Портативный Ветрогенератор своими руками
Данное весьма полезное приспособление сможет быть полезным вам в походе, на охоте или рыбалке. Оно позволяет пополнить заряд батареи на вашем мобильном телефоне телефон, плеере или фонарике. Так же данная модель ветрогенератора достаточна легка и компактна, что делает ее чрезвычайно мобильной и незаменимой в путешествиях.
Набор материалов, полезных для разработки нашего портативного ветрогенератора:
1) Шаговый двигатель( автор использовал из старого сканера)
2) Выпрямляющие диоды (понадобилось 8 диодов 1N4007 для реализации задумки)
3) Конденсатор 1000 мкФ
4) LM7805 (это стабилизатор, он же регулятор напряжения)
5) Обыкновенная труба на основе ПВХ
6) Некоторое количество пластиковых деталей (более подробное описание будет в процессе создания ветрогенератора)
7) Так же будут необходимы пластины из алюминия или другого метала (желательно полегче весом).
Собственно начнем с шагового двигателя. Автор достал такой из обычного старого сканера, который уже отслужил свое и в принципе был ему не нужен. Собственно его вы и можете лицезреть на фотографии, которая предоставлена ниже. Вот он — четырехфазный шаговый двигатель.
Кстати подобный агрегат можно получить не только из старого сканера, но так же и из дисковода магнитных дисков например. Так что, если у вас завалялся ненужный дисковод, искать сканер не обязательно.
Собственно получив необходимые компоненты из списка материалов указанного в статье, вы смело можете приступать к полномасштабной сборке выпрямителя. Как уже было сказано нам потребуется восемь диодов, то есть по две штуки на каждый шаг двигателя.
Источник
ПОХОДНАЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Автолюбители-путешественники, выезжающие на природу с прицепами-кемперами или жилыми модулями, установленными в кузов полноприводного пикапа (мы не раз рассказывали подробно о таких конструкциях, сделанных самодельщиками – см., например, «М-К» № 1-2018 и № 5-2019), очень скоро с сожалением начинают понимать, что забыть о бензиновом перегаре даже в райском уголке им вряд ли удастся. Дело в том, что мы стали настолько зависимы от электричества, что не можем обойтись без него даже в самом глухом «таежном тупике». Нам ежедневно требуется подзаряжать аккумуляторы телефонов и планшетов, фотокамер и квадрокоптеров (куда ж сегодня без них!). Нужно смотреть телевизор или портативный видеопроектор на стоянке, слушать музыкальный центр, серфить по Интернету и готовить пищу в электромультиварке или в портативной «микроволновке». А еще хранить продукты в холодильнике, пользоваться душем «не из бутылки» и электрическим чайником, – зачем отказываться от благ цивилизации? Но все они требуют источника электрической энергии.
Простейшие мобильные варианты обеспечения электричеством в походных условиях: использование автономного бензогенератора или преобразователя 12/220 В (они бывают самой разной мощности), подключенного к АКБ автомобиля. Но и тот, и другой требуют дополнительного топлива, что в режиме удаленного от сервисных инфраструктур маршрута бывает организовать крайне сложно. Нужны дополнительные канистры с бензином или ДТ, место в машине для их перевозки, да и сама возможность такой перевозки, не превращаясь в «танкер на колесах». А с инвертором всегда существует риск, забыв отключить от него потребителей, проснуться однажды поутру с «пустым» аккумулятором или сухим баком и, соответственно, обездвиженным автомобилем. Да и разве это отдых, если весь вечер на стоянке тарахтит ДВС, выделяя отработавшие газы и шумовые децибелы, – о каком единении с природой может идти речь в таких условиях! Не случайно поэтому большинство современных путешественников смотрит в сторону альтернативной энергетики. Использования, например, солнечной энергии. Солнце освещает, согревает нас и дает нам электричество. Практически без затрат с нашей стороны (если не считать первоначальные вложения в дополнительное оборудование), без шума и вредных выбросов, – это очень удобно! Однако стоит светилу скрыться за горизонтом, как сразу приходится переключаться на резервы, запасенные ранее. А если непогода, весь день тучи, например? Или, того хуже, дождь идет целую неделю и «подпитаться от космоса» не удается? Ведь, согласитесь, это вполне обычная ситуация в путешествии. А как быть зимой, когда световой день исчисляется в лучшем случае несколькими часами? В сумерках же все эти солнечные панели становятся похожими на «чемодан без ручки», который и нести неудобно, и выбросить жалко…
Впрочем, есть еще одна стихия. Ее давным-давно приручили мореплаватели и воздухоплаватели, а сегодня она во многих регионах земного шара вполне реально и с большой пользой эксплуатируется в промышленных масштабах. Это ветер. Тот самый, о котором еще Пушкин писал: «Ветер, ветер! Ты могуч…».
