Ce este un generator axial? Realizarea unui generator eolian folosind magneți de neodim
Mici precizări și comentarii de la autor pentru acestea Dacă cineva care vrea să facă un generator de viteză mică are resurse financiare, o echipă de oameni cu gânduri similare, echipament tehnic, cunoștințe relevante și experiență, atunci nu este deloc dificil. Cu toate acestea, în orice afacere, există multe subtilități care vor trebui cunoscute în procesul de fabricație a acestui generator, deoarece fără cunoștințe despre elementele de bază ale designului și fără experiența relevantă, este posibil să nu fie posibil să faceți imediat un generator bun. In acest articol voi incerca sa evidentiez cateva nuante pentru ca producatorul sa aiba mai putine greseli. Generatoarele sau motoarele industriale, din care ceva poate fi convertit, nu vor fi afectate aici, deoarece fără calculele adecvate veți obține doar o aparență jalnică de generator de viteză mică. |
Ca exemplu, să luăm un modul al generatorului de viteză mică Belashov MGB-300-144-2.
Smochin. 1
Smochin. 2
Smochin. 3
– Mașină electrică
◄|| Fotografii cu mașini electrice || | – Mașină electrică
◄|| Caracteristicile mașinilor electrice || |
Generator modular de viteză mică Belashov MGB-300-144-2, creat pentru dispozitive tehnice, care transformă un moment mare de forță, la viteze mici, în energie electricași poate fi folosit pentru turbine eoliene, centrale electrice manuale de urgență, centrale hidroelectrice fără bargi și așa mai departe...
În acest design al unui generator monofazat de viteză mică, sunt utilizate două rânduri de înfășurări cu mai multe ture, dar în interiorul acestui generator puteți plasa încă două rânduri de înfășurări cu mai multe ture, făcându-l în două faze, ceea ce va dubla puterea. a generatorului. În funcție de numărul de module, consumatorul poate asambla independent de la modulele individuale orice parametri ai generatorului pentru tensiunea necesară, curentul necesar și un anumit număr de rotații.
Prima întrebare pe care o pun de obicei cumpărătorii este eficiența generatoarelor de viteză mică, dar ei nu știu că această valoare este incertă, care depinde de mulți parametri sau cantități și, mai ales, de modul în care a fost realizat generatorul în sine. Voi da un exemplu specific despre cum este afectată eficiența unui generator dacă înfășurările statorului cu mai multe ture nu sunt fabricate corect sau cu o calitate slabă, deoarece această parte este foarte importantă și afectează multe caracteristici ale unui generator de viteză mică.
La fabricarea bobinelor statorice cu mai multe ture pentru un generator de viteză mică, este necesar să se țină cont de faptul că există fire dreptunghiulare sau rotunde și multe tipuri de înfășurări, dar în acest caz vom lua în considerare doar trei tipuri de înfășurări prezentate în Fig. 4:
Înfășurarea pe rând a înfășurărilor cu mai multe ture poz. 1
Înfășurarea înfășurărilor cu mai multe ture într-un model de șah, poziția 2
Înfășurarea înfășurărilor cu mai multe spire în mod dezordonat (în vrac) poz.3.
Smochin. 4
Cea mai importantă caracteristică a unei bobine este raportul de înfășurare (gradul în care spațiul de înfășurare al unei bobine cu mai multe spire este umplut cu cupru) - raportul dintre suprafața de cupru a bobinei și aria înfășurării spaţiu:
Unde:
W este numărul de spire a bobinei,
Q - secțiunea transversală a firului cu izolație, mm²
S - aria secțiunii transversale a ferestrei de înfășurare, mm².
Este necesar să se țină cont de faptul că este foarte dificil să înfășurați înfășurările statorului cu mai multe ture cu un fir gros și, cu atât mai mult, să creați profilul exact al acestuia pentru intrarea corectă în sistemul magnetic al rotorului. Folosind un fir mai subțire, puteți crește coeficientul de înfășurare, iar folosind o conexiune paralelă sau în serie a înfășurărilor statorului, puteți aduce secțiunea transversală calculată a firului la valoarea necesară. De exemplu, în statorul unui generator monofazat de viteză mică MGB-300-144-2, Există două rânduri de înfășurări cu mai multe spire, care au fost înfășurate aleatoriu cu un fir cu diametrul de 0,29 mm (din moment ce nu am avut ocazia să fac o înfășurare de rând). Înfășurările externe ale statorului cu mai multe spire au 580 de spire fiecare. Înfășurările interne ale statorului sunt formate din 360 de spire. Ca rezultat, se dovedește că statorul generatorului conține 16920 de spire. Aceasta înseamnă că, dacă la fiecare înfășurare cu mai multe spire (ținând cont de coeficientul de înfășurare) nu am înfășurat cel puțin 20 de spire, atunci în cele din urmă se dovedește că nu am putut înfășura încă 720 de spire pe statorul nostru. Dacă în fiecare rând al statorului unui generator de viteză mică există două faze a două rânduri de înfășurări cu mai multe spire, atunci se dovedește că am pierdut 1440 de spire, Fig.5.
Smochin. 5
De obicei, coeficientul de înfășurare este în intervalul 0,5 - 0,8, dar trebuie să știți că cu cât este mai mare coeficientul de înfășurare, cu atât mai mult caracteristici mai bune generator de viteză mică. Este cel mai mare atunci când înfășurările eșalonate ale înfășurărilor cu mai multe spire sunt utilizate cu fire emailate autosinterizate. Avantajul acestor fire emailate este că sunt lipite între ele folosind lac sub influența căldurii sau a solvenților. După sinterizare, se formează o înfășurare autoportabilă. Utilizarea firelor emailate auto-sinterizate are un avantaj în ceea ce privește prețul și producția, deoarece cadrele de înfășurare, banda adeziva, materialele compuse și impregnante pot fi salvate. Mai mult decât atât, este necesar să se acorde o atenție deosebită faptului că, pentru o răcire mai bună a înfășurărilor cu mai multe spire, bobinele statorice emailate autosinterizate trebuie să fie strâns adiacente, printr-un dielectric conductor de căldură, cu carcasa de aluminiu a generatorului de viteză mică, deoarece pentru funcționarea normală a generatorului, îndepărtarea căldurii din înfășurările cu mai multe ture este sarcina principală care afectează eficiența generatorului.
Producătorii de generatoare de viteză mică pentru turbine eoliene, mini hidrocentrale sau centrale portabile trebuie să își informeze clienții cu privire la toate avantajele și dezavantajele acestor utilaje. Cumpărătorii ar trebui să cunoască câteva specificații importante ale generatorului:
Rezistența internă a înfășurărilor generatorului multi-turn nu numai la 20°C, ci și atunci când temperatura înfășurărilor generatorului multi-turn se schimbă de la 20°C la 80°C,
Curentul de scurtcircuit al înfășurărilor generatorului cu mai multe ture la un anumit număr de rotații, nu numai la 20°C, ci și atunci când temperatura înfășurărilor generatorului cu mai multe ture se schimbă de la 20°C la 80°C, unde numai r o,
Curentul de funcționare al generatorului la un anumit număr de rotații, nu numai la 20°C, ci și atunci când temperatura înfășurărilor cu mai multe spire ale generatorului se schimbă de la 20°C la 80°C, unde r o + r n,
Atunci când se fabrică un stator sau un rotor dintr-un miez magnetic de oțel pe care sunt instalate înfășurări cu mai multe spire, este necesar să se cunoască cuplul de frânare al rotorului generatorului,
Tensiunea de funcționare a generatorului, la viteze date,
Tensiune circuit deschis generator (fără sarcină),
O metodă pentru îndepărtarea căldurii din înfășurările generatorului cu mai multe ture.
Aceste caracteristici tehnice sunt necesare pentru a potrivi rezistența internă a înfășurărilor multi-turn ale generatorului cu sarcina, deoarece pentru a obține cea mai mare putere în circuitul extern, rezistența de sarcină trebuie să fie egală cu rezistența internă a generatorului. De exemplu, dacă înfășurările cu mai multe ture ale unui generator au rezistență internă ridicată, atunci acest tip de generator este mai puțin susceptibil la fluctuațiile tensiunii de ieșire. Pentru un generator cu rezistență internă scăzută, căderea tensiunii de ieșire poate depăși 40%. Există și alte subtilități în alegerea generatoarelor de viteză mică. De exemplu, dacă măsurarea caracteristici tehnice generatoarele au fost produse la o temperatură de 20°C, apoi la o temperatură de 70°C s-ar putea să pierdeți mai mult de jumătate din puterea declarată de producător și așa mai departe... Să demonstrăm asta cu exemple concrete.
