Автомобильный генератор для ветрогенератор

Авто-генератор на ветряк без переделки

Автомобильный генератор самый доступный генератор, и если планируется делать ветрогенератор, то сразу невольно при поиске генератора вспоминается именно автомобильный генератор. Но без переделки на магниты и перемотки статора он не подходит для ветряка так-как рабочие обороты автомобильных генераторов 1200-6000 об/м.

По-этому чтобы избавится от катушки возбуждения ротор переделывают на неодимовые магниты, и чтобы поднять напряжение перематывают статор более тонким проводом. В итоге получается генератор мощностью при 10 м/с 150-300 ватт без использования мультипликатора (редуктора). Винт ставят на такой переделанный генератор диаметром 1.2-1.8 метра.

Сам автомобильный генератор очень доступен и его можно легко купить Б/У или новый в магазине, стоят они не дорого. Но вот чтобы переделать генератор нужны неодимовые магниты, провод для перемотки, а это ещё дополнительные траты денег. Так-же конечно надо уметь это делать, иначе можно всё испортить и выкинуть в мусор. Без переделки генератор можно использовать если сделать мультипликатор, к примеру если передаточное соотношение сделать 1:10, то при 120 об/м начнётся зарядка аккумулятора 12 вольт. При этом катушка возбуждения (ротор) будет потреблять около 30-40 ватт, а всё что останется пойдёт в аккумулятор.

Но если делать с мультипликатором, то конечно получится мощный и большой ветрогенератор, но при малом ветре катушка возбуждения будет потреблять свои 30-40 ватт и аккумулятору мало что достанется. Нормальная работа будет наверно на ветре от 5 м/с. При этом винт для такого ветряка должен быть диаметром около 3 метра. Получится сложная и тяжёлая конструкция. А самое сложное это найти готовый мультипликатор, подходящий с минимальными переделками, или изготовление самодельного. Мне кажется сделать мультипликатор сложнее и дороже чем переделать генератор на магниты и перемотать статор.

Если авто-генератор использовать без переделки, то он начнёт заряжать АКБ 12 вольт при 1200 об/м. Сам я не проверял при каких оборотах начинается зарядка, но в интернете после долгих поисков нашёл некоторую информацию, которая указывает что при 1200 об/м начинается зарядка АКБ. Есть упоминания что генератор заряжает при 700-800 об/м, но проверить это не представляется возможным. Я по фотографиям статора определил что обмотка статора современных генераторов ВАЗ состоит из 18 катушек, а каждая катушка имеет по 5 витков. Посчитал какое должно получится напряжение по формуле из вот этой статьи Расчёт генератора. В результате у меня как-раз получилось что 14 вольт при 1200 об/м. Конечно генераторы не все одинаковые и я где-то читал про 7 витков в катушках вместо пяти, но в основном 5 витков в катушке, а значит всё-таки 14 вольт достигается при 1200 об/м, от этого будем исходить далее.

Двух-лопастной винт на генератор без переделки

В принципе если на генератор поставить скоростной двух-лопастной винт диаметром 1-1.2 метра, то такие обороты легко достигаются при ветре 7-8м/с. Значит можно сделать ветряк и не переделывая генератор, только работать он будет на ветре от 7м/с. Ниже скриншот с данными двух-лопастного винта. Как видно обороты такого винта при ветре 8м/с составляют 1339 об/м.

Так-как обороты винта растут линейно в зависимости от скорости ветра, то (1339:8*7=1171 об/м) при 7м/с начнётся зарядка АКБ. При 8 м/с ожидаемая мощность опять-же по расчёту должна быть (14:1200*1339=15.6 вольт) (15.6-13=2.6:0.4=6.5 ампер*13=84.5 ватт). Полезная мощность винта судя по скриншоту 100 ватт, по-этому он свободно потянет генератор и должен недогруженный выдать даже больше оборотов чем указано. В итоге 84 .5 ватт должно быть с генератора при 8 м/с, но катушка возбуждения потребляет около 30-40 ватт, значит в аккумулятор пойдёт всего 40-50 ватт энергии. Совсем мало конечно так-как переделанный на магниты генератор и перемотанный при этом-же ветре на оборотах 500-600 об/м выдаст в три раза больше мощности.

