Hoe maak je een controller voor een windgenerator met je eigen handen: apparaat, werkingsprincipe, montageschema

Welke windturbines zijn het meest efficiënt

Horizontaal

verticaal

Dit type apparatuur is het meest populair geworden, waarbij de rotatie-as van de turbine evenwijdig aan de grond is. Dergelijke windturbines worden vaak windmolens genoemd, waarbij de wieken tegen de windstroom in draaien. Het ontwerp van de apparatuur omvat een systeem voor automatisch scrollen van het hoofd.Het is nodig om de windstroom te vinden. Er is ook een apparaat nodig om de bladen te draaien, zodat zelfs een kleine hoeveelheid kracht kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Het gebruik van dergelijke apparatuur is meer geschikt in industriële ondernemingen dan in het dagelijks leven. In de praktijk worden ze vaker gebruikt voor het maken van windparksystemen.

Dergelijke apparaten zijn in de praktijk minder effectief. De rotatie van de turbinebladen wordt parallel aan het aardoppervlak uitgevoerd, ongeacht de kracht van de wind en zijn vector. De richting van de stroming maakt ook niet uit, bij enige impact scrollen de roterende elementen er tegenaan. Als gevolg hiervan verliest de windgenerator een deel van zijn vermogen, wat leidt tot een afname van de energie-efficiëntie van de apparatuur als geheel. Maar qua installatie en onderhoud zijn units waarin de lamellen verticaal zijn opgesteld meer geschikt voor thuisgebruik. Dit komt door het feit dat de versnellingsbak en de generator op de grond zijn gemonteerd. De nadelen van dergelijke apparatuur zijn onder meer dure installatie en serieuze bedrijfskosten. Er is voldoende ruimte nodig om de generator te monteren. Daarom is het gebruik van verticale apparaten meer geschikt in kleine particuliere boerderijen.

Tweebladig	Driebladig	multi-blade
Dit type eenheden wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van twee rotatie-elementen. Deze optie is tegenwoordig praktisch inefficiënt, maar komt vrij vaak voor vanwege de betrouwbaarheid.	Dit type apparatuur komt het meest voor. Driebladige units worden niet alleen gebruikt in de landbouw en industrie, maar ook in particuliere huishoudens. Dit type apparatuur is populair geworden vanwege de betrouwbaarheid en efficiëntie.	De laatste kan 50 of meer rotatie-elementen hebben. Om ervoor te zorgen dat de benodigde hoeveelheid elektriciteit wordt opgewekt, is het niet nodig om de bladen zelf te scrollen, maar om ze op het vereiste aantal omwentelingen te brengen. De aanwezigheid van elk extra rotatie-element zorgt voor een toename van de parameter van de totale weerstand van het windwiel. Dientengevolge zal de output van de apparatuur bij het vereiste aantal omwentelingen problematisch zijn. Carrouselinrichtingen uitgerust met meerdere bladen beginnen te draaien met een kleine windkracht. Maar het gebruik ervan is relevanter als het scrollen zelf een rol speelt, bijvoorbeeld wanneer er water moet worden gepompt. Om de productie van een grote hoeveelheid energie effectief te garanderen, worden geen meerbladige units gebruikt. Voor hun werking is de installatie van een versnellingsapparaat vereist. Dit bemoeilijkt niet alleen het hele ontwerp van de apparatuur als geheel, maar maakt het ook minder betrouwbaar in vergelijking met twee- en driebladige apparaten.

Met harde messen

Zeileenheden

De kosten van dergelijke eenheden zijn hoger vanwege de hoge productiekosten van roterende onderdelen. Maar in vergelijking met zeiluitrusting zijn generatoren met stijve bladen betrouwbaarder en hebben ze een lange levensduur. Omdat de lucht stof en zand bevat, worden de roterende elementen zwaar belast. Wanneer de apparatuur onder stabiele omstandigheden werkt, moet de anticorrosiefilm die op de uiteinden van de bladen is aangebracht jaarlijks worden vervangen. Zonder dit begint het rotatie-element na verloop van tijd zijn werkeigenschappen te verliezen.

Dit type bladen is eenvoudiger in productie en goedkoper dan metaal of glasvezel.Maar besparingen in de productie kunnen in de toekomst tot ernstige kosten leiden. Met een windwieldiameter van drie meter kan de snelheid van de punt van het blad oplopen tot 500 km / u, wanneer de omwentelingen van de apparatuur ongeveer 600 per minuut zijn. Dit is een serieuze belasting, zelfs voor stijve onderdelen. De praktijk leert dat de rotatie-elementen op zeiluitrusting vaak moeten worden gewijzigd, vooral als de windkracht hoog is.

In overeenstemming met het type draaimechanisme kunnen alle eenheden worden onderverdeeld in verschillende typen:

• orthogonale Darier-apparaten;
• units met een Savonius roterende montage;
• apparaten met een verticaal-axiaal ontwerp van de eenheid;
• apparatuur met een spiraalvormig draaimechanisme.

