skaler saf enerji ilişkilerine geçmeyi ve sonuçta yüzey üzerinde hesaplanmış bir basınç alanı elde etmeyi mümkün kıldı. yük taşıyan düzlem, az çok gerçek olana benzer.

Bu mekanik yaklaşım, yol boyunca herhangi bir yere çarpmadan, en azından havaya uçabilen ve bir yerden başka bir yere uçabilen cihazların yaratılmasını mümkün kıldı. Ancak hızı, yük kapasitesini ve diğer uçuş niteliklerini artırma arzusu, orijinal aerodinamik teorinin kusurlarını giderek daha fazla ortaya çıkardı.

Zhukovsky'nin fikri şuydu: hava kanadın üst ve alt yüzeyleri boyunca geçiyor farklı yol. Ortamın sürekliliği koşulundan (havada vakum kabarcıkları kendiliğinden oluşmaz), arka kenardan inen üst ve alt akışların hızlarının farklı olması gerektiği sonucu çıkar. Havanın küçük ama sınırlı viskozitesi nedeniyle hız farkından dolayı orada bir girdap oluşması gerekir.

Girdap döner ve enerjinin korunumu kanunu kadar değişmez olan momentumun korunumu kanunu da vektör büyüklükleri için geçerlidir; Ayrıca hareketin yönü de dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, tam orada, arka kenarda, aynı torka sahip, ters yönde dönen bir girdap oluşmalıdır. Ne yüzünden? Motorun ürettiği enerjiden dolayı.

Havacılık uygulamaları için bu bir devrim anlamına geliyordu: Uygun kanat profilini seçerek, kanadın çevresine G dolaşımı şeklinde bağlı bir girdap göndermek ve kaldırma kuvvetini artırmak mümkündü. Yani, motor gücünün çoğunu kanattaki yüksek hızlar ve yükler için harcayarak, cihazın etrafında bir hava akışı oluşturarak daha iyi uçuş kalitesi elde etmenizi sağlayabilirsiniz.

Bu, havacılığın bir parçası değil, havacılığı yaptı: şimdi uçak Uçuş için gerekli ortamı kendisi yaratabilir ve artık hava akımlarının oyuncağı olmaktan çıkabilir. İhtiyacınız olan tek şey, daha güçlü bir motor ve giderek daha da güçlü...

yine KIEV

Ancak yel değirmeninin motoru yoktur. Tam tersine enerjiyi rüzgardan alıp tüketicilere vermesi gerekiyor. Ve işte ortaya çıktı - bacakları çekildi, kuyruğu sıkıştı. Rotorun kendi dolaşımı için çok az rüzgar enerjisi kullandık - zayıf olacak, kanatların itme kuvveti düşük olacak ve KIEV ve güç düşük olacak. Sirkülasyona çok şey veriyoruz - zayıf bir rüzgarda rotor rölantide deli gibi dönecek, ancak tüketiciler yine çok az şey alıyor: sadece yük yüklediler, rotor yavaşladı, rüzgar sirkülasyonu uçurdu ve rotor çalışmayı durdurdu.

Enerjinin korunumu yasası tam ortada “altın ortalamayı” veriyor: Enerjinin %50'sini yüke veriyoruz, geri kalan %50'si için de akışı optimuma çıkarıyoruz. Uygulama varsayımları doğrulamaktadır: Eğer iyi bir çekme pervanesinin verimliliği %75-80 ise, o zaman dikkatlice hesaplanan ve bir rüzgar tünelinde üflenen kanatlı rotorun verimliliği de %38-40'a ulaşır, yani. fazla enerjiyle elde edilebilecek olanın yarısına kadar.

Modernite

Günümüzde modern matematik ve bilgisayarlarla donanmış aerodinamik, kaçınılmaz olarak basitleştirici modellerden uzaklaşarak, gerçek bir akıştaki gerçek bir cismin davranışının doğru bir tanımına doğru giderek daha fazla ilerlemektedir. Ve burada, genel çizgiye ek olarak - güç, güç ve bir kez daha güç! – yan yollar keşfedilir, ancak tam olarak sisteme giren enerji miktarı sınırlı olduğunda umut vericidir.

Ünlü alternatif havacı Paul McCready, 80'lerde 16 hp gücünde iki motorlu testere motorlu bir uçak yarattı. 360 km/saat gösteriyor. Üstelik şasisi üç tekerlekli bisikletti, geri çekilemezdi ve tekerlekleri kaportasızdı. McCready'nin cihazlarından hiçbiri çevrimiçi olmadı ya da savaş görevine çıkmadı, ancak ikisi (biri pistonlu motorlara ve pervanelere, diğeri jete sahipti) tarihte ilk kez aynı benzin istasyonuna inmeden dünyanın etrafında uçtu.

Teorinin gelişimi, orijinal kanadı doğuran yelkenleri de oldukça önemli ölçüde etkiledi. "Canlı" aerodinamik, yatların 8 knot'luk rüzgarlarda çalışmasına olanak sağladı. deniz otobüsü üzerinde durun (şekle bakın); Böyle bir canavarı bir pervane ile gerekli hıza çıkarmak için en az 100 hp'lik bir motor gerekir. Yarış katamaranları aynı rüzgarda yaklaşık 30 knot hızla seyreder. (55 km/saat).

Tamamen önemsiz olmayan bulgular da var. En nadir ve en ekstrem spor olan temel atlamanın hayranları, özel bir kanat kıyafeti giyerek, kanat kıyafeti giyerek, motorsuz uçar, 200 km/s'nin üzerinde bir hızda manevra yapar (sağdaki resim) ve ardından sorunsuz bir şekilde ön platforma iner. -seçili yer. İnsanlar hangi masalda kendi başlarına uçarlar?

Doğanın birçok gizemi de çözüldü; özellikle bir böceğin uçuşu. Klasik aerodinamiğe göre uçma kabiliyeti yoktur. Tıpkı hayalet uçağın kurucusu gibi elmas şeklindeki kanadıyla F-117 de havalanamıyor. Ve bir süredir kuyruktan uçabilen MIG-29 ve Su-27 de hiçbir fikre uymuyor.

Peki neden eğlenceli bir şey değil, kendi türünü yok etmek için bir araç değil, hayati bir kaynağın kaynağı olan rüzgar türbinleri üzerinde çalışırken, düz rüzgar modeliyle zayıf akış teorisinden uzaklaşmanız gerekiyor? Gerçekten ilerlemenin bir yolu yok mu?

Klasiklerden ne beklenir?

Ancak hiçbir durumda klasiklerden vazgeçmemek gerekir. Kişinin ona güvenmeden daha yükseğe çıkamayacağı bir temel sağlar. Tıpkı küme teorisinin çarpım tablosunu ortadan kaldırmaması ve kuantum renk dinamiğinin elmaları ağaçlardan havaya uçurmaması gibi.

Peki klasik yaklaşımdan ne bekleyebilirsiniz? Çizime bakalım. Sol tarafta rotor türleri bulunmaktadır; şartlı olarak tasvir edilirler. 1 – dikey karusel, 2 – dikey ortogonal ( rüzgar türbini); 2-5 – optimize edilmiş profillere sahip farklı sayıda kanatlara sahip kanatlı rotorlar.

