Tuuliku kaitsmine tugeva tuule eest. Tuulegeneraatorite kaitse saba voltimisega. Kõrge tuulekaitse ahel

Tuulegeneraatori valmistamine oma kätega

Pärast generaatori ostmist võite alustada tuulegeneraatori kokkupanekut oma kätega. Joonisel on kujutatud tuulepargi seadet. Sõlmede kinnitamise ja paigutuse meetod võib olla erinev ja sõltub disaineri individuaalsetest võimalustest, kuid peate kinni pidama joonisel fig. 1. Need mõõtmed sobitatakse antud tuulepargiga, võttes arvesse tuuliku konstruktsiooni ja mõõtmeid.

Elektrigeneraator tuulepargi jaoks

Tuulepargi elektrivoolugeneraatori valimisel peate kõigepealt kindlaks määrama tuuleratta kiiruse. Tuuleratta W pöörlemiskiiruse (koormuse all) saate arvutada järgmise valemi abil:

W = V / L * Z * 60,
L = π * D,

kus V on tuule kiirus, m / s; L - ringi pikkus, m; D on propelleri läbimõõt; Z on tuuleratta kiiruse indikaator (vt tabel 2).

Tabel 2. Tuuliku kiiruse näitaja

Kui asendame sellesse valemisse valitud 2 m läbimõõduga ja 6 labaga sõukruvi andmed, saame pöörlemiskiiruse. Sageduse sõltuvus tuule kiirusest on näidatud tabelis. 3.

Tabel 3. 2 m läbimõõduga tuuleratta pöörlemine kuue labaga sõltuvalt tuule kiirusest

Võtame maksimaalse töötuule kiiruse 7-8 m / s. Tugevamate tuulte korral on tuuliku töö ebaturvaline ja seda tuleb piirata. Nagu oleme juba kindlaks teinud, on tuulekiirusel 8 m / s tuulepargi valitud konstruktsiooni maksimaalne võimsus 240 W, mis vastab tuuleratta pöörlemiskiirusele 229 p / min. See tähendab, et peate valima sobivate omadustega generaatori.

Õnneks on totaalse puuduse ajad "unustusse vajunud" ja me ei pea traditsiooniliselt kohandama autogeneraatorit mudelist VAZ-2106 tuulepargiks. Probleem on selles, et selline autogeneraator, näiteks G-221, on kiire, mille nimikiirus on 1100–6000 p / min. Tuleb välja, et ilma käigukastita ei suuda meie väikese kiirusega tuuleratas kuidagi generaatorit töökiirusele keerutada.

Me ei tee oma "tuuleveskile" käigukasti ja seetõttu valime tuuleratta lihtsalt generaatori võllile kinnitamiseks teise väikese kiirusega generaatori. Kõige sobivam selleks on jalgratta mootor, mis on spetsiaalselt ette nähtud jalgrataste ratasmootorile. Nendel velomootoritel on madal töökiirus ja nad saavad hõlpsalt töötada generaatorirežiimis. Püsimagnetite olemasolu seda tüüpi mootorites tähendab, et generaatori ergastamisel pole probleeme, nagu näiteks vahelduvvoolu asünkroonmootorite puhul, mis tavaliselt kasutavad elektromagneteid (väljamähis). Ilma väljamähist pingestamata ei tekita selline mootor pöörlemise ajal voolu.

Lisaks on jalgrattamootorite väga meeldiv omadus see, et need kuuluvad harjadeta mootorite hulka, mis tähendab, et need ei vaja harjade vahetamist. Tabel 4 on toodud näide 250 W jalgrattamootori tehnilistest omadustest. Nagu tabelist näha, sobib see jalgratta mootor suurepäraselt generaatoriks tuulikule, mille võimsus on 240 W ja tuuleratta maksimaalne kiirus 229 p / min.

Tabel 4. 250 W jalgrattamootori tehnilised omadused

Tuulegeneraatori valmistamine oma kätega

Pärast generaatori ostmist võite hakata tuulegeneraatorit oma kätega kokku panema. Joonisel on kujutatud tuulepargi seadet. Sõlmede kinnitamise ja paigutuse meetod võib olla erinev ja sõltub disaineri individuaalsetest võimalustest, kuid peate kinni pidama joonisel fig. 1. Need mõõtmed sobitatakse antud tuulepargiga, võttes arvesse tuuliku konstruktsiooni ja mõõtmeid.

Joonisel fig. 1 näitab külglabida (1) mõõtmeid, saba koos sulestikuga (2), samuti hooba (3), mille kaudu vedru jõud jõuab edasi. Tuuleratta tuules pööramiseks sulestikuga saba tuleb teha vastavalt joonisel fig. 1 profiiltorust 20x40x2,5 mm ja sulestikuna katusekate.

