2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 05:47
Электр энергиясын өндіруге арналған жел генераторы - күн сәулесі көп түспейтін, жақын маңда өзендер жоқ, орталықтандырылған электр желілері жоқ жерде электр энергиясының таптырмайтын көзі.
Дизайн ерекшеліктері
Жел генераторының жұмыс принципі - жел энергиясын электр энергиясына түрлендіру.
Электр генераторларының басқа түрлерінде механикалық (кинетикалық) энергия көзі ретінде өзендегі су ағыны, мұхиттық толқындар мен толқындардың күші қолданылады.
Электр энергиясын өндіру үшін жылу энергиясы қажет болатын жүйелерде олар:
- газ, бензин немесе дизель отынымен жұмыс істейтін қозғалтқыш;
- жылуы суды буға айналдыру үшін қолданылатын ядролық реактордың табақшалары мен блоктарынан жылу шығару - бу турбинасында;
- жылу энергиясын, атомдық реактордың жылуын алмастыратын ЖЭО -да жанатын отынның әр түрі.
Күн панельдері бөлек тұрады, онда жарық жылу немесе механикалық энергия емес, энергия көзі ретінде пайдаланылады.
Бірақ жұмыс принципі келесідей «жел қондырғыларына» оралайық . Желдің күші қозғалтқыш генераторының білігін жүргізетін винтті айналдырады. Білікпен бірге тұрақты магниттер орнатылған қозғалтқыш роторы синхронды түрде айналады. Статор орамасы арқылы өтетін магнит өрісі ораманы жинайтын катушкалардың бұрылыстары арқылы өтетін магнит ағынының беріктігінің өзгеруіне байланысты онда айнымалы ток тудырады. Айнымалы электр кернеуі электронды тізбекке беріледі, онда ол тікелей кернеуге айналады. Көптеген құрылғылар мен қондырғылар тұрақты токтан жұмыс істейді.
Кез келген адам кернеуі 220 В айнымалы ток тудыратын жазғы коттедждерге немесе далалық жағдайларға генератор жасай алады . Құрылымның өлшемдері неғұрлым әсерлі болса, белгілі бір пайдаланушы кері қайтарудың тиімділігін алады. Сағатына бір немесе бірнеше киловатт электр энергиясын өндіретін генератор жасау проблема емес. Мұндай қондырғыдан алынған электр энергиясы үйдегі барлық электр құрылғыларын, соның ішінде бау -бақша жабдықтарын қуаттандыруға қабілетті.
Жел генераторы мүмкіндігінше жоғары орнатылады - шатыр жотасының деңгейінде. Онда жел күші ауа райы болжамында көрсетілген максималды мәнге жетеді.
Қондырғы қашықтан бұрандалы ауа райына ұқсайды, соның арқасында бұл құрылым жел соғатын жерге бұрылады. Бұл оның күшін, жылдамдығын барынша пайдалану үшін қажет.
Көлденең бұранда қондырғының артқы жағында орналасқан білікпен бұрылады . Тік білік қажет емес - оның қалақтары желдің қай жағынан соқса да, бұранданың өзі жарты айналымға жақын басталатындай орналасқан.
Жел турбинасының максималды тиімділігінде жұмыс істеуі үшін 3000 айн / мин немесе одан жоғары жылдамдық қажет . Айнымалы ток шығаратын генераторлар үшін бұл жиілік отандық өнеркәсіптік электр станцияларына тән 50 герц мәніне сәйкес келеді. Салмағы шамамен 10 кг мотор-генераторды айналдырғаннан кейін, сағатына 2 кВт алу қиын емес.
Неден жасауға болады?
Жел электр станциясының кез келген моделінің негізгі элементі - қозғалтқыш генераторы. Ол қозғалтқыш сияқты жұмыс істейді - тұрақты немесе ауыспалы ток роторды (және онымен бірге білікті) айналдырады. Генератор ретінде керісінше жұмыс істеу де мүмкін.
Генератор ретінде қолданылатын қозғалтқыштардың арасында щеткалы, щеткасыз асинхронды және сатылы қозғалтқыштар бар . Дәл осы үш типті қозғалтқыштар өз қолдарымен жел қондырғыларын құрастыратын әуесқойларға танымал.
