Проект модели ветрогенератора
Объект и предмет исследования
Объект исследования – действующая модель ветрогенератора.
Предмет исследования – эффективное функционирование ветрогенератора с целью выработки электроэнергии.
Устройство и технические характеристики модели ветрогенератора
В своей модели я расширил возможности ветрогенератора: установил подъёмное устройство (лифт) и стабилизатор.
Модель ветрогенератора состоит из основных технических частей:
Башни ветрогенератора могут быть цельными, построенными из кирпича, бетона или, как в данной модели, сборными – из отдельных конструкций.
2) Лопастной механизм
3) Электромотор (электрогенератор), приводящий механизм в действие.
4) Подъемное устройство (лифт).
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| vetrogenerator.ppt | 1.47 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Ветрогенератор Номинация: техническое творчество и изобретательство Зиннуров Тимур МБОУ СШ №9 г. Сургут, 2016-2017 уч .г.
История Ветряки придумали очень давно, 500 лет назад. Раньше ветряки применяли для того, чтобы размолоть пшеницу, перекачивать воду. Сегодня ветрогенераторы используют для того, чтобы получить электроэнергию. В будущем это направление энергетики будет развиваться ещё активнее.
Использование Ветрогенераторы используются для выработки электричества. Их конструкция простая, но для их работы требуется сила ветра. Там, где нет больших электростанций, например, далеко от городов – в поселках или на дачах, на морских берегах, где дуют сильные ветры, используют ветрогенераторы. Они являются экологически чистыми, они не загрязняют атмосферу. Когда ветра нет, можно использовать солнечные батареи. А ещё энергию можно получать из морских волн, даже из снега и льда.
И на Марсе будут ветряки Когда-нибудь люди смогут использовать ветрогенераторы не только на Земле, но и на Марсе. Известно, что первые переселенцы полетят на Марс уже через десять лет. На Марсе постоянно дуют сильные ветры. Там больше подойдут однолопастные и роторные ветрогенераторы. А вот парусные ветряки могут не подойти из-за силы марсианских ветров.
Составные части ветряка Башня Лопастной механизм Генератор Стабилизатор Подъемное устройство (лифт)
Используемые материалы Для изготовления модели ветрогенераторной установки использованы элементы от наборов конструкторов Loz и Lego .
Схема сборки Конструирование башни Конструирование лопастного механизма и генератора Конструирование стабилизатора Конструирование лифта
Конструирование башни Башня состоит из двух блоков. Это обеспечивает устойчивость башни.
Лопастной механизм Конструирование лопастного механизма. Лопасти ветрогенератора расположены под углом. Это повышает эффективность работы ветряка.
Установка генератора Генератор вмонтирован в верхнюю часть башни. Лопасти вращаются при включении электромотора.
Стабилизатор и лифт Стабилизатор – это механизм, который при сильном ветре стабилизирует действие лопастей, не позволяя им вращаться с чрезмерной скоростью. Иначе это может привести к поломке Подъемное устройство — лифт, для обслуживания ветряка в случае поломки.
Готовая модель Когда я вырасту, то стану изобретателем, буду создавать различную полезную для людей технику и технологии, а больше всего мне хочется создать машину времени и устройство по телепортации, потому что никто еще их не придумал. Тогда можно будет путешествовать во времени и в пространстве. Это интересно.
Научиться учиться Чтобы стать изобретателем, нужно многое знать и многое уметь. Это знания в области науки и техники. Для этого нужно много учиться и работать.
Источник
Проект :МИНИ ВЕТРЯНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
В данной работе представлен способ создания с помощью подручных средств экономично выгодную, действующую модель мини ВЭС (Ветряной Электростанции)
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| vyrostkova_statya.doc | 163.56 КБ |
Предварительный просмотр:
МИНИ ВЕТРЯНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
выросткова арина дмитриевна
11 «а» класс муниципальное общеобразовательное учреждение «лицей №8»г. назарово,
г. назарово. красноярского края. россия
быковская татьяна николаевна, учитель физики
муниципальное общеобразовательное учреждение «лицей №8»г. назарово. красноярского края. россия.
Аннотация. В данной работе представлен способ создания с помощью подручных средств экономично выгодную, действующую модель мини ВЭС (Ветряной Электростанции). Ключевые слова. Модель, экономически выгодно.