Chinees elektronisch alternatief

Het maken van een windturbinecontroller met uw eigen handen is een prestigieus bedrijf. Maar gezien de snelheid van ontwikkeling van elektronische technologieën, verliest de betekenis van zelfassemblage vaak zijn relevantie. Bovendien zijn de meeste voorgestelde regelingen al achterhaald.

Heel behoorlijk, ontworpen voor een windgenerator van 600 watt, een laadregelaar van Chinese makelij. Zo'n apparaat kan in China worden besteld en in ongeveer anderhalve maand per post worden ontvangen.

De hoogwaardige all-weather behuizing van de controller met afmetingen van 100 x 90 mm is uitgerust met een krachtige koelradiator. Het ontwerp van de behuizing komt overeen met de beschermingsklasse IP67. Het bereik van buitentemperaturen is van - 35 tot + 75ºС. Op de behuizing wordt een lichte indicatie van de statusmodi van de windgenerator weergegeven.

De vraag is, wat is de reden om tijd en moeite te besteden aan het met uw eigen handen samenstellen van een eenvoudige structuur, als er een echte mogelijkheid is om iets soortgelijks en technisch serieus te kopen? Nou, alsof dit model niet genoeg is, hebben de Chinezen erg "coole" opties. Dus onder de nieuwkomers werd een model met een vermogen van 2 kW voor een bedrijfsspanning van 96 volt opgemerkt.

Chinees product van de nieuwe aankomstlijst. Biedt controle over het opladen van de batterij en werkt samen met een windgenerator van 2 kW. Accepteert ingangsspanning tot 96 volt

Toegegeven, de kosten van deze controller zijn al vijf keer duurder dan de vorige ontwikkeling. Maar nogmaals, als je de kosten vergelijkt om iets soortgelijks met je eigen handen te produceren, lijkt de aankoop een rationele beslissing.

Het enige wat verwarrend is aan Chinese producten, is dat ze in de meest ongelegen gevallen de neiging hebben om plotseling te stoppen met werken. Daarom moet u vaak aan het gekochte apparaat denken - natuurlijk met uw eigen handen. Maar het is veel eenvoudiger en eenvoudiger dan het maken van een doe-het-zelf laadregelaar voor windturbines.

Hoe sluit je de controller aan op de windgenerator?

De controller is het allereerste apparaat waarop de door de generator gegenereerde spanning wordt toegepast. De controller wordt aangesloten via speciale klemmen. De generator is aangesloten op de ingang en de uitgangsklemmen zijn aangesloten op de batterijen.

Er zijn veel schema's voor zelfproductie, waarin er slechts een paar eenvoudige onderdelen zijn. Dergelijke schema's kunnen gemakkelijk worden geïmplementeerd, zelfs door mensen met een initiële opleiding, ze zijn betrouwbaar en niet veeleisend.Bij zelfproductie van een windmolen bieden dergelijke schema's een volwaardige werking en de afwezigheid van extra functies is geen significant nadeel. Hoe minder elementen in het circuit, hoe betrouwbaarder het is en minder vatbaar voor storingen of storingen, dus de optie is het meest succesvol.

De windmolen op de accu aansluiten

De batterij is verbonden met de generator via een gelijkrichter - een diodebrug. Batterijen hebben gelijkstroom nodig, en de windmolengenerator produceert een verandering, bovendien zeer onstabiel in amplitude. De gelijkrichter verandert de wisselstroom en wijzigt deze in gelijkstroom

Als de generator driefasig is, is het noodzakelijk om een ​​driefasige gelijkrichter te gebruiken, hier moet speciale aandacht aan worden besteed.

Batterijen zijn meestal niet nieuw, ze kunnen koken. Daarom wordt het sterk aanbevolen om ten minste een eenvoudige controller te gebruiken die is gemaakt van een relaisregelaar. Het zal het opladen op tijd uitschakelen en de batterijen laten werken. In ieder geval moet u niet besparen op apparatuur en de samenstelling van de kit verminderen, omdat de volledige werking van de gehele windturbine ervan afhangt.

Een eenfasige windgenerator aansluiten op een driefasige regelaar

Een enkelfasige generator kan worden aangesloten op een driefasige regelaar voor één fase of parallel voor alle drie. Een meer correcte optie is om één fase te gebruiken, d.w.z. de windmolen is verbonden met twee contacten - knijpen en één fase. Dit zorgt voor de juiste verwerking van de spanning en de uitvoer naar consumentenapparaten.

In het algemeen is het gebruik van dergelijke ongelijksoortige apparaten onpraktisch.Bovendien kan verwarring met verbindingsopties een aanzienlijke bedreiging vormen voor de integriteit van de apparatuur, wat onaanvaardbaar is. Bij het samenstellen van de kit moet u onmiddellijk de samenstelling en het type aangrenzende apparaten bepalen om het gebruik van verschillende apparaten in één bundel te voorkomen. Alleen geschoolde mensen die gespecialiseerd zijn in elektrotechniek kunnen risicovolle verbindingen toestaan, hoewel ze dergelijke acties zelf ten stelligste afwijzen.

