להפעלת מנורת LED נטענת המיוצרת, תיאור אשר באתר האינטרנט ניתן לייצר גנרטור רוח המבוסס על מנוע DC (24v / 0.7A) עם מגנטים קבועים. מחולל הרוח, בתנאי מזג אוויר ממוצע, תלוי במהירות הרוח, מספק מתח יציאה של 0.8 עד 6.0 וולט וזרם של עד 200 mA. לאחר מכן, ממיר מתח מיוצב ממיר מתח יציאת DC זה מגנרטור הרוח למתח DC הנדרש, המספיק לטעינת הסוללה או לספק את העומס הנדרש.
מחולל הרוח המוצע הוא פשוט לייצור, אינו דורש חישובים מדויקים וייצור של חלקים מורכבים, רכישת רכיבים יקרים. בנוסף לגרסא הנחשבת במאמר שלמעלה, מחולל רוח כזה יכול למצוא גם יישומים אחרים. אנו משתמשים בו במקום בו יתכן שיהיה צורך בכמות קטנה של חשמל להנעה של מכשיר בעל הספק נמוך. לדוגמא, להפעלת תחנת מזג אוויר קומפקטית, פיקוח על מפלס המים במיכל, לתאורת חירום ובקרה על אוטומציה של חממה. במהלך היום, בנוכחות רוח, סוללת המכשיר עם אספקה מקבלת אנרגיה רוח חופשית, ובזמן הנכון מעניקה אותה לצרכן לפי הצורך. כמובן שאנרגיית הרוח שמגיעה אלינו אינה גדולה, אך היא מגיעה אלינו כמעט ללא הרף. ואם אתה מייצר מכשיר לצבירה ושימוש בו עשה זאת בעצמך, מחומרים מאולתרים, אז אנרגיה זו היא חופשית, והמכשיר, בנוסף, יהיה חסכוני, קומפקטי, נייד ולא בלתי הפכפך.
מאמר זה מציע לייצר גנרטור רוח ממנוע DC.
ביצוע גנרטור רוח.
1. הבחירה בגנרטור חשמלי.
לשימוש כגנרטור בעל הספק נמוך עבור המכשיר, אתה יכול להשתמש במנוע הצעדים המוגמר ללא שינויים. לביצועים מקסימליים, במידת האפשר, רצוי להשתמש במנוע עם ההיצמדה הקטנה ביותר האפשרית של הפיר ועם כמה שיותר צעדים לכל מהפכה. אפשרי וריאנט של שינוי המנוע החשמלי או המתנע לגנרטור. אפשרויות עיבוד חוזר שונות מתוארות באינטרנט.
במקרה שלנו, האפשרות הפשוטה ביותר נבחרה.כמחולל חשמלי אנו משתמשים במנוע DC (24v / 0.7A) עם מגנטים קבועים, שאינו דורש שינויים. יש לו את המאפיין של הפיכה - כאשר הפיר שלו מסתובב, מתח מופיע על המגעים של המנוע. המנוע החשמלי הזה הוסר ממכונת חישוב מיושנת מבחינה מוסרית.
2. הבחירה בעיצוב מדחף.
בגרסה הראשונה של תכנון גנרטור הרוח, כדי לפשט את הייצור, נלקח המדחף הפלסטי, בקוטר הנחיתה המתאים, ממאוורר תעשייתי כבסיס המדחף. כדי להגדיל את המומנט של ציר הגנרטור, אורך להביו התווסף עם לוחות מתכת דקים בעלי קירות דקים עם פרופיל קרוב למקור.
עם זאת, עיצוב המדחף הזה נכשל. ברוחות חזקות, בגלל קשיחותו הנמוכה של המדחף הפלסטי, רירית המתכת של הלהבים הסיטה לאחור ופגעה במעמד המבני, שבסופו של דבר הסתיים בכישלון.
כשאני בוחן את האפשרות הראשונה, החלטתי על עיצוב הפרופיל הטכנולוגי של הלהבים ואורכם. פרמטרי מדחף אלה משפיעים על הרגישות שלו לרוחות חלשות, והוא שורר. זה הכרחי כי עם מעט רוח, המדחף יכול להתגבר על הדבקת הפיר (משיכה של מגנטים סטטורים) ולהתחיל לסובב.
3. ייצור המדחף. אנו בוחרים או מייצרים רכזת להתקנה ולהצמדת להבי מדחף.
במקרה שלנו, מדובר באוגן אלומיניום (עובי 4 מ"מ, קוטר חיצוני 50 מ"מ) עם נשאב צירי לאורך קוטר פיר יציאת המנוע (8 מ"מ - גלגל הילוכים נלחץ על הפיר, אורך 10 מ"מ) וארבעה חורי M4 מרווחים באופן שווה להרכבת הלהבים. כדי לתקן את הרכזת בציר, התקן בו ברגי M4 אחד או שניים (ראה תמונה).
4. ייצור להבי מדחף.