O modificare a temperaturii statorului unui generator de viteză mică (precum și a altor mașini electrice) determină o modificare a rezistenței în interiorul înfășurărilor cu mai multe ture în timpul funcționării sale și chiar în poziția de nefuncționare când viteza scăzută. generatorul a fost instalat pe o turbină eoliană, care se află pe Soare.
Această modificare a rezistenței conductorului în funcție de temperatură, pentru fiecare ohm de rezistență al unui conductor dat atunci când temperatura acestuia se modifică cu 1 °C, se numește coeficient de temperatură „alfa” (a). Astfel, coeficientul de temperatură caracterizează sensibilitatea modificărilor rezistenței conductorului la schimbările de temperatură. În acest caz, avem înfășurări de cupru, care au un coeficient de temperatură a = 0,004041.
De exemplu, cunoscând coeficientul de temperatură al cuprului, putem determina rezistența internă a înfășurărilor statorului cu mai multe spire, care a apărut atunci când temperatura statorului, care s-a încălzit până la 70°C în Soare, s-a schimbat.
Formula pentru determinarea coeficientului de temperatură arată astfel:
Unde:
R 1 – rezistența unui conductor dat la o temperatură – T 1,
R 2 - rezistența aceluiași conductor, dar la o temperatură diferită - T 2,
A este coeficientul de temperatură al metalului din care este realizat conductorul,
T 2 - temperatura finală a înfășurărilor din care este realizat conductorul, °C,
T 1 - temperatura initiala a infasurarilor din care este realizat conductorul, °C.
1.
R 2 = R 1 + R 1 ∙ a ∙ (T 2 - T 1)
R 2 = 6 Ohm + 6 Ohm ∙ 0,004041 ∙ (70 – 20) = 7,2738 Ohm
Unde:
R 1 – rezistența înfășurărilor statorice cu mai multe spire la 20°C = 6 Ohm,
T 2 este temperatura statorului unui generator de viteză mică încălzit în Soare la 70°C.
Să determinăm curentul unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 12 volți la o temperatură mediu inconjurator= 20°C.
Să determinăm curentul unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 12 Volți la o temperatură încălzită în Soare la 70°C.
Să determinăm puterea unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 12 Volți la o temperatură ambientală = 20°C.
P = U ∙ I = 12 V ∙ 2 A = 24 W
Să determinăm puterea unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 12 volți la o temperatură încălzită în Soare la 70°C.
P = U ∙ I = 12 V ∙ 1,6497566608925183535428524292667 A = 19,797079930710220242514229151192 W
Să determinăm scăderea eficienței unui generator de viteză mică care nu funcționează, ci pur și simplu încălzit la soare, când temperatura crește de la 20°C la 70°C. Acest temperatura admisa pentru funcționarea dispozitivelor și unităților electromecanice. Dacă ne imaginăm chiar și ipotetic că eficiența unui generator de viteză mică la 20°C a fost = 100% (ceea ce nu poate fi în natură), atunci putem afla care va fi pierderea de putere atunci când temperatura oricăror mașini electrice crește. Deși mulți producători de mașini electrice încearcă să evite acestea probleme sensibile pentru a nu-ți speria clienții.
24 W = 100%
De aici rezultă că un generator de viteză mică, care nici măcar nu a început să funcționeze încă, și-a pierdut deja o eficiență de 17,52%, iar acest lucru se va întâmpla numai dacă rezistența internă a statorului este mică la tensiune joasă pe înfășurările statorului. Pe măsură ce tensiunea la bornele generatorului crește, rezistența internă a generatorului crește în mod corespunzător, ceea ce va atrage în consecință și mai multe pierderi în randamentul generatorului. În același timp, vorbim doar despre rezistența activă a înfășurărilor statorice cu mai multe ture, fără a include în calcul reactanța înfășurărilor statorice cu mai multe ture, care este de multe ori mai mare decât rezistența activă a conductorilor. Să luăm în considerare un exemplu specific când tensiunea la bornele generatorului este crescută, ceea ce va atrage după sine o creștere a rezistenței interne a înfășurărilor statorului cu mai multe spire.
2. Să determinăm rezistența înfășurărilor statorice cu mai multe ture la schimbările de temperatură:
R 2 = R 1 + R 1 ∙ a ∙ (T 2 - T 1)
R 2 = 12 Ohm + 12 Ohm ∙ 0,004041 ∙ (70 – 20) = 29,0952 Ohm
Unde:
R 1 – rezistența înfășurărilor statorice cu mai multe spire la 20°C = 12 Ohm,
R 2 – rezistența înfășurărilor statorice cu mai multe spire la 70°C,
A – coeficientul de temperatură al cuprului = 0,004041
T 1 - temperatura statorului generatorului de viteză mică la 20°C,
T 2 este temperatura statorului unui generator de viteză mică încălzit în Soare la 70°C.
Să determinăm curentul unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 24 Volți la o temperatură ambientală = 20°C.
Să determinăm curentul unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 24 Volți la o temperatură încălzită în Soare la 70°C.
Să determinăm puterea unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 24 Volți la o temperatură ambientală = 20°C.
P = U ∙ I = 24 V ∙ 2 A = 48 W
Să determinăm puterea unui generator de viteză mică, la bornele căruia există o tensiune de 24 de volți la o temperatură încălzită în Soare la 70°C.
P = U ∙ I = 24 V ∙ 0.A = 19,7970799307102202425142291512 W
Să determinăm scăderea eficienței unui generator de viteză mică care nu funcționează, ci pur și simplu încălzit la soare, când temperatura crește de la 20°C la 70°C.
48 W = 100%
19,797079930710220242514229151192 W = X%
Acesta este un exemplu clar când un generator de viteză mică, când tensiunea la bornele generatorului crește și rezistența internă se dublează, care, fără să înceapă măcar să funcționeze, și-a pierdut deja o eficiență de 58,76%. După cum am menționat mai devreme, nu a fost menționată aici reactanța înfășurărilor statorului cu mai multe spire, care este de multe ori mai mare decât rezistența activă a conductorilor. Deoarece atunci când generatorul începe să funcționeze, rezistența activă și inductivă a înfășurărilor statorului multi-turn începe să crească, ceea ce depinde de numărul de sisteme magnetice, numărul de înfășurări multi-turn, metoda de conectare a acestora și viteza de rotație a sistemul magnetic al rotorului. Prin urmare, dacă vă oferă un generator de viteză mică, a cărui putere la 220 Volți depășește 1000 W la 200 rpm, atunci trageți propriile concluzii...
Trebuie subliniat în special faptul că, în funcție de proiectarea statorului sau rotorului, înfășurările cu mai multe spire ale generatorului Belashov pot fi conectate în așa fel încât amplitudinea semnalului de curent alternativ să fie pulsatorie.
Curentul alternativ pulsatoriu prezentat în fig. 6, are următoarele avantaje:
Reducerea frecvenței AC,
Reducerea încălzirii înfășurărilor cu mai multe ture,
Reducerea reactanței inductive a înfășurărilor cu mai multe spire.
Smochin. 6
În plus, dacă un generator convențional de curent alternativ monofazat, care este proiectat pentru 120 rpm, va produce o tensiune de 12 V și va avea o frecvență a semnalului de curent alternativ de 100 Hz, atunci când se conectează înfășurări cu mai multe ture care produc un curent alternativ pulsatoriu semnal, tensiunea și curentul vor rămâne aceleași cu cele ale unui generator monofazat convențional, dar frecvența curentului alternant pulsatoriu va fi de 50 Hz.
Cu aceste mici exemple, am arătat clar cum o cantitate poate influența foarte mult eficiența unui generator de viteză mică, dar atunci când dezvoltați generatoare sau mașini electrice există multe dintre ele. De exemplu, atunci când calculați un generator de viteză mică, puteți extinde o valoare la caracteristicile normale, în timp ce celelalte două își pot înrăutăți semnificativ parametrii. Prin urmare, este recomandabil să abordați fiecare turbină eoliană sau minicentrală hidroelectrică în mod individual și să fabricați în mod specific un generator de viteză mică, ținând cont de temperatura ambientală, unde va funcționa la sarcina de proiectare, ținând cont de distanța de la convertoarele primare, și așa mai departe...