В наше время существует много экологических проблем, одна из них это токсичные вещества от выхлопного газа. Эта проблема влечёт за собой многие последствия. Во-первых, развитие парникового эффекта с последующим необратимым изменением климата и, во-вторых, снижение иммунитета многих людей вследствие нарушения основ генетической наследственности.
Решение проблем состоит в снижении уровня токсичности отработавших газов, особенно окиси и двуокиси углерода, притом, что объем производства различной техники нарастает. А как же направление страны на энергосбережение?
Не решается проблема по добыче природных ресурсов, запасы полезных ископаемых с большой скоростью сводятся к нулю, и их переработка, получение электроэнергии не оказывает положительно влияние на экологию, наоборот состояние экологии только ухудшается.
Самым экологическим способом выработки электроэнергии являются ВЭС (Ветряные Электростанции). Но в России они используются крайне редко. Домашней ВЭС (Ветряные Электростанции) могут использоваться в обиходе каждого человека. Широкое применение они могут иметь в сельской местности. Одной небольшой, домашней ВЭС (Ветряной Электростанции) вполне хватит для снабжения электричеством какой-нибудь стайки или сарая. Ветряная электростанция — установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую энергию. Состоит она из ветродвигателя, генератора электрического тока, автоматического устройства управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания.
Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор в свою очередь вырабатывает электрическую энергию.
С помощью подручных средств создать экономично выгодную, действующую модель мини ВЭС (Ветряной Электростанции)
- Изучить принцип работы и устройства ВЭС (Ветряной Электростанции) изучить литературу
- Проанализировать сферу применения ВЭС (Ветряной Электростанции)
- Создать чертёж модели ВЭС (Ветряной Электростанции)
- Найти необходимые детали и приборы
- Собрать действующую модель
- Прорекламировать продукт
- Создание простейшей модели ВЭС (Ветряной Электростанции), которая будет преобразовывать энергию ветра в электрический ток.
- Изучение истории появления Электромобилей и их место в нашей жизни
- Изучение принципа работы и построение ВЭС (Ветряной Электростанции)
- Необходимо использовать недорогой и общедоступный материал для изготовления простейшей модели ВЭС (Ветряной Электростанции).
- Конструкция должна быть проста в применении, изготовлении и транспортировки.
Материалы и методы исследования:
Для изготовления такой модели нам потребуется:
Деревянная подставка (120*120*2) мл;
Опора(85*15)мл 4 шт;
Площадка для мотора (40*40*5) мл;
Моторчик (30*25) мл;
Лопасти R=85,R=95 мл;
Провода ПВХ (500)мл;
Основная часть:
В современном мире мы не представляем жизнь без электроэнергии. Но цены на электроэнергию растут, запасы природных ископаемых сводятся к нулю, а также, ухудшается состояние экологии.
Во всем мире широкое распространение имеют электромобили. Не в далеком будущем они появятся у многих жителей нашей страны. Но на зарядку электромобилей уходит большое количество электроэнергии. В данном случае ВЭС (Ветряные Электростанции) будут как всегда кстати. Пока владелец электромобиля на работе электроэнергия могла бы скапливаться в аккумуляторах, таким образом, всегда будет запас электроэнергии и не будет вреда окружающей среде.
Так почему бы нам не задуматься и не перейти на использование ВЭС (Ветряных Электростанций). ВЭС (Ветряные Электростанции) не оказывают пагубное влияние на экологию, и значительно экономят природные ресурсы.
- Тщательное изучение необходимой литературы:
- Изучение устройства и принципа работы ВЭС
- Изучение сферы применения ВЭС
- Изучение истории и принципа работы Электромобилей.
- Подбор материалов.
- Для этого устройства нам потребовалось: деревянная подставка опора, площадка для мотора, моторчик, лопасти, светодиод, провода ПВХ, вольтметр, кусок метала.
- Создание модели.
Источник
Мини ветрогенератор, уменьшенная модель для опыта
Эту уменьшенную модель ветрогенератора автор строил для того, чтобы получить больше опыта и практике в создании аксиальных генераторов и понять суть его возможностей и принцип работы.
Материалы и инструменты, которые использовались автором для создания опытного образца ветрового генератора:
1) круглые неодимовые магниты 24 шт. размером 20 на 5 мм
2) трубы различных диаметров
3) сварочный аппарат
4) дисковая пила
5) бетонная свая от высоковольтной опоры длинной 3 метра
6) эпоксидная смола
7) ступица от мотоблока
8) фанера
9) электролобзик
10) провод толщиной 0.5 мм
11) дюралюминиевая труба
Рассмотрим основные этапы и сам процесс изготовления данного вида ветрового генератора.