Generaator tuleb paigaldada sellisele kaugusele, et labade ja masti minimaalne kaugus oleks vähemalt 250 mm. Vastasel juhul ei ole mingit garantiid, et tuule ja güroskoopiliste jõudude mõjul painduvad terad ei puruneks mastil.

Terade tootmine

Isetehtud tuulik algab tavaliselt labadest. Aeglase kiirusega tuuleveski labade valmistamiseks on kõige sobivam materjal plastik või pigem plasttoru. Terasid on kõige lihtsam teha plasttorust - väike töömahukus ja algajal on raske viga teha. Samuti ei taga plastikterad, erinevalt puidust, niiskuse kokkutõmbumist.

Toru peaks olema valmistatud PVC -st läbimõõduga 160 mm survetorustike või kanalisatsiooni jaoks, näiteks SDR PN 6.3. Selliste torude seinapaksus on vähemalt 4 mm. Vaba vooluga kanalisatsiooni torud ei tööta! Need torud on liiga õhukesed ja habras.

Fotol on katkiste labadega tuuleratas. Need labad olid valmistatud õhukestest PVC-torudest (survevaba kanalisatsiooni jaoks). Nad kukkusid tuule survest alla ja kukkusid masti.

Tera optimaalse kuju arvutamine on üsna keeruline ja seda pole vaja siia tuua, las seda teha oma ala professionaalidel. Piisab sellest, kui lõiketerad valmistatakse vastavalt joonisele fig. 2, mis näitab malli mõõtmeid millimeetrites. Peate lihtsalt sellise malli paberist välja lõikama (tera malli malli mõõtkavas 1: 2), seejärel kinnitama torule 160 mm, joonistama malli kontuuri torule ja lõikama terad mosaiigi abil või käsitsi. Punased täpid joonisel fig. 2 näitab tera kinnituste ligikaudset asukohta.

Selle tulemusena peaks teil olema kuus tera, mille kuju on selline nagu fotol. Selleks, et saadud terade KIEV oleks kõrgem ja pöörlemise ajal vähem müra tekiks, on vaja teravad nurgad ja servad maha lihvida ning kõik karedad pinnad lihvida.

Terade kinnitamiseks jalgratta mootori kerele peate kasutama tuuleturbiini pead, mis on 6-10 mm paksusega mahedast terasest ketas. Selle külge keevitatakse kuus terasriba paksusega 12 mm ja kokkupaneku pikkus 30 cm koos aukudega terade kinnitamiseks. Ketas kinnitatakse jalgratta mootori kere külge, kasutades kodarate kinnitamiseks mõeldud aukude lukustusmutritega polte.

Pärast tuuliku valmistamist peab see olema tasakaalus. Selleks fikseeritakse tuuleratas kõrgusele rangelt horisontaalses asendis. Soovitav on seda teha siseruumides, kus pole tuult. Tasakaalustatud propelleri korral ei tohiks labad spontaanselt pöörduda. Kui mõni tera on raskem, tuleb see otsast maha lihvida, kuni see on propelleri mis tahes asendis tasakaalus.

Samuti peate kontrollima, kas kõik lõiketerad pöörlevad samal tasapinnal. Selleks mõõta kaugust alumise tera otsast mõne lähima objektini. Seejärel pöörleb tuuleratas ja mõõdetakse kaugus valitud objektist teiste labadeni. Kaugus kõigist lõiketeradest peab olema +/- 2 mm. Kui erinevus on suurem, tuleb viltus kõrvaldada, painutades terasriba, mille külge tera on kinnitatud.

Generaatori (jalgratta mootor) kinnitamine raami külge

Kuna generaator on suurte koormuste, sealhulgas güroskoopiliste jõudude all, tuleb see kindlalt kinnitada. Velomotoril on kindel telg, kuna seda kasutatakse suurte koormuste korral. Niisiis peab selle telg taluma täiskasvanu kaalu jalgrattaga sõitmisel tekkivate dünaamiliste koormuste korral.

Kuid jalgrattaraamile on velomotor paigaldatud kahele küljele, mitte ühele, nagu see on tuulepargi voolugeneraatorina töötades. Seetõttu tuleb võll kinnitada raami külge, mis on metallosa, millel on keermestatud ava sobiva läbimõõduga (D) jalgratta mootorivõlli külge keeramiseks ja neli kinnitusava M8 teraspoltide kinnitamiseks raamile.

Kinnitamiseks on soovitav kasutada võimalikult suurt vaba võlli otsa pikkust. Et võll ei pöörleks voodis, tuleb see lukustusseibiga kinnitada mutriga. Voodi on kõige paremini valmistatud duralumiiniumist.

Tuulegeneraatori raami, see tähendab aluse, millel asuvad kõik muud osad, valmistamiseks peate kasutama 6-10 mm paksust terasplaati või sobiva laiusega kanali osa (olenevalt välispinnast) pöörleva seadme läbimõõt).