De juridische kant van het probleem

Een zelfgemaakte windgenerator voor in huis valt niet onder de verboden, de fabricage en het gebruik ervan brengt geen bestuurlijke of strafrechtelijke straffen met zich mee. Als het vermogen van de windgenerator niet groter is dan 5 kW, behoort deze tot huishoudelijke apparaten en vereist geen afstemming met het lokale energiebedrijf. Bovendien hoeft u geen belasting te betalen als u geen winst maakt met de verkoop van elektriciteit. Bovendien vereist een zelfgemaakte windmolen, zelfs met een dergelijke prestatie, complexe technische oplossingen: het is gemakkelijk te maken. Daarom overschrijdt het zelfgemaakte vermogen zelden 2 kW. Eigenlijk is dit vermogen meestal voldoende om een ​​privéwoning van stroom te voorzien (natuurlijk, als je geen boiler en een krachtige airconditioner hebt).

In dit geval hebben we het over federale wetgeving. Daarom zou het niet overbodig zijn om, voordat u besluit om met uw eigen handen een windmolen te maken, de aanwezigheid (afwezigheid) van onderworpen en gemeentelijke regelgevende rechtshandelingen te controleren die enkele beperkingen en verboden kunnen opleggen. Als uw woning bijvoorbeeld in een speciaal beschermd natuurgebied staat, kan voor het gebruik van windenergie (en dit is een natuurlijke hulpbron) aanvullende goedkeuringen nodig zijn.

Problemen met de wet kunnen ontstaan ​​in het bijzijn van rusteloze buren. Windmolens voor thuis zijn individuele gebouwen, dus ze zijn ook onderworpen aan enkele beperkingen:

• De hoogte van de mast (ook als de windturbine zonder wieken is) mag niet hoger zijn dan de normen die in uw regio gelden. Daarnaast kunnen er beperkingen zijn met betrekking tot de locatie van uw site. Een landingsglijpad naar het dichtstbijzijnde vliegveld kan bijvoorbeeld over u heen gaan. Of er is in de directe omgeving van uw terrein een hoogspanningsleiding. Bij een val kan de constructie palen of draden beschadigen. Algemene limieten onder normale windbelasting zijn 15 meter hoog (sommige geïmproviseerde windmolens stijgen tot 30 meter). Als de mast en het lichaam van het apparaat een grote dwarsdoorsnede hebben, kunnen buren claims tegen u indienen, op wiens perceel de schaduw valt. Het is duidelijk dat dergelijke klachten meestal “uit het kwaad” ontstaan, maar er is een wettelijke basis.
• Lawaai van het mes. De belangrijkste bron van problemen met buren. Bij een klassiek horizontaal ontwerp zendt de windmolen infrageluid uit. Dit is niet alleen een onaangenaam geluid, wanneer een bepaald niveau wordt bereikt, hebben de golftrillingen van de lucht een nadelig effect op het menselijk lichaam en huisdieren. Een zelfgemaakte windturbinegenerator is meestal geen "meesterwerk" van techniek en kan op zichzelf veel lawaai maken. Het is zeer wenselijk om uw toestel officieel te testen bij de toezichthoudende instanties (bijvoorbeeld in de SES), en een schriftelijk oordeel te verkrijgen dat de vastgestelde geluidsnormen niet worden overschreden.
• Electromagnetische straling. Elk elektrisch apparaat zendt radiostoring uit. Neem bijvoorbeeld een windmolen uit een autogenerator.Om het storingsniveau van de auto-ontvanger te verminderen, zijn er condensatorfilters in de auto geïnstalleerd. Houd bij het ontwikkelen van een project rekening met dit punt.

  Er kunnen niet alleen claims worden ingediend bij buren die problemen hebben met het ontvangen van televisie- en radiosignalen. Als er industriële of militaire opvangcentra in de buurt zijn, is het niet overbodig om het storingsniveau in de elektronische interferentiecontrole (EW) te controleren.

• Ecologie. Het klinkt paradoxaal: het lijkt erop dat je een milieuvriendelijke unit gebruikt, welke problemen kunnen er zijn? Een propeller die zich op een hoogte van 15 meter en meer bevindt, kan een obstakel vormen voor de migratie van vogels. De roterende messen zijn onzichtbaar voor vogels en worden gemakkelijk geraakt.

doe-het-zelf

De aanschaf van een kant-en-klare windturbine ligt buiten het bereik van de meeste gebruikers. Bovendien is de wens om verschillende mechanismen en apparaten te maken onuitroeibaar onder de mensen, en als die er ook is dringende noodzaak om het probleem op te lossen duidelijk. Overweeg hoe u een windgenerator met uw eigen handen kunt maken.

