Перемотка генератора для ветряка

Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора

Фото моего четвёртого самодельного ветрогенератора, подробнее про него здесь — ветрогенератор своими руками

Ниже я опишу простой пример изготовления маломощного (100-300 Ватт) ветрогенератора из автомобильного генератора, который изготавливал я. ветрогенератор своими руками это вроде-бы легко, но когда начинаешь делать возникает много вопросов, и если на них не найти ответ и делать как получится, то ничего путного н выйдет.

Автомобильный генератор легко поддаётся переделке под низко-оборотный генератор для ветряка, без всяких мультипликаторов и других сложностей. Переделка заключается в перемотке статора, и переделке ротора на неодимовые магниты, делов на пару дней и генератор готов.

Для начала работы понадобится любой авто-генератор, не важно сколько зубов на статоре и от какого автомобиля генератор, можно б/у или сгоревший. Так же понадобятся неодимовые магниты, которые можно поискать в местных магазинах радиодеталей, или заказать в интернете.

Магнитов нужно набрать на 12 или 24 магнитных полюса, в зависимости от того на сколько «зубов» статор. Можно использовать или целые магниты подходящих размеров, например 25*10*6 мм, или брать более мелкие и составлять полюса чтобы заполнить всю свободную площадь на роторе. Чем больше площадь и толщина магнитов, тем мощнее в итоге получится генератор.

Но всему есть придел, и при использовании слишком толстых и мощных магнитов будет большое залипание ротора к зубам статора. А лишнее магнитное поле выйдет за пределы статора и он станет магнитится снаружи, и это магнитное поле не будет участвовать в выработке электро-энергии. В большинстве случаев хватает даже тонких магнитов 20*10*2 мм. Подробнее смотрите как делать и расчёты генераторов в разделах сайта.

Ещё понадобится медный эмаль-провод. Если вы будете использовать магниты с силой притяжения не более 4 кг, то мотать лучше проводом 0,6мм, ну а если магниты по сильнее, то можно толщиной 0,8-1 мм мотать. Чем толще провод, тем в итоге меньше сопротивление обмотки генератора, а значит выше сила тока, но толстым проводом получится намотать меньше витков, от этого будет ниже напряжение. По-этому нужно выбирать что-то среднее, чтобы и зарядка аккумулятора начиналась уже при 200-300 об/м, и мощность генератора была высокой.

К примеру генератор можно намотать проводом 0,3 мм, тогда зарядка начнётся практически сразу как только генератор начнёт вращаться, но сила тока будет очень маленькой, а если вообще не перематывать генератор , то сила тока будет большая, но напряжения не хватит для зарядки аккумулятора, так-как ветер не сможет раскрутить винт ветрогенератора до 2000-3000 об/м. Если будете мотать проводом 0,6-0,8 мм не ошибётесь, это оптимально с магнитами 25*10*6 мм / 30*10*5 мм / 30*10*4 мм и пр. При намотке в пазы нужно вкладывать витков как можно больше, чтобы не было промежутков, так войдёт больше витков, и значит напряжение будет выше. Подробнее про расчёт генератора можно прочитать здесь — Расчёт напряжения и мощности генератора

Когда магниты и провод есть можно брать ротор и идти к токарю, чтобы он проточил ротор под магниты. Ротор нужно проточить на толщину магнитов и гильзы. Гильза нужна для замыкания магнитного поля магнитов, это увеличивает мощность и эффективность использования магнитов. Толщина гильзы обычно равна толщине магнитов. Ротор просачивается, и одевается гильза, она или приваривается или заливается эпоксидной смолой.

Кстати готовьтесь к тому что токаря не любят точить роторы авто-генераторов, так-как «крабы» стучат при обработке, а это негативно сказывается на станке. Если токарь не хочет точить «крабы» ротора, то то попросите его выточить новый ротор из цельной болванки, сразу диаметром под магниты. Когда будете точить ротор, то рассчитывайте зазор между магнитами и статором и делайте его 1 мм, например статор авто-генератора от классики внутренним диаметром 89 мм, если магниты толщиной 5 мм, то скидываем 10 мм и 2 мм на зазор, и того в общем диаметр ротора должен быть меньше внутреннего диаметра статора на 12 мм.

В случае с авто-генератором магниты нужно клеить без всякого скоса, которым снижают залипание чтобы ротор страгивался при меньшем усилии. Скос приемлем для асинхронных двигателей так-как там длинный ротор, но у авто-генератора короткий ротор и чтобы добиться ощутимого снижения залипания нужно делать скос на ширину зуб+паз. На таком скосе потеряется 30-40% мощности из-за не эффективного расположения магнитов под скосом.

Магниты на ротор обычно клеят супер-клеем, а потом обматывают скотчем и заливают эпоксидной смолой, я вообще их не приклеиваю, а просто размещаю на роторе через бумажные прокладки между магнитами чтобы они не сдвигались, а потом обматываю скотчем и заливаю эпоксидной смолой.