Коллекторлы қозғалтқышта ротор орамалары (арматуралар) статор магнитінің тұрақты магнит өрісінде орналасады . Арматураның білігі бұралған кезде мұндай қозғалтқыштың қысқыштарынан алынатын тұрақты кернеу якорьдің ағымдық контактілерінен щеткалар арқылы беріледі. Қылқаламдардың өзі мұндай қозғалтқыштың әлсіз жері болып табылады - олар өз ресурстарын тез таусады. Әдетте, мұндай генератор тұрақты жүктемеде болады, якорь қозғалғанда щеткалар ұшқын шашады. Мұндай қондырғының бірнеше күндік үздіксіз жұмысы щеткаларды толығымен тоздыруы мүмкін, нәтижесінде соңғысын ауыстыру қажет болады.
Тұрақты белсенді жүктемесі бар генератор ретінде щетка қозғалтқыштарын қолдану іс жүзінде мүмкін емес.
Ең жақсы нұсқа - щеткасыз қозғалтқыш . Онда магниті бар ротор статор орамалары арасындағы кеңістікте айналады. Орамдардың өзі қозғалмайтын күйде қалады, оларға жылжымалы контактілер қажет емес. Осындай қарапайым шешімнің арқасында қондырғы ондаған жылдар бойы жұмыс істей алады - ротордың мінсіз, кері соққысыз айналуына жауап беретін қозғалтқыш подшипниктерін майлау бір маусымда немесе әр алты айда бір рет маңызды. Қылқаламсыз қозғалтқышқа негізделген танымал шешімдер - асинхронды немесе сатылы - барлық дерлік «DIYer» үйінде қол жетімді.
Асинхронды қозғалтқыш электр құралдарында қолданылады - мысалы, тегістеу машинасында . Қадамды көптеген құрылғыларда табуға болады - велосипедтің дөңгелегінен принтердің механикалық жетегіне немесе диск жетегіне дейін.
Айналмалы балғаларда, үгіткіштерде, бұрағыштарда, джигсаларда және электрлі планерлерде қолданылатын ауыспалы щетка қозғалтқышы бөлек тұрады . Олардың жетіспеушілігі - неодим магнитіне арналған щеткалар мен ротордың тесіктерін алу қажеттілігі. Нәтижесінде белсенді орамалардан статор орамасы ғана қалады - ротор орамасы толығымен жойылады.
Жел турбинасының пропеллерін пластикалық кәріз құбырларынан, ПЭТ бөтелкелерінен және ұқсас қайта өңделетін материалдардан жасауға болады. Ол неғұрлым жеңіл және күшті болса, оны босату үшін соғұрлым аз жел күші қажет болады.
Желдеткіштен жасалған жел генераторы неодим магниттері үшін роторлы тесікті қажет етеді . Тұрмыстық желдеткіш қозғалтқышының конструкциясы роторды айналдыру арқылы электр тогын алуға арналмаған. Компьютердің салқындатқышы (чипті салқындатқыш) - дербес компьютердің немесе ноутбуктің жүйелік блогының желдеткіші - осындай өзгеріске түседі.
Трактор немесе автомобиль генераторы машинаның аккумуляторымен жұмыс істейтін қосымша өріс орамасын қолданады . Генератор, мысалы, кернеуі 15 вольт болатын 135 амперлік айнымалы ток шығаруы үшін, отты қосқаннан кейін ротордың қоздыру орамасы кернеуі 12, 6-14 В болатын 3 ампер тұрақты токты тұтынады. Генератордың негізгі энергия көзі бензин, дизель немесе метан / пропанмен жұмыс істейтін ішкі жану қозғалтқышының иінді білігі болып қала береді. Трактор немесе автомобиль генераторы өріс орамасын алып тастауды және оның орнына неодим магниттерін орнатуды талап етеді.
Не қажет?
Ең көп таралған нұсқа - үй генераторы үшін кір жуғыш машинаның қозғалтқышын пайдалану . Егер ескі «кір жуғыш машина» болмаса, сіз мұндай қозғалтқышты тұрмыстық нарықтағы қоқыс дүкендерінен, тұрмыстық техниканың ең жақын қызмет көрсету орталығынан немесе мамандандырылған дүкеннен таба аласыз. Қытайдан мұндай қозғалтқышқа тапсырыс беру проблема емес.
Негізінде кір жуғыш машиналарда щеткасыз асинхронды қозғалтқыш қолданылады.
Жаңа да, ескі де ұзақ уақыт жұмыс істейді. 200 ватт қуатты киловаттқа немесе одан да оңай айналдыруға болады.
