เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ การใช้เครื่องทำความเย็นคอมพิวเตอร์เครื่องเก่า

ขี่จักรยานผ่านกระท่อมฤดูร้อน ฉันเห็นเครื่องกำเนิดลมทำงาน ใบพัดขนาดใหญ่หมุนช้าๆ แต่แน่นอน ใบพัดสภาพอากาศจะปรับอุปกรณ์ให้อยู่ในทิศทางลม

ฉันต้องการใช้การออกแบบที่คล้ายคลึงกัน แม้ว่าจะไม่สามารถผลิตพลังงานได้เพียงพอเพื่อให้ผู้บริโภค "จริงจัง" แต่ยังคงทำงานอยู่ ตัวอย่างเช่น ชาร์จแบตเตอรี่หรือเปิดไฟ LED

หนึ่งในตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับกังหันลมแบบโฮมเมดขนาดเล็กคือการใช้ สเต็ปเปอร์มอเตอร์(SHD) (ภาษาอังกฤษ) สเต็ปปิ้ง (สเต็ป, สเต็ป) มอเตอร์) - ในมอเตอร์ดังกล่าว การหมุนของเพลาประกอบด้วยขั้นตอนเล็กๆ ขดลวดของสเต็ปเปอร์มอเตอร์รวมกันเป็นเฟส เมื่อกระแสถูกนำไปใช้กับเฟสใดเฟสหนึ่ง เพลาจะเคลื่อนที่หนึ่งขั้น

เครื่องยนต์เหล่านี้คือ ความเร็วต่ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีเครื่องยนต์ดังกล่าวสามารถเชื่อมต่อได้โดยไม่ต้องใช้กระปุกเกียร์กับกังหันลม เครื่องยนต์สเตอร์ลิง หรือแหล่งพลังงานความเร็วต่ำอื่นๆ เมื่อใช้มอเตอร์กระแสตรงแบบสะสม (collector) เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ต้องใช้ความเร็วสูงขึ้น 10-15 เท่าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์แบบเดียวกัน

คุณลักษณะของสเต็ปเปอร์คือแรงบิดเริ่มต้นที่ค่อนข้างสูง (แม้จะไม่มีโหลดไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ถึงแรง 40 กรัมต่อเซนติเมตร

ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ถึง 40%

หากต้องการตรวจสอบประสิทธิภาพของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ คุณสามารถเชื่อมต่อได้ เช่น ไฟ LED สีแดง ด้วยการหมุนเพลามอเตอร์ คุณสามารถสังเกตการเรืองแสงของ LED ขั้วของการเชื่อมต่อ LED ไม่สำคัญ เนื่องจากมอเตอร์สร้างกระแสสลับ

ฟลอปปีดิสก์ไดรฟ์ขนาด 5 นิ้ว เช่นเดียวกับเครื่องพิมพ์และสแกนเนอร์เก่า เป็นคลังเก็บเครื่องมือที่ทรงพลังเพียงพอ

ตัวอย่างเช่น ฉันมี SD จากไดรฟ์เก่าขนาด 5.25″ ที่ยังคงทำงานเป็นส่วนหนึ่งของ ZX Spectrum- คอมพิวเตอร์ที่รองรับ "Byte"

ไดรฟ์ดังกล่าวประกอบด้วยสองขดลวดจากปลายและตรงกลางซึ่งมีการสรุปผลรวม หกสายไฟ:

คดเคี้ยวครั้งแรก คอยล์ 1) - สีน้ำเงิน (อังกฤษ) สีฟ้า) และสีเหลือง (อังกฤษ. สีเหลือง);

คดเคี้ยวที่สอง คอยล์2) - สีแดง (อังกฤษ. สีแดง) และสีขาว (อังกฤษ. สีขาว);

สีน้ำตาล (อังกฤษ) สีน้ำตาล) สายไฟ - ข้อสรุปจากจุดกึ่งกลางของขดลวดแต่ละอัน (อังกฤษ. ก๊อกตรงกลาง).

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ถอดประกอบ

ด้านซ้ายสามารถมองเห็นโรเตอร์ของเครื่องยนต์ซึ่งมองเห็นเสาแม่เหล็ก "ลาย" - เหนือและใต้ ด้านขวาคือขดลวดสเตเตอร์ซึ่งประกอบด้วยขดลวดแปดอัน

ความต้านทานของขดลวดครึ่งหนึ่งคือ

ฉันใช้มอเตอร์นี้ในการออกแบบกังหันลมดั้งเดิมของฉัน

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ทรงพลังน้อยกว่าของฉัน T1319635บริษัท บจก. อีปอค อิเล็คทรอนิคส์จากเครื่องสแกน HP Scanjet 2400มันมี ห้าเอาต์พุต (มอเตอร์แบบขั้วเดียว):

คดเคี้ยวครั้งแรก คอยล์ 1) - ส้ม (อังกฤษ) ส้ม) และสีดำ (อังกฤษ. สีดำ);

คดเคี้ยวที่สอง คอยล์2) - สีน้ำตาล (อังกฤษ. สีน้ำตาล) และสีเหลือง (อังกฤษ. สีเหลือง);

สีแดง (อังกฤษ) สีแดง) ลวด - นำที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันจากจุดกึ่งกลางของขดลวดแต่ละอัน (อังกฤษ. ก๊อกตรงกลาง).

ความต้านทานของขดลวดครึ่งหนึ่งคือ 58 โอห์ม ซึ่งระบุไว้ที่ตัวเรือนมอเตอร์

ในรุ่นปรับปรุงของเครื่องกำเนิดลม ฉันใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ โรบ็อตตรอน สปา 42/100-558, ผลิตใน GDR และออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้า 12 V:

มีสองตัวเลือกสำหรับตำแหน่งของแกนของใบพัด (กังหัน) ของเครื่องกำเนิดลม - แนวนอนและแนวตั้ง

ความได้เปรียบ แนวนอน(ที่นิยมมากที่สุด) ที่ตั้งแกนที่อยู่ในทิศทางของลมคือการใช้พลังงานลมอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ข้อเสียคือความซับซ้อนของการออกแบบ

ฉันเลือก การจัดเรียงแนวตั้งแกน - VAWT (กังหันลมแกนตั้ง) ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการออกแบบและ ไม่ต้องการทิศทางลม . ตัวเลือกนี้เหมาะสมกว่าสำหรับการติดตั้งบนหลังคา ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าในสภาวะการเปลี่ยนแปลงทิศทางลมอย่างรวดเร็วและบ่อยครั้ง

ฉันใช้กังหันลมประเภทหนึ่งที่เรียกว่ากังหันลมซาโวเนียส กังหันลม Savonius). ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2465 ซิเกิร์ด โยฮันเนส ซาโวเนียส) จากฟินแลนด์

ซิเกิร์ด โยฮันเนส ซาโวเนียส

การทำงานของกังหันลม Savonius ขึ้นอยู่กับความต้านทาน (Eng. ลาก) กับการไหลของอากาศที่กำลังจะมาถึง - ลมของพื้นผิวเว้าของกระบอกสูบ (ใบมีด) มากกว่าส่วนนูน

ค่าสัมประสิทธิ์การลากตามหลักอากาศพลศาสตร์ (ภาษาอังกฤษ สัมประสิทธิ์การลาก) $C_D$

เว้าครึ่งหนึ่งของทรงกระบอก (1) - 2.30

นูนครึ่งกระบอก (2) - 1.20

จานสี่เหลี่ยมแบน - 1.17

ซีกโลกกลวงเว้า (3) - 1.42

ซีกโลกกลวงนูน (4) - 0.38

ค่าที่ระบุจะได้รับสำหรับหมายเลข Reynolds (อังกฤษ. หมายเลข Reynolds) ในช่วง $10^4 – 10^6$ หมายเลข Reynolds แสดงถึงพฤติกรรมของร่างกายในตัวกลาง