Как перемотать статор генератора

Новая обмотка мотается не на три зуба, а каждая катушка зуб, и катушек получится не 18 шт., а 36 шт. если статор на 36 зубов. Можно делать всыпную обмотку, то-есть сначала на самодельном станочке намотать все катушки, а потом заправлять их в пазы. Но я мотаю прямо на зубы, предварительно вставляю изоляцию из плотного картона и мотаю прямо на зуб виток витку. Так получается ровнее и плотнее, правда времени надо много на этот кропотливый процесс, но так и меньше меди уходит и сопротивление генератора меньше из-за небольших лобовых частей катушек. Количество витков чем больше влезет тем лучше, чем больше меди, тем эффективнее генератор в общем.

Катушки мотаются по трехфазной схеме, все в одном направлении. Для примера если генератор на18 зубов, первая фаза 1,4,7,10,13,16 зуб, вторая 2,5,8,11,14,17 зуб третья 3,6,9,12,15,18 зуб. После намотки статор обычно пропитывают лаком, а я просто обмазываю эпоксидной смолой. Начала и концы фаз лучше вывести наружу генератора, должно быть шесть проводов, а далее уже соединять звездой или треугольником. Подробнее можно посмотреть здесь о схемах соединения Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора

Соединение обмоток трёх-фазного генератора

Звездой соединяется так: все начала или концы вместе, а оставшиеся три вывода на диодный мост. Звезда дает большее напряжение на тех-же оборотах в сравнении с треугольником, по-этому зарядка начинается раньше, а треугольник дает больший ток, но начало зарядки на более высоких оборотах. Разница между звездой и треугольником по току и напряжению примерно в 1.7 раза.

Треугольником соединяется так: конец первой фазы с началом второй, а конец второй с началом третьей, а конец третьей с началом первой, эти три точки на диодный мост Ларионова, это штатный мост авто-генератора.

Когда с генератором будет окончено, то-есть он работает и генерирует электроэнергию, кстати его покрутить желательно и измерить все данные. У вас должно получится при 300об/м порядка 20-30 вольт в холостую и 2-4 Ампер на АКБ. Если так, то с генератором всё в порядке. Померяйте момент страгивания ротора, если он около 0,2-0.4 Нм то всё хорошо, а если больше, то могут возникнуть проблемы со стартом винта на слабом ветре. Как сделать раму с хвостом и поворотную ось вы наверно и сами додумаете. А вот винт это дело сложное, и о нём немного по подробнее.

Изготовление лопастей ветрогенератора

Самодельные винты для ветрогенераторов небольшой мощности обычно делают из ПВХ труб 110, 160 мм. Я кстати делал ещё и из обычной оцинкованной жести диаметром до 1,2 м, но лучше трубы по прочности и простоте изготовления вроде ничего нет. Хотя можно изготовить деревянные лопасти, или стекло-пластиковые, или купить готовые подобранные под мощность и обороты генератора.

Винты для ветрогенераторов обычно рассчитывают так чтобы получить максимум мощности на определенных ветрах. От формы и геометрии лопасти сильно зависит так называемый КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра). Но в расчёты вдаваться не будем, так-как есть уже готовый рассчитанный винт из ПВХ трубы диаметром1,5 м. На фото данные для изготовления лопастей.

Координаты для вырезания лопасти из трубы

Кстати его можно вырезать и из110-й трубы, просто в полтора раза уменьшить размеры, и винт будет прекрасно работать. Но 110-я труба имеет толщину стенки всего 3.2 мм, и на сильном ветру будет проявляться так называемый флаттер — рычание винта на больших оборотах из за прогиба лопастей, поэтому лучше делать из160-й трубы с толщиной стенки 4,9мм, с ней эффект флаттера не наблюдается.

Ниже новые фотографии моего генератора, от скуки решил поэкспериментировать с магнитами ротора, и заодно сделать фотографии ветрогенератора.

Автомобильный генератор

Автомобильный генератор

Переделка автогенератора на магниты

Самодельный ветрогенератор

Самодельный ветрогенератор

Конструкция ветряка

ветрогенератор

Далее на фото уже два моих ветряка, правда мачты и ветряки еще не покрашены.

Ветряки на даче

На этом пока заканчиваю, подробнее об этих ветряках и о других смотрите в разделах, так-же если кому нужны расчёты предлагаю далее посмотреть другие статьи.

Расчет лопастей из ПВХ труб В статье много готовых, рассчитанных винтов для выбора под ваши ветрогенераторы. А так-же таблицы расчетов. Рассчитанные винты имеют все нужные данные включая координаты лекала лопастей для вырезания из труб.

Расчет складывающегося хвоста Защита ветрогенератора от сильного ветра методом смещения ветроголовки относительно поворотной оси и складывающимя хвостом. Таблицы расчета эксель, а так же формулы и описание принципа работы данной конструкции защиты ветряка от урагана.

Расчет генератора Простой пример расчета основных параметров трехфазного генератора на постоянных магнитах. Я постарался написать как можно понятнее для начинающих процесс расчета и что к чему, от чего зависят параметры генератора.

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