Lai ražotu uzlādējamu LED lampu, kuru apraksts Tīmekļa vietnē sniegts vēja ģenerators, kas balstās uz līdzstrāvas motoru (24v / 0,7A) ar pastāvīgajiem magnētiem, un šobrīd tiek izmantots. Vēja ģenerators vidējos laika apstākļos atkarībā no vēja ātruma nodrošina izejas spriegumu no 0,8 līdz 6,0 voltiem un strāvu līdz 200 mA. Pēc tam stabilizēts sprieguma pārveidotājs pārveido šo līdzstrāvas izejas spriegumu no vēja ģeneratora vajadzīgajā līdzstrāvas spriegumā, kas ir pietiekams, lai uzlādētu akumulatoru vai piegādātu nepieciešamo slodzi.
Piedāvāto vēja ģeneratoru ir viegli izgatavot, nav nepieciešami precīzi aprēķini un sarežģītu detaļu izgatavošana, dārgu komponentu iegāde. Papildus iepriekšminētajā rakstā aplūkotajam variantam šāds vēja ģenerators var atrast arī citus pielietojumus. Mēs to izmantojam tur, kur var būt nepieciešams neliels elektrības daudzums, lai darbinātu mazjaudas ierīci. Piemēram, kompaktas laika stacijas darbībai, ūdens līmeņa uzraudzībai tvertnē, avārijas apgaismojumam un siltumnīcas automatizācijas kontrolei. Dienas laikā vēja gadījumā ierīces akumulators ar strāvas padevi saņem bezmaksas vēja enerģiju un vajadzīgajā laikā patērētājam to nodod. Protams, vēja enerģija, kas nāk pie mums, nav liela, taču tā nāk pie mums gandrīz pastāvīgi. Un, ja jūs izgatavojat ierīci tā uzkrāšanai un lietošanai dari pats, no improvizētiem materiāliem, tad šī enerģija ir brīva, un ierīce turklāt būs ekonomiska, kompakta, mobila un neizgaistoša.
Šajā rakstā ir ierosināts izgatavot vēja ģeneratoru no līdzstrāvas motora.
Vēja ģeneratora izgatavošana.
1. Elektroģeneratora izvēle.
Lai izmantotu kā ierīces mazjaudas ģeneratoru, gatavu pakāpju motoru var izmantot bez izmaiņām. Maksimālai veiktspējai, ja iespējams, ieteicams izmantot motoru ar pēc iespējas mazāku vārpstas pielipšanu un ar pēc iespējas vairāk pakāpieniem vienā apgriezienā. Ir iespējams elektromotora vai startera pārveidošanas ģeneratorā variants. Internetā ir aprakstītas dažādas pārstrādes iespējas.
Mūsu gadījumā tika izvēlēts vienkāršākais variants.Kā elektrisko ģeneratoru mēs izmantojam līdzstrāvas motoru (24v / 0.7A) ar pastāvīgajiem magnētiem, kuriem nav vajadzīgas izmaiņas. Tam ir atgriezeniskuma īpašība - kad tā ass griežas, motora kontaktos parādās spriegums. Šis elektromotors tika noņemts no morāli novecojušās aprēķināšanas mašīnas.
2. Propellera konstrukcijas izvēle.
Pirmajā vēja ģeneratora dizaina versijā, lai vienkāršotu ražošanu, par dzenskrūves pamatu tika ņemts rūpnieciskā ventilatora plastmasas dzenskrūve ar piemērotu nosēšanās diametru. Lai palielinātu griezes momentu uz ģeneratora vārpstas, tā asmeņu garumam pievienoja plānas sienas metāla plāksnes ar profilu, kas bija tuvu oriģinālam.
Tomēr šī dzenskrūves konstrukcija neizdevās. Spēcīgā vējā plastiskās dzenskrūves zemās stingrības dēļ lāpstiņu metāla oderējums novirzījās atpakaļ un skāra konstrukcijas statīvu, kas galu galā beidzās ar neveiksmi.
Izstrādājot pirmo variantu, es izlēmu par lāpstiņu tehnoloģiskā profila un to garuma dizainu. Šie dzenskrūves parametri ietekmē tā jutīgumu pret vāju vēju, un tas dominē. Ir nepieciešams, lai ar nelielu vēju dzenskrūve varētu pārvarēt ass pielipšanu (statora magnētu piesaiste) un sākt griešanos.
3. Propellera izgatavošana. Mēs izvēlamies vai izgatavojam rumbu dzenskrūves lāpstiņu uzstādīšanai un piestiprināšanai.
Mūsu gadījumā tas ir alumīnija atloks (4 mm biezs, ārējais diametrs 50 mm) ar aksiālu urbumu gar motora izejas vārpstas diametru (8 mm - uz ass ir piespiests zobrats, 10 mm garš) un četri vienmērīgi izvietoti M4 caurumi asmeņu stiprināšanai. Lai nofiksētu rumbu uz ass, tajā uzstādiet vienu vai divas M4 skrūves (skat. Fotoattēlu).
4. Propelleru lāpstiņu izgatavošana.
No cinkotas loksnes ar biezumu 0,4-0,5 mm mēs izgriezām 4 sagataves vienādsānu trapecveida formā: augstums 250 mm, pamatne 50 mm, augšējā puse 20 mm. Mēs saliekam asmeņus uz pusēm visā trapecveida augstumā (izveidojot stingrinošu ribu) 45 grādu leņķī (skat. Fotoattēlu). Mēs neasām asas malas un stūrus (mūsu drošībai).