แรงต้านของร่างกายต่อการไหลของอากาศ $ =<<1 \over 2>S\rho > $ โดยที่ $\rho$ คือความหนาแน่นของอากาศ $v$ คือความเร็วการไหลของอากาศ $S$ คือพื้นที่หน้าตัดของร่างกาย

กังหันลมดังกล่าวหมุนไปในทิศทางเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงทิศทางของลม:

หลักการทำงานที่คล้ายกันนี้ใช้ในเครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วย (อังกฤษ. เครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วย)– เครื่องมือวัดความเร็วลม:

เครื่องวัดความเร็วลมดังกล่าวถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2389 โดยนักดาราศาสตร์ชาวไอริช จอห์น โธมัส รอมนีย์ โรบินสัน ( จอห์น โธมัส รอมนีย์ โรบินสัน):

โรบินสันเชื่อว่าถ้วยในเครื่องวัดความเร็วลมสี่ถ้วยของเขาเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับหนึ่งในสามของความเร็วลม ในความเป็นจริง ค่านี้มีตั้งแต่สองถึงมากกว่าสามเล็กน้อย

ปัจจุบัน เครื่องวัดความเร็วลมแบบสามถ้วยซึ่งพัฒนาโดยนักอุตุนิยมวิทยาชาวแคนาดา John Patterson ใช้สำหรับวัดความเร็วลม ( จอห์น แพตเตอร์สัน) ในปี พ.ศ. 2469:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบมีแปรงถ่านพร้อมไมโครเทอร์ไบน์แนวตั้งมีจำหน่ายที่ อีเบย์ประมาณ 5 เหรียญ:

กังหันดังกล่าวประกอบด้วยใบพัดสี่ใบซึ่งตั้งอยู่บนแกนตั้งฉากสองแกน โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด 100 มม. ใบมีดสูง 60 มม. ความยาวคอร์ด 30 มม. และส่วนสูง 11 มม. ใบพัดติดตั้งอยู่บนเพลาของไมโครมอเตอร์สับเปลี่ยนกระแสตรงพร้อมเครื่องหมาย JQ24-125p70. แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของมอเตอร์ดังกล่าวคือ 3 12 โวลต์

พลังงานที่เกิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวเพียงพอที่จะทำให้ไฟ LED "สีขาว" สว่างขึ้น

ความเร็วรอบการหมุนของกังหันลม Savonius ไม่เกินความเร็วลม , แต่การออกแบบนี้มีลักษณะเฉพาะ แรงบิดสูง (ภาษาอังกฤษ) แรงบิด).

ประสิทธิภาพของกังหันลมสามารถประมาณได้โดยการเปรียบเทียบพลังงานที่เกิดจากเครื่องกำเนิดลมกับพลังงานที่มีอยู่ในลมที่พัดรอบกังหัน:

$P =<1\over 2>\rho S $ โดยที่ $\rho$ คือความหนาแน่นของอากาศ (ประมาณ 1.225 kg/m 3 ที่ระดับน้ำทะเล) $S$ คือพื้นที่กวาดของกังหัน (eng. พื้นที่กวาด) $v$ คือความเร็วลม

ในขั้นต้น ใบพัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของฉันใช้ใบมีดสี่ใบในรูปแบบของส่วน (ครึ่ง) ของกระบอกสูบที่ตัดจาก ท่อพลาสติก:

ความยาวส่วน - 14 ซม.

ความสูงของส่วน - 2 ซม.

ความยาวคอร์ดส่วน - 4 ซม.

ฉันติดตั้งโครงสร้างที่ประกอบแล้วบนเสาไม้ที่ค่อนข้างสูง (6 ม. 70 ซม.) จากแท่งซึ่งยึดด้วยสกรูยึดตัวเองเข้ากับโครงโลหะ:

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือความเร็วลมค่อนข้างสูงที่ต้องใช้ในการหมุนใบพัด เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว ฉันใช้ใบมีดที่ตัดจาก ขวดพลาสติก:

ความยาวส่วน - 18 ซม.

ความสูงของส่วน - 5 ซม.

ความยาวคอร์ดส่วน - 7 ซม.

ระยะห่างจากจุดเริ่มต้นของส่วนไปยังจุดศูนย์กลางของแกนหมุนคือ 3 ซม.

ปัญหากลับกลายเป็นว่าความแข็งแกร่งของตัวจับใบมีด ตอนแรกฉันใช้แถบอลูมิเนียมเจาะรูจากนักออกแบบเด็กโซเวียตที่มีความหนา 1 มม. หลังจากดำเนินการมาหลายวัน ลมกระโชกแรงทำให้เกิดรอยร้าวในระแนง (1) หลังจากความล้มเหลวนี้ ฉันตัดสินใจตัดที่ยึดใบมีดออกจากฟอยล์เท็กซ์โทไลต์ (2) ที่มีความหนา 1.8 มม.:

ความแข็งแรงของ textolite สำหรับการดัดในแนวตั้งฉากกับเพลตคือ 204 MPa และเทียบได้กับกำลังดัดของอะลูมิเนียม - 275 MPa แต่โมดูลัสความยืดหยุ่นของอะลูมิเนียม $E$ (70000 MPa) นั้นสูงกว่าค่า textolite (10000 MPa) มาก กล่าวคือ Texolite มีความยืดหยุ่นมากกว่าอะลูมิเนียมมาก ในความคิดของฉัน เมื่อพิจารณาถึงความหนาที่มากขึ้นของตัวยึด textolite จะช่วยให้การยึดใบพัดกังหันลมมีความเชื่อถือได้มากขึ้น

เครื่องกำเนิดลมติดตั้งบนเสา:

การทดลองใช้เครื่องกำเนิดลมรุ่นใหม่แสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือแม้ลมกระโชกแรง

ข้อเสียของกังหัน Savonius คือ ประสิทธิภาพต่ำ – พลังงานลมเพียงประมาณ 15% ถูกแปลงเป็นพลังงานการหมุนของเพลา (ซึ่งน้อยกว่าที่สามารถทำได้ด้วย กังหันลม ดารยา(ภาษาอังกฤษ) กังหันลม Darrieus)) โดยใช้แรงยก (eng. ยก). กังหันลมประเภทนี้คิดค้นโดย Georges Darier นักออกแบบเครื่องบินชาวฝรั่งเศส (จอร์จ ฌอง มารี ดารีอุส) -พ.ศ. 2474 สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา #1,835,018 .

