Установка мачты и монтаж ветрогенератора
Наконец была установлена мачта высотой 14,5м. Поднимали в шестером с помощью расстяжек, так-же в помощь пошла стремянка, которую подтставляли под мачту во время подъема. Мачта сварена из трубы, а чтобы по ней залазить были приварены штырьки. Так-же на верху предусмотренна небольшая площадка чтобы можно было относительно удобно стоять и обслуживать ветрогенератор.
Ветрогенератор монтировали по частям, подовая детали по наклонному тросу , который был перекинут через блочки, закрепленные на мачте и внизу. Сначало было страшновато так-как мачта покачивалась и казалось очень высоко, но когда дело дошло до монтажа хвоста страх улитучился и на плащадке стояли уже как на земле, а помошник бегал по мачте вниз и вверх как по стремянке не смотря на высоту более 10-ти метров.
Ветрогенератор наконец поднят на ветер и пришло время подключать приборы АКБ и смотреть что дает ветрогенератор и как вообще работает. Первым делом для проверки подсоеденили к ветряку автомобильный аккумулятор и стали смотреть за процессом зарядки. Когда напряжение поднималось до 15-ти вольт было решино срочно побыстрому споять балластный регулятор, а то как-то аккумулятор портить не охота перезарядом.
Потом решили проверить свою электронику и подсоеденили инвертор, с помощью которого запитали телевизор, а к нему камеру подключили, которая снаружи снимает ветрогенератор. Получился так-сказать пункт наблюдения за ветрогенератором не выходя из дома, и все приборы перед глазами.
Эти все дни после подъема ветрогенератора так и небыло настоящего ветра, лишь изредка в пиках пару секунд анемометр показывал 7-8м/с, при этом ток зарядки был более 10 Ампер. Было замечено что хвост ветрогенератора даже не пытается складываться. Хвост было решино облегчить и немного переделать. После переделки хваст уже начинал складываться при ветре начиная с 6-тим/с. Это слишком рано и было решино подтянуть пружину придерживающую хвост.
Наконец подул ветерок по сильнее, теперь все измерительные приборы ожили и чато паказывали силу ветра 10-12м/с, ток зарядки переваливал отметку в 20Ампер. Временами ветрогенератор очень сильно раскручивался, мачта начинала изгибаться и ходить ходуном. При этом хвост только делал попытки складыааться. Было решино экстренно остановить винт, но короткое замыкание генератора не остонавливало винт, и он на порывах снова набирал обороты.
Пришлось залезать на мачту и пытаться затормозить винт вручную, но руками не удовалось этого сделать. В итоге с опаской смотря на взлетающий винт ветрогенератора переждали сильный ветер, и когда наступило затишье после осмотра ветрогенератора обнаружилрсь что крепления лопастей погнулись и по этому наступил дисбаланс и раскачивание мачты.
Ниже фото того что натворил ветер с винтом. На первом фото ступица в первоначальном виде, а далее уже после сильного ветра. Как козалось крепление лопастей было сделано с запасом прочности, но это оказалось совсем не так. Выяснились некоторые ошибки в конструкции. Оказывается нельзя было отклонять лопасти вперед относительно плоскости вращения винта, а они были специально вынесены вперед на 7 градусов чтобы при прогибании винта под ветровой нагрузкой лопасти не побились о мачту. При вращении, особенно на больших скоростях возникают большие центробежные силы, которые пытается выпрямить винт в плоскость вращения, плюс давление ветра, вот и результат, прогнутые креплания лопастей.
Аказывается эти силы намного сильнее чем ожидалось, а ведь винт , точнее лопасти проверялись на изгиб с помощью пружинных весов, и изгиб составил 20см при усилии 20 кг, и усилие прилагалось не на кончике лопасти а на радиусе 75 см. На фото ниже крепление лопастей в первоначальном виде, а фото сверху на мачте показывает как прогнулись крепления лопастей. И третье фото проверки усилия на изгиб лопастей.
С учетом всех этих последствий винт был снят подвергся анализу и чтобы подрбное предотвратить его пришлось немного переделать и усилить. Продолжение на следующей странице.
Страница 1 — Ветрогенератор из асинхронного двигателя начало
Страница 2 — Испытательный стенд, пареметры генератора.
Страница 3 — Изготовление лопастей и балансировка винта.
вы на четвертой странице
Страница 5 — Доводка ветрогенератора, электроника, акб.