Pantograafi ja pöörleva sõlme tootmine

Kui siduda juhtmed lihtsalt generaatori külge, siis varem või hiljem tõmbuvad juhtmed tuuliku ümber telje pöörlemisel lahti ja katkevad. Selle vältimiseks peate kasutama teisaldatavat kontakti - pantograafi, mis koosneb isoleermaterjalist (1) hülsist, kontaktidest (2) ja harjadest (3). Sademete eest kaitsmiseks peavad pantograafi kontaktid olema suletud.

Seda meetodit on mugav kasutada tuulegeneraatori pantograafi valmistamiseks: esiteks asetatakse kontaktid valmis pöördsõlmele, näiteks paksust messingist või ristkülikukujulise ristlõikega vasktraadist (kasutatakse trafode jaoks), kontaktid peaksid juba olema olema joodetud juhtmetega (10), mille jaoks peate kasutama ühte või keerutatud vasktraati, mille ristlõige on vähemalt 4 mm 2. Kontaktid on kaetud plasttopsi või muu anumaga, tugihülsi (8) auk on suletud ja täidetud epoksüvaiguga. Fotol kasutatakse epoksüvaiku, millele on lisatud titaandioksiidi. Pärast epoksüüdi kõvenemist lihvitakse osa treipingil, kuni ilmuvad kontaktid.

Liikuva kontaktina on kõige parem kasutada lamedate vedrudega auto starteri vaskgrafiitharju.

Selleks, et tuuliku tuuleratas pööraks tuule sisse, on vaja ette näha liikuv ühendus tuuliku raami ja fikseeritud masti vahel. Laagrid asuvad tugihülsi (8) vahel, mis ühendatakse ääriku kaudu mastitoruga poltide ja haakeseadise (6) abil, mis on kaarkeevitatud (5) raami (4) külge. Pööramise hõlbustamiseks on vaja pööratavat seadet, kasutades laagreid (7), mille siseläbimõõt on vähemalt 60 mm. Rull -laagrid sobivad kõige paremini aksiaalkoormuse talumiseks.

Tuulepargi kaitsmine orkaanituule eest

Maksimaalne tuulekiirus, millega seda tuuleparki saab käitada, on 8-9 m / s. Kui tuule kiirus on suurem, tuleb tuulepargi tööd piirata.

Loomulikult on see kavandatud tüüpi DIY tuuleveski aeglaselt liikuv. On ebatõenäoline, et lõiketerad pöörlevad ülimalt suure kiirusega, mille juures need kokku kukuvad. Aga kui tuul on liiga tugev, muutub rõhk sabale väga oluliseks ja tuule suuna järsul muutmisel pöördub tuulegeneraator järsult.

Arvestades, et terad pöörlevad tugeva tuule korral kiiresti, muutub tuuleratas suureks raskeks güroskoobiks, mis peab vastu igale pöördele. Seetõttu tekivad raami ja tuuleratta vahele märkimisväärsed koormused, mis on koondatud generaatori võllile. On palju juhtumeid, kui amatöörid ehitasid tuulegeneraatoreid oma kätega ilma orkaanituule eest kaitsmata ning märkimisväärsete güroskoopiliste jõudude tõttu purunesid autogeneraatorite tugevad teljed.

Lisaks on kuuerattalisel tuulikul läbimõõduga 2 m märkimisväärne aerodünaamiline takistus ja tugeva tuule korral koormab see masti oluliselt.

Seega, et kodus valmistatud tuulegeneraator töötaks pikka aega ja usaldusväärselt ning tuuleratas ei kukuks möödujatele pähe, on vaja seda kaitsta orkaanituulte eest. Kõige lihtsam on tuulikut kaitsta külglabidaga. See on üsna lihtne seade, mis on praktikas hästi toiminud.

Külglabida töö on järgmine: töötuulega (kuni 8 m / s) on külglabida (1) tuulesurve väiksem kui vedru (3) jäikus ja tuulik on paigaldatud saba abil ligikaudu allatuult. Selleks, et vedru ei voldiks tuulikut töötuules rohkem kui vaja, venitatakse saba (2) ja külglabida vahele venitus (4).

Kui tuule kiirus jõuab 8 m / s, muutub külglabida rõhk vedrujõust tugevamaks ja tuulik hakkab kokku voltima. Sel juhul hakkab tuulevool labadele kulgema nurga all, mis piirab tuuleratta võimsust.

Väga tugeva tuule korral voldib tuulik täielikult kokku ja labad on paigaldatud paralleelselt tuule suunaga, tuuliku töö praktiliselt peatub. Pange tähele, et käepideme saba ei ole raamiga jäigalt ühendatud, vaid pöörleb liigendil (5), mis peab olema valmistatud konstruktsiooniterasest ja mille läbimõõt peab olema vähemalt 12 mm.