ข้อเสียของกังหัน Darrieus คือมันสตาร์ทตัวเองได้ไม่ดีนัก (กังหันจะต้องหมุนอยู่แล้วเพื่อสร้างแรงบิดจากลม)

การแปลงกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์

ลีดของสเต็ปเปอร์มอเตอร์สามารถเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสแบบสะพาน Schottky สองตัวเพื่อลดแรงดันตกคร่อมไดโอด

คุณสามารถใช้ไดโอด Schottky ยอดนิยมได้ 1N5817ด้วยแรงดันย้อนกลับสูงสุด 20 V 1N5819- 40 V และกระแสตรงสูงสุดที่แก้ไขกระแสตรงสูงสุด 1 A. ฉันเชื่อมต่อเอาท์พุตของวงจรเรียงกระแสแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟขาออก

คุณยังสามารถใช้วงจรเรียงกระแสจุดกึ่งกลางสองตัวได้ วงจรเรียงกระแสดังกล่าวต้องการไดโอดครึ่งหนึ่ง แต่ในขณะเดียวกันแรงดันเอาต์พุตก็ลดลงครึ่งหนึ่งเช่นกัน

จากนั้นแรงดันกระเพื่อมจะถูกปรับให้เรียบโดยใช้ตัวกรองแบบ capacitive - ตัวเก็บประจุ 1,000 uF ที่ 25 V เพื่อป้องกันแรงดันไฟที่เพิ่มขึ้น ไดโอดซีเนอร์ 25 V จะเชื่อมต่อขนานกับตัวเก็บประจุ

แผนภาพกังหันลมของฉัน

หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องกำเนิดลมของฉัน

ในสภาพอากาศที่มีลมแรง แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดที่เอาต์พุตของหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องกำเนิดลมถึง 10 V และกระแสไฟลัดวงจรถึง 10 mA

เชื่อมต่อกับจูลโจร

จากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ปรับให้เรียบจากตัวเก็บประจุสามารถนำไปใช้กับ Joule Thief- แรงดันต่ำ DC-DCตัวแปลง ฉันประกอบตัวแปลงดังกล่าวตามเจอร์เมเนียม pnp- ทรานซิสเตอร์ GT308V ( VT) และพัลส์หม้อแปลง MIT-4V (คอยล์ L1- ข้อสรุป 2-3 L2– ข้อสรุป 5-6):

ค่าความต้านทานตัวต้านทาน Rถูกเลือกโดยการทดลอง (ขึ้นอยู่กับประเภทของทรานซิสเตอร์) - ขอแนะนำให้ใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้ 4.7 kOhm และค่อยๆ ลดความต้านทานลงเพื่อให้คอนเวอร์เตอร์ทำงานได้อย่างเสถียร

ตัวแปลงสัญญาณของฉัน Joule Thief

ประจุของไอออนิสเตอร์ (ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์)

ไอออนิสเตอร์ (supercapacitor, eng. supercapacitor) เป็นไฮบริดของตัวเก็บประจุและแหล่งกระแสเคมี

ไอออนิสเตอร์ - ไม่มีขั้วองค์ประกอบ แต่หนึ่งในข้อสรุปสามารถทำเครื่องหมายด้วย "ลูกศร" - เพื่อระบุขั้วของแรงดันตกค้างหลังจากที่ได้รับการชาร์จที่โรงงาน

สำหรับการวิจัยเบื้องต้น ฉันใช้ไอออนิสเตอร์ 5R5D11F22Hด้วยความจุ 0.22 F สำหรับแรงดันไฟฟ้า 5.5 V (เส้นผ่านศูนย์กลาง 11.5 มม. สูง 3.5 มม.):

ฉันเชื่อมต่อผ่านไดโอดกับเอาต์พุต Joule Thiefผ่านเจอร์เมเนียมไดโอด D310

เพื่อจำกัดแรงดันการชาร์จสูงสุดของอิออนิสเตอร์ คุณสามารถใช้ซีเนอร์ไดโอดหรือไฟ LED แบบโซ่ - ฉันใช้สายโซ่ของ สองไฟ LED สีแดง:

เพื่อป้องกันการคายประจุของไอออนิสเตอร์ที่มีประจุแล้วผ่านลิมิต LEDs HL1และ HL2ฉันเพิ่มไดโอดอื่น - VD2.

เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดของฉันบนสเต็ปเปอร์มอเตอร์ การทดลองที่น่าตื่นเต้นและอันตรายของฉัน

สเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า?

ฉันมีสเต็ปเปอร์มอเตอร์วางอยู่รอบๆ และฉันตัดสินใจลองใช้มันเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องยนต์ถูกถอดออกจากเครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์เก่า จารึกบนนั้นมีดังนี้ EPM-142 EPM-4260 7410 เครื่องยนต์เป็นแบบ unipolar ซึ่งหมายความว่าเครื่องยนต์นี้มี 2 ขดลวดโดยแตะจากตรงกลางความต้านทานขดลวด คือ 2x6 โอห์ม

สำหรับการทดสอบ คุณต้องใช้มอเตอร์อีกตัวเพื่อหมุนสเต็ปเปอร์ การออกแบบและการติดตั้งเครื่องยนต์แสดงในรูปด้านล่าง:

เราสตาร์ทเครื่องยนต์อย่างราบรื่นเพื่อไม่ให้แถบยางหลุดออกมา ฉันต้องบอกว่ามันยังคงบินด้วยความเร็วสูงดังนั้นฉันจึงไม่ได้เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเกิน 6 โวลต์

เราเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์และเริ่มการทดสอบ ขั้นแรกเราจะวัดแรงดันไฟฟ้า

ฉันคิดว่าไม่มีอะไรต้องอธิบายและทุกอย่างชัดเจนจากภาพด้านล่าง แรงดันไฟคือ 16 โวลต์ ความเร็วของเครื่องยนต์ที่หมุนนั้นไม่ใหญ่นัก ฉันคิดว่าถ้าคุณหมุนแรงกว่านี้ คุณก็จะบีบออกทั้งหมด 20 โวลต์ได้

เราตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าให้น้อยกว่า 5 โวลต์เล็กน้อย เพื่อให้สเต็ปเปอร์มอเตอร์หลังบริดจ์จ่ายไฟประมาณ 12 โวลต์

ส่อง! ในเวลาเดียวกัน แรงดันไฟฟ้าลดลงจาก 12 โวลต์เป็น 8 และเครื่องยนต์เริ่มหมุนช้าลงเล็กน้อย กระแสไฟลัดที่ไม่มีแถบ LED คือ 0.08A - ฉันขอเตือนคุณว่ามอเตอร์หมุนไม่ทำงานเต็มกำลังและอย่าลืมขดลวดที่สองของสเต็ปเปอร์มอเตอร์คุณไม่สามารถขนานกันได้ แต่ไม่อยากประกอบวงจร

ฉันคิดว่าคุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ดีจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ต่อเข้ากับจักรยาน หรือสร้างเครื่องกำเนิดลมจากมันได้

สเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า? คดเคี้ยว - อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อความบันเทิง

เมื่อต้นฤดูร้อนฉันได้เขียนเกี่ยวกับกังหันลมแบบโฮมเมด - เครื่องวัดความเร็วลม

เป้าหมายของเขาคือการจัดระเบียบการรวบรวมสถิติลมและการตัดสินใจเกี่ยวกับการสร้างกังหันลมขนาดใหญ่ที่จริงจัง น่าเสียดายที่ไม่มีโปรแกรมเมอร์คนไหนเต็มใจที่จะเขียนโปรแกรมสำหรับประมวลผลข้อมูลจากเครื่องวัดความเร็วลม หรือผู้เชี่ยวชาญในไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อสร้างอุปกรณ์ที่เหมาะสม ดังนั้น อนิจจา ฉันต้องสังเกตลมด้วยสายตา เนื่องจากใบพัดตรวจอากาศอยู่ในสายตาเสมอ และน่าเสียดายที่ข้อสังเกตเหล่านี้ตกต่ำอย่างยิ่ง ...