Материалдар (өңдеу)
Генераторды жинау үшін қозғалтқыштан басқа сізге қажет:
- өлшемі 20, 10 және 5 мм неодимий магниттері (барлығы 32);
- түзеткіш диодтар немесе ондаған ампер тогы бар диод көпірі (екі есе қуат қорының ережесін сақтаңыз);
- эпоксидті желім;
- суық дәнекерлеу;
- зімпара;
- қаңылтыр банка жағынан.
Магнитке Қытайдан онлайн тапсырыс беріледі.
Құралдар
Келесі құралдар өндіріс процесін жылдамдатады:
- станок;
- қайшы;
- саңылаулары бар бұрағыш;
- қысқыштар.
Токарлық станок болмаған жағдайда, мұндай токарлық станокта жұмыс істеуді білетін досыңызға хабарласыңыз.
Схемалар мен сызбалар
Генератор құрылғы ретінде айнымалы ток шығарады, оны кернеудің қажетті мәніне жеткізетін тұрақты токқа түрлендіру қажет. Егер қозғалтқыш генераторы, мысалы, 40 вольтты шығарса, онда бұл 5 немесе 12 вольтты тұрақты токты немесе 127/220 вольтты айнымалы токты қолданатын көптеген тұтынушы электроникасына қолайлы мән болуы екіталай.
Уақыт пен миллиондаған қолданушылармен дәлелденген бүкіл қондырғының схемасына түзеткіш, контроллер, батарея мен инвертор кіреді . Сақталған энергияны буферлік сақтау үшін 55-300 ампер сағаттық автомобиль аккумуляторы пайдаланылады. Оның жұмыс кернеуі 10, 9-14, 4 В циклдік зарядпен (толық зарядтау-разрядтау циклі) және буфермен 12, 6-13, 65 (жартылай зарядталған батареяны қайта зарядтау қажет болғанда).
Контроллер, мысалы, 40 вольтты 15-ке түрлендіреді. Оның тиімділігі вольт-амперде 80-95% аралығында болады-түзеткіштің жоғалуын қоспағанда.
Үш фазалы генератордың тиімділігі жоғары . -оның өнімділігі бірфазалы өндірістен 50% артық, ол жұмыс кезінде дірілдемейді (діріл құрылымды әлсіретіп, оны қысқа мерзімді етеді).
Әр фазаның орамасындағы катушкалар бір -бірімен ауысады және олар тізбектей қосылады - магнит полюстері сияқты, катушкаларға қарайтын бір жағы.
Инвертордың міндеті - батареядан алынған шамамен 12 вольтты тұрақты кернеуді шамамен 220 айнымалы кернеуге түрлендіру.
Қазіргі тұрмыстық техника мен электроника 110 вольттан жұмыс істеуге қабілетті (Тұрмыстық желілерге арналған американдық стандарт) 250 -ге дейін - желілік құрылғылар мен құрылғыларға көбірек беру ұсынылмайды. Барлық түрлендіргіштер импульсті, желіліктермен салыстырғанда олардың жылу шығыны әлдеқайда аз.
Өндірістік қадамдар
Асинхронды қозғалтқыштың конструкциясын өзгерту үшін келесі әрекеттерді орындаңыз
- Қозғалтқышты бөлшектеңіз және роторды шығарыңыз.
- Пластиналарды ротордың якорьінен алыңыз. Оларды 2 мм тереңдікте кесіңіз.
- Магниттер үшін тереңдігі 5 мм -ге дейінгі ойықтар жасаңыз.
- Магниттер үшін қаңылтыр табақшасын белгілеңіз. Олар бір -бірінен бірдей қашықтықта орналасуы керек - бұл қондырғының қуатының қажетсіз жоғалуына жол бермейді.
- Оларды осы қалайы жолағына супер желіммен бекітіңіз. Бекіткішке магниті бар жолақты бекітіңіз.
- Магниттер арасындағы кеңістікті суық пісіру немесе эпоксидті желіммен толтырыңыз.
- Зығыр қағазбен ротордағы бұрылыстар мен тегіссіздікті алып тастаңыз.
- Қозғалтқыш мойынтіректері мен болттарын тексеріңіз және қажет болса ауыстырыңыз.
Мотор генераторын жинаңыз. Құрылғы одан әрі орнатуға дайын. Құрылғыны тексеру үшін оның білігін бұрғыға немесе бұрауышқа қысыңыз және 1000 айн / мин дейін жылдамдатыңыз.
Орамның ұштарындағы 110 вольт кернеуді қолайлы деп санауға болады.
Төмен мәнде қателік якорь айналу шеңберінің кез келген нүктесінде магниттердің біркелкі емес ауысуында болады.