Külglabida mõõtmed on näidatud joonisel fig. 1. Külglabidas ise, nagu ka sulestik, on kõige parem valmistada profiiltorust 20x40x2,5 mm ja teraslehest paksusega 1-2 mm.

Töövedruna võib kasutada mis tahes süsinikterasest vedrusid, millel on tsingikaitse. Peaasi, et äärmises asendis on vedrujõud võrdne 12 kg ja lähteasendis (kui tuulik pole veel kokku pandud) - 6 kg.

Venituse tegemiseks tuleks kasutada terasest jalgrattakaablit, kaabli otsad painutada silmusesse ja vabad otsad fikseerida kaheksa 1,5-2 mm läbimõõduga vasktraadi pöördega ja joota tinaga.

Tuuleturbiini mast

Terasest veetoru läbimõõduga vähemalt 101-115 mm ja minimaalse pikkusega 6-7 meetrit saab kasutada tuulepargi mastina, tingimusel et seal on suhteliselt avatud ala, kus ei oleks takistusi tuul 30 m kaugusel.

Kui tuuleparki ei saa paigaldada avatud alale, siis ei saa sellega midagi ette võtta. On vaja tõsta masti kõrgust nii, et tuuleratas oleks vähemalt 1 m kõrgemal ümbritsevatest takistustest (majad, puud), vastasel juhul väheneb elektritootmine oluliselt.

Masti alus tuleks paigaldada betoonplatvormile, nii et see ei pigistaks immutatud pinnasesse.

Meeste juhtmetena peate kasutama vähemalt 6 mm läbimõõduga tsingitud terasest kinnituskaableid. Traksid kinnitatakse masti külge klambriga. Maapinnal kinnitatakse köied tugevate teraspulkade külge (torust, kanalist, nurgast jne), mis on maetud pooleteise meetri sügavuse nurga all maasse. Veelgi parem on see, kui need on betooniga põhjas täiendavalt monoliitsed.

Kuna tuulegeneraatoriga kokku pandud mastil on märkimisväärne kaal, peate käsitsi paigaldamiseks kasutama vastukaalu, mis on valmistatud samast terastorust nagu mast või puittala 100x100 mm koormusega.

Tuulepargi ühendusskeem

Joonisel on kujutatud lihtsaim aku laadimisahel: kolm väljundit generaatorist on ühendatud kolmefaasilise alaldiga, mis on kolm paralleelselt ühendatud ja tähega ühendatud poolsilddioodi. Dioodide minimaalne tööpinge peab olema 50 V ja vool 20A. Kuna generaatori maksimaalne tööpinge on 25-26 V, on alaldi klemmid ühendatud kahe 12-voldise akuga, mis on järjestikku ühendatud.

Sellise lihtsa skeemi kasutamisel toimub aku laadimine järgmiselt: madalal pingel alla 22 V on akud väga nõrgalt laetud, kuna voolu piirab patareide sisemine takistus. Tuulekiirusel 7-8 m / s jääb generaatori genereeritud pinge vahemikku 23-25 ​​V ja algab intensiivne akude laadimise protsess. Suurema tuulekiiruse korral piirab tuulikut külglabidas. Patareide kaitsmiseks (tuulepargi hädaolukorras töötamise korral) ülemäärase suure voolu eest peab vooluahelas olema kaitse, mille maksimaalne vool on 25 A.

Nagu näete, on sellel lihtsal skeemil märkimisväärne puudus - vaikse tuule korral (4–6 m / s) akut praktiliselt ei laeta ja just selliseid tuuli leidub kõige sagedamini tasasel maastikul. Pisut tuulega akude laadimiseks tuleb kasutada laadimiskontrollerit, mis on ühendatud patareide ette. Laadimiskontroller teisendab automaatselt vajaliku pinge ja kontroller on töökindlam kui kaitse ning hoiab ära akude ülelaadimise.

Laetavate patareide kasutamiseks 220 V vahelduvvoolule mõeldud kodumasinate toiteks vajate täiendavat muundurit, et teisendada sobiva võimsusega 24 V alalispinge, mis valitakse sõltuvalt tippvõimsusest. Näiteks kui ühendate muunduriga valgustuse, arvuti, külmiku, piisab 600 W võimsusega inverterist, kui kavatsete vähemalt aeg -ajalt kasutada elektritrelli või ketassaega (1500 W). , siis peaksite valima 2000 W muunduri.

Joonisel on kujutatud keerulisem elektriahel: selles alaldatakse generaatori (1) vool kõigepealt kolmefaasilises alaldis (2), seejärel stabiliseeritakse laadimiskontrolleri (3) abil pinge ja laaditakse akusid 24 V (4). Inverter (5) on ühendatud kodumasinate toiteallikaga.

Generaatori voolud ulatuvad kümnetesse ampritesse, seetõttu tuleks kõigi vooluahela seadmete ühendamiseks kasutada vasktraate, mille ristlõige on 3-4 mm 2.