Yatay eksen boyunca sağda rotorun bağıl hızı, yani kanadın doğrusal hızının rüzgar hızına oranı bulunur. Dikey yukarı - KIEV. Ve aşağı - yine göreceli tork. Tek bir (%100) torkun, %100 KIEV ile akışta zorla frenlenen bir rotor tarafından oluşturulan tork olduğu kabul edilir; tüm akış enerjisi dönme kuvvetine dönüştürüldüğünde.

Bu yaklaşım geniş kapsamlı sonuçlara varmamızı sağlar. Örneğin, bıçak sayısı istenen dönüş hızına göre sadece çok fazla seçilmemelidir: 3 ve 4 bıçaklar, iyi çalışan 2 ve 6 bıçaklara kıyasla KIEV ve tork açısından hemen çok şey kaybeder. yaklaşık olarak aynı hız aralığında. Ve dışa benzer atlıkarınca ve dik, temelde farklı özelliklere sahiptir.

Genel olarak, son derece düşük maliyetli, basit, bakım gerektirmeyen, otomasyon olmadan kendi kendine çalışmaya başlamanın gerekli olduğu ve bir direğe kaldırmanın imkansız olduğu durumlar dışında kanatlı rotorlar tercih edilmelidir.

Not: Özellikle yelken rotorlarından bahsedelim; klasiklere pek uymuyorlar.

Dikeyler

Dikey dönme eksenine sahip APU'ların günlük yaşamda yadsınamaz bir avantajı vardır: bakım gerektiren bileşenleri altta yoğunlaşmıştır ve kaldırmaya gerek yoktur. Her zaman olmasa da, baskı destekli kendinden hizalanan bir yatak kalır, ancak güçlü ve dayanıklıdır. Bu nedenle basit bir rüzgar jeneratörü tasarlarken seçeneklerin seçimi dikeylerle başlamalıdır. Ana türleri Şekil 2'de sunulmaktadır.

Güneş

İlk konumda en basit olanıdır ve çoğunlukla Savonius rotoru olarak adlandırılır. Aslında, 1924 yılında SSCB'de J. A. ve A. A. Voronin tarafından icat edildi ve Finlandiyalı sanayici Sigurd Savonius, Sovyet telif hakkı sertifikasını göz ardı ederek buluşu utanmadan sahiplendi ve seri üretime başladı. Ancak gelecekte bir buluşun ortaya çıkması çok şey ifade ediyor, bu nedenle geçmişi karıştırmamak ve merhumun küllerini rahatsız etmemek için bu yel değirmenine Voronin-Savonius rotoru veya kısaca VS adını vereceğiz.

Uçak,% 10-18'lik “lokomotif” KIEV dışında ev yapımı adam için iyidir. Ancak SSCB'de bunun üzerinde çok çalıştılar ve gelişmeler var. Aşağıda çok daha karmaşık olmayan geliştirilmiş bir tasarıma bakacağız, ancak KIEV'e göre bu, blade'lere bir avantaj sağlıyor.

Not: iki kanatlı uçak dönmüyor, ancak sarsıntılı bir şekilde sarsılıyor; 4 bıçaklı bıçak sadece biraz daha pürüzsüzdür ancak KIEV'de çok şey kaybeder. İyileştirmek için, 4 oluklu bıçaklar çoğunlukla iki kata bölünür - altta bir çift bıçak ve üstlerinde yatay olarak 90 derece döndürülmüş başka bir çift. KIEV korunur ve mekanik üzerindeki yanal yükler zayıflar, ancak bükülme yükleri bir miktar artar ve 25 m/s'den fazla rüzgarda böyle bir APU şaftın üzerindedir, yani. Rotorun üzerine kablolarla gerilmiş bir yatak olmadığında "kuleyi yıkar."

Daria

Sırada Daria rotoru var; KIEV – %20'ye kadar. Daha da basit: Bıçaklar, herhangi bir profili olmayan basit bir elastik banttan yapılmıştır. Darrieus rotorunun teorisi henüz yeterince gelişmemiştir. Sadece tümseğin ve bant cebinin aerodinamik direncindeki fark nedeniyle gevşemeye başladığı ve ardından bir tür yüksek hıza dönüşerek kendi dolaşımını oluşturduğu açıktır.

Tork küçüktür ve rotorun rüzgara paralel ve dik başlangıç ​​\u200b\u200bpozisyonlarında tamamen yoktur, bu nedenle kendi kendine dönüş yalnızca tek sayıda kanatla (kanatlarla?) Mümkündür. Her durumda, jeneratörden gelen yük dönüş sırasında bağlantısı kesilmelidir.

Daria rotorunun iki kötü özelliği daha var. İlk olarak, dönerken bıçağın itme vektörü, aerodinamik odağına göre tam bir dönüşü tanımlar ve düzgün değil, sarsıntılı bir şekilde olur. Bu nedenle Darrieus rotoru, sabit bir rüzgarda bile mekaniğini hızla bozar.

İkincisi, Daria sadece gürültü yapmakla kalmıyor, aynı zamanda kaset kırılana kadar çığlık atıyor ve ciyaklıyor. Bu onun titreşimi nedeniyle olur. Ve ne kadar çok bıçak olursa kükreme de o kadar güçlü olur. Yani, eğer bir Daria yaparlarsa, pahalı, yüksek mukavemetli ses emici malzemelerden (karbon, mylar) iki kanatlıdır ve direk direğinin ortasında dönmek için küçük bir uçak kullanılır.

Dikey

Poz. 3 – profilli kanatlara sahip dik dikey rotor. Ortogonaldir çünkü kanatlar dikey olarak dışarı çıkar. BC'den ortogonale geçiş Şekil 2'de gösterilmektedir. sol.

Kanatların aerodinamik odaklarına temas eden daireye teğete göre kanatların montaj açısı, rüzgar kuvvetine bağlı olarak pozitif (şekilde) veya negatif olabilir. Bazen bıçaklar döndürülür ve üzerlerine otomatik olarak "alfa"yı tutan rüzgar gülleri yerleştirilir, ancak bu tür yapılar sıklıkla kırılır.

Merkezi gövde (şekilde mavi), KIEV'i neredeyse% 50'ye çıkarmanıza izin verir Üç kanatlı bir ortogonalde, hafif dışbükey kenarlara ve yuvarlatılmış köşelere sahip bir kesitte üçgen şeklinde olmalıdır ve daha fazla sayıda bıçak varsa, basit bir silindir yeterlidir. Ancak diklik teorisi kesin bir optimal bıçak sayısı verir: bunlardan tam olarak 3 tane olmalıdır.

Ortogonal, OSS'li yüksek hızlı rüzgar türbinlerini ifade eder; mutlaka devreye alma sırasında ve sakinleştikten sonra terfi gerektirir. Ortogonal şemaya göre, 20 kW'a kadar güce sahip seri bakım gerektirmeyen APU'lar üretilmektedir.