При ветре 10 м/с обороты будут (1339:8*10=1673 об/м), напряжение в холостую (14:1200*1673=19.5 вольт), а под нагрузкой АКБ (19.5-13=6.5:0.4=16.2 ампер*13=210 ватт). В итоге получится 210 ватт мощности минус 40 ватт на катушку и полезной мощности останется 170 ватт. При 12 м/с будет примерно так 2008 об/м, напряжение без нагрузки 23.4 вольта, ток 26 ампер, минус 3 ампер на возбуждение, и того 23 ампер ток зарядки аккумулятора, мощность 300 ватт.

Если сделать винт меньшего диаметра, то обороты ещё возрастут, но тогда винт не потянет генератор когда достигнет порог зарядки акб. Я посчитал разные варианты во время написания этой статьи и дву-лопастной винт оказался самым оптимальным для генератора без переделки.

В принципе если рассчитывать на ветра от 7м/с и выше, то такой ветрогенератор будет хорошо работать и выдавать 300 ватт при 12 м/с. При этом стоимость ветряка будет совсем небольшой, по сути только цена генератора, а винт и остальное можно сделать из того что есть. Только винт нужно делать обязательно по расчётам.

Переделанный правильно генератор начинает давать заряду уже с 4 м/с, при 5 м/с ток зарядки уже 2 ампера, при этом так-как ротор на магнитах, то весь ток идет в АКБ. При 7 м/с ток зарядки 4-5 ампер, а при 10 м/с уже 8-10 ампер. Получается что только при сильном ветре 10-12 м/с генератор без переделки может сравнится с переделанным, но он ничего не даст на ветре меньше 8 м/с.

Самовозбуждение автомобильного генератора

Чтобы генератор самовозбуждался без аккумулятора в ротор нужно поставить пару маленьких магнитиков. Если катушку возбуждения запитать от аккумулятора, то она постоянно и не зависимо от того вырабатывает энергию или нет ветрогенератор, будет потреблять свои 3 ампера и заряжать аккумулятор. Чтобы этого не происходило нужно поставить блокирующий диод, чтобы ток шол только в акб, а обратно не уходил.

Катушку возбуждения можно запитать от самого генератора, минус на от корпуса, а плюс от плюсового болтика. А в зубы ротора нужно поставить пару маленьких магнитиков для самовозбуждения. Для этого можно просверлить сверлом дырочки и на клей посадить маленькие неодимовые магнитики. Если нет неодимовых магнитов то можно вставить обычные ферритовые от динамиков, если маленькие, то просверлится и вставить, или проложить между когтей и залить эпоксидной смолой.

Так-же можно использовать так-называемую таблетку, то-есть реле-регулятор как в автомобиле, который будет отключать возбуждение если напряжение АКБ достигло14.2 вольта, чтобы не перезарядить. Ниже на рисунке схема самовозбуждения генератора. Вообще генератор сам возбуждается так-как ротор имеет остаточную намагниченность, но это происходит на высоких оборотах, лучше для надёжности добавить магниты. В схему включен реле-регулятор, но его можно исключить. Развязывающий диод нужен чтобы аккумулятор не разряжался так-как без диода ток будет течь в обмотку возбуждения (ротор).

Так-как ветрогенератор будет очень маленький с винтом диаметром всего 1 метр, то никакие защиты от сильного ветра не нужны и с ним ничего не случится если будет крепкая мачта и крепкий винт.

Есть генераторы на 28 вольт, но если их использовать для зарядки 12 вольт АКБ, то оборотов нужно в два раза меньше, около 600 об/м. Но так-как напряжение будет не 28 вольт, а 14, то катушка возбуждения будет давать только половину мощности и напряжение генератора будет меньше, по-этому ничего не получится из этого. Можно конечно попробовать в генератор, статор которого намотан на 28 вольт, поставить ротор на 12 вольт, тогда должно быть получше и зарядка начнётся раньше, но тогда нужны два одинаковых генератора чтобы заменить ротор, или искать отдельно ротор или статор.

Источник

Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками

В этой статье рассказывается как сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Полезные советы, практические решения, видео материал.

Ветряки являются хорошей перспективой для традиционной энергетической отрасли. Ведь Энергия ветра, которая преобразовывается в электричество, дает надежды на то, что будет намного дешевле. Проще добываемой и практически не затратной. Если обратить внимание на счета за потребленную электроэнергию, которые приходят сейчас, то наверно уже необходимо задумываться о том, чтобы собрать свой личный ветрогенератор.

На практике существуют реальные примеры, которые свидетельствуют о создании установок, способных вырабатывать довольно большой объем энергии. На данный момент существующие возможности ветряков значительно опережают конкурентов, которые могут спокойно противостоять обычному способу, с помощью которого добывается электричество.