Soovitav on võtta laetavate akude võimsust vähemalt 120 a / h. Aku kogumaht sõltub piirkonna keskmisest tuule intensiivsusest, samuti ühendatud koormuse võimsusest ja sagedusest. Täpsemalt selgub vajalik võimsus tuulepargi käitamisel.

Tuulepargi hooldus

Arvatav väikese kiirusega tuulegeneraator isetegemiseks valmistamiseks käivitub reeglina hästi väikese tuule korral. Tuulegeneraatori kui terviku normaalseks tööks peate järgima järgmisi reegleid:

1. Kaks nädalat pärast käivitamist laske tuul madala tuulega alla ja kontrollige kõiki kinnitusi.

Kasutajate huvi suurenemine alternatiivsete elektrienergiaallikate vastu on mõistetav. Tsentraliseeritud võrkudega ühenduse loomise võimaluste puudumine sunnib kasutama muid eluruumide või ajutiste eluruumide elektriga varustamise meetodeid. Osakaal kasvab pidevalt, kuna tööstusdisainilahenduse omandamine on väga kulukas äri ja alati üsna tõhus.

Tuuleveski loomisel tuleks arvestada tugevate tuuleiilide võimalikkusega ja võtta asjakohased meetmed konstruktsiooni nende eest kaitsmiseks.

Milleks on tugev tuulekaitse?

Tuulikute töö mõeldud teatud tuulejõule. Tavaliselt võetakse arvesse piirkonnale tüüpilisi keskmisi. Kuid tuulevoolu suurenemisega kriitilistele väärtustele, mis mõnikord juhtub mis tahes piirkonnas, on seadme rikke oht ja mõnel juhul täielik hävitamine.

Need on varustatud kaitsega selliste ülekoormuste eest kas voolu (kui lubatud pinge väärtus ületatakse, käivitub elektromagnetiline pidur) või pöörlemiskiiruse (mehaaniline pidur) eest. Ka omatehtud konstruktsioonid tuleb varustada sarnaste seadmetega.

Tiivikud, eriti varustatud, suurel pöörlemiskiirusel hakkavad tegutsema güroskoobi põhimõttel ja säilitavad pöörlemistasandi. Sellistes tingimustes ei saa saba oma tööd teha ja seadet suunata piki voolutelge, mis põhjustab rikkeid. See on võimalik isegi siis, kui tuule kiirus pole liiga suur. Seetõttu on tiiviku aeglustav seade vajalik konstruktsioonielement.

Kas on võimalik seadet oma kätega teha?

Seadme valmistamine on täiesti võimalik. Pealegi on see absoluutne vajadus. Piduriseade peaks olema ette nähtud isegi tuuliku projekteerimisetapis. Seadme tööparameetrid tuleb arvutada võimalikult hoolikalt, et selle võimalused ei osutuks struktuuri tegelike vajadustega võrreldes liiga madalaks.

Kõigepealt on vaja valida piduriseadme rakendusviis. Tavaliselt kasutatakse selliste konstruktsioonide jaoks lihtsaid ja usaldusväärseid mehaanilisi seadmeid, kuid saab luua ka elektromagnetilisi mustreid. Valik sõltub sellest, millised tuuled piirkonnas valitsevad ja milline on tuuleveski enda disain.

Lihtsaim variant on rootori telje suuna käsitsi muutmine. Selleks on vaja paigaldada ainult liigend, kuid vajadus tugeva tuulega õue minna pole parim lahendus. Lisaks ei ole alati võimalik käsitsi peatada, sest sel hetkel võite kodust kaugel olla.

Toimimispõhimõte

Tööratta pidurdamiseks on mitmeid mehaanilisi viise. Horisontaalsete tuuleturbiinide konstruktsioonide kõige levinumad võimalused on järgmised:

• rootori eemaldamine tuulest külgtera abil (peatamine kokkuklapitava saba meetodil);
• rootori pidurdamine külgteraga.

Vertikaalseid konstruktsioone pidurdavad tavaliselt labad, mis on kinnitatud labade välimistele punktidele. Pöörlemiskiiruse suurenemisega hakkavad nad tsentrifugaaljõu mõjul teradele vajutama, sundides neid tuule poole kokku voltima või küljele pöörama, mis põhjustab pöörlemiskiiruse vähenemise.

Tähelepanu! See pidurdusmeetod on lihtne ja kõige tõhusam, see võimaldab reguleerida tiiviku pöörlemiskiirust, kuid on rakendatav ainult vertikaalsete konstruktsioonide puhul.

Saba voltimise kaitsemeetod

Seade, mis viib saba kokku voltides tuulest välja, võimaldab sujuvalt ja paindlikult reguleerida rootori kiirust. Sellise süsteemi tööpõhimõte on kasutada külghooba, mis on paigaldatud pöörlemisteljega risti olevale horisontaaltasapinnale. Pöörlev tiivik ja õlg on jäigalt ühendatud ning saba on kinnitatud vedruga koormatud pöördliigese kaudu, mis toimib horisontaaltasandil.