Возможно, именно эти строки и сподвигли читателя нашего журнала Владимира Куклина к созданию походной портативной ветровой электростанции. Часто путешествуя с семьей на автомобиле по побережью Азовского моря, он неоднократно оказывался перед выбором: либо комфортный отдых, либо строжайшая экономия топлива и электроэнергии на борту автомобиля, чтобы уехать с места ночевки, не прибегая к помощи спасателей. С изготовлением же ветряка все эти страхи остались в прошлом, а в лагере появилось освещение, телевизор, холодильник и все остальные «33 удовольствия». А случись что в дальней дороге со штатным аккумулятором машины – всегда есть резервная возможность зарядить его энергией ветра. Кстати, не окажется лишней такая установка в качестве аварийной и на дачном участке в местах, где бывают перебои в работе электросети.
Походная ветроэлектростанция: 1 – рама; 2 – генератор; 3 – пластина; 4 – вал; 5 – спица; 6 – лопасть; 7 – стабилизатор; 8 – мачта; 9 – растяжки; 10,11 – звездочки цепной передачи
В качестве генератора ветроэлектростанции используется электродвигатель постоянного тока (U = 48 В, I = 15 А, п = 1200 об/мин). Ротор вращается с частотой менее 500 об/мин, причем по мере усиления ветра частота его вращения не возрастает, а увеличивается лишь ток заряда.
Привод генератора – с применением цепной передачи. Для этого на валу генератора устанавливлена звездочка Z = 10, а на валу ветряка звездочка Z = 48. Вместе с подшипниковым узлом каретки и частью рамы эти детали были приобретены в магазине мотовелотоваров. Чтобы превратить велораму в основание электростанции, ее пришлось распилить, придать нужную форму, а потом стыки заварить. Генератор крепится к раме болтами М8.
А вот велосипедную цепь для привода генератора лучше не использовать, а взять роликовую цепь с шагом 12,7 мм от скутера или другой легкой мототехники: ее прочность и надежность гораздо выше. Перед установкой цепь рекомендуется в течение нескольких минут проварить в моторном масле, а затем, дав маслу стечь, насухо вытереть ветошью.
Для каретки необходим новый, более длинный вал, который можно выточить на токарном станке. При сборке кареточного узла нужно заложить в подшипники консистентную смазку типа «Литол» или ЦИАТИМ. Затем на вал навинчивается до упора гайка М16, надевается фланец и зажимается другой гайкой. К фланцу восемью болтами М6 крепится диск таким образом, чтобы выступ фланца диаметром 40 мм вошел в отверстие диска.
Фланец изготавливается следующим образом. На токарном станке из стали вытачивается диск. Затем от торцевого ключа «на 24» со стороны держателя по высоте до 20 мм отрезается головка. Обе эти детали совмещаются друг с другом соосно и привариваются. Если ветродвигатель планируется двухлопастным, то диск и фланец можно заменить стальной пластиной.
Лопасти ветродвигателя можно сделать из листового дюралюминия толщиной 2 мм. После обрезки по контуру лопасти профилируются: им придается форма цилиндрического сегмента радиусом около 400 мм. Обратите внимание, что линия центров радиусов не совпадает с продольной осью лопасти, а проходит так, как показано на чертеже. Чтобы придать лопасти необходимую кривизну, нужно положить ее на стальную трубу диаметром около 800 мм, совместив штриховую линию (см. чертеж) с продольной осью трубы, и обогнуть заготовку по трубе.
Готовая лопасть крепится шестью шурупами к деревянной спице из струганого бруска размером 36x55x500 мм. Каждая спица, в свою очередь, двумя болтами М8 монтируется на диске или пластине.
Рама ветрогенератора 
Принципиальная схема пульта контроля зарядки аккумулятора 
Фланец: 1 – диск; 2 – стакан (головка торцевого ключа «на 24») 
Стабилизатор: 1 – киль (пластина дюралюминиевая толщиной 1-1,5 мм); 2 – балка (дюралюминиевый уголок 25×25 мм, длина 1500 мм, 2 шт.)