ความจริงก็คือลมในบริเวณตรงกลางของส่วนยุโรปของรัสเซียมีความปั่นป่วนรุนแรงในชั้นผิว แท้จริงแล้วภายใน 3-5 นาที กังหันลมจะหยุดทำงานซ้ำๆ (หรือช้าลงมาก) และหมุนขึ้นเพื่อไม่ให้มองเห็นใบมีด ในขณะเดียวกันทิศทางลมก็เปลี่ยนในเซกเตอร์สูงถึง 90-120 องศา หายากมากที่จะมีบางวันที่ลมค่อนข้างแรงและกระทั่งลมพัด ตลอดฤดูร้อนในพื้นที่ของฉันมีเพียง 4 วันเท่านั้น มีหลายวันที่สงบ และในช่วงที่เหลือ ลมก็ปั่นป่วนมากทั้งในด้านความเร็วและทิศทาง

ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว มันไม่มีประโยชน์อย่างยิ่งที่จะสร้างเครื่องกำเนิดพลังงานลม "สากล" (สำหรับ 1-2 กิโลวัตต์ขึ้นไป) ไม่เพียงแต่จะไม่จ่ายให้ตัวเองเท่านั้น แต่โดยทั่วไปแล้วจะทำงานได้ไม่ดี เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทรงพลังจะต้องใช้ใบมีดขนาดใหญ่และพวกมันจะมีแรงเฉื่อยมากและดังนั้นจึง "ผ่าน" ลมกระโชกแรง เหล่านั้น. ก็จะไม่มีเวลาผ่อนคลาย บางครั้งลมกระโชกแรงดังกล่าวซึ่งมีกำลังหลักของกระแสลม "เฉลี่ย" ใช้เวลาเพียง 15-30 วินาทีเท่านั้น

นอกจากนี้ วัตถุที่หมุนอยู่จะมีโมเมนต์ความเฉื่อยที่สำคัญในระนาบการหมุน และที่จริงแล้วคือไจโรสโคป ฉันหวังว่าผู้อ่านจะจำประสบการณ์ในโรงเรียนที่เรียบง่ายในการสาธิตเอฟเฟกต์ไจโรสโคปิกด้วยล้อจักรยาน เมื่อไม่บิดงอ จับได้ง่ายด้วย "สองนิ้ว" อย่างแท้จริงสำหรับปลายด้านใดด้านหนึ่งของแกนที่ยื่นออกมา และเป็นการยากมากที่จะหมุนไปด้านข้างและหมุนในระนาบอื่น สิ่งเดียวกันจะเกิดขึ้นกับใบพัดของกังหันลมเมื่อทิศทางลมเปลี่ยนแปลง ทั้งแกนและใบพัดจะต้องเผชิญกับโหลดสลับด้านข้างมหึมา

สถานการณ์เหล่านี้ยุติความหวังที่จะได้กังหันลมขนาดใหญ่เพียงแห่งเดียว เขาจะทำงานแน่นอน แต่น้อยครั้งและโง่เขลา ด้วยลมพายุที่พัดแผ่วเบา มันจะยังให้พลังเพียงเล็กน้อย และลมที่พัดแรง คุณจะไม่รู้ว่าจะทำอย่างไรกับส่วนเกิน และแน่นอน คุณควรลืมเกี่ยวกับการคืนทุน มันจะเป็นเพียงของเล่นราคาแพงและสวยงาม การลงทุนที่โง่เขลาที่สุดของเงินและแรงงานที่คุณสามารถจินตนาการได้

การออกแบบกังหันลมที่มีแนวโน้มจะเป็นเครื่องกำเนิดลมพลังงานต่ำขนาดเล็กที่มีความเฉื่อยเกือบเป็นศูนย์ เป็นผู้ที่สามารถนำพลังงานเกือบทั้งหมดที่ลมพัดพาไปได้จากลม เพื่อที่พวกเขาจะได้มีเวลาหมุนตัวอย่างรวดเร็วและหาทางเปลี่ยนแทค และเพื่อให้ได้พลังงานสูงจำเป็นต้องสร้างฟาร์มกังหันลมชนิดหนึ่งของกังหันลมที่ตั้งอยู่บนเสากระโดงที่มีความสูงต่างกัน (เพื่อไม่ให้เป็นเกราะป้องกันลม) โดยวิธีการนี้จะช่วยเพิ่มความต้านทานพายุได้อย่างมากแก้ปัญหาด้วยเสากระโดงหนักและสายผู้ชาย (เสากระโดงจะยึดกัน) ด้วยความน่าเชื่อถือของ "โรงไฟฟ้า" - อย่างไรก็ตามเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งหมดไม่สามารถพังทลายลงได้ ครั้งเดียว และการซ่อมแซมและบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาจะไม่นำไปสู่การหยุดการผลิตโดยสมบูรณ์

เมื่อได้ข้อสรุปที่น่าผิดหวังเช่นนี้ ฉันจึงตัดสินใจแปลงเครื่องวัดความเร็วลมให้เป็นแบบจำลองการทำงานของกังหันลม เหล่านั้น. แทนที่จะไตร่ตรองเรื่องใบพัดอากาศอย่างโง่เขลา เริ่มได้รับประโยชน์ในทางปฏิบัติจากมัน ยิ่งกว่านั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมเป็นสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มี 200 “ขั้นตอน” ต่อการปฏิวัติ และสร้างกระแสไฟฟ้าได้ค่อนข้างเร็วแม้ที่ความเร็วต่ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประมาณ วัตต์ 7-8

ก่อนอื่น จำเป็นต้องเปลี่ยนใบมีดด้วยใบมีดเฉื่อยน้อยกว่า แก้วจากพัดลมยังค่อนข้างหนัก ฉันทำใบพัดกังหันลมใหม่จากเศษของกรดไหลย้อนดูราลูมินสำหรับหน้าต่างพลาสติก เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดประมาณ 50 เซนติเมตร ซึ่งให้กำลังสูงสุดสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แม้จะมีลม 4 เมตรต่อวินาที ฉันตัดสามเหลี่ยมจากไม้อัดหนา ฉันติดกาวบุชชิ่งเข้าไป (ด้วยอีพอกซีเรซิน) เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในซึ่งใกล้เคียงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ เมื่อทำเครื่องหมายอย่างระมัดระวังแล้วเขาก็ทำการตัดใน "ห้องนักบิน" ของไม้อัดแล้วติดใบมีดลงในช่อง แก้ไขเพิ่มเติมด้วยสกรูขนาดเล็ก จนกว่าอีพ็อกซี่จะแข็งตัว ฉันพยายามปรับสกรูให้สมดุลที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อไม่ให้สั่นระหว่างการหมุน หลังจากที่อีพ็อกซี่แข็งตัวแล้ว ฉันตรวจสอบเครื่องชั่งอีกครั้งและทำให้มันสมบูรณ์แบบโดยการตัดแถบดูราลูมินที่บางที่สุดออกจากขอบใบมีด

โดยทั่วไป กังหันลมขนาดเล็กมีคุณสมบัติที่ดี แทบไม่มีประโยชน์เลยกับการคำนวณ KIEV โปรไฟล์ใบมีดและการผลิตที่ซับซ้อนที่สุด แบบเรียบๆ ที่ง่ายที่สุดก็ใช้ได้ดีเช่นกัน และสามารถรับกำลังที่ต้องการได้โดยเพียงแค่ยืดให้ยาวขึ้น (ด้วยเหตุนี้ การเพิ่มพื้นที่กวาด)

ทั้งหมดนี้ช่วยลดต้นทุนของเครื่องกำเนิดลมได้อย่างมาก การผลิตและใช้งานนั้นสมเหตุสมผล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฉันใช้เวลาประมาณ 3-4 ชั่วโมงในการทำเหมือง (รวมถึงใบพัดสภาพอากาศ) และไม่คำนึงถึงเวลาการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอีพอกซีเรซิน ค่าใช้จ่ายเป็น "ศูนย์" เนื่องจากทุกอย่างทำ "จากขยะ" เช่น วัสดุชั่วคราว