Consumatorii de generatoare de viteză mică ar trebui să cunoască alte subtilități ale acestui proces. Îmi pare rău să vă spun, dar nu există și nu pot exista generatoare de viteză mică în lume. În acest caz, aveți o mașină foarte puternică care este utilizată la 5-30% din capacitatea sa prevăzută. De exemplu, dacă porniți un generator MGB-300-144-2, până la 2000 rpm, apoi obținem 13833 W. Consumatorii încep să înțeleagă acest incident în momentul în care se produce momentul achiziției, unde prețul generatorului nu corespunde cu puterea declarată în raport cu alte mașini electrice. Dacă adoptăm o abordare filozofică a definiției numelui, atunci pentru cei bogați va fi un generator de viteză mică, iar pentru toți ceilalți va fi o mașină electrică puternică.
Pentru a produce un generator de viteză mică prezentat în Fig. 4 având:
Răcire bună
Design modular,
Grad ridicat de fiabilitate,
Rezistență de izolație fiabilă,
Dimensiuni mici și greutate redusă,
Un generator care poate fi reglat cu ușurință în curent și tensiune,
Un generator care poate fi fabricat de la câțiva W la sute de kW,
Statorul dielectric al generatorului care nu are pierderi de histerezis,
Statorul dielectric al generatorului care nu are pierderi de curent turbionar,
Generator care poate detecta automat tensiunea semnalului de intrare,
Un generator al cărui stator dielectric nu are pierderi din cauza reactanței armăturii,
Un generator având un sistem de monitorizare și control care este capabil să modifice automat parametrii mașinii,
O mașină electrică de curent continuu care este capabilă să funcționeze de la una sau mai multe surse independente de tensiune și curent variate și în ţările sudice din energia panourilor solare.
Atunci când se fabrică un generator de viteză mică, este necesar să se asigure că turbina eoliană sau minicentrala hidroelectrică în sine, în timpul funcționării, poate modifica valoarea de proiectare a generatorului prin comutarea înfășurărilor cu mai multe ture ale statorului sau modulelor individuale într-un astfel de o modalitate de a obţine puterea maximă a semnalului generat de la instalaţie.
Pentru a produce un generator de viteză mică de înaltă calitate, este necesar să obțineți o specificație tehnică de la client pentru dezvoltarea acestuia, care va ajuta la determinarea în ce scopuri va fi utilizat acest generator. De exemplu, avem nevoie de un generator de viteză mică pentru o centrală eoliană cu o putere maximă de 800 W la 400 rpm și pentru asta trebuie să știm.
Specificații tehnice aproximative pentru dezvoltarea unui generator de viteză mică MGB-300-144-2.
1. Scop. Generatorul de viteză mică este proiectat pentru o instalație de energie eoliană într-o casă individuală separată sau o așezare la distanță, care este situată departe de rețeaua electrică centrală.
2. Domeniul de aplicare. Furnizarea de iluminat electric local pentru a alimenta aparate electrice de uz casnic, posturi de radio, televizoare, radiouri, frigidere și alți consumatori casnici cu putere redusă de până la (500 - 800) W.
3. Caracteristici tehnice și cerințe pentru generator.
3.1. Puterea generatorului la 400 rpm - 800 W.
3.2. Puterea generatorului la 300 rpm - 500 W.
3.7. Curent de scurtcircuit la 50 rpm - 1,46 A.
3.8. Frecvența AC la 500 rpm - 100 Hz.
3.9. Frecvența AC la 300 rpm - 60 Hz.
3.11. Numărul de faze ale generatorului este unul.
3.12. Excitația este magnetoelectrică. Material magnetic Nm30Di5k8rt cu inducție magnetică reziduală Br - 1,25 Tesla.
3.13. Temperatura mediului ambiant de la - 40°C la + 60°C.
3.14. Cuplul inițial al șurubului nu este mai mare de 0,02 kg∙m.
3.15. dimensiuni generator:
3.16. Diametrul exterior al carcasei este de 320 mm.
3.17. Lungimea carcasei fără ax - 130 mm.
3.18. Lungimea generatorului cu ax este de 220 mm.
3.19. Greutatea generatorului nu mai mult de (de specificat).
3.20. Tensiunea de descărcare de la generator printr-un conector (se precizează tipul de conector și locul de instalare al acestuia).
3.21. Sistem de monitorizare și reglare automată a modificărilor valorii de proiectare a generatorului (se precizează tipul de sistem).
3.22. Design generator:
3.23. Generatorul este pliabil. Generatorul constă dintr-o carcasă care găzduiește patru module detașabile identice și un arbore detașabil.
3.24. Proiectarea modulelor identice permite utilizarea lor atât pentru prima cât și pentru a doua fază.
3.25. Carcasa generatorului este realizată într-un design închis.
3.26. Numărul bobinelor statorice cu mai multe ture este de 36 buc.
3.27. Tensiune maximă pe o bobină statorică la 600 rpm. - 13 V.
3.28. Calea naturală răcire - IC 0041 GOST 20459-87.
3.29. Versiune marină - tropicală, în funcție de gradul de protecție - IR 44 GOST 17494 - 87.
3.30. Izolarea pieselor purtătoare de curent ale generatorului este clasa „B”.
3.31. Modul de funcționare a generatorului este pe termen lung (S1).
3.32. În conformitate cu toate cerințele, generatorul trebuie să respecte GOST 183 - 74.
3.33. La calcularea și proiectarea unui generator, toate caracteristicile tehnice și parametrii mașinii pot diferi de specificațiile tehnice cu 5 - 10%.
3.34. Clauzele individuale ale Termenului de referință pot fi clarificate și completate prin acordul comun al părților.
Cu toate acestea, pentru a elabora specificațiile tehnice pentru dezvoltarea unui generator de viteză redusă, este necesar, în primul rând, să selectați tipul de motor eolian, să faceți un calcul preliminar și să determinați:
tip motor eolian,
Diametrul roții turbinei eoliene,
Viteza medie anuală a fluxului de aer,
Pentru ce putere este proiectată turbina eoliană?
Rata de utilizare a energiei eoliene a unei turbine eoliene,
Cupluri ale diferitelor tipuri de turbine eoliene și așa mai departe...
Pentru a utiliza pe deplin fluxul de aer al unei turbine eoliene, este necesar să se pornească de la faptul că punctul material al bazei elicei fiecărei pale, în funcție de circumferința elicelor turbinei eoliene, trebuie să parcurgă o distanță egală. la viteza curgerii vântului.
De exemplu, să calculăm numărul de rotații ale unui generator de viteză mică atunci când folosim un motor eolian având:
Diametru șurub 2 m,
Viteza fluxului de aer = 6 m/s.
Din tabelul aflat în brevet Federația Rusă № Să determinăm puterea maximă a fluxului de aer la 6 m/s, care = 836,54 W.
Smochin. 7
Să determinăm circumferința din jurul elicelor turbinei eoliene, care se calculează prin formula:
L = P ∙ D
L = 2 m ∙ 3,1415926535897932384626433832795 = 6,283185307179586476925286766559 m
Unde:
L – circumferinta,
D – diametrul cercului = 2 m,
P – raportul dintre circumferință și diametrul cercului = 3,1415926535897932384626433832795.
Să determinăm timpul necesar fiecărei pale de turbină eoliană pentru a se deplasa în jurul axei sale la o viteză a vântului de 6 m/s.
6 m/s: 6,283185307179586476925286766559 m = 0,s
Să determinăm numărul maxim de rotații ale motorului eolian într-un minut, cu o viteză a vântului de 6 m/s, știind că 1 minut conține 60 de secunde.
0,954929658551372014613302580235 r/s = 1 secundă
X rev = 60 sec
Să determinăm puterea unei turbine eoliene dacă, folosind un generator de viteză mică, setăm sarcina pe palele turbinei eoliene la 30% din puterea maximă a fluxului de aer.
836,54 W = 100%
X W = 30%
Să determinăm numărul de rotații ale generatorului de viteză mică, care se va schimba atunci când sarcina motorului eolian este de 30% din puterea maximă a fluxului de vânt.
