Вятърен генератор с генератор без магнитно залепване

А сега малко история и всичко по ред:

Изграждането на вятърна турбина беше моя отдавнашна мечта, но имаше много пречки. Той живееше в градски апартамент, но нямаше дача. След това преместване от един град в друг, после в трети. Живея в Светловодск през последните 18 години. Тук има всички условия - самостоятелна вила за две семейства, 5 декара зеленчукова градина и също толкова градина. На изток и юг има открит терен, на север и запад теренът е по-висок от моя. Ветровете не са мили, т.е. не много силна. Е, мисля да построя вятърна мелница тук за душата.

Но когато се заех сериозно, се оказа, че не е толкова просто. Не намерих подходяща литература. Дълго време не можех да взема решение за генератор; не знаех как да направя правилно лопатките, каква скоростна кутия да използвам, как да го предпазя от ураган и т.н.Както се казва, беше задушено в собствения си сок. Но знаех, че ако наистина го искам, всичко ще се получи. Бавно направих мачтата. Използвайки черен метал, избрах подходящи парчета тръба, започвайки с диаметър 325 mm и дължина 1,5 m (за да се поберат в багажника на колата ми). В замяна той продавал скрап. Резултатът беше мачта с дължина 12 метра. За основата донесох дефектен фундаментен блок от опора за високо напрежение. Зарових го на 2 метра в земята и 1 метър остана над земята. След това го попарих с два колана от ъгъла и им заварих скоби. В краищата на скобите заварих „плочи“ от 16 мм желязо с размери 50 х 50 см към анкерните болтове, свързани помежду си с мощни панти. Купих от пазара меки 10 мм кабели и обтегачи, всичко е анодизирано и не ръждясва. Заварих и зарових котва под подвижната лебедка. Лебедката също трябваше да бъде направена домашно, като се използва готова червячна предавка. Освен това монтирах U-образна опора с височина около 2 м, върху която трябва да лежи мачтата. Тъй като нямаше къде да бързаме, мачтата беше направена без бързане и затова според мен се оказа красива и надеждна.

Реших да създам работещ по-малък модел, който да доставя до 1 ампер на 12-волтова батерия.

За да направя ротор купих 24 бр. диск неодимов магнит 20x5 мм. Намерих главина от колело на мотоблок, стругарът, според моите чертежи, завъртя два стоманени диска с диаметър 105 mm и дебелина 5 mm, дистанционна втулка с дебелина 15 mm и вал . Залепих магнити, по 12 за всеки, и ги напълних наполовина с епоксидна смола, като редувах полярността им.

За да направя статора, навих 12 намотки от емайлирана жица с диаметър 0,5 mm, 60 оборота на намотка (взех телта от веригата за размагнитване на стара неизползваема цветна кинескопа, има достатъчно). Запоявах намотките последователно, край до край, начало към начало и т.н.Оказа се една фаза (страхувах се, че няма да има достатъчно напрежение). Изрязах форма от шперплат 4 мм и я намазах с восък.

Жалко, че не е запазена пълната форма. На долната основа сложих восъчна хартия (откраднах я от жена ми в кухнята, тя пече на нея) и върху нея поставих форма с кръгло парче в центъра. След това изрязах два кръга от фибростъкло. Едната постави върху восъчна хартия долната основа на формата. Поставих намотките, запоени заедно върху него. Изводите от многожилния изолиран проводник бяха положени в плитки жлебове, изрязани с ножовка. Напълних всичко с епоксидна смола. Изчаках около час всички въздушни мехурчета да излязат и епоксидът да се разпространи равномерно по цялата форма и да насити намотките, допълнете, където е необходимо, и покрийте с втори кръг от фибростъкло. Поставете втори лист восъчна хартия отгоре и го натиснете с горната основа (парче ПДЧ). Основното е, че и двете основи са строго плоски. Сутринта откачих матрицата и свалих красив прозрачен статор с дебелина 4 мм.

Жалко, че епоксидът не е подходящ за по-мощна вятърна мелница, защото... страх от високи температури.

Вкарах 2 лагера в главината, вал с шпонка в тях, първия диск на ротора със залепени магнити и наполовина напълнен с епоксидна смола, след това дистанционна втулка с дебелина 15 мм. Дебелината на статора с напълнени намотки е 4мм, дебелината на магнитите е 5мм, общо 5+4+5=14мм. На дисковете на ротора се оставят 0,5 мм ръбове по ръбовете, за да опрат магнитите срещу центробежна сила (за всеки случай). Следователно ще извадим 1 mm. 13 мм вляво. Остава 1 мм за празнините. Следователно дистанционерът е 15 мм. След това статора (прозрачен диск с намотки), който е захванат за главината с три медни болта 5 мм, те се виждат на снимката. След това се монтира втори роторен диск, който лежи върху дистанционната втулка. Трябва да внимавате да не захванете пръста си под магнитите - те се прищипват много болезнено.(Противоположните магнити на дисковете трябва да имат различни полярности, т.е. да се привличат.)

Разстоянията между магнитите и статора се регулират от медни гайки, поставени върху медни болтове от двете страни на главината.

Върху останалата изпъкнала част на вала с шпонка се поставя витло, което се притиска към ротора през шайба (а при необходимост и втулка) и витло. Препоръчително е да покриете гайката с обтекател (никога не съм правил).

Но направих покрив над ротора и статора, като изрязах алуминиев тиган, така че да покрие част от дъното и част от страничната стена.

Витлото е направено от дълъг метър парче дуралуминиева напоителна тръба с диаметър 220 mm и дебелина на стената 2,5 mm.

Просто нарисувах върху него витло с две лопатки и го изрязах с мозайката. (От същото парче изрязах и три перки с дължина 1 м за вятърна мелница на самогенератор и както виждате, останаха още). Закръглих предния ръб на остриетата „на око“ с радиус, равен на половината от дебелината на дуралуминия, и заточих задния ръб със скосяване от около 1 см в краищата и до 3 см към центъра.

В центъра на витлото първо пробих дупка с 1 мм свредло за балансиране. Можете да го балансирате директно върху бормашината, като поставите бормашината на масата или да я окачите на конец от тавана. Трябва да балансирате много внимателно. Отделно балансирах дисковете на ротора и перката. В крайна сметка скоростта достига 1500 оборота в минута.

    Тъй като няма магнитно залепване, витлото се върти щастливо от най-слабия бриз, който дори не можете да усетите на земята. По време на работещ вятър развива високи скорости, имам 2А амперметър с директна връзка, така че често излиза извън мащаба с 12-волтов акумулатор на стара кола. Вярно е, че в същото време опашката започва да се сгъва и да се издига нагоре, т.е.активирана е автоматична защита срещу силен вятър и превишена скорост.

Защитата е направена на базата на наклонената ос на въртене на опашката.

Отклонението на оста е 18-20 градуса от вертикалата.

Тази вятърна мелница ми работи 3 месеца. Свалих го и го разглобих - лагерите са добре, статора също е цял. Магнитите са малко ръждясали на места, където не е стъпила боята. Кабелът върви директно без токоприемник. Направих го, но размислих да го инсталирам. Когато разглобих малката вятърна мелница не беше усукана. Така че бях убеден, че не е необходимо, просто ненужни проблеми. Той произвежда до 30 вата мощност. Шумът от витлото не се чува при затворени прозорци. И когато е отворен, не се чува много, ако спите дълбоко, няма да ви събуди, особено на фона на шума на самия вятър.