ดูเหมือนว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานต่ำจะถูกนำมาใช้ที่ไหน? ในระยะยาว ฉันจะใช้มันเพื่อ... ทำน้ำร้อน แต่เพื่อชดเชยการสูญเสียความร้อนของน้ำร้อนจากแสงแดด การคำนวณที่ง่ายที่สุดแสดงให้เห็นถึงความหวังของฉันอย่างแท้จริง

สมมติว่ามีถังหนึ่ง - กระติกน้ำร้อน 50 ลิตรซึ่งในตอนเย็นน้ำร้อนถึง 50 องศาจะถูกระบายออกจากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ขนาดถังประมาณ 40 x 40 x 40 ซม. ดังนั้น พื้นที่ผิวจะเท่ากับ 1 ตารางวา เมตร. ตัวถังล้อมรอบด้วยฉนวนกันความร้อนด้วย ถึงค่าการนำความร้อน 0.15 W / m * องศา และความหนา 30 ซม. และการสูญเสียความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 0.5 W / องศา เหล่านั้น. เพื่อรักษาความแตกต่างของอุณหภูมิ 20-25 องศาระหว่างน้ำร้อนในถังเก็บความร้อนและอากาศโดยรอบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟเพียง 10-15 W ก็เพียงพอแล้ว! มันจะชดเชยการสูญเสียความร้อนและเมื่อน้ำอุ่นจะไม่เย็นลง และถ้ามีลมแรงก็จะอุ่นขึ้นด้วย

ตอนนี้เครื่องปั่นไฟของฉันกำลังหมุนโดยที่ยังไม่ได้โหลด อยู่ระหว่าง "การทดลองในทะเล" แต่ในอนาคตอันใกล้นี้ ฉันจะทำให้เขาชาร์จแบตเตอรีด้วยแสงสว่างของห้องน้ำในชนบทและจุดไฟทางเดิน แล้วลากลวดเครือข่ายมีความขี้เกียจและยากเกินไป แต่การเปลี่ยนแบตเตอรี่ในโคมจีนเหนื่อยแล้ว

ลมเป็นพลังงานฟรี! ลองใช้เพื่อวัตถุประสงค์ส่วนตัว หากการสร้างฟาร์มกังหันลมในระดับอุตสาหกรรมมีราคาแพงมากเพราะนอกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้วจำเป็นต้องทำการศึกษาและคำนวณเป็นจำนวนมากรัฐจะไม่แบกรับค่าใช้จ่ายดังกล่าวและด้วยเหตุผลบางประการ นักลงทุนในประเทศ ของอดีตสหภาพโซเวียตนั้นไม่ได้รับความสนใจเป็นพิเศษ จากนั้นคุณสามารถสร้างกังหันลมขนาดเล็กตามความต้องการของคุณได้เป็นการส่วนตัว ควรเข้าใจว่าโครงการแปลงบ้านเป็นพลังงานทดแทนเป็นกิจการที่มีราคาแพงมาก

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว: คุณต้องทำการสังเกตและคำนวณในระยะยาวเพื่อเลือกอัตราส่วนที่เหมาะสมของขนาดของล้อลมและเครื่องกำเนิดลม ซึ่งเหมาะสมกับสภาพอากาศ ลมเพิ่มขึ้น และความเร็วลมเฉลี่ยต่อปี

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานลมในภูมิภาคเดียวกันอาจแตกต่างกันอย่างมาก เนื่องจากการเคลื่อนที่ของลมไม่เพียงขึ้นอยู่กับเขตภูมิอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภูมิประเทศด้วย

อย่างไรก็ตาม คุณสามารถค้นหาพลังงานลมที่มีต้นทุนต่ำที่สุดได้ด้วยการติดตั้งงบประมาณเพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดที่ใช้พลังงานต่ำ เช่น สมาร์ทโฟน หลอดไฟ หรือวิทยุ ด้วยวิธีการที่ถูกต้อง คุณสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านหลังเล็กหรือกระท่อมฤดูร้อนได้

ลองดูวิธีการสร้างกังหันลมที่ง่ายที่สุดด้วยมือของคุณเอง

กังหันลมพลังงานต่ำจากวิธีการชั่วคราว

เครื่องทำความเย็นของคอมพิวเตอร์เป็นมอเตอร์แบบไม่มีแปรงซึ่งไม่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติในรูปแบบดั้งเดิม

จำเป็นต้องกรอกลับเนื่องจากในต้นฉบับขดลวดเชื่อมต่อกันอย่างไม่เหมาะสม ขดลวดพันสลับกัน:

ตามเข็มนาฬิกา;

ทวนเข็มนาฬิกา;

ตามเข็มนาฬิกา;

ทวนเข็มนาฬิกา

คุณต้องเชื่อมต่อขดลวดที่อยู่ติดกันเป็นชุดหรือดีกว่านั้นให้ม้วนด้วยลวดชิ้นเดียวโดยเคลื่อนจากร่องหนึ่งไปอีกร่องหนึ่ง ในกรณีนี้ ให้เลือกความหนาของเส้นลวดตามอำเภอใจ มันจะดีกว่าถ้าคุณหมุนรอบมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ และนี่เป็นไปได้เมื่อใช้ลวดที่บางที่สุด

แรงดันเอาต์พุตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวจะแปรผันและค่าจะขึ้นอยู่กับความเร็ว (ความเร็วลม) ติดตั้งไดโอดบริดจ์จากไดโอด Schottky เพื่อปรับให้ตรงเป็นค่าคงที่ ไดโอดธรรมดาจะทำ แต่จะแย่กว่านั้นเพราะ . แรงดันไฟฟ้าจะลดลงจาก 1 ถึง 2 โวลต์

การพูดนอกเรื่องโคลงสั้น ๆ ทฤษฎีเล็กน้อย

โปรดจำไว้ว่าค่าของ EMF คือ:

โดยที่ L คือความยาวของตัวนำที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก V คือความเร็วของการหมุนของสนามแม่เหล็ก

เมื่ออัพเกรดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณจะมีผลกับความยาวของตัวนำเท่านั้น นั่นคือจำนวนรอบของแต่ละคอยส์ จำนวนรอบ - กำหนดแรงดันขาออกและความหนาของเส้นลวด - โหลดกระแสสูงสุด

ในทางปฏิบัติ เป็นไปไม่ได้ที่จะส่งผลต่อความเร็วลม อย่างไรก็ตาม ยังมีทางออกสำหรับสถานการณ์นี้ หากคุณทราบความเร็วลมทั่วไปสำหรับพื้นที่ของคุณ คุณสามารถออกแบบสกรูที่เหมาะสมสำหรับกังหันลม เช่นเดียวกับกระปุกเกียร์หรือตัวขับสายพาน เพื่อให้มีความเร็วเพียงพอในการสร้าง แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

สำคัญ:เร็วกว่าไม่ได้แปลว่าดีกว่า! หากความเร็วการหมุนของเครื่องกำเนิดลมสูงเกินไป ทรัพยากรจะลดลง คุณสมบัติการหล่อลื่นของบุชชิ่งหรือแบริ่งของโรเตอร์จะเสื่อมลง และจะติดขัด และการสลายตัวของฉนวนที่คดเคี้ยวในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะเป็นไปได้มากที่สุด เกิดขึ้น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วย:

เราเพิ่มพลังของเครื่องกำเนิดจากตัวทำความเย็นคอมพิวเตอร์

อย่างแรก ยิ่งใบมีดและเส้นผ่านศูนย์กลางล้อมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งดี ดังนั้น พิจารณาตัวระบายความร้อน 120 มม. ให้ละเอียดยิ่งขึ้น