מגיליון מגולוון בעובי של 0.4-0.5 מ"מ, חתכנו 4 חלקי עבודה בצורת טרפז עם שדיים: גובה 250 מ"מ, בסיס 50 מ"מ, צד עליון 20 מ"מ. אנו מכופפים את הלהבים לשניים לאורך גובה הטרפז (יצירת צלע נוקשה) בזווית של 45 מעלות (ראו תמונה). אנו בוטים בקצוות ובפינות חדים (למען ביטחוננו).
5. התקנה והדק של להבי המדחף.
אנו מציבים את הלהב על הרכזת כך שנקודת הכיפוף בבסיס היא מעל ציר הרכזת, והחצי הסמוך של הבסיס נמצא מעל חור ההרכבה של הרכזת (ראה תמונה). אנו מסמנים וקודחים חור בלהבים עבור בורג תיקון סמוך בקוטר 4.2 מ"מ. אנו מתקנים את להבי המדחפים בזה אחר זה עם הברגים.
6. איזון מדחף.
אנו מבצעים איזון סטטי של המדחף. לשם כך, אנו מתקינים ומתקנים את המדחף על מוט מכויל (מלוטש) בקוטר השווה לקוטר של ציר פלט המנוע. הנחנו את המוט עם המדחף על שני מכויל אופקי ברמה של הסרגל (משטחי דפוס) הממוקם בקצות המוט. במקרה זה המדחף יסתובב ואחד הלהבים יירד. אנו מסובבים את המדחף רבע סיבוב ואם אותו להב נשמט שוב למטה, יש להקל עליו באמצעות חיתוך רצועת מתכת צרה מצידו של הלהב. אנו חוזרים על פעולה דומה עד שהמוט עם המדחף לא מפסיק להסתובב לאחר ההתקנה במצב שרירותי כלשהו.
7. ייצור החלק שבשבת בגנרטור הרוח.
חתכנו את ריבוע האלומיניום 20X20 מ"מ לאורך של 250 מ"מ. בצד אחד של הכיכר, עבור ברג אחד או שניים (מסמרות) אנו מתקינים מייצב אנכי של הכיוון לרוח.
בצד השני של הכיכר, אנו מתקינים ומהדקים מהדק על שני ברגים כדי לאבטח את גנרטור המנוע. המהדק והמייצב עשויים גם הם מגיליון מגולוון בעובי של 0.4-0.5 מ"מ (גרסאות אפשריות לחומר נגד קורוזיה המשומשת). אורך המהדק שווה לאורך המנוע. אורך המייצב כ -200 מ"מ. הצורה היא לטעמו של היצרן.
על המדף התחתון של הכיכר, באמצע המהדק, יש לתקן בחוזקה את המוט (רצוי לספק הגנה מפני קורוזיה) להתקנת המבנה בצינור של יתד הגנרטור הרוח. האפשרות הטובה ביותר לקביעת מיקומו של מוט זה היא לקבוע את מרכז הכובד של מבנה שהורכב מראש והורכב לחלוטין, ואחריו קידוח חורים לצורך תיקון המוט שם.
8. הרכבת מחולל הרוח.
אנו מתקינים את גנרטור המנוע במקום ומתקן אותו בעזרת מהדק. אנו מחברים את המדחף לפיר יציאת המנוע. כדי להגן על הגנרטור מפני משקעים באטמוספירה, אנו חותכים ומתקינים גדר מגן מבקבוק פלסטיק מתאים. הידק אותו עם בורג.
9. ניפוי באגים בגנרטור רוח.
התקן מראש את מחולל הרוח המורכב בשטח פתוח בכיוון הרוח. אנו יוצרים פרופיל משתנה של הלהבים. אנו מכופפים את החלק הכופף של הלהבים כך שבקצות הלהבים (החלק הצר) כמות הגפה היא 10 ... 15 מעלות (התנגדות מינימלית לאוויר במהירות היקפית מקסימאלית על הלהבים). למרכז המדחף, גודל איבר הלהב משתנה ל 30 ... 45 מעלות. עם עלייה בזווית הכיפוף, הרגישות של מחולל הרוח לרוח עולה, אך בגלל העלייה בהתנגדות, מהירות הגנרטור פוחתת, מה שמביא לירידה במאפייני היציאה. לכן, על ידי שינוי זווית איבר הלהבים אנו בוחרים את הפרופיל האופטימלי ברוח.
10. התקנת גנרטור רוח.
להתקנת גנרטור רוח, מתלה בגובה הנדרש (רצוי מעל העצים שמסביב) עשוי מצינור (מים) ומתוקן לחפץ. מוט ההרכבה של גנרטור הרוח חייב להסתובב בחופשיות במתקן הצינור. לפני ההתקנה, מכבסים סדרת כביסה רציפה על ציר גנרטור הרוח - מכונת כביסה ביניים המאפשרת סיבוב, קפיץ ספירלי כדי להחליק את חוסר האיזון הנותר של המדחף, מכונת כביסה מגן כדי להפחית את חדירת המשקעים לתוך צינור המתלה (מותקן אגוז בגודל מתאים בעיצוב זה).
החוט מהגנרטור קבוע מכנית משבירת המגע, יורד לאורך המתלה עם אורך שולי לפיתול אפשרי סביב המתלה ולולאה חובה לטפטפת טיפות מהמשקעים לפני הכניסה לצרכן.