De eenvoudigste windgenerator voor datsja-verlichting

De eenvoudigste ontwerpen worden gebruikt om een ​​gebied te verlichten of een pomp aan te drijven die water levert. Het proces omvat in de regel verbruiksapparaten die niet bang zijn voor stroompieken. De windmolen laat de generator draaien, direct aangesloten op de verbruikers, zonder tussenspanningsstabilisatiekit.

DIY windmolen van een autogenerator

Een generator uit een auto is de beste optie bij het maken van een zelfgemaakte windmolen. Het heeft een minimale reconstructie nodig, voornamelijk het terugspoelen van de spoel met dunnere draad met meer windingen.De aanpassing is minimaal en het resulterende effect stelt u in staat een windmolen te gebruiken om een ​​woning te bieden. U hebt een voldoende snelle en krachtige rotor nodig die apparaten met een hoge weerstand kan draaien.

Windgenerator van een wasmachine

De elektromotor uit de wasmachine wordt vaak gebruikt om een ​​generator te maken. De beste optie is om sterke neodymiummagneten op de rotor te installeren om de wikkelingen te exciteren. Om dit te doen, is het noodzakelijk om uitsparingen in de rotor te boren met een diameter die gelijk is aan de grootte van de magneten.

Daarna worden ze geïnstalleerd in stopcontacten met wisselende polariteit en gevuld met epoxy. De voltooide generator is geïnstalleerd op een platform dat rond een verticale as draait, een waaier met een stroomlijnkap is op de as gemonteerd. Aan de achterkant is een staartstabilisator bevestigd die de geleiding van het apparaat geeft.

Chinees elektronisch alternatief

Het maken van een windturbinecontroller met uw eigen handen is een prestigieus bedrijf. Maar gezien de snelheid van ontwikkeling van elektronische technologieën, verliest de betekenis van zelfassemblage vaak zijn relevantie. Bovendien zijn de meeste voorgestelde regelingen al achterhaald.

Het blijkt goedkoper om een ​​kant-en-klaar product te kopen, professioneel gemaakt, met hoogwaardige installatie, op moderne elektronische componenten. Op Aliexpress kun je bijvoorbeeld voor een redelijke prijs een geschikt apparaat aanschaffen.

Heel behoorlijk, ontworpen voor een windgenerator van 600 watt, een laadregelaar van Chinese makelij. Zo'n apparaat kan in China worden besteld en in ongeveer anderhalve maand per post worden ontvangen.

De hoogwaardige all-weather behuizing van de controller met afmetingen van 100 x 90 mm is uitgerust met een krachtige koelradiator. Het ontwerp van de behuizing komt overeen met de beschermingsklasse IP67.Het bereik van buitentemperaturen is van - 35 tot + 75ºС. Op de behuizing wordt een lichte indicatie van de statusmodi van de windgenerator weergegeven.

De vraag is, wat is de reden om tijd en moeite te besteden aan het met uw eigen handen samenstellen van een eenvoudige structuur, als er een echte mogelijkheid is om iets soortgelijks en technisch serieus te kopen? Nou, alsof dit model niet genoeg is, hebben de Chinezen erg "coole" opties. Dus onder de nieuwkomers werd een model met een vermogen van 2 kW voor een bedrijfsspanning van 96 volt opgemerkt.

Chinees product van de nieuwe aankomstlijst. Biedt controle over het opladen van de batterij en werkt samen met een windgenerator van 2 kW. Accepteert ingangsspanning tot 96 volt

Toegegeven, de kosten van deze controller zijn al vijf keer duurder dan de vorige ontwikkeling. Maar nogmaals, als je de kosten vergelijkt om iets soortgelijks met je eigen handen te produceren, lijkt de aankoop een rationele beslissing.

Het enige wat verwarrend is aan Chinese producten, is dat ze in de meest ongelegen gevallen de neiging hebben om plotseling te stoppen met werken. Daarom moet u vaak aan het gekochte apparaat denken - natuurlijk met uw eigen handen. Maar het is veel eenvoudiger en eenvoudiger dan het maken van een doe-het-zelf laadregelaar voor windturbines.

Sleutelknooppunten

Zoals gezegd kan een windgenerator thuis gemaakt worden. Het is noodzakelijk om bepaalde knooppunten voor te bereiden op een betrouwbare werking. Waaronder:

1. bladen. Ze kunnen van verschillende materialen zijn gemaakt.
2. Generator. Je kunt het ook zelf in elkaar zetten of kant-en-klaar kopen.
3. Staart zone. Wordt gebruikt om de bladen in de richting van de vector te bewegen, voor de hoogst mogelijke efficiëntie.
4. Vermenigvuldiger. Verhoogt de rotatiesnelheid van de rotor.
5. Mast voor bevestigingsmiddelen.Het speelt de rol van een element waarop alle gespecificeerde knooppunten zijn bevestigd.
6. Span touwen. Noodzakelijk om de constructie als geheel te bevestigen en te beschermen tegen vernietiging onder invloed van wind.
7. Accu, omvormer en laadregelaar. Draag bij aan de transformatie, stabilisatie van energie en de accumulatie ervan.