В этом информационном материале представлено руководство, с помощью которого можно собрать ветрогенератор из автомобильного генератора собственноручно, используя обычный автомобильный генератор.

Также в этой статье подробно будет рассказано о различных часто встречающихся ошибках, которые допускают люди, создавая ветрогенератор своими руками.

Устройство самодельных ветряков для дома

В последнее время большой интерес появился у людей к ветряной энергии на уровне использования ее в бытовой сфере. В принципе это можно объяснить, если взять и посмотреть на счет, который приходит за потребленную электроэнергию. Цифры говорят сами за себя. Поэтому люди, которые могут что-либо конструировать, начинают активизироваться и ищут различные пути использовать все имеющиеся у них возможности, чтобы получить электричество недорого.

Одной из таких реально существующих возможностей, которая взаимосвязана с ветряком при его конструировании, является использование автомобильного генератора. По сути, автомобильный генератор является уже готовым прибором. Единственное, что остается, это приделать к нему лопасти. Это необходимо сделать для того, чтобы в процессе эксплуатации можно было свободно снимать с генератора полученное значение электроэнергии. Отличительная особенность такого ветряка заключается в том, что он эффективно будет работать только в ветреную погоду.

В принципе можно сказать, что применение в быту любого автомобильного генератора для создания ветряка, вполне возможно. В основном умельцы находятся в поиске более мощной модели такого генератора, чтобы в процессе эксплуатации он мог отдавать как можно больше энергии. Поэтому в последнее время пользуются огромной популярностью различные конструкции генератора от грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и другой крупногабаритной автомобильной техники.

Дополнительные комплектующие

Кроме самого генератора, который является основой для создания ветряка, еще необходимо иметь несколько деталей для комплектации:

• автомобильный аккумулятор;
• винт, который может быть двух- или трехлопастным;
• электрический кабель;
• элементы опоры;
• крепеж;
• мачта.

Стоит обратить внимание на тот момент, что винт, который имеет три или две лопасти, по праву считается оптимальным вариантом для самодельной конструкции обычного классического ветрогенератора. Естественно, что бытовая конструкция ветрогенератора совсем не похожа на инженерную модель. В связи с этим, в основном для домашних конструкций ветрогенератора подбирают уже готовые винты.

Таким образом, можно взять за основу обычную крыльчатку от внешнего блока кондиционера либо от вентилятора автомобиля. Но, если человек ставит перед собой цель и у него есть желание создать инженерную модель, и следовать всем основным особенностям конструирования генераторов, то тогда придется самому соорудить и пропеллер ветрогенератора полностью.

Перед тем, как принять решение и собственноручно собрать, а затем установить ветрогенератор из автомобильного генератора, необходимо первоначально оценить существующие климатические условия участка, где будет произведен монтаж данной установки, и просчитать окупаемость этого проекта.

Рассмотрим основные моменты, которые необходимо учитывать при сборке ветрогенератора собственноручно.

Технологический процесс сборки ветрогенератора

Лучше всего для конструирования домашней модели ветрогенератора подойдет на модель АТ-700, которую можно взять у трактора серии ДТ.

Единственное, необходимо помнить, что этот тракторный генератор может вращаться до 600 оборотов за минуту. Для самодельной конструкции домашнего ветрогенератора эта мощность слишком большая.

Пример сборки генератора К 701

[Best_Wordpress_Gallery gal_title=»Ветрогенератор 2″]

Существует два выхода из данной ситуации:

1. Можно использовать какой-либо редуктор-мультипликатор, который может дать необходимое передаточное отношение.
2. Произвести перемотку имеющейся обмотки статора АТ-700 именно под малые обороты.
   Можно сказать, что эти варианты помогут реально модернизировать прибор. Но, учитывая отзывы людей, которые уже имеют опыт в конструировании ветрогенератора, второй вариант является более приемлемым, если еще учитывать непосредственно вес генератора АТ-700, который равен 6 кг.
   Если в процессе сборки домашнего ветрогенератора дополнить его редуктором, то вес возрастет практически в два раза. Этот момент является важным параметром для того, чтобы сконструировать ветряк. Поэтому в основном вес стремятся уменьшить.