Tuulejõu nimiväärtuste korral ei saa külghoob rootorit küljele juhtida, kuna saba suunab selle tuule poole. Kui tuul suureneb, suureneb rõhk külgterale ja ületab vedrujõudu. Sel juhul pöördub rootori telg tuulest eemale, löök labadele väheneb ja rootor aeglustub.

muud meetodid

Teine mehaanilise pidurdamise meetod on disainilt sarnane, kuid külgtera toimib teisiti - kui tuul tugevneb, hakkab see läbi rootori telje spetsiaalsete klotside vajutama, aeglustades selle pöörlemist. Sel juhul on rootor ja saba paigaldatud samale võllile ning liigendühendus vedruga rakendatakse külghoovale.

Normaalse tuulekiiruse korral hoiab vedru hooba teljega risti, tugevdamisel hakkab see saba poole kõrvale kalduma, surudes piduriklotsid vastu telge ja aeglustades pöörlemist. See valik on hea väikeste terade korral, kuna võllile selle peatamiseks rakendatav jõud peab olema üsna suur. Praktikas kasutatakse seda võimalust ainult suhteliselt madalal tuulekiirusel, tuuleiilide korral on meetod ebaefektiivne.

Lisaks mehaanilistele seadmetele kasutatakse laialdaselt elektromagnetilisi seadmeid. Kui pinge tõuseb, hakkab tööle relee, mis tõmbab piduriklotsid võlli poole.

Teine võimalus kaitseks on vooluahela avamine liiga kõrge pinge tekkimisel.

Tähelepanu! Mõned meetodid kaitsevad ainult kompleksi elektrilist osa, mõjutamata konstruktsiooni mehaanilisi elemente. Sellised meetodid ei suuda äkiliste tuulte korral tagada tuuliku terviklikkust ja neid saab kasutada ainult lisameetmetena, toimides koos mehaaniliste seadmetega.

Kaitseskeem ja joonised

Piduriseadme toimimispõhimõtte visuaalsemaks esitamiseks kaaluge kinemaatilist diagrammi.

Jooniselt on näha, et vedru hoiab tavaliselt pöörlevat sõlme ja saba samal teljel. Tuulevoolu tekitatud jõud ületab suureneva kiirusega vedrutakistuse ja hakkab tasapisi muutma rootori telje suunda, tuulte rõhk labadel väheneb, mille tõttu pöörlemiskiirus väheneb.

See skeem on kõige tavalisem ja tõhusam. Selle täitmine on lihtne, võimaldab teil vanaraua materjalidest seadme luua. Lisaks on selle piduri reguleerimine lihtne ja taandub vedru valimisele või selle jõu reguleerimisele.

Tähelepanu! Rootori maksimaalne pöördenurk ei ole soovitatav üle 40-45 °. Suured nurgad aitavad kaasa tuulegeneraatori täielikule seiskamisele, mida on siis raske käivitada jämeda tuulega.

Arvutusprotseduur

Piduriseadme arvutamineüsna keeruline. See nõuab mitmesuguseid andmeid, mida pole lihtne leida. Treenimata inimesel on sellist arvutust raske teha, vigade tõenäosus on suur.

Sellegipoolest, kui sõltumatu arvutamine on mingil põhjusel vajalik, võite kasutada valemit:

P x S x V 2 = (m x g x h) x sinα, kus:

• P on jõud, mida tuul voolab propellerile,
• S on rootori labade pindala,
• V on tuule kiirus,
• m - mass,
• g - raskuskiirendus (9,8),
• h on kaugus hingest vedru kinnituskohani,
• sinα on saba kaldenurk pöörlemistelje suhtes.

Tuleb meeles pidada, et sõltumatute arvutustega saadud väärtused nõuavad õiget tõlgendamist ja pöörlemisel tekkiva protsessi füüsilise olemuse täielikku mõistmist. Sel juhul ei ole need piisavalt õiged, kuna tuuleveski kasutamisega kaasnevaid peeneid mõjusid ei võeta arvesse. Kuid sel viisil arvutatud väärtused suudavad anda seadme valmistamiseks vajaliku suurusjärgu.

Tuulegeneraatori loomise protsess kaasneb palju kulusid ja nõuab palju erinevaid toiminguid, mis iseenesest sunnib konstruktsiooni maksimaalset kaitset hävitamise eest. Kui on ette nähtud kompleksi hävimise või rikke oht, ei tohiks mingil juhul tähelepanuta jätta kaitseseadiste loomist ja kasutamist.

