Để cung cấp năng lượng cho đèn LED sạc được sản xuất, mô tả về được đưa ra trên trang web, một máy phát điện gió dựa trên động cơ DC (24v / 0,7A) với nam châm vĩnh cửu đã được sản xuất và hiện đang được sử dụng. Máy phát điện gió, trong điều kiện thời tiết trung bình, tùy thuộc vào tốc độ gió, cung cấp điện áp đầu ra từ 0,8 đến 6,0 volt và dòng điện lên tới 200 mA. Sau đó, một bộ chuyển đổi điện áp ổn định sẽ chuyển đổi điện áp đầu ra DC này từ máy phát điện gió thành điện áp DC cần thiết, đủ để sạc pin hoặc cung cấp tải cần thiết.
Máy phát điện gió được đề xuất là đơn giản để sản xuất, không yêu cầu tính toán chính xác và sản xuất các bộ phận phức tạp, việc mua lại các thành phần đắt tiền. Ngoài các biến thể được xem xét trong bài viết trên, một máy phát điện gió như vậy cũng có thể tìm thấy các ứng dụng khác. Chúng tôi sử dụng nó khi cần một lượng điện nhỏ để cung cấp năng lượng cho thiết bị năng lượng thấp. Ví dụ, đối với hoạt động của một trạm thời tiết nhỏ gọn, theo dõi mực nước trong bể, để chiếu sáng khẩn cấp và kiểm soát tự động hóa nhà kính. Vào ban ngày, với sự có mặt của gió, pin của thiết bị có nguồn cung cấp năng lượng gió miễn phí và vào đúng thời điểm sẽ cung cấp cho người tiêu dùng khi cần thiết. Tất nhiên, năng lượng gió đến với chúng ta không lớn, nhưng nó đến với chúng ta gần như liên tục. Và nếu bạn tạo ra một thiết bị để tích lũy và sử dụng nó tự làm, từ các vật liệu ngẫu hứng, sau đó năng lượng này là miễn phí, và thiết bị, ngoài ra, sẽ là kinh tế, nhỏ gọn, di động và không bay hơi.
Bài viết này đề xuất chế tạo máy phát điện gió từ động cơ DC.
Làm máy phát điện gió.
1. Sự lựa chọn máy phát điện.
Để sử dụng như một máy phát công suất thấp cho thiết bị, bạn có thể sử dụng động cơ bước hoàn thành mà không cần thay đổi. Để có hiệu suất tối đa, nếu có thể, nên sử dụng một động cơ có độ bám dính nhỏ nhất có thể của trục và với càng nhiều bước càng tốt trên mỗi vòng quay. Một biến thể của việc thay đổi động cơ điện hoặc khởi động thành một máy phát điện là có thể. Các tùy chọn làm lại khác nhau được mô tả trên Internet.
Trong trường hợp của chúng tôi, tùy chọn đơn giản nhất đã được chọn.Là một máy phát điện, chúng tôi sử dụng động cơ DC (24v / 0,7A) với nam châm vĩnh cửu, không yêu cầu sửa đổi. Nó có đặc tính đảo ngược - khi trục của nó quay, điện áp xuất hiện trên các tiếp điểm động cơ. Động cơ điện này đã được gỡ bỏ khỏi một máy tính lỗi thời.
2. Sự lựa chọn của thiết kế cánh quạt.
Trong phiên bản đầu tiên của thiết kế máy phát điện gió, để đơn giản hóa việc sản xuất, cánh quạt nhựa, với đường kính hạ cánh phù hợp, từ một quạt công nghiệp được lấy làm cơ sở của cánh quạt. Để tăng mô-men xoắn trên trục máy phát, chiều dài của các lưỡi của nó được thêm vào bằng các tấm kim loại có thành mỏng với cấu hình gần với nguyên bản.
Tuy nhiên, thiết kế cánh quạt này đã thất bại. Trong những cơn gió mạnh, do độ cứng thấp của cánh quạt nhựa, lớp lót kim loại của lưỡi dao bị lệch trở lại và đâm vào giá đỡ kết cấu, cuối cùng kết thúc trong thất bại.
Khi thực hiện tùy chọn đầu tiên, tôi quyết định thiết kế hồ sơ công nghệ của lưỡi dao và chiều dài của chúng. Các thông số cánh quạt này ảnh hưởng đến độ nhạy của nó đối với gió yếu và nó chiếm ưu thế. Điều cần thiết là với một chút gió, cánh quạt có thể vượt qua sự bám dính của trục (lực hút của nam châm stato) và bắt đầu quay.
3. Việc sản xuất cánh quạt. Chúng tôi chọn hoặc sản xuất một trung tâm để cài đặt và gắn cánh quạt.
Trong trường hợp của chúng tôi, đó là một mặt bích bằng nhôm (dày 4 mm, đường kính ngoài 50 mm) với lỗ khoan dọc theo đường kính của trục đầu ra của động cơ (8 mm - một bánh răng được ép trên trục, dài 10 mm) và bốn lỗ M4 cách đều nhau để lắp lưỡi dao. Để sửa trục trên trục, lắp một hoặc hai ốc vít M4 vào đó (xem ảnh).
4. Sản xuất cánh quạt.
Từ một tấm mạ kẽm có độ dày 0,4-0,5 mm, chúng tôi cắt 4 phôi theo dạng hình thang cân: chiều cao 250 mm, đế 50 mm, mặt trên 20 mm. Chúng tôi uốn cong các lưỡi dao một nửa dọc theo chiều cao của hình thang (tạo ra một xương sườn cứng) ở góc 45 độ (xem ảnh). Chúng tôi cùn cạnh và góc (vì sự an toàn của chúng tôi).