Источник
Мачта для ветрогенератора
Дата публикации: 4 декабря 2013
Ветрогенератор любит высоту. Поэтому в общей системе установки мачта для ветрогенератора занимает значительное место. При этом надо знать основные правила выбора опоры для ветряка. Сразу скажем самое важное условие: нижний край окружности крутящихся лопастей обязан находиться метров на 10 выше крыш домов, верхушек деревьев – вообще любых препятствий на расстоянии от них не менее 150 метров. Именно на такой высоте действует преобладающая сила ветра в любой местности.
Оптимальную высоту выбираем следующим образом. Допустим, ваш ветряк диаметром 6 метров (размах лопастей). Поблизости располагаются 12-метровые деревья. Вопрос: какой высоты должна быть опора, чтобы ветроустановка давала расчётную мощность? Поскольку мы уже знаем, что нижний край лопасти должен быть, как минимум, на 10 метров выше препятствий, в данном случае деревьев. Сама лопасть – 3 метра, да плюс 10 метров требуемое расстояние над препятствием, плюс 12-метровые деревья. Значит, минимальный рост устанавливаемой опоры должен быть 25 метров. Выше – лучше.
Короче говоря, о низких ветряных электрических установках мечтать не приходится. Хотя они были бы удобны для обслуживания. Но основной ветер гуляет в 25 метрах от поверхности и выше. Разместить ветрогенератор ниже и надеяться получить электроэнергию равносильно тому, что ловить сачком птичку высоко в небе, стоя на табуретке.
Какую мачту выбираем?
На сегодняшний день специалисты определили четыре самых ходовых вида опор для бытовых ветрогенераторов:
- Растяжная мачта
- Коническая
- Гидравлическая
- Сварная.
Первый вид делается из труб небольшого диаметра. Она не требует мощного фундамента благодаря трём стальным тросам – растяжкам. Устанавливается для ветрогенераторов малой мощности и имеет максимальную высоту до 20 метров.
Её плюсы: простейшая установка и небольшие финансовые затраты. Минусы: на такую мачту подниматься нельзя, что затрудняет осмотр и ремонт ветрогенератора. И второй недостаток – растяжные тросики занимают немалую площадь. Если места много, то советуем ставить мачту с растяжками — она дешевле на пять порядков всех остальных.
В следующем видео — пример такой мачты:
Второй вид – коническая мачта. Делается она тоже из труб, но большого диаметра и пригодна для ветрогенераторов мощностью до 5 квт. Она достигает 36 метров. Плюсы: малая вибрация и надёжность в эксплуатации при любых ветрах. Минусы – более высокая стоимость, чем у растяжной.
Третий вид – гидравлическая мачта. Поднимается высоко и опускается с помощью гидросистемы. Поэтому для обслуживания ветряка не нужен кран, её можно опустить для осмотра и ремонта. Единственный недостаток – уж больно дорогая.
И четвёртый вид – сварной вариант, или мачта-ферма. Её делают из отдельных деталей и монтируют по частям. Надёжна в работе, низкая себестоимость, но подводит внешний вид и ветер гудит в сварных деталях – большая парусность. Зато дёшево и сердито.
Основание опоры
Прежде всего, выбираем место под фундамент. Учитываем преобладающее направление ветров, чтобы перед установкой не было никаких препятствий для воздушного потока. Площадь около 4 кв. м. Примечание: чем выше расположение ветряка, тем мощнее должен быть фундамент.
Готовим котлован глубиной не менее 70 см. На дно укладываем слой щебня до 20 см, трамбуем, затем слой песка такой же толщины. Хорошо уплотняем, трамбуем. Затем помещаем на дно основу опоры с таким расчётом, чтобы она выходила над поверхностью почвы на 15 см. И заливаем бетон марки М400 толщиной до 40 см.
Ждём застывания полсуток. Заливаем остальную часть траншеи. Месяц — пауза для отстоя бетона. Теперь всё. Фундамент готов для монтажа установки.
В следующем видео показано, как изготовить мачту для ветрогенератора:
Источник
Описание мачт и их особенности
Содержание раздела:
1. Мачты с растяжками
Модель
300L
500
1
500, 1, 2
3
5
10
15
30
50
Толщина металла (мм)
Сравнительные характеристики мачт с растяжками * Установка EuroWind 20 не имеет мачты с растяжками
Размещение фундамента мачты и растяжек:
Модель
Радиус площадки (м)
Размер фундамента мачты (м)
Размер фундамента опор растяжек (м)
300L
500
1
2
3
5
10
15
30
50
Размер фундамента мачты и опор, расстояние до опор * Установка EuroWind 20 не имеет мачты с растяжками
Размещение мачты и растяжек относительно друг друга
Размещение анкеров в фундаменте основы мачты и в фундаменте опоры растяжки
(A – высота фундамента основы мачты, B — ширина фундамента основы мачты, C – высота анкерного болта, b – подошва мачты, X – высота фундамента опоры, Y — ширина фундамента опоры, C — анкер)
Внимание! Кольцо анкера должно быть направлено по направлению к основе мачты под углом 35-55°.
