Vindgenerator med generator utan magnetisk stickning
Och nu lite historia, och allt i ordning:
Att bygga ett vindkraftverk har varit min dröm länge, men det fanns många hinder. Han bodde i en stadslägenhet, men det fanns ingen dacha. Sedan flyttar man från en stad till en annan, sedan till en tredje. Jag har bott i Svetlovodsk de senaste 18 åren. Här finns alla förutsättningar - en privat stuga för två familjer, 5 tunnland köksträdgård och lika mycket trädgård. I öster och söder är det öppen terräng, i norr och väster är terrängen högre än min. Vindarna är inte snälla, d.v.s. inte särskilt stark. Jag tror att jag ska bygga en väderkvarn här för själen.
Men när jag blev seriös visade det sig inte vara så enkelt. Jag hittade ingen lämplig litteratur. Under en lång tid kunde jag inte bestämma mig för en generator; jag visste inte hur jag skulle göra knivarna korrekt, vilken växellåda jag skulle använda, hur jag skulle skydda den från en orkan, etc.Som man säger, den var stuvad i sin egen juice. Men jag visste att om jag verkligen ville det så skulle allt ordna sig. Jag gjorde sakta masten. Med hjälp av järnmetall valde jag lämpliga rördelar, som började med en diameter på 325 mm och 1,5 m långa (för att passa i bagageutrymmet på min bil). I utbyte sålde han skrot. Resultatet blev en mast 12m lång. Till grunden tog jag med ett defekt grundblock från ett högspänningsstöd. Jag grävde ner den 2 meter i marken och 1 meter kvar över marken. Sedan skållade jag den med två remmar från hörnet och svetsade fast fästen på dem. I ändarna av fästena svetsade jag ”plåtar” av 16 mm järn i måtten 50 x 50 cm till ankarbultarna, förbundna med varandra med kraftfulla gångjärn. Jag köpte mjuka 10 mm kablar och spännskruvar på marknaden, allt är anodiserat och rostar inte. Jag svetsade och grävde ner ett ankare under den avtagbara vinschen. Vinschen måste också göras hemmagjord, med hjälp av ett färdigt maskredskap. Dessutom installerade jag ett U-format stöd ca 2 m högt, på vilket masten ska vila. Eftersom det inte fanns någonstans att rusa, gjordes masten utan brådska och därför, enligt min mening, blev den vacker och pålitlig.
Jag bestämde mig för att bygga en fungerande mindre modell som skulle leverera upp till 1 amp per 12-volts batteri.
För att göra en rotor köpte jag 24 stycken. disk neodymmagnet 20x5 mm. Jag hittade ett nav från ett bakomgående traktorhjul, vändaren svarvade enligt mina ritningar två stålskivor med en diameter på 105 mm och en tjocklek på 5 mm, en distanshylsa med en tjocklek på 15 mm och en axel . Jag limmade fast magneter, 12 vardera för varje, och fyllde dem halvvägs med epoxi, alternerade deras polaritet.
För att göra statorn lindade jag 12 spolar emaljtråd med en diameter på 0,5 mm, 60 varv per spole (jag tog ledningen från avmagnetiseringsslingan på ett gammalt oanvändbart färgbildrör, det finns tillräckligt med det). Jag lödde spolarna i serie, ände till slut, från början till början osv.Det visade sig vara en fas (jag var rädd att det inte skulle vara tillräckligt med spänning). Jag skar en form av 4 mm plywood och gnuggade den med vax.
Det är synd att den fullständiga formen inte har bevarats. Jag lade vaxpapper på den nedre basen (jag stal det från min fru i köket, hon bakar på det) och placerade en form med en rund bit i mitten på. Sedan skar jag ut två cirklar från glasfiber. En lade på vaxpapper botten av formen. Jag lade ut spolarna sammanlödda på den. Ledningarna från den tvinnade isolerade tråden lades i grunda spår skurna med en bågfil. Jag fyllde allt med epoxi. Jag väntade ungefär en timme på att luftbubblorna skulle komma ut och att epoxin skulle spridas jämnt i hela formen och mätta spolarna, fylla på vid behov och täcka med en andra cirkel av glasfiber. Lägg ett andra ark vaxpapper ovanpå och tryck till det med den övre basen (en bit spånskiva). Huvudsaken är att båda baserna är strikt platta. På morgonen kopplade jag bort formen och tog bort en vacker genomskinlig stator 4 mm tjock.