Helikoid

Helisel rotor veya Gorlov rotoru (madde 4), düzgün dönüş sağlayan bir tür ortogonaldir; düz kanatlı bir ortogonal, iki kanatlı bir uçaktan yalnızca biraz daha zayıf "yırtılır". Kanatların bir helikoid boyunca bükülmesi, eğriliklerinden dolayı CIEV kayıplarının önlenmesine olanak tanır. Kavisli bıçak, akışın bir kısmını kullanmadan reddetmesine rağmen, aynı zamanda bir kısmını en yüksek doğrusal hız bölgesine çekerek kayıpları telafi eder. Helikoidler diğer rüzgar türbinlerine göre daha az kullanılır çünkü Üretim karmaşıklığından dolayı eşit kalitedeki muadillerine göre daha pahalıdırlar.

Namlu tırmıklama

5 konum için. – Bir kılavuz kanatçıkla çevrelenmiş BC tipi rotor; diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. sağda. Endüstriyel uygulamalarda nadiren bulunur çünkü pahalı arazi edinimi kapasite artışını telafi etmez ve malzeme tüketimi ve üretimin karmaşıklığı yüksektir. Ancak işten korkan, kendi işini yapan bir kişi artık bir usta değil, bir tüketicidir ve 0,5-1,5 kW'tan fazlasına ihtiyacınız yoksa, o zaman onun için "varil tırmıklama" bir çerezdir:

  • Bu tip bir rotor kesinlikle güvenlidir, sessizdir, titreşim yaratmaz ve herhangi bir yere, hatta oyun alanına bile monte edilebilir.
  • Galvanizli bir "oluğu" bükmek ve bir boru çerçevesine kaynak yapmak saçma bir iştir.
  • Dönüş kesinlikle tekdüzedir, mekanik parçalar en ucuzdan veya çöp kutusundan alınabilir.
  • Kasırgalardan korkmuyorum - çok fazla güçlü rüzgar“namluya” itilemez; çevresinde aerodinamik bir girdap kozası belirir (bu etkiyle daha sonra karşılaşacağız).
  • Ve en önemlisi, "namlu" yüzeyinin içindeki rotorun yüzeyinden birkaç kat daha büyük olması nedeniyle, KIEV ünitenin üzerinde olabilir ve dönme momenti zaten 3 m/s'lik bir "namlu" için 3 m/s'dir. çapı üç metre olacak şekilde maksimum yüke sahip 1 kW'lık bir jeneratörün seğirmemesinin daha iyi olduğunu söylüyorlar.

Video: Lenz rüzgar jeneratörü

SSCB'deki 60'lı yıllarda E. S. Biryukov,% 46 KIEV'e sahip bir atlıkarınca APU'sunun patentini aldı. Kısa bir süre sonra V. Blinov, aynı prensibe dayalı bir tasarımla KIEV'in %58'ini elde etti, ancak testlerine ilişkin veri yok. Ve Biryukov'un APU'sunun tam ölçekli testleri "Mucit ve Yenilikçi" dergisinin çalışanları tarafından gerçekleştirildi. 0,75 m çapında ve 2 m yüksekliğinde iki katlı bir rotor, taze rüzgarda 1,2 kW'lık asenkron jeneratörü tam güce döndürdü ve arıza olmadan 30 m/s'ye dayandı. Biryukov'un APU'sunun çizimleri Şekil 1'de gösterilmektedir.

  1. galvanizli çatıdan yapılmış rotor;
  2. kendinden hizalamalı çift sıralı bilyalı rulman;
  3. örtüler – 5 mm çelik kablo;
  4. eksen mili – et kalınlığı 1,5-2,5 mm olan çelik boru;
  5. aerodinamik hız kontrol kolları;
  6. hız kontrol bıçakları – 3-4 mm kontrplak veya plastik levha;
  7. hız kontrol çubukları;
  8. hız kontrol cihazı yükü, ağırlığı dönüş hızını belirler;
  9. tahrik kasnağı - lastiksiz ve tüplü bir bisiklet tekerleği;
  10. baskı yatağı - baskı yatağı;
  11. tahrikli kasnak – standart jeneratör kasnağı;
  12. jeneratör.

Biryukov, APU'su için çeşitli telif hakkı sertifikaları aldı. Öncelikle rotorun kesimine dikkat edin. Hızlanırken bir uçak gibi çalışarak büyük bir başlangıç ​​torku yaratır. Döndükçe kanatların dış ceplerinde bir girdap yastığı oluşur. Rüzgâr açısından bakıldığında, kanatlar profilli hale gelir ve rotor, sanal profilin rüzgâr gücüne göre değişmesiyle yüksek hızlı dik açılı hale gelir.

İkinci olarak, kanatlar arasındaki profilli kanal, çalışma hızı aralığında merkezi bir gövde görevi görmektedir. Rüzgar yoğunlaşırsa, içinde rotorun ötesine uzanan bir girdap yastığı da oluşturulur. Aynı girdap kozası, kılavuz kanatlı APU'nun etrafında görünür. Oluşumu için gereken enerji rüzgardan alınır ve artık yel değirmenini kırmaya yetmez.

Üçüncüsü, hız kontrol cihazı öncelikle türbin için tasarlanmıştır. KIEV açısından hızını optimum seviyede tutar. Ve optimum jeneratör dönüş hızı, mekanik aktarım oranının seçimiyle sağlanır.

Not: 1965 yılında IR'de yayınlandıktan sonra Ukrayna Silahlı Kuvvetleri Biryukova unutulmaya yüz tuttu. Yazar yetkililerden hiçbir yanıt alamadı. Birçok Sovyet icadının kaderi. Bazı Japonların düzenli olarak Sovyet popüler teknik dergilerini okuyarak ve dikkate değer her şeyin patentini alarak milyarder haline geldiğini söylüyorlar.

Lopastniki

Belirtildiği gibi klasiklere göre kanatlı rotorlu yatay rüzgar jeneratörü en iyisidir. Ancak öncelikle en azından orta kuvvette sabit bir rüzgara ihtiyacı var. İkincisi, kendin yap işi yapan birinin tasarımı birçok tuzakla doludur, bu yüzden çoğu zaman uzun süreli sıkı çalışmanın meyvesi en iyi ihtimalle bir tuvaleti, koridoru veya sundurmayı aydınlatır ve hatta yalnızca kendi kendine gevşeyebildiği ortaya çıkar. .

Şekil 2'deki diyagramlara göre. Hadi daha yakından bakalım; pozisyonlar:

  • İncir. A:
  1. rotör bıçakları;
  2. jeneratör;
  3. jeneratör çerçevesi;
  4. koruyucu rüzgar gülü (kasırga küreği);
  5. akım toplayıcı;
  6. şasi;
  7. döner ünite;
  8. çalışan rüzgar gülü;
  9. direk;
  10. örtüler için kelepçe.
  • İncir. B, üstten görünüm:
  1. koruyucu rüzgar gülü;
  2. çalışan rüzgar gülü;
  3. koruyucu rüzgar gülü yay gerginliği regülatörü.
  • İncir. G, akım toplayıcı:
  1. bakır sürekli halka baralara sahip toplayıcı;
  2. yaylı bakır-grafit fırçalar.