836,54 W = 57,295779513082320876798154814 rpm
250,962 W = X rpm
Pentru a obține o putere de 250,962 W la o viteză de 17,18873 rpm, este necesar să instalați numărul necesar de module în generatorul de viteză mică al lui Belashov.
Din caracteristicile tehnice este clar că la 50 rpm un modul generator de viteză mică produce 17 W de putere.
Să determinăm puterea generatorului de viteză mică la 17,188733853924696263038846444 rpm.
50 rpm = 17 W
17,188733853924696263038846 rpm = X W
Să determinăm numărul de module care, la 17,18873385 rpm, pot furniza putere de la un generator de viteză mică = 17 W.
5,84416951 W = 1 modul
17 W = X module
Din calculele preliminare este clar că pentru a genera o putere de 17 W la 17,18873385 rpm avem nevoie de 3 module.
În acest exemplu de calcul preliminar al unei turbine eoliene, următoarele nu sunt indicate:
tip motor eolian,
Numărul palelor turbinei eoliene,
Masa palelor turbinei eoliene și forma lor,
Coeficientul de utilizare a elicei la viteza declarată de rotație a roții eoliene,
Pierderile turbinelor eoliene și multe altele...
Pentru un calcul complet al turbinelor eoliene, consultați brevetul Federației Ruse №
În prezent, nu există producători care să producă pe cont propriu un set complet de echipamente pentru turbine eoliene sau minihidrocentrale, care să fie legate de terenul real și de condițiile specifice. Aceste companii cumpără componente finite de la diverși producători, ambalează produsul finit și îl vând consumatorilor. Chiar dacă turbina eoliană este foarte bună, este posibil să nu fie potrivită pentru o anumită zonă sau pentru condițiile climatice date. Cu generatoarele Belashov de viteză mică, situația este mai bună, deoarece din modulele individuale puteți asambla orice parametri ai generatorului pentru orice tensiune, curent și număr de rotații, unde în timpul funcționării puteți modifica valoarea de proiectare a generatorului. Ele sunt mult mai economice în producție, deoarece dintr-un set de module identice este posibil să se ofere consumatorilor diverși parametri ai unui generator de viteză mică.
După aceasta, ținând cont de specificațiile tehnice primite, este necesar să se calculeze cu atenție și să se dezvolte fiecare parte a generatorului de viteză mică:
Stator cu înfășurări cu mai multe ture (ținând cont de schimbarea temperaturii înfășurărilor cu mai multe ture),
Numărul de înfășurări statorice cu mai multe spire și schema electrica legăturile lor,
Forma înfășurărilor statorului cu mai multe ture și metoda de îndepărtare a căldurii din acestea,
Forma magneților și a miezurilor magnetice ale sistemului magnetic al rotorului,
Dispozitiv pentru convergența sistemelor magnetice ale rotorului,
Carcasa generatorului,
Arborele generatorului,
Din nefericire, nu am avut oameni asemănători și, pe lângă invenții, a trebuit să fac și eu toate calculele, dezvoltările, proiectarea și producția de generatoare și alte mașini electrice.
În opinia mea, toată energia la scară mică se dezvoltă în direcția greșită. Principala concepție strategică greșită este că orice turbine eoliene sau minihidrocentrale nu ar trebui să producă produsul finit la fața locului, și anume tensiunea și puterea pe care consumatorul le declară. Energia alternativă în sine trebuie să primească cât mai multă energie de orice tip în punctele primare și apoi să fie transferată către consumator fără pierderi inutile, unde semnalul electric trebuie convertit la fața locului într-un produs finit care va fi utilizat de către consumator. În zilele noastre primesc produsul finit la fața locului și îl trimit consumatorului cu mari pierderi.
După cum putem vedea din exemplele anterioare, aceasta nu este abordarea potrivită pentru dezvoltarea generatoarelor de viteză mică, a turbinelor eoliene și a minicentralelor hidroelectrice. Pentru a instala corect o turbină eoliană sau o minicentrală hidroelectrică, trebuie să începeți cu o inspecție amănunțită a locului de instalare, apoi să faceți un calcul amănunțit al tuturor componentelor și componentelor, apoi veți obține ceea ce v-ați gândit.
În concluzie, putem spune că energia eoliană mică și energia hidrocentrală mică sunt în mare măsură discreditate în ochii consumatorilor pe fundalul producătorilor și managerilor fără scrupule, care nu sunt familiarizați cu tehnologie. Mulți producători promit profituri mari care pot proveni din energie alternativă, dar uită să vorbească despre problemele la care se pot aștepta consumatorii acestor centrale electrice.
Un videoclip care demonstrează funcționarea generatorului de viteză redusă modular casetă MGB-205-72-1.
În acest videoclip, o lampă incandescentă de 40 de wați la 12 volți este folosită ca sarcină.
Generatorul de casetă modular de viteză mică MGB-205-72-1 a fost demonstrat la cea de-a șasea expoziție internațională de produse electrice și noi tehnologii „Electro - 96”, care a avut loc între 2 iulie și 6 iulie 1996 la Expocenter al Federației Ruse în Moscova.
Trebuie subliniat în special faptul că după o anumită perioadă de timp sau funcționare continuă pe termen lung, sistemul magnetic al generatorului de viteză mică, constând din magneți permanenți, începe să slăbească și să se prăbușească. Dacă, atunci când se rotește la 45 rpm, generatorul de casetă modular de viteză mică MGB-205-72-1 al lui Belashov în 1996 a arătat o ardere strălucitoare a unei lămpi cu incandescență de 60 de wați la o tensiune de 12 volți, atunci în 2019 abia poate face față cu un bec de 40 de wați. Unii producători de magneti au garantat magneții permanenți pe care îi produc timp de 20 de ani, ceea ce confirmă practic angajamentul lor.
Un videoclip care demonstrează funcționarea unui modul al generatorului de viteză mică Belashov MGB-300-84-2.
Un videoclip care demonstrează funcționarea unui modul al generatorului de viteză mică Belashov MGB-340-84-1.
În acest videoclip, o lampă incandescentă de 60 de wați la 12 volți este folosită ca sarcină.
Un videoclip care demonstrează încărcarea bateriei de la un generator de viteză mică Belashov MGB-340-84.
O baterie de 12 volți este folosită ca sarcină. Generatorul de viteză mică al lui Belashov MGB-340-84-1 la 30-40 rpm asigură un curent de încărcare de cel puțin un Amperi.
Videoclip despre mecanismul de formare a unui magnet și a unui sistem magnetic din atomi de material magnetic.
Videoclipul este dedicat mecanismului de formare a unui magnet și a unui sistem magnetic din atomi de material magnetic.
Videoclip despre prima mașină electrică cu discuri din lume, Belashov MDEMB-01.
Prima mașină electrică cu disc din lume, Belashov MDEMB-01, în care una sau mai multe înfășurări cu mai multe spire ale unui rotor dielectric cu disc, fără a schimba direcția curentului în conductori, trec prin unul sau mai mulți magneți permanenți în potcoavă. Magneții polilor sistemului de excitație al statorului, care se află pe același rând, pot avea direcții diferite de mișcare a fluxurilor magnetice. Mașina dielectrică cu disc a lui Belashov MDEMB-01 a fost difuzată pe primul canal al televiziunii centrale în 1993.
Trimis de:
Moara de vant de casa cu generator. Interesant este în principal tipul de generator. Acest design este foarte comun și simplu, cu toate acestea, nu a fost încă prezentat pe site-ul nostru.
Autorul Burlaka Viktor Afanasievici.
Am făcut o ședință foto cu mica mea moară de vânt sau, așa cum o numesc, un model de lucru. Din moment ce l-am construit pe neașteptate pentru mine, am decis doar să exersez și să aflu ce se va întâmpla.La început nu am fotografiat nimic, nu credeam că ar putea fi interesați de el, ședința foto s-a dovedit invers ordine, adică deducere - de la întreg la părţi.