5. Propellera lāpstiņu uzstādīšana un stiprināšana.
Asmeni novietojam uz rumbas tā, lai pamatnes lieces punkts būtu virs rumbas ass, bet blakus esošā pamatnes puse būtu virs rumbas montāžas atveres (skat. Fotoattēlu). Mēs iezīmējam un urbjam caurumu asmeņos blakus esošajai stiprināšanas skrūvei, kuras diametrs ir 4,2 mm. Mēs piestiprinām dzenskrūves asmeņus pa vienam ar skrūvēm.
6. Propellera balansēšana.
Mēs veicam propellera statisko balansēšanu. Šim nolūkam mēs uzstādām un nostiprinām dzenskrūvi uz kalibrēta (pulēta) stieņa, kura diametrs ir vienāds ar motora izejas vārpstas diametru. Mēs uzliekam stieni ar dzenskrūvi uz diviem horizontāli kalibrētiem lineāla līmenī (raksta virsmām), kas atrodas stieņa galos. Šajā gadījumā dzenskrūve pagriezīsies un viena no asmeņiem nokristos lejā. Mēs pagriežam dzenskrūvi ceturtdaļas pagrieziena laikā un, ja tā pati lāpstiņa atkal ir nolaista uz leju, tā ir jāatvieglo, no asmeņa puses izgriežot šauru metāla sloksni. Mēs atkārtojam līdzīgu darbību, līdz stienis ar dzenskrūvi nebeidz griezties pēc uzstādīšanas jebkurā patvaļīgā stāvoklī.
7. Vēja ģeneratora lāpstiņas izgatavošana.
Mēs sagriezām alumīnija kvadrātu 20 x 20 mm līdz 250 mm garumam. Vienā kvadrāta pusē vienai vai divām skrūvēm (kniedēm) mēs uzstādām vertikālu vēja virziena stabilizatoru.
Laukuma otrajā pusē mēs uzstādām un piestiprinām skavu uz divām skrūvēm, lai nostiprinātu motoru - ģeneratoru. Skava un stabilizators ir izgatavoti arī no cinkotas loksnes ar biezumu 0,4–0,5 mm (iespējams izmantot pretkorozijas materiālu). Skavas garums ir vienāds ar motora garumu. Stabilizatora garums ir aptuveni 200 mm, forma ir pēc ražotāja gaumes.
Laukuma apakšējā plauktā, skavas vidū, cieši nostipriniet stieni (ir vēlams nodrošināt tā aizsardzību pret koroziju), lai konstrukciju uzstādītu vēja ģeneratora statņa caurulē. Labākais variants šī stieņa atrašanās vietas noteikšanai ir iepriekš samontētas un pilnībā samontētas konstrukcijas smaguma centra noteikšana, pēc tam urbjot caurumus stieņa nostiprināšanai tur.
8. Vēja ģeneratora montāža.
Mēs uzstādām motoru - ģeneratoru vietā un piestiprinām to ar skavu. Mēs piestiprinām dzenskrūvi pie motora izejas vārpstas. Lai aizsargātu ģeneratoru no atmosfēras nokrišņiem, mēs izgriezām un uzstādām aizsargājošu žogu no piemērotas plastmasas pudeles. Nostipriniet to ar skrūvi.
9. Vēja ģeneratora atkļūdošana.
Iepriekš uzstādiet samontēto vēja ģeneratoru atklātā vietā vēja virzienā. Mēs veidojam mainīgu asmenu profilu. Asmeņu saliekto daļu noliecam tā, lai asmeņu galos (šaurā daļa) ekstremitāšu daudzums būtu 10 ... 15 grādi (minimāla gaisa pretestība ar lāpstiņu maksimālo perifēro ātrumu). Uz dzenskrūves centru lāpstiņas ekstremitātes stiprums svārstās līdz 30 ... 45 grādiem. Palielinoties lieces leņķim, palielinās vēja ģeneratora jutība pret vēju, bet pretestības palielināšanās dēļ ģeneratora ātrums samazinās, kas noved pie izejas raksturlielumu samazināšanās. Tāpēc, mainot asmeņu ekstremitāšu leņķi, mēs izvēlamies optimālo profilu vējā.
10. Vēja ģeneratora uzstādīšana.
Lai uzstādītu vēja ģeneratoru, no caurules (ūdens) tiek izgatavots vajadzīgā augstuma stends (vēlams virs apkārtējiem kokiem) un piestiprināts pie objekta. Vēja ģeneratora montāžas stienim brīvi jāgriežas cauruļu statīvā. Pirms uzstādīšanas uz vēja ģeneratora vārpstas secīgi tiek uzlikts secīgs mazgātājs - starplikas paplāksne rotācijas atvieglošanai, spirālveida atspere, lai izlīdzinātu dzenskrūves atlikušo disbalansu, aizsargājoša paplāksne, lai samazinātu nokrišņu iekļūšanu bagāžnieka caurulē (šajā konstrukcijā ir uzstādīts piemērota izmēra uzgrieznis).
Vads no ģeneratora tiek fiksēts mehāniski no kontakta pārrāvuma, nolaižas gar bagāžnieku ar garumu, lai varētu sagriezties ap statīvu, un obligātā cilpa pilienu pilēšanai no nokrišņiem pirms nonākšanas patērētājā.