Not: Çapı 1 m'den fazla olan yatay bir kanat için kasırga koruması kesinlikle gereklidir, çünkü kendi etrafında bir girdap kozası yaratma yeteneğine sahip değildir. Daha küçük boyutlarda propilen kanatlarla 30 m/s'ye kadar rotor dayanıklılığı elde etmek mümkündür.

Peki nerede tökezleyeceğiz?

Bıçaklar

Kalın duvarlı plastik borudan kesilen her boyuttaki kanatlarla jeneratör şaftında 150-200 W'ın üzerinde bir güç elde edilmesini beklemek, çoğu zaman tavsiye edildiği gibi umutsuz bir amatörün umududur. Bir boru bıçağı (sadece boşluk olarak kullanılacak kadar kalın olmadığı sürece) bölümlü bir profile sahip olacaktır; üst veya her iki yüzeyi bir dairenin yayları olacaktır.

Parçalı profiller, hidrofiller veya pervane kanatları gibi sıkıştırılamaz ortamlar için uygundur. Gazlar için değişken profilli ve adımlı bir kanat gereklidir, örneğin bkz. Şekil; açıklık - 2 m Bu, tam teoride özenli hesaplamalar, bir boruya üfleme ve tam ölçekli testler gerektiren karmaşık ve emek yoğun bir ürün olacaktır.

Jeneratör

Rotor doğrudan şaftının üzerine monte edilirse, standart yatak kısa sürede kırılır - yel değirmenlerinde tüm kanatlar üzerinde eşit yük yoktur. Özel destek yatağına sahip bir ara mile ve ondan jeneratöre mekanik şanzımana ihtiyacınız var. Büyük yel değirmenleri için destek yatağı kendiliğinden hizalanan çift sıralıdır; V en iyi modeller– üç katmanlı, Şek. Şekil 2'de D. daha yüksek. Bu, rotor şaftının yalnızca hafifçe bükülmesine değil, aynı zamanda bir yandan diğer yana veya yukarı ve aşağı doğru hafifçe hareket etmesine de olanak tanır.

Not: EuroWind tipi APU için bir destek yatağının geliştirilmesi yaklaşık 30 yıl sürdü.

Acil durum rüzgar gülü

Çalışma prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. B. Şiddetlenen rüzgar küreğe baskı yapar, yay esner, rotor eğilir, hızı düşer ve sonunda akışa paralel hale gelir. Her şey yolunda gibi görünüyor ama kağıt üzerinde pürüzsüzdü...

Rüzgarlı bir günde, bir kazan kapağını veya büyük bir tencereyi sapından rüzgara paralel tutmayı deneyin. Dikkatli olun; kıpırdayan demir parçası yüzünüze o kadar sert çarpabilir ki burnunuzu kırabilir, dudağınızı kesebilir, hatta gözünüzü kırabilir.

Düz rüzgar yalnızca teorik hesaplamalarda ve pratikte yeterli doğrulukla rüzgar tünellerinde meydana gelir. Gerçekte, bir kasırga, bir kasırga küreğiyle yel değirmenlerine tamamen savunmasız olanlardan daha fazla zarar verir. Her şeyi yeniden yapmaktansa hasarlı bıçakları değiştirmek daha iyidir. İÇİNDE endüstriyel tesisler- başka bir şey. Burada kanatların eğimi, her biri ayrı ayrı, araç bilgisayarının kontrolü altında otomasyonla izleniyor ve ayarlanıyor. Ve su borularından değil, ağır hizmet kompozitlerinden yapılmıştır.

Akım toplayıcı

Bu düzenli olarak bakımı yapılan bir ünitedir. Herhangi bir enerji mühendisi, fırçalı komütatörün temizlenmesi, yağlanması ve ayarlanması gerektiğini bilir. Ve direk bir su borusundan yapılmıştır. Tırmanamıyorsanız, ayda bir veya iki kez, yel değirmeninin tamamını yere atmanız ve sonra tekrar almanız gerekir. Böyle bir "önlemeye" ne kadar dayanacak?

Video: bir kulübeye güç sağlamak için kanatlı rüzgar jeneratörü + güneş paneli

Mini ve mikro

Ancak kürek boyutu küçüldükçe zorluk çark çapının karesine göre düşüyor. 100 W'a kadar güce sahip yatay kanatlı bir APU'yu kendi başınıza üretmeniz zaten mümkün. 6 kanatlı olanı ideal olacaktır. Daha fazla kanat kullanıldığında, aynı güç için tasarlanan rotorun çapı daha küçük olacaktır, ancak bunların göbeğe sıkı bir şekilde takılması zor olacaktır. 6'dan az kanatlı rotorların dikkate alınmasına gerek yoktur: 2 kanatlı 100 W rotorun çapı 6,34 m'dir ve aynı güçte 4 kanatlı bir rotorun çapı 4,5 m'dir. 6 kanatlı bir rotor için, güç-çap ilişkisi şu şekilde ifade edilir:

  • 10 W – 1,16 m.
  • 20 W – 1,64 m.
  • 30 W – 2 m.
  • 40 W – 2,32 m.
  • 50 W – 2,6 m.
  • 60 W – 2,84 m.
  • 70 W – 3,08 m.
  • 80 W – 3,28 m.
  • 90 W – 3,48 m.
  • 100 W – 3,68 m.
  • 300 W – 6,34 m.

10-20 W'lık bir güce güvenmek en uygunudur. İlk olarak, açıklığı 0,8 m'den fazla olan bir plastik kanat, ek koruma önlemleri olmadan 20 m/s'den fazla rüzgarlara dayanamayacaktır. İkincisi, aynı 0,8 m'ye kadar kanat açıklığı ile uçlarının doğrusal hızı rüzgar hızını üç kattan fazla aşmayacak ve bükümlü profil oluşturma gereklilikleri büyüklük sıralarına göre azaltılacaktır; burada bölümlü boru profiline sahip bir “oluk”, konum. Şekil 2'de B. Ve 10-20 W, bir tablete güç sağlayacak, bir akıllı telefonu şarj edecek veya ev tasarrufu sağlayan bir ampulü aydınlatacaktır.

Ardından bir jeneratör seçin. Bir Çin motoru mükemmeldir - elektrikli bisikletler için tekerlek göbeği, konum. Şekil 1'de 1. Motor olarak gücü 200-300 W'tır, ancak jeneratör modunda yaklaşık 100 W'a kadar çıkacaktır. Peki hız açısından bize yakışır mı?

6 kanat için hız endeksi z 3'tür. Yük altında dönüş hızını hesaplama formülü N = v/l*z*60'tır; burada N dönüş hızıdır, 1/dak, v rüzgar hızıdır ve l rotor çevresi. 0,8 m'lik kanat açıklığı ve 5 m/s'lik rüzgarla 72 devir/dakika elde ederiz; 20 m/s – 288 rpm'de. Bisiklet tekerleği de yaklaşık olarak aynı hızda dönüyor, yani 10-20 W gücümüzü 100 W üretebilen bir jeneratörden çıkaracağız. Rotoru doğrudan şaftının üzerine yerleştirebilirsiniz.