Și acum puțină istorie și totul în ordine:
Construirea unei turbine eoliene a fost visul meu de multă vreme, dar au existat multe obstacole. Locuia într-un apartament din oraș, dar nu exista dacha. Apoi trecerea dintr-un oraș în altul, apoi într-un al treilea. Locuiesc în Svetlovodsk în ultimii 18 ani. Toate condițiile sunt aici - cabana privata pentru doua familii, 5 hectare de gradina de legume si aceeasi cantitate de gradina. La est și la sud este teren deschis, la nord și vest terenul este mai înalt decât al meu. Vânturile nu sunt amabile, adică. nu foarte puternic. Ei bine, cred că voi construi aici o moară de vânt pentru suflet.
Dar când am devenit serios, s-a dovedit a nu fi atât de simplu. Nu am găsit nicio literatură potrivită. Multă vreme nu m-am putut decide asupra unui generator; nu știam cum să fac corect lamele, ce cutie de viteze să folosesc, cum să o protejez de un uragan etc. După cum se spune, a fost fiert în suc propriu. Dar știam că, dacă mi-aș dori cu adevărat, totul se va rezolva.
Am făcut încet catargul. Folosind metal feros, am selectat bucăți potrivite de țeavă, începând cu un diametru de 325 mm și 1,5 m lungime (pentru a încăpea în portbagajul mașinii mele). În schimb, a vândut fier vechi. Rezultatul a fost un catarg lung de 12 m. Pentru fundatie am adus un bloc de fundatie defect dintr-un suport de inalta tensiune. L-am îngropat la 2 metri în pământ și a rămas 1 metru deasupra pământului. Apoi l-am opărit cu două curele din colț și le-am sudat suporturi. La capetele consolelor, am sudat „plăci” din fier de 16 mm cu dimensiunile 50 x 50 cm la șuruburile de ancorare, legate între ele prin balamale puternice. Am cumparat de pe piata cabluri moi de 10 mm si tensoare, totul este anodizat si nu rugineste. Am sudat și am îngropat o ancoră sub troliul detașabil. Troliul trebuia și el făcut de casă, folosind un angrenaj melcat gata făcut. În plus, am instalat un suport în formă de U de aproximativ 2 m înălțime, pe care să se sprijine catargul. Deoarece nu era unde să se grăbească, catargul a fost făcut fără grabă și, prin urmare, după părerea mea, a ieșit frumos și de încredere.
Și apoi Dumnezeu, văzându-mi munca, m-a binecuvântat să merg pe forumul http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:4219-74#1829. Am recitit totul, m-am înregistrat și am început să câștig experiență. Am început să refac un autogenerator, iar când am tradus din site-urile engleze „de peste mări” (Hugh Pigot și alții) despre construirea de generatoare montate la capăt, fără fier în bobine, mi-am dorit foarte mult să încerc și să o fac eu, cel puțin în miniatură. .
Vedere generală a morii de vânt
Generator
Generator, vedere laterală.
Ieșire fir.
Lame, carcasă și generator dezasamblat.
Am decis să construiesc un model mai mic funcțional, care să furnizeze până la 1 amperi per baterie de 12 volți.
Pentru a face rotorul, am cumpărat 24 de bucăți în Znamenka de la firma Acoustics. magneți disc neodim 20*5 mm. Am găsit un butuc de la o roată a tractorului, turnerul, conform desenelor mele, a învârtit două discuri de oțel cu un diametru de 105 mm și o grosime de 5 mm, un manșon distanțier cu o grosime de 15 mm și un arbore. . Am lipit magneți, câte 12 pentru fiecare, și i-am umplut până la jumătate cu epoxi, alternând polaritatea.
Pentru a face statorul, am înfășurat 12 bobine de sârmă emailată cu un diametru de 0,5 mm, 60 de spire pe bobină (am luat firul din bucla de demagnetizare a unui tub vechi de imagine color inutilizabil, este suficient). Am lipit bobinele in serie, cap la cap, de la inceput la inceput etc. ( Aici „nu înțeleg”, dacă este posibil să conectez totul în serie pentru a obține o fază? Este recomandabil să verificați în timpul producției. Nota editorului) S-a dovedit a fi o singură fază (mi-era teamă că va fi tensiune prea mică). Am decupat o formă din placaj de 4 mm și am frecat-o cu ceară.
Păcat că formularul complet nu a fost păstrat. Am pus hartie de ceara pe baza de jos (am furat-o de la sotia mea in bucatarie, ea se coace pe ea) si am asezat pe ea o matrita cu o bucata rotunda in centru. Apoi am decupat două cercuri din fibră de sticlă. Unul a pus pe hârtie ceară baza de jos a matriței. Am așezat bobinele lipite împreună pe el. Cablurile de la sârma izolată cu toroane au fost așezate în șanțuri puțin adânci tăiate cu un ferăstrău. Am umplut totul cu epoxid. Am așteptat aproximativ o oră ca bulele de aer să iasă toate și epoxidul să se răspândească uniform în toată matrița și să sature bobinele, completați acolo unde este necesar și acoperiți cu un al doilea cerc de fibră de sticlă. Așezați o a doua foaie de hârtie ceară deasupra și apăsați-o cu baza de sus (o bucată de PAL). Principalul lucru este că ambele baze sunt strict plate. Dimineata am deconectat matrita si am scos un frumos stator transparent de 4mm grosime.
Păcat că epoxidul nu este potrivit pentru o moară de vânt mai puternică, deoarece... frică de temperaturi ridicate.
Am introdus 2 rulmenti in butuc, un arbore cu cheie in ele, primul disc rotor cu magneti lipiti si umplut pe jumatate cu epoxi, apoi un manșon distanțier gros de 15 mm. Grosimea statorului cu bobine umplute este de 4mm, grosimea magneților este de 5mm, în total 5+4+5=14mm. Pe discurile rotorului, pe margini se lasă muchii de 0,5 mm, astfel încât magneții să se sprijine împotriva forței centrifuge (doar pentru orice eventualitate). Prin urmare, vom scădea 1 mm. 13 mm stânga. A mai rămas 1 mm pentru goluri. Prin urmare, distanțierul este de 15 mm. Apoi, statorul (un disc transparent cu bobine), care este atașat la butuc cu trei șuruburi de cupru de 5 mm, pot fi văzute în fotografie. Apoi este instalat un al doilea disc rotor, care se sprijină pe manșonul distanțier. Trebuie să aveți grijă să nu vă prindeți degetul sub magneți - se ciupesc foarte dureros. (Magneții opuși de pe discuri trebuie să aibă polarități diferite, adică să atragă.)
Schița unei turbine eoliene.
Spațiile dintre magneți și stator sunt reglate prin piulițe de cupru plasate pe șuruburi de cupru de pe ambele părți ale butucului.
O elice este pusă pe partea proeminentă rămasă a arborelui cu o cheie, care este presată pe rotor cu o piuliță printr-o șaibă (și, dacă este necesar, o bucșă) și o bucșă. Este indicat sa acoperiti nuca cu un caren (nu am facut niciodata).
Dar am făcut un acoperiș cu baldachin peste rotor și stator tăind o tigaie de aluminiu, astfel încât să acopere o parte din fund și o parte a peretelui lateral.
Elicea a fost realizată dintr-o bucată de metru lungime de țeavă de irigare din duraluminiu cu diametrul de 220 mm și grosimea peretelui de 2,5 mm.
Pur și simplu am desenat o elice cu două pale pe ea și am decupat-o cu un puzzle. (Din aceeași piesă am decupat și trei lame de 1 m lungime pentru o moară de vânt pe autogenerator și, după cum vezi, mai sunt câteva). Am rotunjit marginea anterioară a lamelor „cu ochi” cu o rază egală cu jumătate din grosimea duraluminului și am ascuțit marginea din spate cu o teșitură de aproximativ 1 cm la capete și până la 3 cm spre centru.
În centrul elicei, am făcut mai întâi o gaură cu un burghiu de 1 mm pentru echilibrare. Îl poți echilibra direct pe burghiu, așezând burghiul pe masă, sau îl poți atârna pe un fir de tavan. Trebuie să echilibrezi foarte atent. Am echilibrat separat discurile rotorului și elicea. La urma urmei, viteza ajunge la 1500 rpm.
Deoarece nu există lipire magnetică, elicea se rotește fericit de la cea mai mică adiere, pe care nici măcar nu o simți pe pământ. În timpul funcționării vântului dezvoltă viteze mari, am un ampermetru cu conexiune directă de 2A, așa că deseori iese din scară cu o baterie de mașină veche de 12 volți. Adevărat, în același timp, coada începe să se plieze și să se ridice în sus, adică. protectie automata impotriva vânt puternic si viteza excesiva.