Idee, mehhanismi või seadme põhiprintsiip, on koduse käsitöölise jaoks oluline. Ta selgitab üksikasjad ise välja, tuginedes oma arusaamisele struktuuri tõhususest, vajalike materjalide ja sõlmede olemasolust.

Eramaja tuulikud koos kõigi nende eelistega on Venemaal endiselt eksootilised ja kallid seadmed. Tehases toodetud seadme võimsus 750 vatti algab 50 tuhandest rublast, tuulegeneraatori ostmise eest 1500 vatti tuleb tasuda üle 100 tuhande rubla. Käsitöölised, kes valmistasid oma kätega rohkem kui ühe kodumehhanismi, ei saanud mööda minna võimalusest omatehtud tuulegeneraatorit kujundada. Nende kogemusi, teadmisi ja nõuandeid kasutatakse tuuleveski iseseisvaks teostamiseks pakutud kirjelduses.

Peamine erinevus tuulegeneraatori ja teiste tootmissüsteemide vahel on see, et see toodab pidevalt energiat, kui õhk liigub kiirusega 2 m / s. Venemaa mandrilised kliimatingimused määravad sellise tuule stabiilse kohaloleku praktiliselt kogu territooriumil.

Tuuleturbiinid tagavad suuremal või vähemal määral toitevõrkudest sõltumatuse. Selle sõltumatuse tagab aku. Koduseid tuulegeneraatoreid on lihtne oma kätega valmistada, need on väikesed ja neid on lihtne paigaldada.

Disaini valik. Peamised seadmed ja mehhanismid

Paljud tuuleenergiat kasutavad mehhanismid on valmistatud käsitööliste käe läbi. Omatehtud tuulikud on jagatud rühmadesse. Need on horisontaalsed ja vertikaalsed tuulikud. Seadmed erinevad tuuleratta telje suunas. Vertikaalsetes tiivikutes töötavad labad pool ratta pööret tuulevoolu vastu.

Horisontaalsed tuuleturbiinid kaotavad pöörlemiskiiruse tuule suuna muutumise tõttu. Reeglina võtavad kodu käsitöölised aluseks horisontaalse pöörlemisteljega tuuleratta. Oluline on arvestada, et kogu inimtehniliste lahenduste ajaloos on raske leida vertikaalteljega tuulikuid ning horisontaalsed tuulikud klapivad sajandeid.

Tuulegeneraatori üldine skeem

1. tuuleratta labad;
2. generaator;
3. generaatori võlli voodi;
4. külgtera, mis kaitseb tugeva tuule eest;
5. voolukollektor;
6. montaažiraam;
7. Pöörlev sõlm;
8. sääreosa;
9. mast;
10. klambrid venitusarmide jaoks.

Tabel 1. Spetsifikatsioonid

Tuuleratta labad

Toorikud on valmistatud käsitsi polüvinüülkloriidist (PVC). Plastist terasid on lihtne käsitseda, nad ei ole niiskes keskkonnas tundlikud. Toorikuna kasutatakse survetoru SDR PN 6,3 (läbimõõt 160 mm, seinapaksus 4 mm, pikkus 1000 mm).

Tera kuju arvutamine on üsna keeruline. Kasutame malli (joonis 2, mõõtmed millimeetrites), mille spetsialistid on juba arvutanud. Mall lõigatakse paksust paberilehest, kantakse torule ja joonistatakse kontuur. Toorikud lõigatakse oma kätega tavalise sae või mosaiigiga.

Saate 6 tera toorikut. Tuuleratta efektiivsuse parandamiseks, mürataseme vähendamiseks on vaja kõik nurgad maha lihvida ja toodete pinnad lihvida. Soovitav on töödelda kõiki toorikuid korraga, klammerdades need klambrite või poldiga läbi tooriku kontuuri välise tööava.

Terad kinnitatakse jalgratta mootori kere külge terasest haakeseadise kaudu (paksus 10 mm, läbimõõt 200 mm). Siduri külge kinnitatakse keevitamise teel kuus terasriba laiusega 12 mm ja pikkusega 300 mm, millel on avad labade kinnitamiseks.

Kokkupandud tuuleratas on hoolikalt tasakaalustatud. Spontaanne pöörlemine pole lubatud. Tasakaalustamine toimub materjali lihvimisega oma kätega toote otsast pärit viiliga. Tuuleratast juhitakse ühes pöörlemistasandis, painutades terasest kinnitusribasid.

Seade genereerimine

Generaator on 24V 250W elektriline jalgratta mootor. Sarnane toode maksab 5 kuni 15 tuhat rubla. saab hõlpsalt Interneti kaudu tellida.

Tabel 2. 250 W jalgrattamootori tehnilised omadused

Sidur on poltidega aukude kaudu kruvitud mootori korpuse külge. On täiesti võimalik valida sobivama hinnaga generaator, näiteks elektroonilise arvuti lindiseadmest püsimagnetiga ergastusega elektrimootor. Seadme parameetrid 300 W, 36 V, 1600 p / min.