Det är synd att epoxi inte är lämplig för en kraftfullare väderkvarn, för... rädd för höga temperaturer.
Jag satte in 2 lager i navet, en axel med en nyckel i, den första rotorskivan med magneter limmade och halvfylld med epoxi, sedan en distanshylsa 15mm tjock. Tjockleken på statorn med fyllda spolar är 4mm, tjockleken på magneterna är 5mm, totalt 5+4+5=14mm. På rotorskivorna lämnas 0,5 mm kanter kvar på kanterna så att magneterna vilar mot centrifugalkraften (för säkerhets skull). Därför kommer vi att subtrahera 1 mm. 13 mm kvar. Det finns 1 mm kvar för mellanrummen. Därför är distansen 15 mm. Sedan statorn (en genomskinlig skiva med spolar), som är fäst på navet med tre 5 mm kopparbultar, de kan ses på bilden. Därefter installeras en andra rotorskiva som vilar på distanshylsan. Du måste vara försiktig så att du inte fastnar med fingret under magneterna - de kläms mycket smärtsamt.(Motsatta magneter på skivorna måste ha olika polaritet, d.v.s. attrahera.)
Mellanrummen mellan magneterna och statorn justeras med kopparmuttrar placerade på kopparbultar på båda sidor av navet.
En propeller sätts på den återstående utskjutande delen av axeln med en nyckel, som trycks mot rotorn med en mutter genom en bricka (och, om nödvändigt, en bussning) och en bussning. Det är lämpligt att täcka muttern med en kåpa (jag har aldrig gjort en).
Men jag gjorde ett kapelltak över rotorn och statorn genom att såga en aluminiumpanna för att täcka en del av botten och en del av sidoväggen.
Propellern var gjord av ett meterlångt stycke duraluminiumbevattningsrör med en diameter på 220 mm och en väggtjocklek på 2,5 mm.
Jag ritade helt enkelt en tvåbladig propeller på den och skar ut den med en sticksåg. (Från samma stycke skar jag även ut tre blad 1 m långa till en väderkvarn på en självgenerator, och som ni ser finns det fortfarande några kvar). Jag rundade framkanten av bladen "med ögat" med en radie lika med halva duraluminens tjocklek och vässade den bakre kanten med en avfasning på cirka 1 cm i ändarna och upp till 3 cm mot mitten.
I mitten av propellern borrade jag först ett hål med en 1mm borr för balansering. Du kan balansera den direkt på borren, placera borren på bordet eller hänga den på en tråd från taket. Du måste balansera mycket noggrant. Jag balanserade rotorskivorna och propellern separat. När allt kommer omkring når hastigheten 1500 rpm.
Eftersom det inte finns någon magnetisk stickning, roterar propellern glatt från minsta bris, som du inte ens kan känna på marken. Under driftvind utvecklar den höga hastigheter, jag har en 2A direktansluten amperemeter, så den går ofta av skala med ett 12 volt gammalt bilbatteri. Det är sant att samtidigt svansen börjar vika sig och stiga uppåt, d.v.s.automatiskt skydd mot stark vind och för hög hastighet aktiveras.
Skyddet är gjort på basis av svansens lutande rotationsaxel.
Axelavvikelsen är 18-20 grader från vertikalen.
Denna väderkvarn fungerade för mig i 3 månader. Jag tog av den och plockade isär den - lagren är bra, statorn är också intakt. Magneterna är lite rostiga på ställen där färgen inte kommit på. Kabeln går direkt utan strömavtagare. Jag har gjort det, men jag ändrade mig om att installera det. När jag demonterade den lilla väderkvarnen var den inte vriden. Så jag var övertygad om att det inte behövdes, bara onödigt besvär. Den producerade upp till 30 watt effekt. Ljudet från propellern är ohörbart när fönstren är stängda. Och när den är öppen är den inte särskilt hörbar; om du sover gott kommer den inte att väcka dig, särskilt inte mot bakgrunden av själva vindens brus.