ประการที่สอง เราได้กล่าวไปแล้วว่าแรงดันไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กด้วย ความจริงก็คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมกำลังสูงมีขดลวดกระตุ้น และตัวที่ใช้พลังงานต่ำมีแม่เหล็กแรงสูง แม่เหล็กในเครื่องทำความเย็นนั้นอ่อนมาก และไม่อนุญาตให้คุณได้ผลลัพธ์ที่ดีจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และช่องว่างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์นั้นใหญ่มาก - ประมาณ 1 มม. และนี่คือแม่เหล็กที่อ่อนแออยู่แล้ว

การแก้ปัญหานี้คือการเปลี่ยนการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างสิ้นเชิง แต่ต้องใช้ใบพัดจากตัวทำความเย็นเท่านั้นมอเตอร์จากเครื่องพิมพ์หรือเครื่องใช้ในครัวเรือนอื่น ๆ สามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ ที่พบมากที่สุดคือมอเตอร์แบบแปรงที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวร

ผลที่ได้ก็จะออกมาประมาณนี้

พลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับ LED วิทยุ การชาร์จโทรศัพท์จะไม่เพียงพอ โทรศัพท์จะแสดงกระบวนการชาร์จ แต่กระแสไฟจะมีขนาดเล็กมาก สูงถึง 100 แอมแปร์ ด้วยความเร็วลม 5-10 เมตรต่อวินาที

สเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นเครื่องกำเนิดลม

สเต็ปเปอร์มอเตอร์มักพบในคอมพิวเตอร์และเครื่องใช้ในครัวเรือน ในเครื่องเล่นต่างๆ ฟล็อปปี้ดิสก์ (รุ่นเก่า 5.25 นิ้ว น่าสนใจ) เครื่องพิมพ์ (โดยเฉพาะดอทเมทริกซ์) สแกนเนอร์ ฯลฯ

มอเตอร์เหล่านี้ที่ไม่มีการดัดแปลงสามารถทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ เป็นโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กถาวร และสเตเตอร์ที่มีขดลวด แผนภาพการเชื่อมต่อทั่วไปของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแสดงอยู่ในรูปภาพ

วงจรนี้มีตัวกันโคลงเชิงเส้น 5 โวลต์ ชนิด L7805 ซึ่งจะช่วยให้คุณเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือกับกังหันลมเพื่อชาร์จได้อย่างปลอดภัย

ภาพถ่ายแสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์พร้อมใบมีดติดตั้ง

เครื่องยนต์ในกรณีพิเศษที่มี 4 สายเอาต์พุต ไดอะแกรมเป็นไปตามนั้น เครื่องยนต์ที่มีขนาดดังกล่าวในโหมดเครื่องกำเนิดจะสร้างพลังงานลมเบาได้ประมาณ 2 W (ความเร็วลมประมาณ 3 m / s) และแรงลม 5 m / s (สูงสุด 10 m / s)

นี่เป็นวงจรที่คล้ายกันกับซีเนอร์ไดโอดแทน L7805 ให้คุณชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion

การปรับแต่งกังหันลมแบบโฮมเมด

ในการทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น คุณต้องสร้างก้านไกด์สำหรับมันและยึดเข้ากับเสาได้อย่างเคลื่อนย้ายได้ จากนั้นเมื่อทิศทางลมเปลี่ยนทิศทางของเครื่องกำเนิดลมก็จะเปลี่ยนไป จากนั้นปัญหาต่อไปนี้ก็เกิดขึ้น - สายเคเบิลที่เปลี่ยนจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังผู้บริโภคจะบิดรอบเสา ในการแก้ปัญหานี้ คุณต้องระบุผู้ติดต่อที่กำลังเคลื่อนที่ โซลูชันสำเร็จรูปขายใน Ebay และ Aliexpress

สายไฟสามเส้นด้านล่างไม่มีการเคลื่อนไหว และมัดสายไฟด้านบนสามารถเคลื่อนย้ายได้ มีการติดตั้งหน้าสัมผัสแบบเลื่อนหรือกลไกแปรง หากคุณไม่มีโอกาสซื้อ จงฉลาด และได้รับแรงบันดาลใจจากการตัดสินใจของนักออกแบบรถยนต์ Zhiguli กล่าวคือ การใช้งานปุ่มสัมผัสที่เคลื่อนย้ายได้ของปุ่มสัญญาณบนพวงมาลัย และทำสิ่งที่คล้ายกัน หรือใช้แผ่นสัมผัสจากกาต้มน้ำไฟฟ้า

เมื่อเชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อ คุณจะได้รับการติดต่อที่เคลื่อนไหว

เครื่องกำเนิดลมทรงพลังจากวิธีการชั่วคราว

คุณสามารถใช้สองตัวเลือกเพื่อพลังที่มากขึ้น:

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากไขควง (10-50 W)

คุณต้องการเพียงมอเตอร์จากไขควง ตัวเลือกนี้คล้ายกับรุ่นก่อนหน้า คุณสามารถใช้ใบพัดลมเป็นสกรู ซึ่งจะเพิ่มกำลังสุดท้ายของการติดตั้งของคุณ

นี่คือตัวอย่างของโครงการดังกล่าว:

ให้ความสนใจกับการใช้เกียร์โอเวอร์ไดรฟ์ที่นี่ - เพลาเครื่องกำเนิดลมตั้งอยู่ในท่อที่ส่วนท้ายมีเฟืองที่ส่งการหมุนไปยังเฟืองขนาดเล็กที่ติดตั้งอยู่บนเพลามอเตอร์ การเพิ่มขึ้นของความเร็วของเครื่องยนต์ยังเกิดขึ้นในกังหันลมอุตสาหกรรม ตัวลดถูกใช้ทุกที่

อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมแบบโฮมเมด การสร้างกระปุกเกียร์กลายเป็นปัญหาใหญ่ คุณสามารถถอดกระปุกเกียร์ออกจากเครื่องมือไฟฟ้าได้ซึ่งจำเป็นเพื่อลดความเร็วสูงบนเพลาของมอเตอร์ตัวรวบรวมเป็นความเร็วปกติของหัวจับบนสว่านหรือจานเจียร:

สว่านมีกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์

มีการติดตั้งกระปุกมุมในเครื่องบดมุม (จะเป็นประโยชน์สำหรับการติดตั้งการติดตั้งบางส่วนและลดภาระจากส่วนท้ายของกังหันลม)

กระปุกเกียร์จากสว่านมือ

เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดรุ่นนี้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ 12 V ได้แล้ว แต่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงเพื่อสร้างกระแสการชาร์จและแรงดันไฟฟ้า งานนี้สามารถทำให้ง่ายขึ้นได้โดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์

ข้อดีของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวคือความสามารถในการใช้ชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์โดยหลักการแล้วมีไว้สำหรับสิ่งนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติมีรีเลย์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในตัว ซึ่งไม่จำเป็นต้องซื้อตัวปรับความคงตัวหรือตัวแปลงเพิ่มเติม

อย่างไรก็ตาม ผู้ขับขี่รถยนต์ทราบดีว่ารอบเดินเบาต่ำประมาณ 500-1,000 รอบต่อนาที พลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวมีขนาดเล็ก และไม่ให้กระแสไฟที่เหมาะสมในการชาร์จแบตเตอรี่ สิ่งนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการเชื่อมต่อกับล้อลมผ่านกระปุกเกียร์หรือตัวขับสายพาน