Nõutavate omadustega generaatoreid saab sarnasel eesmärgil käsitsi valmistada autoseadmest. Staatorit ei saa muuta, rootor on varustatud neodüümmagnetitega. Meistrite ülevaated generaatori selliste muudatuste kohta on positiivsed.

Generaatori paigaldamine raamile

Velomotor töötab ettenähtud otstarbel märkimisväärsete koormuste korral. Mootori arvutatud tugevuse parameetrid vastavad toote kasutamise tingimustele koduse tuulegeneraatorina. Generaatori võll kinnitatakse keermestatud ühenduse kaudu 10 mm paksusest alumiiniumisulamist isetehtud raami külge. Voodi on kruvidega raami külge kinnitatud.

Voodi mõõtmed, aukude paigutus määratakse kindlaks valitud generaatori mõõtmete järgi. Raami valmistamiseks valitakse kanali osa sektsiooni paksusega 6-10 mm. Raami konstruktsioonimõõtmed sõltuvad treimisseadme mõõtmetest.

Pöörlev seade ja libisemisrõngas

Tuulegeneraatori pööramine tuule poole, selle kinnitamine mastile, elektri juhtimisseadmele edastamine toimub pöördeadme abil.

1. voolukollektori dielektriline telg;
2. kontaktsõlm;
3. praegused kollektorid;
4. raam;
5. Keevitada;
6. pöörleva seadme korpus;
7. veerelaagrid;
8. pöörlev võll;
9. mast;
10. elektrijuhtmed.

Pildilt ja fotolt on lihtne mõista pöörleva seadme konstruktsiooni ja teha oma kätega mehhanism, toorikute materjal on terastorud. Parem on kasutada rull -laagreid, kuna need on aksiaalkoormustele vastupidavamad.

Praeguse kollektori disain ei ole keerulisem.

Kontaktkomplekt on valmistatud ruudukujulisest vasest vardast, mille külg on 10 mm. Nende külge on joodetud isoleeritud vasktraat ristlõikega vähemalt 4 mm.

Tugev tuulekaitse

Tuule kiirus, millega isetehtud tuulikud nimirežiimis töötavad, on 8 m / s. Suure tuule korral on vaja kaitset toote hävimise eest. Usaldusväärne kaitseseade on käsitsi valmistatud külglabade mehhanism.

Nominaalse voolukiiruse korral 8 m / s selliste toodete puhul nagu kodus valmistatud tuuleturbiinid on rõhk külgterale väiksem kui vedru tõmbetugevus. Tuulegeneraator töötab ja seda suunab sabaüksus allavoolu. Kui voolurõhk propelleril suureneb, käivitub laba vedru. Tuuleratas pöörleb, vähendades toodetud võimsust. Suured voolukiirused pööravad külglabal oleva rõhu tõttu tuuleratast täielikult, seades selle voolusuunaga paralleelseks, energia tootmine peatub.

Elektriskeem

Elektriahel on kokku pandud järgmistest komponentidest:

Generaator (jalgratta mootor);

Juhtseade;

Laetav aku;

Toite- ja kommutatsioonijuhtmed.

Antud skemaatiline diagramm on viimistlemisel, võttes arvesse, et juhtseade peab esitama:

Aku laadimine, piirates laadimisvoolu lubatud väärtustele;

Ballastkoormuse genereerimisseadmega ühendamine aku laadimise lõpus, välja arvatud ratta ületamine;

Elektriline pidurdusrežiim, tuulegeneraatori seiskamine.

Tuuleveski mast

Tuulegeneraatori mast võib olla metalltorud läbimõõduga 100 mm ja rohkem. Minimaalne masti kõrgus 6 meetrit avatud aladel. Kui avatud ala pole, suureneb masti kõrgus torni alusest 30 m raadiuses olevate takistuste kõrguse suhtes 1 m võrra.

Mastiga kokku pandud tuuliku kaal on üsna märkimisväärne, mis nõuab vastukaalu kasutamist, mis hõlbustab masti paigaldamise ja langetamise protsessi ning remonditöid. Mida kõrgem on isetehtud masti kõrgus, seda rohkem puutub tuulevool kokku teie omatehtud toote sõlmedega. Meistrite ülevaated soovitavad paigaldada venitusarmid iga 5,5 m masti kõrgusest. Isetehtud tüüptraadid kinnitatakse maapinnale ankrutega piki raadiust vähemalt 50% masti kõrgusest.

Fotol on valmis omatehtud tuulik. Pöörlev tuuleratas, generaator, selle tekitatud elektripinge ja muutuvad ilmastikutingimused muudavad omatehtud tooted ohtlikeks mehhanismideks. Olge isetehtud toote kasutamisel ja parandamisel äärmiselt ettevaatlik. Maandage masti kindlasti usaldusväärselt.