Если преобладающая скорость ветра в местности, где вы планируете пользоваться ветровой станцией, составляет не более 5-8 м/с, то имеет смысл установить на ней шестилопастное ветроколесо. При более сильных ветрах достаточно двух лопастей. Впрочем, даже при небольшом равномерном ветре двухлопастное колесо обеспечивает ток 4 – 6 А при напряжении 14 В.
К нижней части рамы приварен штырь – кусок трубы длиной 120 -150 мм, который с небольшим зазором входит в трубчатую мачту. Перед монтажом его необходимо смазать и надеть на него латунную шайбу, на которой весь узел будет легко вращаться в горизонтальной плоскости и при помощи съемного стабилизатора самоориентироваться против ветра.
Мачта длиной 3 – 3,5 м изготовлена из водопроводной трубы диаметром около 40 мм. К нижней части с торца приварена опора площадью 2-3 дм 2 . А к ней, в свою очередь, приварен штырь диаметром 12-15 мм и длиной 150 мм. При установке мачты штырь просто втыкается в землю. На расстоянии 1 м от верхнего конца мачты приварены четыре гайки М10 – это ушки для крепления растяжек. В качестве последних лучше всего использовать стальной трос диаметром 1,5 – 2 мм – в отличие от капроновых шнуров и веревок он не тянется. Болтами с гайками оттяжки крепятся к колышкам – стальным «уголкам» 30×30 мм.
Мачта походной ветростанции – составная, из двух частей – так ее удобнее перевозить в багажнике легкового автомобиля. В случае же стационарной установки ветряка на дачном участке ее можно изготовить и из других материалов, и более длинную. Да и смонтировать чуть по-другому, вкопав и забетонировав шпор мачты, на который будет насаживаться ее нижнее колено. Так будет надежнее, поскольку вращающийся пропеллер – это потенциальный источник опасности. Сорвавшись с места при недостаточной прочности мачты или ее установки, он способен принести много бед – не забывайте об этом!
Теперь несколько слов о пульте контроля и зарядки аккумулятора. В него входят амперметр и вольтметр постоянного тока. Они могут быть любого типа, но для мобильной версии ветряка лучше подобрать приборы небольших размеров. Амперметр на максимальный ток 20 – 30 А, вольтметр – на 15 – 30 В из расчета того, что бортовая сеть автомобиля 12 В. Развязывающий диод – любого типа на ток 20 А. В качестве реостата можно использовать проволочное сопротивление ППБ-50Г на 5 – 10 Ом мощностью 50 Вт с доработкой: с левого края нужно снять несколько витков провода, чтобы в рабочем положении цепь разрывалась. Подойдет и любой другой резистор, выдерживающий ток 20 А в течение нескольких секунд. Если аккумулятор заряжен полностью и напряжение на нем достигло 14 – 14,5 В, то «закорачиваем» генератор этим резистором на три секунды, тем самым останавливая его, ток при этом в 3 – 4 раза меньше рабочего. Затем одна из лопастей ветряка фиксируется (привязывается) к мачте. Но резко «закорачивать» генератор нельзя, так как может произойти поломка механизма. И ни в коем случае даже при среднем ветре не допускается останавливать ветроколесо вручную – это очень опасно!
Также следует иметь в виду, что уменьшать с помощью «тормозного» резистора ток заряда не стоит, так как он выйдет из строя (попросту выгорит) через несколько десятков секунд. Лучше сделать это с помощью подключения одной или нескольких ламп. Токоведующий провод – любой мягкий кабель (лучше обрезиненный) сечением 3-4 мм 2 , пропущенный внутри трубы мачты.
Источник
Самодельная походная ветроэлектростанция — конструкция и чертежи для изготовления
Авторизация на сайте
Инженер Г. Черненко разработал конструкцию походной ветроэлектростанции (ПВЭС). Он использует ее в поездках на дачу и в туристических походах для питания транзисторного приемника и освещения туристской палатки.
Вот что он пишет:
Моя ПВЭС проста в изготовлении, не требует особых материалов. Электрическим генератором служит велосипедная «динамка», вал которой вращается с помощью пропеллера. Лопасти пропеллера 17 вырезаются из фанеры толщиной 3 мм и крепятся винтами М4 к втулке 16, выстроганной из деревянного бруска.