Protectia se face pe baza axei inclinate de rotatie a cozii.
Deviația axei este de 18-20 de grade față de verticală. Îmi cer scuze pentru desen, am încercat să îl copiez de pe un site de peste mări http://www.otherpower.com/otherpower_wind.html
Această moară de vânt a funcționat pentru mine timp de 3 luni. L-am scos si l-am demontat - rulmentii sunt in regula, statorul este si el intact. Magneții sunt puțin ruginți în locurile unde vopseaua nu s-a pus. Cablul merge direct fără colector de curent. L-am făcut, dar m-am răzgândit cu privire la instalarea lui. Când am demontat moara mică de vânt, nu era răsucită. Așa că eram convins că nu e nevoie, doar bataie suplimentară. A produs până la 30 de wați de putere. Zgomotul de la elice nu se aude cu geamurile închise. Și când este deschis, nu se aude prea mult; dacă dormi profund, nu te va trezi, mai ales pe fundalul zgomotului vântului însuși.
Există dorința de a face unul mare folosind aceeași schemă, deși statorul trebuie făcut diferit, nu folosind epoxid. Mă gândesc la asta acum. Între timp, în aceste trei luni, am construit o moară de vânt folosind un autogenerator cu trei pale cu diametrul de 2,2 m și o putere de aproximativ 400 de wați. Despre el in articolul urmator.
Așa că am decis să postez fotografii cu micul meu generator eolian. Am construit această moară de vânt fără să urmăresc niciun obiectiv special în ceea ce privește furnizarea de energie electrică, ci pur și simplu pentru a testa capacitățile generatoarelor eoliene în general și în special ale generatoarelor de astfel de configurații cu magneți permanenți. Pentru generatorul meu, am comandat magneții mici necesari, deoarece sunt foarte puternici și ne permit să facem generatoare cu statori fără fier. Fotografierea tuturor pașilor în ordine inversă la demontarea morii de vânt.
Ideea de a construi un generator eolian mă bântuie de mult timp, dar cumva nu s-a concretizat niciodată, fie că nu a fost timp, fie că nu a fost în mișcare, sau altceva. Acum locuiesc într-o casă privată, am un teren pentru grădină și oraș. Zona este deschisă spre est și sud, dar curenții de vânt acoperă mici dealuri la nord și vest. Deși vânturile nu sunt răsfățați, sufla constant și m-am gândit - mai trebuie să-mi destin sufletul și, în sfârșit, să-mi fac visul să devină realitate.
Dar când a venit vorba de practică, totul s-a dovedit a nu fi atât de simplu, în primul rând au existat foarte puține informații despre generatoarele eoliene, cărțile au oferit o înțelegere mai profundă a generatoarelor și răspunsuri la unele întrebări, dar au apărut noi întrebări și probleme în practică. Cel mai important lucru la o moară de vânt este generatorul, dar nu m-am putut decide asupra alegerii lui, primul lucru care mi-a venit în minte a fost să folosești un autogenerator, dar nu este conceput pentru viteze mici și a fost necesar să vină cu o cutie de viteze pentru acesta, iar acest lucru a presupus o creștere puternică a greutății și dimensiunilor turbinei eoliene.
De asemenea, era necesar să se facă lamele din ceva și să se calculeze profilul și dimensiunile din ele, astfel încât să funcționeze bine și în același timp să fie rezistente și să cântărească puțin. Da, și este necesară și protecție împotriva vântului puternic. Dar a trebuit să încep, am început cu cel mai ușor lucru, cu catargul, și apoi toate celelalte de acolo.
Pentru a salva țevi pentru catarg, am adunat metal feros de la un magazin local și, în schimb, mi-am dat deșeurile inutile.Am selectat bucăți mici de țevi, începând cu un diametru de 325 mm și aproximativ 1,5 m lungime, astfel încât acestea ar încăpea în portbagajul mașinii mele. Din aceste țevi am sudat un catarg lung de 12 m. Pentru fundație am pus mâna pe un bloc de fundație defect dintr-un suport de înaltă tensiune. I-am săpat o groapă de doi metri și i-am coborât un bloc, un bloc lung de 3 metri, așa că a rămas un metru la suprafață, care va fi baza catargului, am îngropat suportul și am compactat solul. Pentru a atașa catargul, a fost necesar să securizeze suporturile cumva; pentru ele am sudat un cadru din colțurile blocului.
La capetele consolelor, am sudat plăci de fier de 16 mm cu dimensiunile 50 x 50 cm de șuruburile de ancorare, legate între ele prin balamale puternice. Am cumparat de pe piata cabluri moi de 10 mm si tensoare, totul este anodizat si nu rugineste. Am sudat și am îngropat o ancoră sub troliul detașabil. Troliul trebuia și el făcut de casă, folosind un angrenaj melcat gata făcut. În plus, am instalat un suport în formă de U de aproximativ 2 m înălțime, pe care să se sprijine catargul. Deoarece nu era unde să se grăbească, catargul a fost făcut fără grabă și, prin urmare, după părerea mea, a ieșit frumos și
Și apoi Dumnezeu, văzându-mi munca, m-a binecuvântat să merg pe forumul http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:4219-74#1829. Am recitit totul, m-am înregistrat și am început să câștig experiență. Am început să refac un autogenerator, iar când am tradus din site-urile engleze „de peste mări” (Hugh Pigot și alții) despre construirea de generatoare montate la capăt, fără fier în bobine, mi-am dorit foarte mult să încerc și să o fac eu, cel puțin în miniatură. . Am decis să construiesc un model mai mic funcțional, care să furnizeze până la 1 amperi per baterie de 12 volți.
Pentru a face rotorul, am cumpărat 24 de bucăți în Znamenka la întreprinderea de acustică http://akustika-ag.de/cgi-bin/p.cgi?a. magneți disc neodim 20*5 mm. Am găsit un butuc de la o roată a tractorului, turnerul, conform desenelor mele, a învârtit două discuri de oțel cu un diametru de 105 mm și o grosime de 5 mm, un manșon distanțier cu o grosime de 15 mm și un arbore. . Am lipit magneți, câte 12 pentru fiecare, și i-am umplut până la jumătate cu epoxi, alternând polaritatea.
Mai jos este o ședință foto cu moara mea de vânt.
Pentru a face statorul, am înfășurat 12 bobine de sârmă emailată cu un diametru de 0,5 mm, 60 de spire pe bobină (am luat firul din bucla de demagnetizare a unui tub vechi de imagine color inutilizabil, este suficient). Am lipit bobinele in serie, cap la cap, de la inceput la inceput etc. S-a dovedit a fi o singură fază (mi-era teamă că nu va fi suficientă tensiune). Am decupat o formă din placaj de 4 mm și am frecat-o cu ceară.
Păcat că formularul complet nu a fost păstrat. Am pus hârtie ceară pe baza de jos (am furat-o de la soția mea în bucătărie, ea se coace pe ea) și am așezat pe ea o matriță cu o bucată rotundă în centru. Apoi am decupat două cercuri din fibră de sticlă. Unul a pus pe hârtie ceară baza de jos a matriței. Am așezat bobinele lipite împreună pe el. Cablurile de la sârma izolată cu toroane au fost așezate în șanțuri puțin adânci tăiate cu un ferăstrău.
Am umplut totul cu epoxid. Am așteptat aproximativ o oră ca bulele de aer să iasă toate și epoxidul să se răspândească uniform în toată matrița și să sature bobinele, completați acolo unde este necesar și acoperiți cu un al doilea cerc de fibră de sticlă. Așezați o a doua foaie de hârtie ceară deasupra și apăsați-o cu baza de sus (o bucată de PAL). Principalul lucru este că ambele baze sunt strict plate. Dimineata am deconectat matrita si am scos un frumos stator transparent de 4mm grosime.
Păcat că epoxidul nu este potrivit pentru o moară de vânt mai puternică, deoarece... frică de temperaturi ridicate.