Сборка мачты с растяжками и подъем с помощью лебёдки и блоков
Подъём мачты с растяжками с помощью тяговой техники
Мачту с растяжками также можно поднять с помощью подъемного крана, как обычную мачту без растяжек (коническую).
Подъем ветрогенераторов EuroWind 300, 500, 1 и 2 возможен без участия тяговой техники или подъемного крана, а также без лебёдки.
2. Конические мачты
Размеры конических мачт
Модель
Обозначение на рисунке
1
2
3
5
10
20
Данные верхнего и нижнего фланцев мачты
Чертёж верхнего и нижнего фланцев мачты
Схема фундамента конической мачты
Модель
Обозначение
1
2
3
5
10
20
Диаметр кольца (мм)
Коническая мачта без растяжек устанавливается с помощью подъёмного крана на подготовленный фундамент.
Если установка конической мачты с помощью подъемного крана невозможна, необходимо использовать гидравлическую мачту.
3. Гидравлические мачты
Если использование подъемного крана невозможно по каким-либо причинам, но требуется мачта с высокой ветровой выносливостью и малой площадью основы, необходимо использовать гидравлическую мачту.
Гидравлическая мачта без растяжек имеет подъёмный механизм, который устанавливает мачту в вертикальное положение на подготовленный фундамент в течение нескольких минут
- Гидравлические мачты присутствуют только для моделей EuroWind 500, 1, 2, 3, 5 и 10.
- Размеры гидравлических мачт и их характеристики полностью аналогичны коническим мачтам.
- Для подъема гидравлической мачты для моделей генератора EuroWind 500, 1 и 2 требуется ручной гидравлический подъемник.
- Для подъема гидравлической мачты для моделей генератора EuroWind 3, 5 и 10 требуется электрический гидравлический подъемник. Для работы электрического гидравлического подъемника требуется электроэнергия.
- При подъеме или спуске нескольких однотипных гидравлических мачт вам требуется только один гидравлический подъемник (ручной или электрический). Вы можете обслуживать несколько мачт одним подъемником – он легко устанавливается и снимается.
- Гидравлическую мачту в случае надобности в течение нескольких минут может поднять или опустить всего один человек. Для этого не нужен подъемный кран или бригада рабочих.
Если вы производите монтаж гидравлической мачты для ветрогенераторов EuroWind 3, 5 или 10 в удалённом районе без доступа к электроэнергии, вам может понадобиться бензиновый генератор для работы электрического гидравлического подъемника.
Бензиновый генератор для электрического подъемника
Характеристики бензинового генератора следующие:
- Мощность: 6000 Ватт
- Напряжение: 380 Вольт
- Частота: 50 Гц
- Фазы: три
- Стартер: ручной
- Топливо: бензин
Также при установке гидравлических мачт для ветрогенераторов EuroWind 3, 5 или 10 без помощи подъемного крана вам могут понадобиться дополнительные аксессуары для монтажа. Дополнительный набор аксессуаров для автономного монтажа мачт включает в себя: ручной блок для приподнятия мачты и генератора, трипод для установки ручного блока, стенд для поддержки собранной мачты.
Набор этих аксессуаров можно также использовать при монтаже мачт с растяжками, если подъемный кран вам недоступен.
4. Мачты с растяжками
Для моделей ветрогенераторов EuroWind 500, 1 и 2 возможно использовать более высокие сборные мачты – ажурные мачты-фермы.
Данная мачта имеет пять опор и высоту 17 метров. Таким образом, вы получаете большую высоту и малую занимаемую площадь. С такой мачтой вы можете поднять ваш генератор над ближайшими препятствиями – деревьями, соседними зданиями небольшими возвышенностями.
Прямо на конструкции сборной мачты можно отлично установить несколько солнечных батарей. Это особенно удобно, если у вашего объекта нет возможности установить солнечные батареи на других возвышенностях – крыша здания не подходит, деревья создают тень для фотомодулей и т.п.
Сборная мачта-ферма на трех опорах
Источник