5. Lắp đặt và buộc chặt cánh quạt.
Chúng tôi định vị lưỡi dao trên trục sao cho điểm uốn cong trên đế nằm phía trên trục của trục và nửa thân liền kề nằm phía trên lỗ lắp của trục (xem ảnh). Chúng tôi đánh dấu và khoan một lỗ trên lưỡi dao cho một vít cố định liền kề, đường kính 4.2 mm. Chúng tôi sửa các cánh quạt từng cái một bằng các ốc vít.
6. Cân bằng chân vịt.
Chúng tôi thực hiện cân bằng tĩnh của cánh quạt. Đối với điều này, chúng tôi cài đặt và cố định chân vịt trên một thanh được hiệu chỉnh (đánh bóng) với đường kính bằng với đường kính của trục đầu ra động cơ. Chúng tôi đặt thanh với chân vịt trên hai chiều được hiệu chỉnh theo chiều ngang của thước đo (bề mặt hoa văn) nằm ở hai đầu của thanh. Trong trường hợp này, cánh quạt sẽ quay và một trong những lưỡi dao sẽ đi xuống. Chúng ta xoay cánh quạt một phần tư vòng quay và nếu cùng một lưỡi kiếm đã hạ xuống một lần nữa, nó cần được làm sáng bằng cách cắt một dải kim loại hẹp từ cạnh lưỡi dao. Chúng tôi lặp lại một hoạt động tương tự cho đến khi thanh với chân vịt không ngừng quay sau khi cài đặt ở bất kỳ vị trí tùy ý.
7. Sản xuất phần cánh của máy phát điện gió.
Chúng tôi cắt hình vuông nhôm 20 x 20 mm đến chiều dài 250 mm. Ở một bên của hình vuông, đối với một hoặc hai ốc vít (đinh tán), chúng tôi lắp đặt bộ ổn định dọc của hướng theo chiều gió.
Ở phía bên kia của hình vuông, chúng tôi cài đặt và gắn chặt một kẹp trên hai ốc vít để bảo đảm động cơ - máy phát. Kẹp và chất ổn định cũng được làm bằng tấm mạ kẽm có độ dày 0,4-0,5 mm (có thể sử dụng vật liệu chống ăn mòn). Chiều dài của kẹp bằng chiều dài của động cơ. Chiều dài của chất ổn định là khoảng 200 mm, hình dạng là theo sở thích của nhà sản xuất.
Trên mặt bích dưới của hình vuông, ở giữa kẹp, cố định chặt thanh (cần thiết để bảo vệ chống ăn mòn của nó) để lắp đặt cấu trúc trong ống của thanh chống gió. Tùy chọn tốt nhất để xác định vị trí của thanh này là xác định trọng tâm của cấu trúc được lắp ráp sẵn và lắp ráp hoàn chỉnh, tiếp theo là khoan lỗ để cố định thanh ở đó.
8. Lắp ráp máy phát điện gió.
Chúng tôi cài đặt động cơ - máy phát điện tại chỗ và sửa chữa nó bằng một cái kẹp. Chúng tôi cố định cánh quạt vào trục đầu ra động cơ. Để bảo vệ máy phát điện khỏi lượng mưa trong khí quyển, chúng tôi đã cắt ra và lắp đặt hàng rào bảo vệ từ một chai nhựa phù hợp. Vặn chặt bằng vít.
9. Gỡ lỗi một máy phát điện gió.
Cài đặt trước máy phát điện gió được lắp ráp trong một khu vực mở theo hướng gió. Chúng tôi tạo thành một hồ sơ biến của các lưỡi dao. Chúng tôi uốn cong phần uốn cong của lưỡi dao sao cho ở hai đầu của lưỡi dao (phần hẹp) lượng chi là 10 ... 15 độ (sức cản tối thiểu đối với không khí ở tốc độ ngoại vi tối đa trên lưỡi dao). Đến trung tâm của chân vịt, độ lớn của chi trên lưỡi dao dao động đến 30 ... 45 độ. Khi tăng góc uốn, độ nhạy của máy phát gió với gió tăng, nhưng do điện trở tăng, tốc độ máy phát giảm, dẫn đến giảm đặc tính đầu ra. Do đó, bằng cách thay đổi góc của chi của lưỡi dao, chúng tôi chọn cấu hình tối ưu trong gió.
10. Lắp đặt máy phát điện gió.
Để lắp đặt một máy phát điện gió, một giá đỡ có chiều cao cần thiết (tốt nhất là phía trên các cây xung quanh) được làm từ một đường ống (nước) và cố định vào vật thể. Thanh lắp của máy phát điện gió phải quay tự do trong giá đỡ ống. Trước khi lắp đặt, máy giặt tuần tự được đặt tuần tự trên trục máy phát điện gió - máy giặt trung gian để tạo điều kiện cho việc quay, lò xo xoắn để làm giảm sự mất cân bằng còn lại của chân vịt, máy giặt bảo vệ để giảm sự xâm nhập của ống vào ống giá (một đai ốc có kích thước phù hợp được lắp đặt trong thiết kế này).
Dây từ máy phát được cố định một cách cơ học từ sự cố tiếp xúc, đi xuống dọc theo giá đỡ với độ dài có thể xoắn quanh giá và một vòng bắt buộc để nhỏ giọt từ lượng mưa trước khi vào người tiêu dùng.