คุณสามารถปรับจำนวนรอบที่ความเร็วลมซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับละติจูดของคุณโดยการเลือกอัตราทดเกียร์หรือใช้ล้อลมที่ออกแบบอย่างเหมาะสม

คำแนะนำที่เป็นประโยชน์

บางทีการออกแบบเสากังหันลมที่สะดวกที่สุดสำหรับการทำซ้ำจะปรากฏในรูปภาพ เสาดังกล่าวถูกยืดออกด้วยสายเคเบิลที่ยึดกับที่ยึดในพื้นดินซึ่งให้ความมั่นคง

สำคัญ:ความสูงของเสาควรสูงที่สุดประมาณ 10 เมตร ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น ลมจะแรงขึ้นเพราะไม่มีสิ่งกีดขวางในรูปของโครงสร้างพื้นดิน เนินเขา และต้นไม้ อย่าติดตั้งเครื่องกำเนิดลมบนหลังคาบ้านของคุณ การสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์ของโครงสร้างการยึดอาจทำให้ผนังเสียหายได้

ดูแลความน่าเชื่อถือของเสาส่งเพราะการออกแบบกังหันลมที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวนั้นหนักกว่ามากและเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ค่อนข้างจริงจังซึ่งสามารถจัดหาแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติให้กับบ้านพักฤดูร้อนด้วยชุดเครื่องใช้ไฟฟ้าขั้นต่ำ อุปกรณ์ที่ทำงานบนไฟ 220 โวลต์สามารถใช้ไฟจากอินเวอร์เตอร์ 12-220 V ได้ รุ่นที่พบบ่อยที่สุดของอินเวอร์เตอร์ดังกล่าวคือ

ควรใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลรวม รถบรรทุกเพราะถูกออกแบบให้ทำงานที่ความเร็วต่ำ โดยเฉลี่ยแล้ว เครื่องยนต์ดีเซลสำหรับรถบรรทุกขนาดใหญ่จะวิ่งระหว่าง 300 ถึง 3500 รอบต่อนาที

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทันสมัยให้ 12 หรือ 24 โวลต์และกระแส 100 แอมแปร์ได้กลายเป็นปกติมานานแล้ว หลังจากทำการคำนวณอย่างง่าย ๆ คุณสามารถระบุได้ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวจะให้พลังงานสูงสุด 1 กิโลวัตต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจาก Zhiguli (12 V 40-60 A) 350-500 W ซึ่งสวยอยู่แล้ว รูปที่ดี

ล้อลมสำหรับกังหันลมแบบโฮมเมดควรเป็นอย่างไร?

ฉันได้กล่าวถึงในข้อความว่าวงล้อลมควรมีขนาดใหญ่และมีใบมีดจำนวนมาก อันที่จริงนี่ไม่ใช่กรณี คำกล่าวนี้เป็นความจริงสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กที่ไม่ได้อ้างว่าเป็นเครื่องจักรไฟฟ้าที่ร้ายแรง แต่เป็นเพียงตัวอย่างเพื่อความคุ้นเคยและการพักผ่อน

ในความเป็นจริง การออกแบบ การคำนวณ และการสร้างกังหันลมเป็นงานที่ยากมาก พลังงานลมจะถูกนำมาใช้อย่างมีเหตุผลมากขึ้นหากทำอย่างแม่นยำและแสดงโปรไฟล์ "การบิน" ในอุดมคติ ในขณะที่ต้องติดตั้งด้วยมุมต่ำสุดกับระนาบการหมุนของล้อ

พลังที่แท้จริงของล้อลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันและจำนวนใบพัดต่างกันจะเท่ากัน ความแตกต่างอยู่ที่ความเร็วของการหมุนเท่านั้น ปีกที่เล็กกว่า - รอบต่อนาทีมากขึ้นด้วยลมและเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน หากคุณกำลังจะบรรลุ RPM สูงสุด คุณต้องติดตั้งปีกให้ถูกต้องที่สุดโดยทำมุมต่ำสุดกับระนาบของการหมุน

ตรวจสอบตารางจากหนังสือ 1956 "Homemade Wind Farm" ed. DOSAAF มอสโก แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางล้อ กำลัง และรอบต่อนาที

ที่บ้านการคำนวณทางทฤษฎีเหล่านี้ใช้เพียงเล็กน้อยมือสมัครเล่นสร้างวงล้อลมด้วยวิธีการชั่วคราวพวกเขาใช้:

• แผ่นโลหะ

  ท่อน้ำทิ้งพลาสติก.

คุณสามารถประกอบล้อลม 2-4 ใบมีดความเร็วสูงด้วยมือของคุณเองจากท่อระบายน้ำทิ้ง นอกเหนือไปจากนั้น คุณต้องใช้เลื่อยเลือยตัดโลหะหรือเครื่องมือตัดอื่นๆ การใช้ท่อเหล่านี้เกิดจากรูปทรง หลังจากตัดแล้ว ท่อจะมีรูปทรงเว้า ซึ่งช่วยให้ตอบสนองต่อการไหลของอากาศได้ดี

หลังจากตัดแต่งแล้ว พวกเขาจะได้รับการแก้ไขด้วย BOLTS บนโลหะ textolite หรือไม้อัดเปล่า หากคุณกำลังจะทำจากไม้อัดจะดีกว่าที่จะกาวและบิดไม้อัดหลายชั้นทั้งสองด้านด้วยสกรูแล้วคุณจะสามารถบรรลุความแข็งแกร่ง

นี่คือแนวคิดสำหรับใบพัดแบบชิ้นเดียวแบบสองใบมีดสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสเต็ปเปอร์มอเตอร์

ข้อสรุป

คุณสามารถสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานลมได้ตั้งแต่พลังงานต่ำ - หน่วยของวัตต์ ไปจนถึงการจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ LED แต่ละดวง บีคอนและอุปกรณ์ขนาดเล็ก ไปจนถึงค่าพลังงานที่ดีในหน่วยกิโลวัตต์ เก็บพลังงานในแบตเตอรี่ ใช้งานในรูปแบบเดิม หรือแปลงได้ถึง 220 โวลต์ ค่าใช้จ่ายของโครงการดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณบางทีองค์ประกอบที่แพงที่สุดคือเสาและแบตเตอรี่อาจอยู่ในช่วง 300-500 ดอลลาร์

ฉันแอบดูการออกแบบกังหันลมในไซต์งานในต่างประเทศแห่งหนึ่งและตัดสินใจทำซ้ำ และทารกคนนี้ก็ถือกำเนิดขึ้น ในฐานะที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฉันใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์จากเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตที่ไม่ได้ใช้งานและเก็บฝุ่นเป็นเวลานาน เมื่อถอดประกอบแล้วเขาก็คลายเกลียวมอเตอร์ จากนั้นเขาก็มอง หันหลัง บิดมือ วัดว่าให้เท่าไหร่ ให้น้อยมาก แต่โวลต์สูงขึ้นกว่า 12 ซึ่งหมายความว่าในทางทฤษฎีแล้วเขาสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้

ต่อไปฉันทำที่ยึดใบมีดจากทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์เจาะตามเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาซึ่งโดยทั่วไปแล้วหัวฉีดแบบฟันจะละลายภายใต้ขนาดของมัน ฉันใส่ทรานซิสเตอร์บนเพลา หยดกาวแล้วบิดมัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างราบรื่น จากนั้นฉันก็แก้ไขด้วยอีพ็อกซี่ ฉันกางมันออกเล็กน้อยแล้วเติมรูของทรานซิสเตอร์ ปกป้องมอเตอร์จากสภาพอากาศเพิ่มเติมด้วยการปิดรูในมอเตอร์ ด้านล่างเป็นรูปถ่ายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้