Beginners moeten eenvoudige roterende windgeneratorcircuits overwegen.

Soorten en modificaties van verticale windmolens

Een orthogonale windgenerator is uitgerust met meerdere bladen die zich op een bepaalde afstand parallel aan de rotatie-as bevinden. Deze windmolens worden ook wel de Darrieusrotor genoemd. Deze units hebben bewezen het meest efficiënt en functioneel te zijn.

De rotatie van de bladen wordt verzorgd door hun vleugelachtige vorm, die voor de nodige hefkracht zorgt. De normale werking van het apparaat vereist echter aanzienlijke inspanning, dus de prestaties van de generator kunnen worden verhoogd door extra statische schermen te installeren. Als nadelen moeten worden opgemerkt overmatig geluid, hoge dynamische belastingen (trillingen), die vaak leiden tot voortijdige slijtage van de ondersteuningseenheden en uitval van de lagers.

Er zijn windturbines met een Savonius-rotor die het meest geschikt zijn voor huishoudelijke omstandigheden. Het windwiel bestaat uit meerdere halve cilinders die continu om hun as draaien. Rotatie wordt altijd in dezelfde richting uitgevoerd en is niet afhankelijk van de windrichting.

Het nadeel van dergelijke installaties is het schommelen van de constructie onder invloed van de wind. Hierdoor ontstaat er spanning in de as en faalt het rotorrotatielager.Bovendien kan de rotatie niet vanzelf beginnen als er slechts twee of drie bladen in de windgenerator zijn geïnstalleerd. In dit opzicht wordt aanbevolen om twee rotoren op de as te bevestigen in een hoek van 90 graden ten opzichte van elkaar.

De verticale multiblade windgenerator is een van de meest functionele apparaten van deze modellenreeks. Het heeft hoge prestaties met weinig belasting van de dragende elementen.

Het interne deel van de structuur bestaat uit extra statische bladen die in één rij zijn geplaatst. Ze comprimeren de luchtstroom en regelen de richting ervan, waardoor de efficiëntie van de rotor wordt verhoogd. Het grootste nadeel is de hoge prijs vanwege het grote aantal onderdelen en elementen.

DIY windmolens voor thuis, mechanica van windturbines

essence werking van de windgenerator - de transformatie van de kinetische windenergie in elektriciteit. Elk element van het systeem vervult zijn functie:

Windwiel, bladen. Ze vangen de beweging van luchtmassa's op, draaien en brengen de as in beweging.
Er kan direct een generator op de as worden geïnstalleerd, of er kan een haakse tandwielkast zijn die de neerwaartse beweging overbrengt op de cardan. Door het gebruik van een versnellingsbak is het mogelijk om een ​​snelheidsverhoging (multiplier) te realiseren.
Generator - zet rotatie-energie om in elektrische energie. Als de generator een stabiele stroom levert, is deze aangesloten op de accu's. Zo niet, dan wordt tussendoor een spanningsregelaarrelais ingebouwd.
Er zitten misschien geen batterijen in het systeem, maar daarmee is het werk stabieler - ze gebruiken de winderige klok om op te laden en gebruiken het geaccumuleerde potentieel als de wind afneemt.
Omvormer - dient om de spanning om te zetten naar de gewenste waarde, bijvoorbeeld 220V.Nodig voor het gemak, aangezien de meeste apparaten zijn ontworpen voor een dergelijke spanning. Maar het doel van de windmolen kan anders zijn, dus niet elk circuit heeft een omvormer.
Anemoscope is een apparaat dat wordt gebruikt voor krachtige windturbines. Het verzamelt gegevens over windsnelheid en -richting. Bijna nooit gevonden in zelfgemaakte ontwerpen

Meestal maken ze een kleine windwijzer en een draaimechanisme.
Mast - of steun waarop de propeller wordt bevestigd
Op hoogte heb je meer kans op een stabiele en harde wind, dus het is belangrijk om te letten op de mast, die belasting moet kunnen weerstaan.

Windmolens kunnen horizontaal (met een klassieke propeller) en verticaal (roterend) zijn. Horizontale installaties hebben de hoogste efficiëntie, dus ze worden meestal gereproduceerd door zelfproductie.

Verticale typegenerator

Maar zulke windmolens moeten naar de wind worden gedraaid, want met een zijstroom houdt het op met werken. Een doe-het-zelf roterende windgenerator heeft ook zo zijn voordelen.

Het ontwerp van verticale systemen kan sterk variëren, maar ze hebben gemeenschappelijke kenmerken.

• Verticaal geplaatste turbines vangen de wind op, ongeacht waar deze waait (horizontale modellen moeten zijn uitgerust met een geleider), wat erg handig is als de wind in een bepaald gebied niet stabiel, variabel is.
• Zo'n constructie kan direct op de grond worden geplaatst (uiteraard als er voldoende wind is).
• Maak de installatie eenvoudiger dan horizontaal.