Жел қондырғысын құрастыру үшін келесі әрекеттерді орындаңыз
- ПВХ құбырынан ұзындығы болашақ пышақтарға сәйкес келетін 11-16 см диаметрлі бірдей бөліктерді кесіңіз.
- Әр сегментте ерікті сызық сызыңыз және одан екі жағынан 22 мм шегініңіз. Тиісінше, бір пышақтың ені 44 мм -ге жетеді. Бұл әрекетті сызық сегментінің қарама -қарсы шеті үшін қайталаңыз.
- Орталық сызықтың бір жағындағы шеткі нүктелерді тікелей жалғаңыз.
- Екінші жағынан болашақ пышақтың контурын сызыңыз.
- Алынған пышақты кесіңіз және қайрау арқылы оның бос ұшын дөңгелектеңіз. Қалған пышақтар үшін жоғарыдағы қадамдарды қайталаңыз.
- Пышақтарды адаптер көмегімен хабқа бекітіңіз. Бекіткіш ретінде гайкалар мен серіппелі шайбалары бар болттар қолайлы. Әр пышақтың ені бүкіл ұзындығы бойынша 44 -тен 88 мм -ге дейін.
Бұл жел дөңгелекті 3 м / с жылдамдықпен айналдыру үшін жеткілікті. Алынған құрылым теңдестірілген болуы керек - дұрыс теңестіру винт айналған кезде генераторды баяулататын соқыр жерлердің пайда болуына жол бермейді.
Орнатылған жұмыс дөңгелегі бар мотор-генераторды атмосфералық жауын-шашыннан қорғайтын қорғаныш қаптамаға қоюға болады. Жаңбыр мен қардан қорғалған ауа райының барлық жағдайында құрғақ күйде қалатын генератор ұзақ жылдар бойы қызмет етеді. Қорғанысты жинау үшін келесі әрекеттерді орындаңыз:
- диаметрі 7,5 см құбырда ені 2 см бойлық ойықты кесіңіз;
- кесілген құбырдың артқы ұшын 45 градус бұрышпен кесіңіз;
- қозғалтқыш генераторын пропеллермен бірге осы түтікке салып, бекітіңіз.
Қозғалтқыштың еркін айналуы үшін отандық желдеткіште кездесетін шар тәрізді айналмалы қосылыс қажет болады . Ол екі жаққа да шексіз бұрыла алады.
Статор орамасындағы индуктивті токтар алынып тасталатын кабель бұрылмай немесе бұралмауы үшін, топсадағы байланыс сырғып кетуі керек, бірақ мотор-генератордың сенімді, тұрақты электрлік байланысын қамтамасыз етеді. тізбектің одан әрі орналасқан функционалдық бірліктері.
Ең жақсы байланыс кез келген ескі технологиядан алынған алтын жалатылған терминалдармен қамтамасыз етіледі.
Қылқалам -графит контактісін қолдану негізсіз - графиттің электр кедергісі бар, алюминий мен болаттан гөрі, ал қондырғының қуаты айтарлықтай төмендейді. Топса пішінді құбыр кесегінен жасалған негізге орнатылады. Жиналғаннан кейін олар айналатын механизмнің кептеліп қалмағанын, айналмайтынын және кабельдің тозғанын тексереді.
Қозғалтқыштың қосымша сыртқы корпусына, мысалы, пластикалық су құбыры мен пластмассадан немесе алюминийден жасалған саңылау жылжымалы байланыс пен қондырғының жел бағытында еркін айналуын қамтамасыз етеді.
Тірек ретінде дөңгелек немесе профильді құбыр пайдаланылады, оның бір ұшы жерге бетондалған - метрден кем емес. Уақыт өте келе дауылдан тірек қалмауы үшін ол үш немесе алты созылу белгілерімен толықтырылады, орталықта бір бұрышта жинақталады және әр түрлі бағытта бағытталады.
Мотор-генератор бөлігін құрастыруды аяқтағаннан кейін, қажет болған жағдайда, қозғалтқыштың жанына диодты түзеткіш орнатылады . Генератор қондырғысының жанында орналасқан күшейткіш трансформаторды қолдану арқылы сымдардағы ток шығынын едәуір төмендетуге болады - өнеркәсіптік электр энергиясын алыс қашықтыққа жіберетін желілердегідей.
Зарядты реттегіш, аккумулятор мен инвертор диаграммаға сәйкес берілген. Жел қондырғысы толық жиналып, жұмысқа дайын.
