Üretilen şarj edilebilir LED lambayı çalıştırmak için, hangisinin açıklaması web sitesinde verilen, sabit mıknatıslı bir DC motor (24v / 0.7A) tabanlı bir rüzgar jeneratörü üretilmiştir ve şu anda kullanılmaktadır. Rüzgar jeneratörü, ortalama hava koşulları altında, rüzgar hızına bağlı olarak, 0.8 ila 6.0 voltluk bir çıkış voltajı ve 200 mA'ya kadar bir akım sağlar. Daha sonra, stabilize edilmiş bir voltaj dönüştürücü, rüzgar jeneratörünün bu DC çıkış voltajını, pili şarj etmek veya gerekli yükü sağlamak için yeterli olan DC voltajına dönüştürür.
Önerilen rüzgar jeneratörünün üretimi basittir, karmaşık hesaplamaların doğru hesaplanmasını ve imalatını, pahalı bileşenlerin elde edilmesini gerektirmez. Yukarıdaki makalede ele alınan varyanta ek olarak, böyle bir rüzgar jeneratörü başka uygulamalar da bulabilir. Düşük güçlü bir cihaza güç vermek için az miktarda elektriğin gerekli olduğu yerlerde kullanıyoruz. Örneğin, kompakt bir hava istasyonunun çalışması için, bir tanktaki su seviyesini izlemek, acil durum aydınlatması ve bir seranın otomasyonunu kontrol etmek için. Gün boyunca, rüzgar varlığında, cihazın bir kaynağı olan pili serbest rüzgar enerjisi alır ve doğru zamanda tüketiciye gerektiği gibi verir. Tabii ki, bize gelen rüzgar enerjisi büyük değil, ama neredeyse sürekli olarak bize geliyor. Ve eğer biriktirmek ve kullanmak için bir cihaz yaparsanız kendin yapdoğaçlama malzemelerden, bu enerji serbesttir ve ek olarak, cihaz ekonomik, kompakt, mobil ve uçucu olmayacaktır.
Bu makalede, bir DC motordan bir rüzgar jeneratörü yapılması önerilmektedir.
Rüzgar jeneratörü yapmak.
1. elektrik jeneratörü seçimi.
Cihaz için düşük güçlü bir jeneratör olarak kullanım için, bitmiş step motoru değiştirmeden kullanabilirsiniz. Maksimum performans için, mümkünse, şaftın mümkün olan en küçük yapışmasına ve devir başına mümkün olduğunca çok adımı olan bir motor kullanılması tavsiye edilir. Elektrik motorunu veya marş motorunu jeneratöre değiştirmek için bir varyant mümkündür. İnternette çeşitli yeniden işleme seçenekleri tanımlanmaktadır.
Bizim durumumuzda en basit seçenek seçildi.Bir elektrik jeneratörü olarak, modifikasyon gerektirmeyen sabit mıknatıslı bir DC motor (24v / 0.7A) kullanıyoruz. Tersinirlik özelliğine sahiptir - şaftı döndüğünde motor kontaklarında voltaj görünür. Bu elektrik motoru ahlaki olarak eski bir hesaplama makinesinden çıkarıldı.
2. pervane tasarımı seçimi.
Rüzgar jeneratörünün tasarımının ilk versiyonunda, üretimi basitleştirmek için, uygun bir iniş çapına sahip plastik bir pervane, endüstriyel bir fandan pervanenin temeli olarak alınmıştır. Jeneratör şaftındaki torku arttırmak için, bıçaklarının uzunluğuna, orijinaline yakın bir profile sahip ince duvarlı metal plakalar eklenmiştir.
Ancak bu pervane tasarımı başarısız oldu. Kuvvetli rüzgarlarda, plastik pervanenin düşük sertliği nedeniyle, bıçakların metal astarı geri saptı ve sonunda başarısızlıkla sonuçlanan yapısal standa çarptı.
İlk seçeneği çalışırken, bıçakların teknolojik profilinin ve uzunluklarının tasarımına karar verdim. Bu pervane parametreleri zayıf rüzgarlara karşı hassasiyetini etkiler ve hüküm sürer. Biraz rüzgarla pervanenin şaftın yapışmasını (stator mıknatıslarının çekiciliği) üstesinden gelebilmesi ve dönmeye başlaması gerekir.
3. Pervanenin üretimi. Pervane kanatlarını takmak ve takmak için bir göbek seçer veya üretiriz.
Bizim durumumuzda, motor çıkış şaftının çapı (8 mm - eksen üzerine 10 mm uzunluğunda bir dişli çark bastırılmıştır) ve bıçakların montajı için dört adet eşit aralıklı M4 deliği olan bir alüminyum flanştır (4 mm kalınlığında, dış çapı 50 mm). Göbeği mile sabitlemek için içine bir veya iki M4 vida takın (fotoğrafa bakın).
4. Pervane kanatlarının üretimi.
0.4-0.5 mm kalınlığında galvanizli sacdan, ikizkenar yamuk şeklinde 4 iş parçasını kestik: yükseklik 250 mm, taban 50 mm, üst taraf 20 mm. Bıçakları 45 derecelik bir açıyla (yamuk kaburga oluşturarak) yamuk yüksekliği boyunca ikiye büküyoruz (resme bakın). Keskin kenarları ve köşeleri köreliyoruz (güvenliğimiz için).