Am introdus 2 rulmenti in butuc, un arbore cu cheie in ele, primul disc rotor cu magneti lipiti si umplut pe jumatate cu epoxi, apoi un manșon distanțier gros de 15 mm. Grosimea statorului cu bobine umplute este de 4mm, grosimea magneților este de 5mm, în total 5+4+5=14mm. Pe discurile rotorului, pe margini se lasă muchii de 0,5 mm, astfel încât magneții să se sprijine împotriva forței centrifuge (doar pentru orice eventualitate). Prin urmare, vom scădea 1 mm. 13 mm stânga. A mai rămas 1 mm pentru goluri. Prin urmare, distanțierul este de 15 mm.
Apoi, statorul (un disc transparent cu bobine), care este atașat la butuc cu trei șuruburi de cupru de 5 mm, pot fi văzute în fotografie. Apoi este instalat un al doilea disc rotor, care se sprijină pe manșonul distanțier. Trebuie să aveți grijă să nu vă prindeți degetul sub magneți - se ciupesc foarte dureros. (Magneții opuși de pe discuri trebuie să aibă polarități diferite, adică să atragă.)
Spațiile dintre magneți și stator sunt reglate prin piulițe de cupru plasate pe șuruburi de cupru de pe ambele părți ale butucului. O elice este pusă pe partea proeminentă rămasă a arborelui cu o cheie, care este presată pe rotor cu o piuliță printr-o șaibă (și, dacă este necesar, o bucșă) și o bucșă. Este indicat sa acoperiti nuca cu un caren (nu am facut niciodata). Dar am făcut un acoperiș cu baldachin peste rotor și stator tăind o tigaie de aluminiu, astfel încât să acopere o parte din fund și o parte a peretelui lateral.
Elicea a fost realizată dintr-o bucată de metru lungime de țeavă de irigare din duraluminiu cu diametrul de 220 mm și grosimea peretelui de 2,5 mm. Am desenat pe ea o elice cu două pale și am decupat-o cu un ferăstrău. (Din aceeași piesă am decupat și trei lame de 1 m lungime pentru o moară de vânt pe autogenerator și, după cum vezi, mai sunt câteva). Am rotunjit marginea anterioară a lamelor „cu ochi” cu o rază egală cu jumătate din grosimea duraluminului și am ascuțit marginea din spate cu o teșitură de aproximativ 1 cm la capete și până la 3 cm spre centru.
În centrul elicei, am făcut mai întâi o gaură cu un burghiu de 1 mm pentru echilibrare. Îl poți echilibra direct pe burghiu, așezând burghiul pe masă, sau îl poți atârna pe un fir de tavan. Trebuie să echilibrezi foarte atent. Am echilibrat separat discurile rotorului și elicea. La urma urmei, viteza ajunge la 1500 rpm.
Deoarece nu există lipire magnetică, elicea se rotește fericit de la cea mai mică adiere, pe care nici măcar nu o simți pe pământ. În timpul funcționării vântului dezvoltă viteze mari, am un ampermetru cu conexiune directă de 2A, așa că deseori iese din scară cu o baterie de mașină veche de 12 volți. Adevărat, în același timp, coada începe să se plieze și să se ridice în sus, adică. este activată protecția automată împotriva vântului puternic și a vitezei excesive.
Protectia se face pe baza axei inclinate de rotatie a cozii.
Mai multe despre Asamblarea finala generator eolian și catarg continuarea articolului despre turbina eoliană
Un generator eolian axial care funcționează pe magneți de neodim a fost produs pentru prima dată în masă în țările occidentale. Și acestea nu erau deloc produse de fabrică, ci rodul muncii meșterilor locali de garaj care au pus în slujba lor fenomenul de levitație. Aceste modele de mori de vânt își datorează popularitatea serioasă distribuției în masă și costului scăzut al magneților de neodim. Treptat, componentele și schemele de fabricație a oțelului se vor răspândi în întreaga lume, iar în prezent generatorul eolian magnetic axial câștigă recunoaștere în toată Federația Rusă. Mai jos este secvența creării unuia dintre cele mai de succes modele ale unei astfel de mori de vânt.
Procesul de creare a rotorului
Autorul dezvoltării a decis să facă din baza generatorului un butuc de mașină cu discuri de frână, deoarece este puternic, fiabil și perfect echilibrat. Când începeți să faceți o moară de vânt cu propriile mâini, trebuie mai întâi să pregătiți baza pentru rotor - butucul - și să o curățați de murdărie, vopsea și grăsime. Apoi începeți să lipiți magneții permanenți. Pentru a crea acest generator eolian, douăzeci dintre ele au fost folosite pe un disc. Dimensiunea magneților de neodim a fost de 25x8 milimetri. Cu toate acestea, atât numărul, cât și dimensiunea lor pot varia în funcție de scopurile și obiectivele unei persoane, a lor cu propriile mele mâini crearea unui generator eolian. Cu toate acestea, pentru a obține o fază, va fi întotdeauna corect să egalați numărul de poli cu numărul de magneți de neodim și pentru trei faze să mențineți raportul dintre poli și bobine - doi la trei sau trei la patru.
Magneții trebuie poziționați ținând cont de alternanța polilor și cât mai precis posibil, dar înainte de a începe să-i lipiți, trebuie fie să creați un șablon de hârtie, fie să desenați linii care împart discul în sectoare. Pentru a evita amestecarea polilor, facem semne pe magneți. Principalul lucru este să îndepliniți următoarea cerință: acei magneți care stau unul față de celălalt trebuie să fie întoarse cu poli diferiți, adică să se atragă unul pe altul.
Magneții sunt lipiți de discuri folosind super glue și umpluți. De asemenea, trebuie să faceți chenare de-a lungul marginilor discurilor și în centrul acestora, fie prin înfășurare bandă, fie prin modelarea lor din plastilină pentru a preveni răspândirea. 
Faze - care este mai bine - trei sau una?
Mulți iubitori de echipamente electrice urmează calea celei mai mici rezistențe și, pentru a nu deranja, optează pentru un stator monofazat pentru o moară de vânt. Cu toate acestea, are o caracteristică neplăcută care neutralizează ușurința de asamblare - vibrația la încărcare, datorită variabilității curentului de ieșire. La urma urmei, amplitudinea unui astfel de stator este bruscă, atingând un maxim atunci când magneții de neodim sunt amplasați deasupra bobinelor și apoi scade la minimum.
Dar atunci când generatorul este realizat folosind un sistem trifazat, nu există vibrații, iar indicatorul de putere al morii de vânt are o valoare constantă. Motivul acestei diferențe este că curentul, căzând într-o fază, crește în același timp și în cealaltă. Ca rezultat, un generator eolian care funcționează într-un sistem trifazat poate fi cu până la 50% mai eficient decât același generator folosind un sistem monofazat. Și, cel mai important, un generator trifazat încărcat nu produce vibrații, prin urmare, catargul nu dă naștere la plângeri cu privire la generatorul eolian la autoritățile de supraveghere din partea celor nedoritori dintre vecini, deoarece nu creează un zumzet enervant.
Metoda de înfășurare pentru bobina statorului morii de vânt
Pentru ca un generator eolian de bricolaj pe magneți de neodim să funcționeze cu eficiență maximă, trebuie calculate bobinele statorului. Cu toate acestea, cei mai mulți meșteri preferă să le facă cu ochii. De exemplu, un generator de viteză mică capabil să încarce o baterie de 12 V pornind de la 100 - 150 rpm ar trebui să aibă de la 1000 la 1200 de spire în toate bobinele, împărțite în mod egal între toate bobinele. O creștere a numărului de poli duce la creșterea frecvenței curentului în bobine, datorită căreia generatorul, chiar și la viteze mici, produce mai multă putere.
Bobinele trebuie înfășurate cu fire mai groase, dacă este posibil, pentru a reduce rezistența în ele. Acest lucru se poate face pe un dorn sau pe o mașină de casă.
Pentru a vă da seama ce potențial de putere are generatorul, rotiți-l cu o bobină, deoarece, în funcție de câți magneți de neodim sunt instalați și care este grosimea lor, acest indicator poate diferi semnificativ. Măsurătorile se efectuează fără sarcină la numărul necesar de rotații. De exemplu, dacă un generator la 200 rpm furnizează o tensiune de 30 V, având o rezistență de 3 ohmi, atunci scădem 12 V (tensiunea de alimentare a bateriei) din 30 V și rezultatul rezultat este 18 împărțit la 3 (rezistența în ohmi) obțineți 6 (curent în amperi), care va merge de la generatorul eolian pentru a încărca bateria. Cu toate acestea, după cum arată practica, din cauza pierderilor în fire și punte de diode, indicatorul real pe care îl va produce generatorul magnetic axial va fi mai mic.