Het enige negatieve is het relatief lage rendement.

Wat zal er nodig zijn?

De meest gebruikelijke optie is om een ​​wasmachinemotor te gebruiken voor een zelfgemaakte generator.Als er geen oude "wasmachine" beschikbaar is, kunt u een dergelijke motor vinden bij rommeldealers op de huishoudelijke markt, in het dichtstbijzijnde servicecentrum voor huishoudelijke apparaten of een gespecialiseerde winkel. Het is geen probleem om zo'n motor uit China te bestellen.

Zowel nieuw als gebruikt gaan lang mee. Het vermogen van 200 watt is eenvoudig om te rekenen naar een kilowatt of meer.

materialen

Om de generator te monteren, hebt u naast de motor nodig:

• neodymium magneten in de maten 20, 10 en 5 mm (32 in totaal);
• gelijkrichtdiodes of een diodebrug met een stroomsterkte van tientallen ampères (volg de regel van een dubbele vermogensmarge);
• epoxy lijm;
• koud lassen;
• schuurpapier;
• blik vanaf de zijkant van het blik.

Magneten worden online besteld vanuit China.

Hulpmiddelen

De volgende tools versnellen het productieproces:

• draaibank;
• schaar;
• schroevendraaier met mondstukken;
• tang.

Operatie principe

Controllers die worden gebruikt in windturbines zijn complexe technische apparaten die de volgende functies vervullen:

1. Voert controle uit over de lading van oplaadbare batterijen (ACB), die de opslag zijn van opgewekte elektrische energie.
2. Zet de door de windgenerator geproduceerde wisselstroom om in gelijkstroom, de bedrijfsstroom voor batterijen.
3. Regelt de rotatie van de wieken van de windturbine.
4. Het leidt de opgewekte elektrische stroom om, afhankelijk van de batterijlading en de hoeveelheid opgewekte energie.

Werking van controllers die zorgen voor: exploitatie van windturbines in de automatische modus, wordt, afhankelijk van hun ontwerp en het vermogen van de windgenerator, als volgt uitgevoerd:

1. Voor krachtige windmolens.

• Compleet met de controller is er een ballastweerstand in de windturbine gemonteerd. In deze hoedanigheid kunnen elektrische verwarmingselementen of andere elektrische weerstanden met aanzienlijke weerstand worden gebruikt.
• Tijdens de werking van de windturbine, wanneer de spanning op de batterijen 14 - 15,0 Volt bereikt, koppelt de controller ze los van het elektriciteitsnet en schakelt de stroom van elektrische energie die door de installatie wordt gegenereerd om naar ballastweerstand.

2. Voor windmolens met laag vermogen.

Wanneer de batterijlading is voltooid en de spanningswaarden de maximaal mogelijke waarden hebben bereikt, remt de controller de rotatie van de windturbinebladen. Deze operatie wordt uitgevoerd door de fasen van de windgenerator te sluiten, wat leidt tot remmen en stoppen van de rotatie van de installatie.

De basis van een huiswindgenerator

Het onderwerp van het vervaardigen en installeren van zelfgemaakte windgeneratoren is zeer breed vertegenwoordigd op internet. Het meeste materiaal is echter een banale beschrijving van de principes voor het verkrijgen van elektrische energie uit natuurlijke bronnen.

De theoretische methode voor de inrichting (installatie) van windturbines is al lang bekend en redelijk begrijpelijk. Maar hoe het er praktisch aan toe gaat in de binnenlandse sector - een vraag die verre van volledig wordt onthuld.

Meestal wordt het aanbevolen om autogeneratoren of AC-inductiemotoren te kiezen, aangevuld met neodymiummagneten als stroombron voor zelfgemaakte thuiswindgeneratoren.

De procedure voor het omzetten van een asynchrone AC-motor in een generator voor een windmolen. Het bestaat uit de vervaardiging van een "bontjas" van de rotor van neodymiummagneten. Extreem complex en langdurig proces

Beide opties vereisen echter aanzienlijke verfijning, vaak complex, duur en tijdrovend.

Veel eenvoudiger en gemakkelijker in alle opzichten om elektromotoren te installeren zoals die eerder werden geproduceerd en nu worden geproduceerd door Ametek (voorbeeld) en anderen.

Voor een huiswindturbine zijn gelijkstroommotoren met een spanning van 30 - 100 volt geschikt. In generatormodus kan hiervan ongeveer 50% van de opgegeven bedrijfsspanning worden verkregen.

Opgemerkt moet worden: wanneer ze in de generatiemodus werken, moeten DC-motoren worden gedraaid tot een snelheid boven de nominale snelheid.

Tegelijkertijd kan elke afzonderlijke motor van een tiental identieke exemplaren totaal verschillende kenmerken vertonen.