5. Pervane kanatlarının montajı ve sabitlenmesi.
Bıçağı göbek üzerine, tabandaki bükülme noktası göbeğin ekseninin üzerinde olacak ve tabanın bitişik yarısı göbeğin montaj deliğinin üzerinde olacak şekilde konumlandırıyoruz (fotoğrafa bakın). 4,2 mm çapında bitişik bir sabitleme vidası için bıçaklarda bir delik işaretler ve deleriz. Pervane kanatlarını vidalarla tek tek sabitliyoruz.
6. Pervane dengeleme.
Pervanenin statik dengelenmesini yapıyoruz. Bunun için pervaneyi, motor çıkış milinin çapına eşit bir çapa sahip kalibre edilmiş (cilalı) bir çubuğa monte edip sabitliyoruz. Çubuğu, pervane ile, çubuğun uçlarında bulunan cetvel (desen yüzeyleri) düzeyinde yatay olarak kalibre edilmiş iki üzerine yerleştiriyoruz. Bu durumda pervane dönecek ve kanatlardan biri aşağı inecektir. Pervaneyi çeyrek tur döndürüyoruz ve aynı bıçak tekrar aşağı indirilmişse, bıçağın yan tarafındaki dar bir metal şeridi keserek hafifletilmesi gerekiyor. Pervaneli çubuk, kurulumdan sonra herhangi bir keyfi konumda dönmeyi durdurana kadar benzer bir işlemi tekrarlıyoruz.
7. Rüzgar jeneratörünün kanatlı kısmının üretimi.
Alüminyum kareyi 20 x 20 mm, 250 mm uzunluğunda kesiyoruz. Karenin bir tarafına, bir veya iki vida (perçin) için rüzgara doğru dikey bir dengeleyici takıyoruz.
Karenin diğer tarafına, motor jeneratörünü sabitlemek için iki vidaya bir kelepçe takıp sabitliyoruz. Kelepçe ve stabilizatör ayrıca 0.4-0.5 mm kalınlığında galvaniz sacdan yapılmıştır (kullanılan antikorozif malzeme mümkündür). Kelepçenin uzunluğu motorun uzunluğuna eşittir. Stabilizörün uzunluğu yaklaşık 200 mm'dir, şekil üreticinin zevkine göre değişir.
Karenin alt flanşında, kelepçenin ortasında, yapıyı rüzgar jeneratörü dikmesinin borusuna monte etmek için çubuğu sıkıca sabitleyin (korozyon korumasını sağlamak istenir). Bu çubuğun yerini belirlemek için en iyi seçenek, önceden monte edilmiş ve tamamen monte edilmiş bir yapının ağırlık merkezini ve ardından çubuğu oraya sabitlemek için delik açmaktır.
8. Rüzgar jeneratörünün montajı.
Motor jeneratörünü yerine takıp bir kelepçe ile sabitliyoruz. Pervaneyi motor çıkış şaftına sabitliyoruz. Jeneratörü atmosferik yağıştan korumak için, uygun bir plastik şişeden koruyucu bir çit kesip monte ediyoruz. Bir vida ile sabitleyin.
9. Rüzgar jeneratörünün hata ayıklaması.
Monte edilmiş rüzgar jeneratörünü rüzgar yönünde açık bir alana önceden monte edin. Bıçakların değişken bir profilini oluştururuz. Bıçakların bükülmüş kısmını, bıçakların uçlarında (dar kısım) uzuv miktarı 10 ... 15 derecedir (bıçaklar üzerindeki maksimum çevresel hızda havaya minimum direnç). Pervanenin ortasına, bıçaktaki uzvun büyüklüğü 30 ... 45 dereceye kadar değişir. Bükme açısındaki bir artışla rüzgar jeneratörünün rüzgara karşı hassasiyeti artar, ancak dirençteki artış nedeniyle jeneratör hızı azalır, bu da çıkış özelliklerinde bir azalmaya yol açar. Bu nedenle, bıçakların uzuv açısını değiştirerek rüzgardaki optimum profili seçiyoruz.
10. Rüzgar jeneratörünün montajı.
Bir rüzgar jeneratörü kurmak için, gerekli yükseklikteki bir stand (tercihen çevredeki ağaçların üstünde) bir borudan (su) yapılır ve nesneye sabitlenir. Rüzgar jeneratörünün montaj çubuğu boru rafında serbestçe dönmelidir. Kurulumdan önce, sırasıyla rüzgar jeneratörü şaftına sıralı bir rondela yerleştirilir - dönüşü kolaylaştırmak için bir ara rondela, pervanenin kalıntı dengesizliğini düzeltmek için bir spiral yay, raf borusuna çökelme girişini azaltmak için koruyucu bir rondela (bu tasarımda uygun bir boyut somunu monte edilir).
Jeneratörden gelen tel, kontak kopmasından mekanik olarak sabitlenir, rafın etrafında olası bir bükülme için bir kenar boşluğu ile raf boyunca aşağı iner ve tüketiciye girmeden önce yağıştan damla damlatmak için zorunlu döngü.