Ancak burada şu sorun ortaya çıkıyor: En azından bir motora çok fazla iş ve para harcadıktan sonra... bir oyuncak aldık! 10-20, peki, 50 W nedir? Ancak evinizde bir televizyona bile güç verebilecek kanatlı bir yel değirmeni yapamazsınız. Hazır bir mini rüzgar jeneratörü satın almak mümkün mü ve daha ucuz olmaz mıydı? Mümkün olduğu kadar ve mümkün olduğu kadar ucuza, bkz. poz. 4 ve 5. Ayrıca mobil de olacak. Bir kütüğün üzerine yerleştirin ve kullanın.

İkinci seçenek, eğer bir yerlerde yatıyorsa step motor eski bir 5 veya 8 inçlik disket sürücüsünden veya kullanılamaz bir mürekkep püskürtmeli veya nokta vuruşlu yazıcının kağıt sürücüsünden veya taşıyıcısından. Jeneratör olarak çalışabilir ve ona bir atlıkarınca rotoru takabilir. teneke kutular(konum 6), konum 6'da gösterilene benzer bir yapıyı monte etmekten daha kolaydır. 3.

Genel olarak, "bıçak bıçakları" ile ilgili sonuç açıktır: Ev yapımı olanların kalbinizin içeriğini düzeltmesi daha olasıdır, ancak gerçek uzun vadeli enerji çıkışı için değildir.

Video: Bir yazlık evi aydınlatmak için en basit rüzgar jeneratörü

Yelkenli tekneler

Yelkenli rüzgar jeneratörü uzun zamandır biliniyor, ancak yüksek mukavemetli, aşınmaya dayanıklı sentetik kumaşların ve filmlerin ortaya çıkmasıyla kanatlarındaki yumuşak paneller (şekle bakın) yapılmaya başlandı. Sert yelkenli çok kanatlı yel değirmenleri, düşük güçlü otomatik su pompalarının tahriki olarak dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak teknik özellikleri atlıkarıncalarınkinden bile daha düşüktür.

Ancak yel değirmeni kanadı gibi yumuşak bir yelkenin o kadar basit olmadığı ortaya çıktı. Mesele rüzgar direnci değil (üreticiler izin verilen maksimum rüzgar hızını sınırlamazlar): yelkenli denizciler rüzgarın bir Bermuda yelkeninin panelini yırtmasının neredeyse imkansız olduğunu zaten biliyorlar. Büyük olasılıkla, ıskota yırtılacak veya direk kırılacak veya tüm gemi "aşırı dönüş" yapacak. Enerjiyle ilgili.

Ne yazık ki kesin test verileri bulunamıyor. Kullanıcı incelemelerine dayanarak, 5 m rüzgar çarkı çapına, 160 kg rüzgar kafası ağırlığına ve dönüş hızına sahip Taganrog yapımı bir rüzgar türbini-4.380/220.50'nin kurulumu için “sentetik” bağımlılıklar oluşturmak mümkün oldu. 40 1/dak'ya kadar; Şekil 2'de sunulmaktadırlar.

Elbette %100 güvenilirliğin garantisi olamaz ama burada düz mekanizmalı bir modelin kokusunun olmadığı açık. 5 metrelik bir tekerleğin, 3 m/s'lik düz bir rüzgarda yaklaşık 1 kW üretmesi, 7 m/s'lik bir güç platosuna ulaşması ve ardından şiddetli bir fırtınaya kadar bunu koruması mümkün değildir. Bu arada üreticiler, yerel aeroloji çalışmalarının sonuçlarına dayanarak, nominal 4 kW'ın 3 m/s'de elde edilebileceğini, ancak kuvvetlerle kurulduğunda belirtiyorlar.

Ayrıca niceliksel bir teori de bulunamadı; Geliştiricilerin açıklamaları belirsiz. Ancak insanlar Taganrog rüzgar türbinlerini satın aldıkları ve çalıştıkları için, beyan edilen konik dolaşımın ve itici etkinin bir kurgu olmadığını ancak varsayabiliriz. Her durumda mümkündürler.

Daha sonra, momentumun korunumu yasasına göre, rotorun ÖNÜNDE, konik bir girdabın da ortaya çıkması gerektiği, ancak genişleyen ve yavaş olduğu ortaya çıktı. Ve böyle bir huni rüzgarı rotora doğru yönlendirecek, etkili yüzeyi daha fazla süpürülecek ve KIEV birlikten daha fazlası olacak.

Rotorun önündeki basınç alanının saha ölçümleri, ev tipi aneroidle bile bu konuya ışık tutabilir. Yanlardan daha yüksek olduğu ortaya çıkarsa, o zaman gerçekten de yelkenli APU'lar bir böcek sineği gibi çalışır.

Ev yapımı jeneratör

Yukarıda söylenenlerden, ev yapımı ustaların dikey veya yelkenli teknelerle uğraşmasının daha iyi olduğu açıktır. Ancak her ikisi de çok yavaştır ve yüksek hızlı bir jeneratöre iletim yapılması ekstra iş gerektirir. Ekstra maliyet ve kayıplar. Verimli bir düşük hızlı elektrik jeneratörünü kendiniz yapmak mümkün mü?

Evet, sözde niyobyum alaşımından yapılmış mıknatıslarda yapabilirsiniz. süper mıknatıslar. Ana parçaların üretim süreci Şekil 1'de gösterilmektedir. Bobinler - ısıya dayanıklı yüksek mukavemetli emaye yalıtımlı, PEMM, PETV vb. 55 turluk 1 mm bakır telin her biri. Sargıların yüksekliği 9 mm'dir.

Rotor yarımlarındaki anahtarların oluklarına dikkat edin. Mıknatısların (manyetik çekirdeğe epoksi veya akrilik ile yapıştırılmışlardır) montajdan sonra zıt kutuplarla birleşecek şekilde konumlandırılmaları gerekir. “Krepler” (manyetik çekirdekler) yumuşak bir manyetik ferromıknatıstan yapılmalıdır; Normal yapısal çelik yeterli olacaktır. “Kreplerin” kalınlığı en az 6 mm'dir.

Genel olarak eksenel delikli mıknatıslar satın almak ve vidalarla sıkmak daha iyidir; süper mıknatıslar korkunç bir kuvvetle çekerler. Aynı sebepten dolayı, “krepler” arasındaki şaftın üzerine 12 mm yüksekliğinde silindirik bir ara parça yerleştirilmiştir.

Stator bölümlerini oluşturan sargılar, Şekil 2'de de gösterilen şemalara göre bağlanmıştır. Lehimlenen uçlar gerilmemeli, ilmek oluşturmalıdır, aksi takdirde statorun doldurulacağı epoksi sertleşip telleri kırabilir.

Stator kalıba 10 mm kalınlığa kadar dökülür. Merkezlemeye veya dengelemeye gerek yoktur, stator dönmez. Rotor ve stator arasındaki boşluk her iki tarafta 1 mm'dir. Jeneratör mahfazasındaki stator, yalnızca eksen boyunca yer değiştirmeye karşı değil, aynı zamanda dönmeye karşı da güvenli bir şekilde sabitlenmelidir; yükte akım bulunan güçlü bir manyetik alan onu da kendisiyle birlikte çekecektir.