Daarom is de optimale selectie van een elektromotor voor een huiswindgenerator logisch met de volgende indicatoren:

1. Hoge bedrijfsspanningsinstelling.
2. Lage parameter RPM (hoeksnelheid van rotatie).
3. Hoge bedrijfsstroom.

Dus een door Ametek vervaardigde motor met een bedrijfsspanning van 36 volt en een hoeksnelheid van 325 tpm ziet er goed uit voor installatie.

Het is zo'n elektromotor die wordt gebruikt bij het ontwerp van een windgenerator - een installatie die hieronder wordt beschreven als voorbeeld van een thuismolen.

DC-motor voor thuiswindgenerator. De beste optie onder de producten vervaardigd door Ametek. Vergelijkbare elektromotoren van andere bedrijven zijn ook zeer geschikt.

Het is eenvoudig om de efficiëntie van een vergelijkbare motor te controleren. Het is voldoende om een ​​conventionele 12 volt gloeilamp voor auto's aan te sluiten op de elektrische klemmen en de motoras met de hand te draaien.Met goede technische indicatoren van de elektromotor zal de lamp zeker oplichten.

Materiaalkeuze

De wieken voor een windapparaat kunnen van elk min of meer geschikt materiaal zijn, bijvoorbeeld:

Van PVC-buis

Het is waarschijnlijk het gemakkelijkst om bladen van dit materiaal te maken. PVC-buizen zijn te vinden in elke bouwmarkt. Leidingen moeten worden gekozen die zijn ontworpen voor riolering met druk of een gasleiding. Anders kan de luchtstroom bij harde wind de bladen vervormen en beschadigen tegen de generatormast.

De wieken van een windturbine worden zwaar belast door de middelpuntvliedende kracht, en hoe langer de wieken, hoe groter de belasting.

De rand van het blad van een tweebladig wiel van een huiswindgenerator draait met een snelheid van honderden meters per seconde, zo snel als een kogel die uit een pistool vliegt. Deze snelheid kan leiden tot breuk van PVC-buizen. Dit is vooral gevaarlijk omdat rondvliegende pijpfragmenten mensen kunnen doden of ernstig kunnen verwonden.

U kunt uit de situatie komen door de bladen maximaal in te korten en hun aantal te vergroten. Het meerbladige windwiel is gemakkelijker te balanceren en maakt minder lawaai

Van niet gering belang is de dikte van de wanden van de buizen. Voor een windwiel met zes bladen van PVC-buis, met een diameter van twee meter, mag hun dikte bijvoorbeeld niet minder zijn dan 4 millimeter. Om het ontwerp van de messen voor een thuisvakman te berekenen, kunt u kant-en-klare tabellen en sjablonen gebruiken

Om het ontwerp van de messen voor een thuisvakman te berekenen, kunt u kant-en-klare tabellen en sjablonen gebruiken.

De sjabloon moet van papier zijn gemaakt, aan de pijp zijn bevestigd en omcirkeld. Dit moet zo vaak worden gedaan als er bladen op de windturbine zijn.Met behulp van een decoupeerzaag moet de buis worden gesneden volgens de markeringen - de messen zijn bijna klaar. De randen van de pijpen zijn gepolijst, de hoeken en uiteinden zijn afgerond zodat de molen er mooi uitziet en minder geluid maakt.

Van staal moet een schijf met zes strepen worden gemaakt, die de rol zal spelen van een structuur die de bladen combineert en het wiel aan de turbine bevestigt.

De afmetingen en vorm van de verbindingsconstructie moeten overeenkomen met het type generator en gelijkstroom dat in het windpark zal worden gebruikt. Staal moet zo dik worden gekozen dat het niet vervormt onder windstoten.

aluminium

In vergelijking met PVC-buizen zijn aluminium buizen beter bestand tegen zowel buigen als scheuren. Hun nadeel ligt in hun grote gewicht, waardoor maatregelen moeten worden genomen om de stabiliteit van de hele constructie als geheel te waarborgen. Bovendien moet u het wiel zorgvuldig uitbalanceren.

Overweeg de kenmerken van de uitvoering van aluminium bladen voor een windwiel met zes bladen.

Volgens de sjabloon moet een multiplexpatroon worden gemaakt. Reeds volgens de sjabloon van een vel aluminium, snijd spaties van messen in een hoeveelheid van zes stuks. Het toekomstige mes wordt in een goot van 10 millimeter diep gerold, terwijl de scroll-as een hoek van 10 graden moet vormen met de lengteas van het werkstuk. Deze manipulaties zullen de bladen voorzien van acceptabele aerodynamische parameters. Aan de binnenzijde van het blad is een schroefdraadhuls bevestigd.

