Větrný generátor s generátorem bez magnetického lepení

A teď trochu historie a vše popořadě:

Postavit větrnou turbínu byl můj dávný sen, ale překážek bylo mnoho. Bydlel v městském bytě, ale žádná dača tam nebyla. Pak přesun z jednoho města do druhého, pak do třetího. Posledních 18 let žiji ve Svetlovodsku. Jsou zde všechny podmínky - soukromá chata pro dvě rodiny, 5 akrů zeleninové zahrady a stejné množství zahrady. Na východ a jih je otevřený terén, na sever a západ je terén vyšší než můj. Větry nejsou vlídné, tzn. ne moc silný. No, myslím, že tady postavím větrný mlýn pro duši.

Ale když jsem to vzal vážně, ukázalo se, že to není tak jednoduché. Nenašla jsem žádnou vhodnou literaturu. Dlouho jsem se nemohl rozhodnout pro generátor, nevěděl jsem, jak správně vyrobit lopatky, jakou převodovku použít, jak ji chránit před hurikánem atd.Jak se říká, dusilo se ve vlastní šťávě. Věděl jsem ale, že když to opravdu chci, všechno půjde. Pomalu jsem udělal stěžeň. Pomocí železného kovu jsem vybral vhodné kusy trubky, počínaje průměrem 325 mm a délkou 1,5 m (aby se vešly do kufru mého auta). Výměnou prodal kovový šrot. Výsledkem byl stožár o délce 12m. Pro založení jsem si přinesl vadnou základovou tvárnici z vysokonapěťové podpěry. Zakopal jsem to 2 metry do země a 1 metr zůstal nad zemí. Pak jsem to opařil dvěma pásy z rohu a přivařil k nim držáky. Na koncích konzol jsem ke kotevním šroubům přivařil „plechy“ z 16mm železa o rozměrech 50 x 50 cm, vzájemně spojené silnými panty. Koupil jsem na trhu měkké 10mm lanka a napínáky, vše je eloxované a nerezaví. Pod odnímatelný naviják jsem svařil a zakopal kotvu. Také naviják musel být vyroben podomácku, a to pomocí hotového šnekového převodu. Navíc jsem nainstaloval podpěru ve tvaru U asi 2 m vysokou, na kterou by měl stožár spočívat. Protože nebylo kam spěchat, stěžeň byl vyroben beze spěchu, a proto se podle mého názoru ukázal jako krásný a spolehlivý.

Rozhodl jsem se postavit funkční menší model, který by dodával až 1 ampér na 12voltovou baterii.

Na výrobu rotoru jsem koupil 24 kusů. disk neodymový magnet 20x5 mm. Našel jsem náboj z pojezdového kola traktoru, obraceč podle mých výkresů soustružil dva ocelové kotouče o průměru 105 mm a tloušťce 5 mm, distanční pouzdro o tloušťce 15 mm a hřídel . Přilepil jsem magnety, každý po 12, a naplnil je do poloviny epoxidem, přičemž jsem střídal jejich polaritu.

Na výrobu statoru jsem navinul 12 cívek smaltovaného drátu o průměru 0,5 mm, 60 závitů na cívku (drát jsem vzal z demagnetizační smyčky staré nepoužitelné barevné obrazovky, je ho dost). Cívky jsem připájel do série, konec na konec, začátek na začátek atd.Ukázalo se, že je to jedna fáze (bál jsem se, že nebude dostatečné napětí). Ze 4mm překližky jsem vyřezal tvar a přetřel voskem.

Škoda, že se nedochovala kompletní podoba. Na spodní podstavec jsem dal voskový papír (ukradl jsem ho manželce v kuchyni, peče na něm) a na něj položil formu s kulatým kouskem uprostřed. Poté jsem ze sklolaminátu vystřihl dva kruhy. Jeden položil na voskový papír spodní základnu formy. Rozložil jsem na něj cívky připájené k sobě. Vývody ze slaněného izolovaného drátu byly uloženy do mělkých drážek vyřezaných pilkou. Vše jsem naplnil epoxidem. Počkal jsem asi hodinu, než všechny vzduchové bubliny vyšly ven a epoxid se rovnoměrně rozprostřel po celé formě a nasytil cívky, doplnil tam, kde bylo potřeba, a zakryl druhým kruhem ze skelných vláken. Nahoře položte druhý list voskového papíru a přitiskněte jej horní základnou (kousek dřevotřísky). Hlavní věc je, že obě základny jsou přísně ploché. Ráno jsem odpojil formu a sundal krásný průhledný stator o síle 4mm.