Video: DIY yel değirmeni jeneratörü

Çözüm

Peki sonunda elimizde ne var? "Bıçak bıçaklarına" olan ilgi daha çok muhteşem olmalarıyla açıklanıyor dış görünüş, ev yapımı versiyondaki ve düşük güçteki gerçek performanstan daha fazla. Ev yapımı bir atlıkarınca APU'su, bir araba aküsünü şarj etmek veya küçük bir eve güç sağlamak için "bekleme" gücü sağlayacaktır.

Ancak yelkenli APU'larda, özellikle 1-2 m çapında bir tekerleğe sahip mini versiyonda, yaratıcı bir çizgiye sahip ustalarla denemeye değer. Geliştiricilerin varsayımları doğruysa, yukarıda açıklanan Çin motor jeneratörünü kullanarak 200-300 W'ın tamamını bundan çıkarmak mümkün olacaktır.

Andrey şunları söyledi:

Ücretsiz danışmanlığınız için teşekkür ederim... Ve "şirketlerden" fiyatlar pek pahalı değil ve taşralı ustaların sizinkine benzer jeneratörler yapabileceğini düşünüyorum. Ve Çin'den Li-po piller sipariş edilebilir, Chelyabinsk'teki invertörler çok iyi olanları üretiyor (düz sinüslü) Ve yelkenler, kanatlar veya rotorlar becerikli Rus adamlarımızın düşünce uçuşunun bir başka nedeni.

İvan şunları söyledi:

soru:
Dikey eksenli (konum 1) ve “Lenz” seçeneği olan yel değirmenleri için, ek bir parça eklemek mümkündür - rüzgarın yönünü gösteren ve işe yaramaz tarafı kapatan (rüzgara doğru giden) bir pervane. . Yani rüzgar bıçağı yavaşlatmayacak, ancak bu “perdeyi” yavaşlatacaktır. Yel değirmeninin arkasında, kanatların (sırtların) altında ve üstünde bulunan “kuyruk” ile rüzgar yönünde konumlandırma. Makaleyi okudum ve bir fikir doğdu.

“Yorum ekle” butonuna tıklayarak siteyi kabul ediyorum.

Kesintisiz elektrik temini önemli Komforlu hayat herhangi bir mevsimde.

Bir eve otonom güç kaynağı sağlamak için genellikle kendi ellerinizle de yapılabilen asenkron bir jeneratör kullanılır.

Ne olduğunu

Asenkron jeneratör, asenkron motorun çalışma prensibini kullanarak elektrik enerjisi üretebilen alternatif akım cihazıdır. Buna indüksiyon da denir. Asenkron elektrik jeneratörü rotorun hızlı dönüşünü sağlar; dönüş hızı, cihazın senkronize bir analogu tarafından döndürülmesinden çok daha yüksektir. Geleneksel bir AC endüksiyon motoru, herhangi bir ek ayar veya devre değişikliği gerekmeden jeneratör olarak kullanılabilir.

Fotoğraf – asenkron jeneratör

Kullanım alanı asenkron jeneratör oldukça geniştir:

  1. Rüzgar santrallerinde motor olarak kullanılırlar;
  2. Bir ev veya apartman dairesine otonom enerji sağlamak amacıyla veya minyatür hidroelektrik santralleri olarak;
  3. Inverter (kaynak) jeneratörü olarak;
  4. Alternatif akımdan kesintisiz güç kaynağı düzenlemek.

Bu durumda tek fazlı asenkron jeneratörün gelen voltaj kullanılarak açılması gerekir. Genellikle bu, cihazı güce bağlayarak yapılır. Ancak bazı modeller kendi kendini uyararak bağımsız olarak çalışabilir. seri bağlantı kapasitörler.
Video: asenkron motor cihazı

Çalışma prensibi

Bir indüksiyon elektrik jeneratörü, rotor hızı senkron hızdan daha yüksek olduğunda elektrik enerjisi üretir. En yaygın jeneratör için bu rakam 1800 rpm dahilindedir, senkron hız özellikleri ise yaklaşık 1500 rpm'dir.


 Jeneratör devresi

Asenkron jeneratörün çalışma prensibi dönüşüme dayanmaktadır. mekanik enerji akım enerjisine, yani elektriğe. Rotorun dönmeye ve akım üretmeye başlaması için oldukça güçlü bir torka ihtiyaç vardır. Elektrikçilere göre ideal, asenkron jeneratörün tüm çalışması boyunca eşit dönüş hızının korunduğu "sonsuz rölanti" olarak adlandırılır.

Kendin nasıl yapılır

Asenkron bir jeneratör satın almak pahalı bir zevktir, özellikle de bunu kendiniz yapabileceğiniz için. Çalışma prensibi basittir, asıl önemli olan kendinize gerekli araçları sağlamaktır.

  1. Cihazın çalışma prensibine göre jeneratörü, dönüş hızı motor devrinden yüksek olacak şekilde yapılandırmanız gerekir. Bunu yapmak için elektrik motorunu ağa bağlayın ve çalıştırın. Motor devrini hesaplamak için bir takojeneratör veya takometre kullanmanız gerekir;
  2. Ortaya çıkan değere %10 eklemeniz gerekir. Diyelimki özellikler motor 1200 rpm, yani jeneratörün 1320 rpm'ye sahip olması gerekir (1200 * %0,1 = 120, 120 + 1200 = 1320 rpm);
  3. Ayrıca, asenkron bir motorun bir jeneratöre dönüştürülmesi, kullanılan kapasitörler için gerekli kapasitansın seçilmesini içerir (fazlar arasındaki her kapasitör bir öncekine benzer);
  4. Kabın çok büyük olmadığından emin olun, aksi takdirde asenkron jeneratör ısınır;
  5. Hesaplaması yukarıda yapılmış olan belirli bir dönüş hızını sağlamak için gerekli kapasitörleri seçin. Montajları özel dikkat gerektirir, özel kaplamalarla yalıtılması çok önemlidir.

Bu, motor bazlı jeneratörün düzenlemesini tamamlar. Artık bir enerji kaynağı olarak kurulabilir. Sincap kafesli bir cihazın oldukça yüksek bir voltaj ürettiğini hatırlamak önemlidir, bu nedenle 220 V'a ihtiyacınız varsa, bir düşürücü transformatör kurmanın bir nedeni vardır.


 Motoru jeneratör olarak bağlama şeması

Asenkron bir motordan rüzgar jeneratörünün nasıl yapılacağına dair şema böyle görünüyor, burada ana farklar dönüş hızında ve açma prensibindedir. Örnek olarak size asenkron bir benzinli jeneratör içeren bir rüzgar hidroelektrik santralinin diyagramını sunuyoruz.

Kendi kendine güç sağlama ile çalışmadığına dikkat edilmelidir, çoğu durumda böyle bir jeneratörü açmak için özel bir arkadan çekmeli traktör veya kontak anahtarına benzer bir kontrol ünitesi kullanılır.