Изначально у автора была идея переделать один из авто-генераторов так, чтобы он подходил в качестве генератора для будущего ветряка. Это довольно удобная схема, которая не требует особых трудозатрат для создания ветряка, но автор все же решил рассмотреть и другие варианты. Для того, чтобы узнать больше о различиях конструкций генераторов и ветряков автор прочитал большое количество статей и форумов посвященных альтернативной энергии и созданию ветряков. Оценив свои возможности, он решил попробовать иную схему создания ветряка отличную от первоначальной задумки.
Причиной тому послужило то, что аксиальный ветрогенератор не намного сложнее в изготовлении чем переделка автомобильного генератора, но имеет преимущество в отсутствии залипаний, которые присутствуют у генераторов с железными статорами. Таким образом автор решился на постройку опытного образца ветряка со статором на неодимовых магнитах.
Для начала автор решил собрать мачту, на которую в последующем будет помещен генератор, так как это одна из наиболее простых для сборки частей конструкций будущего ветряка. Матча делалась из труб разных диаметров, которые сваривались между собой в мачту общей высотой около 12 метров. В качестве основания мачты автор решил использовать бетонную сваю от высоковольтной опоры. Общая длинна сваи была около трех метров и автор решил закопать ее на 2 м в грунт, по его расчетам этого должно быть достаточно, чтобы обеспечить надежность конструкции.
Затем начались работы над самим генератором.
У токаря были заказаны два диска диаметром 10.5 см и толщиной 5 мм под неодимовые магниты. так же были приобретены сами магниты в количестве 24 штук размером 20 на 5 мм. Таким образом на каждом из дисков должно размещаться по 12 магнитов. магниты клеились таким образом, чтобы чередовались полюса, после чего они были залиты эпоксидной смолов для придания большей прочности.
Затем из фанеры была вырезана форма для статора, а так же намотаны 12 катушек из провода 0.5 мм. Катушки содержали по 60 витков и соединялись последовательно в одну фазу. Толщина катушек, так же как и статора составила 4 мм. После чего автор закрепил катушки на диске фанеры и приступил к заливке статора эпоксидной смолой. делалось это следующим образом: для начала на квадрат из фанеры была постелена вощеная бумага, так как к ней не пристает эпоксидная смола. Затем был уложен квадрат фанеры с вырезанным кругом под статор, а в центр круга помещен еще небольшой кружок.
Для того, чтобы усилить прочность и избежать трещин статора, автор вырезал кольцо из стеклоткани и уложи его по краю круга статора. После чего были выложены катушки и сделаны канавки для вывода проводов катушек. После чего залил все это эпоксидной смолой поместил сверху еще один круг из стеклоткани, опять залил смолой и накрыл вощеной бумагой. После чего вся конструкция была зажата сверху еще одним листом фанеры, на которую были уложены грузы.
В таком виде конструкция пролежала до полного остывания эпоксидной смолы.
Тем временем, пока статор застывал, автор решил сделать защиту от ветра для будущего генератора. Защиту от ветра автор решил делать по стандартной технике увода хвоста. Для этого было приварено крепление для хвоста, а штырь по вертикале отклонен на 20 градусов, а по горизонтали на 120 градусов относительно самого генератора. Таким образом, хвост был сделан складывающимся,а генератор смещен относительно оси. Подобная конструкция обеспечивает то, что при сильном ветре винт давит на генератор и смещает его в сторону, а хвост поднимается вверх, обеспечивая защиту конструкции от сильного ветра.
Винт для ветряка автор решил сделать двухлопастной конструкции. В качестве материалов для изготовления лопастей автор использовал дюралюминиевую трубу диаметром 220 мм, которая раньше была частью полевой поливалки. Причем диаметр самого винта получился около 1 м. Лопасти вырезались при помощи электролобзика, причем таким образом, чтобы получилась цельная конструкция из двух лопастей. После чего в их центре было просверлено отверстие для крепления к генератору. Для того, чтобы достаточно хорошо отцентровать и откалибровать винт, автор подвешивал его на нитку через центральное отверстие и добивался горизонтального положения, по необходимости стачивая лишнее.
Ниже представлены фотографии готового ветряка.
Источник