Este mai bine să luați magneți pentru a crea un generator eolian în formă de dreptunghi, deoarece câmpul lor se extinde pe lungime, spre deosebire de cei rotunzi, al căror câmp este concentrat în centru. Bobinele sunt de obicei înfășurate rotunde, deși este mai bine să le faceți oarecum alungite, ceea ce asigură un volum mai mare de cupru în sector, precum și viraje mai drepte. Orificiul din interiorul bobinelor trebuie să fie egal sau mai mare decât lățimea magneților.
Grosimea statorului ar trebui să fie aceeași cu cea a magneților. Forma pentru aceasta este de obicei placaj; pentru rezistență, fibra de sticlă este plasată sub bobine și deasupra acestora, iar totul este umplut cu rășină epoxidice. Pentru a preveni lipirea rășinii de matriță, aceasta din urmă este lubrifiată cu orice grăsime sau se folosește bandă adezivă. Firele sunt scoase mai întâi și fixate împreună, capetele fiecărei faze sunt apoi conectate cu un triunghi sau un asterisc. 
Catarg pentru generator eolian
Catargul pe care va fi amplasat acest generator poate fi realizat cu o înălțime de 6 metri sau mai mare; cu cât este mai mare, cu atât viteza vântului este mai mare. Sub ea trebuie săpată o gaură și trebuie turnată o bază de beton, iar conducta trebuie întărită, astfel încât generatorul eolian axial magnetic, realizat de dvs., să poată fi coborât și ridicat. Acest lucru se poate face folosind un palan mecanic.
elice turbinei eoliene
Este realizat din țevi de clorură de polivinil, al căror diametru optim pentru aceasta este de 160 mm. De exemplu, un generator eolian care funcționează pe principiul levitației magnetice, cu un diametru de doi metri și șase pale, cu o viteză a vântului de 8 metri pe secundă, este capabil să furnizeze o putere de până la 300 W.
Cum să crești puterea unei mori de vânt?
Magneții pot fi folosiți pentru ridicare. Pur și simplu lipiți încă unul dintre magneți aceiași sau mai subțiri pe magneții care sunt deja instalați. O altă metodă se bazează pe instalarea nucleelor metalice, numite plăci transformatoare, în bobine. Acest lucru va asigura un flux magnetic crescut în bobină, dar provoacă o ușoară lipire, care, totuși, nu este resimțită deloc de elicea cu șase pale. Un astfel de generator eolian pornește la un vânt de 2 m/s. Datorită utilizării nucleelor, generatorul a primit o creștere a puterii de la 300 la 500 W/h cu un vânt de 8 m/s. De asemenea, ar trebui să acordați atenție formei lamelor - cele mai mici inexactități reduc puterea.
Acest articol este dedicat creării unui generator eolian axial folosind magneți de neodim cu statoare fără metal. Morile de vânt cu acest design au devenit deosebit de populare datorită disponibilității tot mai mari a magneților de neodim.
Materiale și instrumente folosite pentru a construi o moară de vânt a acestui model:
1) un butuc de la o mașină cu discuri de frână.
2) găuriți cu o perie metalică.
3) 20 de magneți de neodim care măsoară 25 pe 8 mm.
4) rășină epoxidică
5) mastic
6) țeavă PVC 160 mm diametru
7) troliu manual
8) teava metalica de 6 metri lungime
Să ne uităm la principalele etape ale construcției unei turbine eoliene.
Generatorul era bazat pe un butuc de mașină cu un disc de frână. Deoarece partea principală este fabricată din fabrică, aceasta va servi drept garant al calității și fiabilității. Butucul a fost complet dezasamblat, rulmenții din el au fost verificați pentru integritate și lubrifiați. Deoarece butucul a fost îndepărtat dintr-o mașină veche, rugina a trebuit să fie curățată cu o perie, pe care autorul a atașat-o pe un burghiu.
Mai jos este o fotografie a hub-ului.
Apoi autorul a procedat la instalarea magneților pe discurile rotorului. S-au folosit 20 de magneți. Mai mult, este important de menționat că pentru un generator monofazat numărul de magneți implicați este egal cu numărul de poli; pentru un generator cu două faze raportul va fi de trei la doi sau patru poli la trei bobine. Magneții trebuie montați pe discuri cu poli alternanți. Pentru a menține acuratețea, trebuie să creați un șablon de plasare pe hârtie sau să desenați linii de sector direct pe disc.
De asemenea, ar trebui să marcați magneții de-a lungul polilor cu un marker. Puteți determina polii aducând magneții unul câte unul într-o parte a magnetului de testare, dacă este atras - plus, respins - minus, principalul lucru este că polii alternează atunci când sunt instalați pe disc. Acest lucru este necesar deoarece magneții de pe discuri trebuie să se atragă unul pe celălalt, iar acest lucru se va întâmpla numai dacă magneții care se înfruntă unul pe celălalt au polarități diferite.
Magneții au fost lipiți de discuri folosind rășină epoxidică. Pentru a preveni răspândirea rășinii dincolo de limitele discului, autorul a făcut margini de-a lungul marginilor folosind mastic; același lucru se poate face cu bandă adezivă, pur și simplu înfășurând roata într-un cerc.
Să luăm în considerare principalele diferențe în proiectarea generatoarelor monofazate și trifazate.
Un generator monofazat va vibra sub sarcină, ceea ce va afecta puterea generatorului în sine. Designul trifazat este lipsit de un astfel de dezavantaj din cauza căruia puterea este constantă în orice moment. Acest lucru se întâmplă deoarece fazele compensează pierderea de curent una în cealaltă. Conform calculelor conservatoare ale autorului, proiectarea trifazată este superioară proiectării monofazate cu până la 50 la sută. În plus, din cauza absenței vibrațiilor, catargul nu se va balansa suplimentar și, prin urmare, nu va exista niciun zgomot suplimentar atunci când rotorul funcționează.
La calcularea încărcării bateriei a 12-a, care va începe la 100-150 rpm, autorul a făcut 1000-1200 de spire în bobine. La înfășurarea bobinelor, autorul a folosit grosimea maximă admisă a firului pentru a evita rezistența.
Pentru a înfășura firul pe bobine, autorul a construit mașină de casă, fotografii ale cărora sunt prezentate mai jos.
Este mai bine să folosiți bobine elipsoidale, care vor permite o densitate mai mare a câmpurilor magnetice să le traverseze. Orificiul interior al bobinei trebuie făcut la fel ca diametrul magnetului sau mai mare decât acesta. Dacă le faceți mai mici, atunci părțile frontale practic nu participă la generarea de electricitate, ci servesc drept conductori.
Grosimea statorului în sine trebuie să fie egală cu grosimea magneților care sunt implicați în instalație.
Matrița pentru stator poate fi realizată din placaj, deși autorul a rezolvat această problemă diferit. Un șablon a fost desenat pe hârtie, iar apoi părțile laterale au fost realizate cu mastic. Fibra de sticlă a fost folosită și pentru rezistență. Pentru a preveni lipirea rășinii epoxidice de matriță, aceasta trebuie lubrifiată cu ceară sau vaselină, sau puteți folosi bandă sau folie, care ulterior poate fi smulsă din matrița finită.
Înainte de turnare, bobinele trebuie fixate cu precizie, iar capetele lor trebuie scoase din matriță pentru a conecta apoi firele cu o stea sau triunghi.
După ce partea principală a generatorului a fost asamblată, autorul a măsurat și testat funcționarea acestuia. Când este rotit manual, generatorul produce o tensiune de 40 volți și un curent de 10 amperi.
Apoi autorul a realizat un catarg pentru generator de 6 metri înălțime. În viitor, se plănuiește creșterea înălțimii catargului prin utilizarea unei țevi de cel puțin două ori mai groase. Pentru a menține catargul staționar, baza a fost umplută cu beton. S-a realizat o prindere metalică pentru coborârea și ridicarea catargului. Acest lucru este necesar pentru a avea acces la șurubul de pe sol, deoarece lucrări de reparații Nu este deosebit de confortabil la altitudine.