Если использовать в процессе конструирования ветрогенератора генератор К 701, то понадобится провести определенную модернизацию:

1. Первый этап – это винт будущего ветрогенератора

Наиболее подходящим материалом для того, чтобы изготовить лопасти винта, является алюминиевая труба, используемая для полива, диаметр которой равен 200 мм, а длина находится в пределах от 0,7 м до 1 м. В самом начале ее необходимо разделить по всей длине на четыре части. После этого из отрезанных частей можно приступать к вырезанию лопастей необходимой формы. Этот процесс не потребует сильных трудовых затрат, так как алюминий является таким материалом, который хорошо поддается обработке. Самое важное в этом процессе – это правильные параметры и нарисованный образец будущих лопастей.

После того, как лопасти винта будут вырезаны, их следует соединить. А затем одеть на вал генератора. Этот этап является более сложный. Он требует особой внимательности. Это очень важно, особенно при сборке винта, состоящего из трех лопастей.

Варианты изготовления дисков винта

Существует большое количество вариантов, с помощью которых можно изготовить диск винта. Одним из таких является изготовление диска с использованием пластин из алюминия. Для этого нужно правильно рассчитать диаметр диска винта. При этом нужно учитывать метровую длину лопастей. Если размах крыла будет достигать 2 м, то расчетный диаметр диска может быть равен около 200 мм. После этого можно приступать к вырезанию нужного количества круглых пластин. Зачастую их число варьируется от 6 до 7 шт. Полученные пластины следует наложить друг на друга, выровнять по краю, а затем скрепить с помощью высококачественного эпоксидного клея. Но также можно применять и другие способы крепежа.

После того, как диск скреплен, в его центральной точке следует сделать отверстие. Это нужно для того, чтобы можно было прикрепить к валу генератора. После того, как диск полностью готов, его размещают под крепление лопастей с помощью болтов. Их также делают из алюминия с определенной толщиной. Ее должно хватить, чтобы компенсировать в дальнейшем передаваемые усилия.
На завершающем этапе необходимо просто прикрепить заготовленные лопасти к готовому диску в местах соединения. Затем выровнять их обязательно на ровной поверхности и уже произвести крепеж с помощью болтов.

2. Второй этап – это изготовление мачты

Тракторный генератор АТ-700, который оснастили самостоятельно сделанным винтом, уже является реальным ветрогенератором. Чтобы в процессе работы получить максимальный эффект от собранной конструкции, лучше ее поднять на пять, а лучше семь метров. Еще необходимо, чтобы конструкция могла перемещаться на 360 градусов. В связи с этим, ветрогенератор нужно установить на мачту, которая легко изготавливается из металлической трубы.

Мачта высотой примерно семь метров имеет вверху ветрогенератор. В процессе эксплуатации она будет подвергаться большим нагрузкам. В связи с этим, диаметр трубы должен быть большим, как минимум 50 мм по размеру снаружи.

Закрепление мачты происходит с помощью тросовых растяжек в количестве 4 штук, которые растягиваются в противовес по отношению друг к другу.

Затем под имеющийся верхний обрез трубы самой мачты во внутрь помещается пара нужных подшипников. Это своего образа является опорным крутящим блоком. Куда в дальнейшем прикрепится флюгер с генератором и винтом. На заключительном этапе нужно изготовить непосредственно флюгер, а затем установить на него все нужное оборудование.

3. Третий этап – изготовление алюминиевого флюгера

Такую конструкцию опытные мастера советуют изготавливать из не тяжелого и прочного материала. С одной стороны флюгера имеется место под автогенератор и винт, а с другой стороны – под «хвостовик».

С целью крепления самого генератора непосредственно к трубе лучше использовать хомуты, которые сделаны из нержавеющей металлической ленты.

Хвост флюгера можно сконструировать из листа, который является алюминиевым. Прикрепить этот элемент к трубе можно с помощью уголков. Еще нужно прикрепить металлический нержавеющий штырь. Этот элемент имеет вид болта, длина которого примерно составляет 300 мм, а диаметр – 30 мм. Он проходит сквозь трубу. Его обычно крепят снизу при помощи гайки, а сверху нее закрепляется контргайка.

4. Четвертый этап – монтаж и подключение ветрогенератор из автомобильного генератора

Монтаж самодельного генератора следует производить только тогда, когда на улице безветренная погода.

Производится крепление тракторного генератора на основание флюгера. Крепление происходит с помощью хомутов. Затем мачту приподнимают примерно на 2 м над уровнем земли и монтируют флюгер при помощи опорного болта на подшипники.