>

นอกจากนี้จากท่อพีวีซีชิ้นหนึ่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 110 มม. ฉันตัดใบมีดออกบนท่อที่ฉันวาดช่องว่างซึ่งฉันตัดออกด้วยเครื่องตัด ขนาดใช้ความกว้างโดยประมาณ 9 ซม. และช่วงสกรู 48 ซม. ฉันเจาะรูและขันสกรูเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้สลักเกลียวขนาดเล็ก

>

ฉันใช้ส่วนหนึ่งของท่อพีวีซีที่ 55 สำหรับฐาน จากนั้นตัดหางออกจากไม้อัดและเพิ่มชิ้นส่วนจากท่อที่ 110 ฉันติดมอเตอร์ภายในท่อ หลังจากประกอบเสร็จก็กลายเป็นฟาร์มกังหันลม ฉันประกอบ rectifier ทันที เนื่องจากมอเตอร์นี้ไม่ต้องการให้โวลต์จำนวนมากที่ความเร็วต่ำฉันจึงประกอบตามรูปแบบสองเท่าและเปิดเป็นอนุกรม

ไดโอดใช้ HER307 ตัวเก็บประจุ - 3300uF

ฉันพันวงจรด้วยโพลีเอทิลีนแล้วใส่วงจรเรียงกระแสเข้าไปในท่อจากนั้นก็ต่อมอเตอร์แล้วมัดด้วยลวดผ่านรูที่เจาะแล้วปิดช่องว่างด้วยซิลิโคน ฉันยังปิดรูทั้งหมดด้วยซิลิโคนจากด้านบน และเจาะรูหนึ่งรูจากด้านล่าง เผื่อว่าถ้าน้ำเป็นแก้ว คอนเดนเสทก็จะระเหยไป

หางถูกยึดด้วยสลักเกลียว หางรูปครึ่งวงกลมถูกสอดและมัดด้วยลวด และมันถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาแล้ว ฉันพบจุดศูนย์ถ่วงเจาะ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 9 มม.) ฉันยังเจาะเส้นผ่านศูนย์กลาง สลักเกลียว M10 สองตัว 6 มม. ลอดผ่านใต้เพลา (สลักเกลียว M10 ที่นี่ทำหน้าที่เป็น "แบริ่ง" ของแกน) ฉันขันสลักเกลียว M10 เข้ากับท่อจากด้านบนและด้านล่าง หล่อลื่นสลักเกลียว M6 ยาวด้วยจาระบีและบิดทุกอย่าง มันค่อนข้างแข็ง แกนโบลท์ (M6) ถูกขันเข้ามุม และเข้ากับด้าม ฉันใส่จุกซิลิโคนบนสลักเกลียว M10 ตอนนี้แกนของน้ำไม่กลัว เครื่องกำเนิดลมทั้งหมดทำขึ้น

>

>

>

>

สำหรับเสากระโดง ฉันใช้เวลาสองสามช่วงตึก ซึ่งเขาบิดเกลียวด้วยสกรูยึดตัวเอง ซ่อมกังหันลมและยกขึ้นให้ Verer เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ กำลังชาร์จ แต่อ่อนมาก รองรับแบตเตอรี่จากการคายประจุตามธรรมชาติ เนื่องจากกังหันลมกำลังหมุน ฉันจึงพอใจ อย่างน้อยฉันก็จะได้รู้ว่าลมพัดมาจากไหน ตัวเลือกนี้ - ตามที่กล่าวไว้ในไซต์นั้น - เป็นโครงการเล็ก ๆ สุดสัปดาห์ นั่นคือ โครงการเล็ก ๆ สำหรับวันหยุดสุดสัปดาห์สำหรับ หยิบจับสนุกยิ่งไม่เสียเงินสักบาท...กาวไม่นับ ตามทฤษฎีแล้ว มันสามารถจุดไฟ LED ขนาดเล็กสองสามดวง หรือชาร์จโทรศัพท์มือถือได้ภายในสองสามวัน แต่เป็นไปได้มากว่าโทรศัพท์จะรับกระแสไฟอ่อนเช่นนี้สำหรับการสัมผัสที่ไม่ดีและปิดการทำงาน แสดงว่าการเชื่อมต่อไม่ดี จอแสดงผล.

ในอนาคต หากมีเวลาและความปรารถนา ฉันสามารถทำเพื่อให้แสงสว่างแก่สนามได้ แต่ฉันจะประกอบอันที่สองของอันเดียวกันแล้วใส่แบตเตอรี่ขนาดเล็กหรือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้หลายก้อน สำหรับสิ่งนี้ยังมีสเต็ปเปอร์อีกหนึ่งตัวมีเพียงอันเดียวเท่านั้นที่ให้การเลื่อนด้วยมือภายใต้ 2x20 โวลต์ แต่กระแสมีขนาดเล็ก และอย่างที่สอง - บนแปรงให้คงที่ทันที ด้วยมือ 10 โวลต์ ไฟฟ้าลัดวงจร - 0.5 แอมแปร์ และเช่นเดียวกัน ฉันจะทรมานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติ แต่ฉันจะรอแม่เหล็กเท่านั้น

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ไม่ได้เป็นเพียงมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนอุปกรณ์ทุกประเภท (เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ ฯลฯ) แต่ยังเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ดีอีกด้วย! ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวคือไม่ต้องใช้ความเร็วสูง กล่าวอีกนัยหนึ่ง แม้แต่ที่ความเร็วต่ำ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ก็สร้างพลังงานได้มาก กล่าวคือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจักรยานทั่วไปต้องมีการหมุนรอบเริ่มต้นจนกว่าหลอดไฟจะเริ่มส่องแสงด้วยแสงสว่างจ้า ข้อเสียนี้จะหายไปเมื่อใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์

ในทางกลับกันสเต็ปเปอร์มอเตอร์มีข้อเสียหลายประการ ตัวหลักคือแท่งแม่เหล็กขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม. ก่อนอื่นเราต้องหาสเต็ปเปอร์มอเตอร์ กฎข้อนี้ใช้ได้ผล: ยิ่งเครื่องยนต์ใหญ่ยิ่งดี

เริ่มจากสิ่งที่ใหญ่ที่สุดกันก่อน ฉันฉีกมันออกจากพล็อตเตอร์ มันเป็นเครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่ เครื่องยนต์ดูค่อนข้างใหญ่

ก่อนที่ฉันจะแสดงความเสถียรและวงจรกำลัง ฉันต้องการแสดงวิธีการต่อเข้ากับจักรยานของคุณ

นี่เป็นอีกรุ่นหนึ่งที่มีเอ็นจิ้นที่เล็กกว่า

ฉันคิดว่าคุณแต่ละคนในระหว่างการก่อสร้างจะเลือกตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเขา

ตอนนี้ได้เวลาพูดถึงไฟฉายและวงจรไฟฟ้าแล้ว แน่นอนว่าไฟทั้งหมดเป็น LED

วงจรการแก้ไขเป็นแบบธรรมดา: บล็อกของไดโอดเรียงกระแส ตัวเก็บประจุความจุสูงคู่หนึ่ง และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

โดยปกติแล้วจะมีสายไฟ 4 เส้นออกมาจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ซึ่งตรงกับขดลวดสองเส้น ดังนั้นจึงมีวงจรเรียงกระแสสองบล็อกในรูป

บ้าน » น้ำยาเช็ดกระจก » เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสเต็ปเปอร์มอเตอร์ การใช้เครื่องทำความเย็นคอมพิวเตอร์เครื่องเก่า