Video: tek fazlı bir motordan asenkron jeneratör yapımı - Bölüm 1

Bölüm 2

Bölüm 3

Bölüm 4

Bölüm 5

Bölüm 6

Düşük güçlü bir jeneratör olarak, elektrikli ev aletlerinin tek fazlı asenkron motorlarını bile kullanabilirsiniz - çamaşır makineleri Geko, drenaj pompaları vb. İki destekli bir motor gibi, bu tür cihazların motorları da sargılarına paralel olarak bağlanmalıdır. Başka bir yol ise faz kaydırma kapasitörlerinin kullanılmasıdır. Her zaman gerekli güce sahip değillerdir, bu nedenle onu gerekli seviyelere çıkarmanız gerekecektir. Böyle basit bir jeneratör, ampullere veya modemlere güç sağlamak için kullanılabilir. Devreyi biraz değiştirirseniz, bu otonom cihazı bir ısıtıcıya veya elektrikli sobaya bile bağlayabileceksiniz. Kalıcı mıknatısları kullanarak da benzer bir jeneratör yapabilirsiniz.


 Fotoğraf - düşük güçlü jeneratör
  1. Herhangi bir asenkron jeneratör (benzinli jeneratör, elektrikli, fırçasız) aşağıdaki özelliklere sahip bir cihaz olarak kabul edilir: artan seviye tehlike, bu yüzden onu izole etmeye çalışın;
  2. Her otonom jeneratör, çalışmasıyla ilgili verileri kaydetmek için ek ölçüm cihazlarıyla donatılmalıdır. Bu bir frekans ölçer veya takometrenin yanı sıra bir voltmetre olmalıdır;
  3. Jeneratörün açma ve kapama düğmeleriyle donatılması tavsiye edilir;
  4. Bu tip elektrik jeneratörü topraklanmalıdır;
  5. Asenkron bir jeneratörün verimliliğinin yüzde 30, bazen de yüzde 50 oranında düşeceği gerçeğine hazırlıklı olun - bu olay, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürürken kaçınılmazdır;
  6. Gerekirse, cihaz GS-200 veya GS-250, asenkron AIR 63, ESS 5-93-4у2 (75 kW) gibi senkron fırçasız jeneratörler ve fiyatı Krasnoyarsk'ta 30.000 ruble olan diğerleri ile değiştirilebilir. ve Moskova'da 35.000'den;
  7. Asenkron bir jeneratörün termal rejimi çok önemlidir. İçten yanmalı bir motor gibi, ısınabilir boşta hareket, cihazın sıcaklığını izleyin.

Elektrik jeneratörleri ek kaynak ev için enerji. Ana elektrik şebekeleri uzaktaysa, bunların yerini pekala alabilir. Sık sık yaşanan elektrik kesintileri alternatif akım jeneratörlerinin kurulumunu zorunlu kılmaktadır.

Ucuz değiller, 10.000 rubleden fazla harcamanın bir anlamı var mı? cihaz için elektrik motorundan kendiniz jeneratör yapabilir misiniz? Elbette bazı elektrik mühendisliği becerileri ve araçları bunun için faydalı olacaktır. Önemli olan para harcamanıza gerek olmamasıdır.

Basit bir jeneratörü kendi ellerinizle monte edebilirsiniz, geçici bir elektrik sıkıntısını gidermeniz gerekiyorsa bu uygun olacaktır. Yeterli işlevselliğe ve güvenilirliğe sahip olmadığından daha ciddi durumlar için uygun değildir.

Doğal olarak manuel montaj sürecinde birçok zorluk yaşanmaktadır. Gerekli parçalar ve aletler mevcut olmayabilir. Deneyim ve beceri eksikliği benzer işler korkutucu olabilir. Ancak arzu ana teşvik olacak ve tüm emek yoğun prosedürlerin üstesinden gelinmesine yardımcı olacaktır.

Jeneratörün uygulanması ve çalışma prensibi

Elektromanyetik indüksiyon nedeniyle, elektrik. Bunun nedeni, sargının yapay olarak oluşturulan bir manyetik alanda hareket etmesidir. Bu bir elektrik jeneratörünün çalışma prensibidir.

Jeneratör içten yanmalı bir motor tarafından tahrik edilir. düşük güç. Benzin, gaz veya dizel yakıtla çalışabilir.


Bir elektrik jeneratörünün bir rotoru ve bir statoru vardır. Manyetik alan bir rotor kullanılarak oluşturulur. Üzerine mıknatıslar yapıştırılmıştır. Stator, jeneratörün sabit kısmı olup, özel çelik plakalardan ve bir bobinden oluşur. Rotor ve stator arasında küçük bir boşluk vardır.

İki tip elektrik jeneratörü vardır. Birincisi senkron rotor dönüşüne sahiptir. O karmaşık tasarım ve düşük verimlilik. İkinci tipte rotor asenkron olarak döner. Çalışma prensibi basittir.

Asenkron motorlar minimum enerji kaybı yaşarken, senkron jeneratörler kayıp oranı %11'e ulaşır. Bu nedenle asenkron rotor dönüşlü elektrik motorları ev aletlerinde ve çeşitli fabrikalarda oldukça popülerdir.

Çalışma sırasında ev aletleri üzerinde zararlı etkiye sahip voltaj dalgalanmaları meydana gelebilir. Bu amaçla çıkış uçlarında redresör bulunmaktadır.

Asenkron jeneratörün kullanımı kolaydır Bakım. Gövdesi güvenilir ve mühürlüdür. Ohmik yüke sahip ve voltaj dalgalanmalarına duyarlı ev aletleri konusunda endişelenmenize gerek yok. Yüksek verim ve uzun bir çalışma süresi, cihazı talep görmektedir ve ayrıca bağımsız olarak monte edilebilmektedir.

Jeneratörü monte etmek için neye ihtiyacınız olacak? Öncelikle uygun bir elektrik motoru seçmeniz gerekiyor. Şuradan alınabilir çamaşır makinesi. Kendiniz bir stator yapmanıza gerek yoktur; kullanmak daha iyidir hazır çözüm, sargıların olduğu yer.

Hemen yeterli miktarda stok yapmak iyi bir fikirdir bakır teller ve yalıtım malzemeleri. Herhangi bir jeneratör voltaj dalgalanmaları yaratacağından bir doğrultucuya ihtiyaç duyulacaktır.

Jeneratörün talimatlarına göre güç hesaplamasını kendiniz yapmanız gerekir. Gelecekteki cihazın gerekli gücü üretebilmesi için, ona nominal gücün biraz üzerinde bir hız verilmesi gerekiyor.


Bir takometre kullanalım ve motoru açalım, böylece rotorun dönüş hızını öğrenebilirsiniz. Ortaya çıkan değere %10 eklemeniz gerekiyor, bu motorun aşırı ısınmasını önleyecektir.

Destek gereken seviye Gerilim kapasitörler tarafından desteklenecektir. Jeneratöre bağlı olarak seçilirler. Örneğin 2 kW'lık bir güç için 60 μF'lik bir kapasitör kapasitesi gerekli olacaktır. Aynı kapasiteye sahip 3 parçaya ihtiyacınız var. Cihazı güvenli hale getirmek için topraklanmalıdır.

Oluşturma süreci

Burada her şey basit! Kondansatörler elektrik motoruna üçgen konfigürasyonda bağlanır. Çalışma sırasında kasanın sıcaklığını periyodik olarak kontrol etmeniz gerekir. Yanlış seçilmiş kapasitör kapasitörleri nedeniyle ısınması meydana gelebilir.