При изготовлении втулки надо учитывать следующее: лопасти устанавливают так, чтобы пропеллер вращался по часовой стрелке. В середине втулки сделайте отверстие диаметром немного меньшим, чем диаметр шкива генератора. В этом месте втулка усиливается металлической накладкой 1, которая прибивается мелкими гвоздями. Шкив во втулку надо запрессовать. Пропеллер накручивается на вал генератора и закрепляется гайкой.
Штангу 6 я изготовил из деревянной рейки. На переднем конце ее сделал выемку и просверлил отверстие для крепления генератора. Выемку усилил металлической накладкой 15, прибив ее к штанге.
На заднем конце штанги двумя шурупами закрепил хвостовик 7, вырезанный из фанеры толщиной 3 мм.
Штангу надел на полую ось-трубку 3, для чего в штанге просверлил отверстие по диаметру трубки. Сверху и снизу прибил накладки 5 из жести. Штангу закрепил на оси с помощью кольца 4, изготовленного из отрезка резиновой трубки. Надетая на трубку, штанга должна легко поворачиваться при изменении направления ветра.
Зарядное устройство собрал на плате 9, которая помещается в коробку 13. Эту коробку сколотил из двух дощечек и трех фанерок. Фанерную крышку коробки привинтил шурупами.
Все деревянные детали ВЭС следует дважды покрасить масляной краской или нитрокраской для защиты от влаги.
Генератор ПВЭС работает на зарядку аккумуляторной батареи. Переменный ток, вырабатываемый «динамкой», выпрямляется с помощью моста из четырех диодов с током не менее 100 мА. Выпрямленный ток поступает на зарядку трех аккумуляторных элементов типа Д-0,26, которые собираются в батарею и вставляются между зажимами 13, изготовленными из латуни или жести. Параллельно выпрямителю надо подсоединить электролитический конденсатор емкостью 50-100 мкФ. Он сгладит пульсацию. Для измерения напряжения следует приобрести вольтметр на 10 В.
Время зарядки аккумуляторов зависит от величины напряжения, которое дает «динамка» или вернее — от силы ветра. Чем сильнее ветер, тем быстрее произойдет зарядка. У меня она занимает несколько часов.
Провода, идущие от генератора, я сначала подсоединил к винтам клеммника 10, выполненного из изоляционного материала, далее пропустил через трубку 3, и затем подсоединил к другому клеммнику 12 на опорной стойке 14 и лишь после этого подключил к выходным клеммам зарядного устройства 13, закрепленного на стойке.
Рис. 1 Походная ветроэлектростанция:
1, 5, 15 — накладки, 2 — генератор, 3 — трубка, 4 — резиновое кольцо, б — штанга, 7 — хвостовик, 8 — чехол, 9 — плата зарядного устройства, 10,12 — клеммники, 11 — зажим, 13 — коробка зарядного устройства, 14 — опорная стойка, 16 — втулка, 17 — лопасть пропеллера.
В рабочем положении ПВЭС опорная стойка 14 привязывается или прибивается к временному опорному шесту.
Чтобы использовать ПВЭС для освещения, я придумал специальное устройство. Оно состоит из корпуса от электрического фонарика, в который вместо батареек вставил деревянный вкладыш. Один провод идет от лампочки через отверстие в крышке корпуса, второй крепится к корпусу снаружи. Оба провода подключаются к зарядному устройству. Моя ПВЭС компактна и весит около 1,5 кг, быстро разбирается: отвинчивается пропеллер, снимается лопасть, штанга снимается с оси, отсоединяется хвостовик. После этого части ПВЭС укладываются в чехол 8 из плотной материи. В чехле есть карманы для фонарика и зарядного устройства. Желательно пришить к чехлу ремень, чтобы носить ПВЭС через плечо.
Альтернативные источники энергии — ветер и солнце являются постоянно возобновляемыми, практически вечными видами энергии.
В данной книге автор раскрывает особенности современных преобразователей энергии солнца и ветра, их выбора, строения и установки. Целая глава книги посвящена нетрадиционным радиоэлектронным конструкциям.
Издание предназначено для широкого круга читателей, стремящихся к самостоятельному техническому творчеству, интересующихся радиотехникой, нетрадиционными источниками питания, солнечными батареями и ветрогенераторами в эпоху всеобщей экономии и оптимизации издержек.
В приложениях даны справочные данные и другая полезная информация.
Источник