Škoda, že se epoxid nehodí na výkonnější větrný mlýn, protože... strach z vysokých teplot.

Do náboje jsem vložil 2 ložiska, hřídel s perem v nich, první kotouč rotoru s nalepenými magnety a z poloviny vyplněný epoxidem, dále distanční pouzdro tl.15mm. Tloušťka statoru s plněnými cívkami je 4mm, tloušťka magnetů 5mm, celkem 5+4+5=14mm. Na kotoučích rotoru jsou na okrajích ponechány okraje 0,5 mm, aby magnety doléhaly proti odstředivé síle (pro jistotu). Proto odečteme 1 mm. Zbývá 13 mm. Na mezery zbývá 1 mm. Proto je distanční vložka 15 mm. Dále stator (průhledný kotouč s cívkami), který je k náboji připevněn třemi 5mm měděnými šrouby, jsou vidět na fotce. Poté je instalován druhý rotorový disk, který spočívá na distanční objímce. Musíte dávat pozor, abyste si nepřiskřípli prst pod magnety - velmi bolestivě se přiskřípnou.(Protější magnety na discích musí mít různou polaritu, tj. přitahovat se.)

Mezery mezi magnety a statorem se nastavují měděnými maticemi umístěnými na měděných šroubech na obou stranách náboje.

Na zbývající vyčnívající část hřídele je umístěna vrtule s perem, která je přitlačována k rotoru přes podložku (a případně pouzdro) a vrtuli. Ořech je vhodné zakrýt kapotáží (nikdy jsem nedělal).

Ale udělal jsem vrchlíkovou střechu nad rotorem a statorem tak, že jsem vypiloval hliníkovou pánev tak, aby zakrývala část dna a část boční stěny.

Vrtule byla vyrobena z metrového kusu duralové zavlažovací trubky o průměru 220 mm a síle stěny 2,5 mm.

Jednoduše jsem na něj nakreslil dvoulistou vrtuli a vyřízl ji skládačkou. (Ze stejného kusu jsem vyřízl i tři lopatky dlouhé 1 m na větrný mlýn na samogenerátor a jak vidíte, ještě nějaké zbyly). Náběžnou hranu lopatek jsem zaoblil „od oka“ s poloměrem rovným polovině tloušťky duralu a zadní hranu jsem nabrousil se zkosením přibližně 1 cm na koncích a až 3 cm směrem ke středu.

Ve středu vrtule jsem nejprve vyvrtal vrtákem 1mm otvor pro vyvážení. Můžete jej vyvážit přímo na vrtačce, postavit vrtačku na stůl nebo zavěsit na nit ze stropu. Musíte balancovat velmi pečlivě. Kotouče rotoru a vrtuli jsem vyvážil zvlášť. Vždyť otáčky dosahují 1500 ot./min.

    Protože neexistuje žádné magnetické přilnutí, vrtule se vesele otáčí od sebemenšího vánku, který na zemi ani necítíte. Při provozním větru vyvíjí vysoké rychlosti, mám 2A přímý ampérmetr, takže s 12V starou autobaterií často mizí z váhy. Pravda, zároveň se ocas začíná skládat a zvedat nahoru, tzn.aktivuje se automatická ochrana proti silnému větru a nadměrné rychlosti.

Ochrana je provedena na základě nakloněné osy otáčení ocasu.

Odchylka osy je 18-20 stupňů od svislice.

Tento větrný mlýn mi fungoval 3 měsíce. Sundal jsem ho a rozebral - ložiska v pořádku, stator také netknutý. Magnety jsou trochu zrezivělé v místech, kam se nedostala barva. Kabel jde přímo bez sběrače proudu. Mám ji vyrobenou, ale rozmyslel jsem si její instalaci. Když jsem demontoval malý větrný mlýn, nebyl zkroucený. Byl jsem tedy přesvědčen, že to není potřeba, jen zbytečné potíže. Vyráběl výkon až 30 wattů. Hluk z vrtule je při zavřených oknech neslyšitelný. A když je otevřená, není moc slyšet, pokud tvrdě spíte, nevzbudí vás, zvláště na pozadí samotného šumu větru.