Het verbindingsmechanisme van een windwiel met aluminium bladen heeft, in tegenstelling tot een wiel met bladen van PVC-buizen, geen strips op de schijf, maar noppen, dit zijn stukken van een stalen staaf met een schroefdraad die geschikt is voor de schroefdraad van de bussen.

glasvezel

Bladen gemaakt van glasvezelspecifiek glasvezel zijn het meest onberispelijk, gezien hun aerodynamische parameters, sterkte en gewicht. Deze bladen zijn het moeilijkst te construeren, omdat je hout en glasvezel moet kunnen bewerken.

We zullen de implementatie van glasvezelbladen voor een wiel met een diameter van twee meter overwegen.

De meest nauwgezette benadering moet worden gevolgd bij de implementatie van de matrix van hout. Het wordt uit de staven gefreesd volgens de voltooide sjabloon en dient als een mesmodel. Nadat u klaar bent met het werken aan de matrix, kunt u beginnen met het maken van bladen, die uit twee delen zullen bestaan.

Eerst moet de matrix worden behandeld met was, een van de zijkanten moet worden bedekt met epoxyhars en er moet glasvezel op worden uitgesmeerd. Breng er opnieuw epoxy op aan en opnieuw een laag glasvezel. Het aantal lagen kan drie of vier zijn.

Vervolgens moet u de resulterende trek ongeveer een dag op de matrix houden totdat deze volledig is opgedroogd. Dus een deel van het mes is klaar. Aan de andere kant van de matrix wordt dezelfde reeks acties uitgevoerd.

De afgewerkte delen van de bladen moeten worden verbonden met epoxy. Binnenin kun je een houten kurk plaatsen, deze met lijm bevestigen, hierdoor worden de messen aan de wielnaaf bevestigd. Er moet een schroefdraadbus in de plug worden gestoken. Het verbindende knooppunt wordt de hub op dezelfde manier als in de vorige voorbeelden.

De nuances van het gebruik van windturbines

Momenteel worden windturbines gebruikt in verschillende sectoren van de nationale economie. Industriële modellen met verschillende capaciteiten worden gebruikt door olie- en gasbedrijven, telecommunicatiebedrijven, boor- en exploratiestations, productiefaciliteiten en overheidsinstanties.

De windmolen kan worden gebruikt als extra energiebron in ziekenhuizen en andere instellingen om in noodsituaties een continue stroomvoorziening te garanderen.

Van bijzonder belang is het belang van het gebruik van windturbines voor het snelle herstel van kapotte elektriciteit tijdens rampen en natuurrampen. Hiervoor worden vaak windturbines ingezet door het Ministerie van Noodsituaties.

Huishoudelijke windturbines zijn perfect voor het organiseren van verlichting en verwarming van cottage-nederzettingen en particuliere huizen, maar ook voor huishoudelijke doeleinden op boerderijen.

In dit geval moet met enkele punten rekening worden gehouden:

• Apparaten tot 1 kW kunnen alleen op winderige plaatsen voldoende stroom leveren. Meestal is de door hen opgewekte energie alleen voldoende voor LED-verlichting en het voeden van kleine elektronische apparaten.
• Om het huisje (landhuis) volledig van stroom te voorzien, heeft u een windgenerator nodig met een vermogen van ruim 1 kW. Deze indicator is voldoende om verlichtingsarmaturen, een computer en een tv van stroom te voorzien, maar het vermogen is niet genoeg om elektriciteit te leveren aan een moderne koelkast die de klok rond werkt.
• Om het huisje van energie te voorzien, heb je een windmolen nodig met een vermogen van 3-5 kW, maar zelfs deze indicator is niet genoeg om huizen te verwarmen. Om deze functie te gebruiken heb je een krachtige optie nodig, vanaf 10 kW.

Houd er bij het kiezen van een model rekening mee dat de op het apparaat aangegeven stroomindicator alleen wordt bereikt bij maximale windsnelheid. Een 300V installatie zal dus pas de aangegeven hoeveelheid energie produceren bij een luchtstroomsnelheid van 10-12 m/s.

Voor degenen die met hun eigen handen een windturbine willen bouwen, bieden we het volgende artikel met nuttige informatie.

Wat is een laadregelaar?

De functie van het regelen van de hoeveelheid lading wordt uitgevoerd door een ballastregelaar of controller. Dit is een elektronisch apparaat dat de batterij uitschakelt wanneer de spanning stijgt, of overtollige energie op de consument dumpt - een verwarming, lamp of ander eenvoudig en niet veeleisend apparaat voor sommige stroomveranderingen. Wanneer de lading daalt, schakelt de controller de batterij in de oplaadmodus, waardoor de energiereserve wordt aangevuld.

De eerste ontwerpen van controllers waren eenvoudig en lieten alleen het remmen op de as toe. Vervolgens werden de functies van het apparaat herzien en begon de overtollige energie rationeler te worden gebruikt. En met het begin van het gebruik van windturbines als de belangrijkste energiebron voor zomerhuisjes of privéwoningen, verdween het probleem van het gebruik van overtollige energie vanzelf, aangezien er tegenwoordig altijd iets is om aan te sluiten in elk huis.