Otomasyonu olmayan ev yapımı bir jeneratörün sürekli izlenmesi gerekir. Zamanla meydana gelen ısınma verimliliği azaltacaktır. Daha sonra cihazın soğuması için zaman verilmesi gerekir. Zaman zaman voltajı, hızı ve akımı ölçmelisiniz.

Yanlış hesaplanan özellikler ekipmana gerekli gücü sağlayamaz. Bu nedenle montaja başlamadan önce çizim çalışmaları yapmalı ve diyagramlar üzerinde stok yapmalısınız.

Bu oldukça mümkün ev yapımı cihaz Eşlik edecek sık arızalar. Bu şaşırtıcı olmamalıdır, çünkü evde bir elektrik jeneratörünün tüm elemanlarının hava geçirmez şekilde kapatılmış kurulumunu sağlamak neredeyse imkansızdır.

Umarım artık bir elektrik motorundan nasıl jeneratör yapılacağı açıktır. Gücü ev aletlerini ve aydınlatma lambalarını aynı anda çalıştırabilecek bir cihaz tasarlamak istiyorsanız veya inşaat araçları, daha sonra güçlerini toplamanız ve istediğiniz motoru seçmeniz gerekir. Küçük bir güç rezervine sahip olması arzu edilir.

Eğer manuel montaj elektrik jeneratörü arızalandı, umutsuzluğa kapılmayın. Piyasada sürekli denetim gerektirmeyen birçok modern model bulunmaktadır. Farklı güçlerde olabilirler ve oldukça ekonomiktirler. İnternette jeneratörlerin fotoğrafları var, cihazın boyutlarını tahmin etmenize yardımcı olacaklar. Tek olumsuz, yüksek maliyetleridir.

DIY jeneratörlerin fotoğrafları

Rüzgar enerjisini kullanarak ucuz elektrik elde etmek ister misiniz? Eminim öyledir. Sonra kendi elinizle bir elektrik jeneratörünün nasıl yapılacağı sorusu ortaya çıkıyor. Görevi tamamlamak için geliştirilmesine yönelik bir plan hazırlamalısınız:

  • jeneratör parçalarının yapılacağı malzemeleri hazırlamak;
  • bir elektrik jeneratörü yapabileceğiniz bir çizim yapın;
  • Genel olarak elektrikle ilgili bazı bilgileri pekiştirmek için fizik ders kitaplarını inceleyin.

Bu tür hedefler, rüzgar yoluyla elektrik sağlamak için bir sistem olan bir rüzgar "değirmeni" kurulumuna karşılık gelir. Bu düşük güçlü mekanizma, örneğin küçük bir binadaki bir odayı aydınlatmak veya bir bahçeyi sulamak için yeterlidir. Kilowatt saat cinsinden tasarruflar ortadadır.

Rüzgar enerjisi jeneratörünün bileşenleri

Bu "değirmenin" mekanizması, ortak eksenden uzağa yerleştirilmiş içi boş bir silindirin dört yarısından oluşur. Bir tarafta gözle görülür bir aerodinamik bozulma var. Eksen boyunca dolaşan hava akışı adeta aşağı doğru kayma eğilimindedir. Bu, yarım silindirlerden birinin dışbükey kısmında meydana gelir. Diğeri ise içbükey bir boşlukla rüzgara bakıyor ve havaya belli bir direnç sağlıyor. Rüzgar hareket ettiğinde her iki yarı da yer değiştirerek sallanır. Bu, mekanizmanın hızlanmasını sağlar ve söz konusu silindirik tambur oldukça hızlı döner.

Bu şemanın döner platform pervanesinden farkı nedir?

Pervane şeklinde kendi kendine yapılan bir elektrik jeneratörünün çok hassas bir şekilde üretilmesi gerekir. Yukarıdaki diyagram tasarım ve kurulum açısından çok uygundur. Üstelik böyle bir sistemin gücü, çapı 2,5 m'ye kadar olan üç kanatlı bir pervanenin gücüyle aynıdır. Silindirler yeterli tork sağlar. Değirmenin bir diğer avantajı ise akım toplama mekanizmasının bulunmamasıdır.

Kendin yap elektrik jeneratörü.Cihaz ayrıntıları

Cihaz yukarıda bahsedilen dört kanatlı bir tamburdur. Tambur yarımlarının üretimi için kontrplak, plastik levha veya plastik levhalar uygundur Rotor duvarlarının kalınlığı büyük olmamalı, boşluk yaparken buna dikkat edilmelidir. Duvarlar ne kadar hafif olursa, yataklar o kadar az sürtünür, yani dönüş sırasındaki hava direnci önemsiz olacaktır.

Malzemeleri kullanmadan önce...

Çatı demiri için bıçakların dikey yönünün güçlendirilmesi gerekir. Bu amaçla tamburun yanlarına parmak kalınlığında güçlendirilmiş bir çubuk yerleştirilir.

Rüzgar jeneratörünün parçaları kontrplaktan yapılmışsa, bunların sıcak kuruyan yağla emprenye edilmesi önemlidir. Bıçakların dışbükey kenarları hafif plastik veya metalden yapılabilir. İkinci durumda, tüm derzlerin kalın bir şekilde dikkatlice boyanması gerekir. yağlı boya. Ahşap aynı zamanda inşaata da uygundur.

Bıçakları birbirine bağlayan haçlar ne yapılmalı

Kanatları bir rotorda birleştirmek için bir haça ihtiyacınız vardır. 5x60 mm kesitli demir şeritlerden veya yaklaşık 25 mm kalınlığında ve 80 mm genişliğinde ahşap boşluklardan yapılması daha iyidir. Hafif girintili bıçakların kenarlarında, sabitlemek için montaj delikleri açılmalıdır. Tüm yapı aks üzerine monte edilmelidir.

Bir aks ne yapılır

Kendi kendine yapılan bir elektrik jeneratörünün bir tür tabana sabitlenmesi gerekiyor. Bu taban 30 mm çapında çelik bir akstır. Aksın montajını yapmadan önce aks çapına uygun bilyalı rulmanlar bulmanız gerekmektedir. Daha sonra içine çelik bir haç kaynak yapılır ve bıçak bağlantı elemanları ahşaptan yapılmışsa aksa yapıştırılır ve aynı zamanda çapraz ve boru üzerine açılan deliklere M12 çelik cıvatalarla sıkıştırılır. Tüm kanatların eksenden olan mesafesini izleyin, yaklaşık değeri 150 mm'dir. Mesafe her yerde aynı olmalıdır.

Cihazın son kısmı çerçevedir. Nasıl yapılır

Birden fazla kaynak yapmak için uygundur metal köşeler veya ağaç. Çerçeve yapıldığında rulmanlar takılabilir. Önemli olan, bozulma olmadan düz durmalarıdır. İÇİNDE alt kısım bağlantı kayışlarını aksın ucuna geçirin farklı çaplar, onları kasnağa asıyoruz. Geriye kalan tek şey, kayış uçlarını örneğin bir arabadan bir tür akım jeneratörüne bağlamaktır. Yapı hazır.



Arkadaşlarınla ​​paylaş:
İlgili yayınlar