При этом необходимо брать качественный кабель типа КВВГ который имеет хорошую механическую защиту, смотрите тут https://ros-elektro.ru/catalog/kabel_provod/kvvg_kvvge/ . Кабель от генератора пропускаем через тело болта, а потом по внутренней части трубы до самой нижней точки выхода. Также следует установить ограничитель, который даст возможность вращаться флюгеру на 360 градусов.

После всех этих действий необходимо поднять мачту и укрепить ее при помощи тросовых растяжек. Затем следует подключить кабель к приемному устройству.

Ветрогенератор своими руками: вопросы и решения

Выполнив все эти шаги, сбор конструкции ветрогенератора из генератора считается завершенным. Но еще существуют некоторые детали самого процесса, которые дадут о себе знать в процессе применения сконструированного устройства. Эти процессы непосредственно связаны с автоматикой, которая регулирует накопление и распределение энергии. К автоматическим устройствам относятся контролер заряда, инвертор тока и другие, которые являются неотъемлемыми частями всех ветрогенераторов.
Рассмотрим сооружение ветрогенератора на 24 В на основе автогенератора. Такая конструкция стабильно работает при силе ветра 5 м/с. При порывах ветра 15 м/с установка может давать от 8 до 11 А. Когда на улице дует сильный ветер, то коэффициент полезного действия конечно увеличивается. При этом мощность достигает не больше 300 Вт.

Собранная такая конструкция развивает 24 В. Ее спокойно можно применять с целью зарядки мобильных аккумуляторов, а также для поставки электроэнергии в линии, где проходит освещение.
Основные ошибки процесса сборки самодельного ветрогенератора.

Дело в том, что сборка ветрогенератора дома собственноручно будет иметь ошибки. Даже в промышленных конструкциях также они имеются. Но ошибки наоборот отлично помогают совершенствоваться, о чем свидетельствуют работающие бытовые самодельные конструкции.
Одной из часто допускающихся ошибок при конструировании ветрогенераторов для использования в быту, является отсутствие модуля торможения. Дело в том, что эта ошибка появляется в связи с тем, что в автомобильных генераторах просто нет в наличии этой детали. Поэтому обязательно конструкцию генератора следует доработать.

Но есть такие конструкторы, которые не желают этого делать . И просто не устанавливают данную деталь, рассчитывая на то, что и так все получится. Но по итогу все происходит совершенно наоборот. При сильном ветре происходит раскручивание винта до высоких скоростей. В результате подшипники не справляются, что приводит к блокировке ротора.

Ветрогенератор своими руками: некоторые ошибки

Еще одной распространенной ошибкой является отсутствие ограничителя поворота флюгера. Его зачастую просто забывают установить. А когда вспоминают, то уже поздно, конструкция выходит из строя. Минимальные повреждения – это перекручивание или обрыв электрического кабеля. Максимальные повреждения – поломка и разлом конструкции полностью.

Еще одной ошибкой, которую допускают в процессе сборки ветрогенератора, является неправильно проведенный расчет точки центра тяжести на основании флюгера. При такой ошибке в самом начале ветряк еще будет нормально работать. Но по истечении определенного времени появится перекос на узле подшипников, ограничится при этом свобода вращения, конструкция потеряет свою эффективность по отдаче энергии.

Нельзя полученной энергией от бытового генератора заряжать аккумуляторную батарею. Так как в скором времени аккумулятор перестанет держать заряд, появятся пробои в банках. Эта самая простая, но распространенная ошибка.

Заключение

Стоит отметить, что обычный шуруповерт может легко стать ветряком. Главное, нужно знать основные этапы и особенности создания конструкции ветрогенератора. В последнее время все больше набирает популярность такой бытовой ветрогенератор из автомобильного генератора. По большей части такой конструкцией интересуются владельцы загородных домов.

Если приступить к совмещению одновременно нескольких видов энергии – солнца, ветра, а также атомных станций, то в результате это даст хороший эффект. При этом риск лишиться электричества практически сводится к минимуму.

Такое вот, казалось бы, на первый взгляд непростое в сборке устройство. Однако, может значительно улучшить условия проживания людей в загородных домах и дачных постройках. Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора обеспечит необходимым количеством электроэнергии. Этой энергии достаточно, чтобы удовлетворить все бытовые нужды. При этом совершенно не нужно будет беспокоиться, что можно остаться без электрической энергии.

Ветрогенератор своими руками: Видео по сборке ветрогенератора из автомобильного генератора.

Источник