Ұсыныстар
Жеке үйге арналған жел диірмені бірнеше ондаған вольтты тұрақты немесе ауыспалы кернеуді тудырады, бұл адамға қауіптің жоғарылауына әкеледі. Тік контактілер мен сымдар сенімді түрде оқшаулануы керек - жаңбыр суы - бұл электр тогын жақсы өткізетін қышқылданған орта.
Токарлық немесе тегістеуіштегі жұмыс қорғаныш көзілдірік пен қолғапта жүргізіледі. Жел қондырғысы жұмыс істеп тұрған кезде тізбекті жинауға тыйым салынады.
Жел энергиясы тұрақсыз. Ең жақсы шешім оннан астам магниттер мен катушкалар бар төмен жылдамдықты генератор болады. Катушкалар неғұрлым көп болса, орау сымы соғұрлым қалың болуы керек . Ондаған ом кедергісінің арқасында тым жұқа секция генератордың пайдалы қуатын бірнеше есе төмендетеді. Ауыр жүктеме үшін - мысалы, электр плитасынан немесе кір жуғыш машинадан - 220 вольт, ток 10 А дейін.
Үй генераторының дизайны - егер электр энергиясын өндіруге арналған конверсияланған қозғалтқыш қолданылмаса - өте тегіс және симметриялы болуы керек . Катушкалар мен магниттерді орнатпас бұрын, «спиннердің» өзі орталықтандырылуы керек. Не пайдаланылатыны маңызды емес - тасталған CD немесе жел диірменінің үйдегі миниатюралық көшірмесі, шамалы теңгерімсіздік қазірдің өзінде қабылданбайды.
Ең аз шуылға жетуге тырысыңыз - ең дұрысы, ол болмауы керек . Егер подшипниктер орнында майланбаған қондырғыңызға айналу кезінде үнемі сықырлау мен соғу себебінен шағым түсірілсе, мұндай шағым әсіресе түнде заңмен байланысты мәселелерге әкелуі мүмкін. Сізді жел турбинасының иесі деп айтудың басқа себептері шамалы - жел қондырғылары толығымен заңды, өйткені бұл құрылғының иесі онымен Еуропа мен Америкадағыдай өнеркәсіптік көлемде электр энергиясын өндірмейді.
Орнату тым жоғары болмауы керек - электр желілері өтетін тіректердің үстінде . Әр қалада, саяжай кентінде немесе ауылдық елді мекенде салынып жатқан құрылыстардың биіктігіне шектеу қойылады.
Мысалы, ұялы байланыс станциясы үшін 40 метрлік мұнара жеткізу мемлекеттік реттеуші органдардың рұқсаты мен аудитін қажет етеді. Бұл жел қондырғыларына да қатысты.
Жел генераторының көмегімен электр энергиясымен байланысты мәселені шешуге дұрыс және аса жауапкершілікпен қараған тұтынушы электр энергиясының үзілуіне байланысты тоқтап қалудан құтылады. Билік уәде еткенді жылдар бойы күткеннен гөрі, белсенді болу - заң аясында - әрқашан жақсы.
Ұсынылған:
Жел генераторы (49 фото): электр энергиясын өндіруге арналған жел қондырғысының жеке үйі үшін таңдау, артықшылықтары мен кемшіліктері, жел электр станциясының құрылысы
Жел қондырғысы дегеніміз не және оның мақсаты қандай? Жеке үйге арналған диірмен павильонын қалай таңдауға болады? Электр энергиясын өндіруге арналған қондырғылардың түрлері, олардың артықшылықтары мен кемшіліктері. Жел диірменін өз қолыңызбен қалай жасауға болады?
Автомобиль генераторынан жел генераторы: өз қолыңызбен «жел турбинасын» қалай өзгертуге болады? Үй жел генераторының схемасы
Автомобиль генераторынан жел генераторы - халық шеберлері арасында ең танымал құрылғылардың бірі. Өз қолыңызбен жел диірменін қалай өзгерту керектігін білгіңіз келе ме? Біздің мақаланы оқыңыз
DIY бақша мен құрылыс дөңгелегі (34 фото): сызбаларға сәйкес арбаны қалай жасауға болады? Қолдан жасалған дөңгелектердің өлшемдері. Екі доңғалақты модель мен бір доңғалақты автокөлікті қалай жинауға болады?
Өз қолыңызбен бақша мен құрылыс дөңгелегін қалай жасауға болады? Сызбаларға сәйкес әр түрлі материалдардан арбаны қалай жасауға болады? Қолдан жасалған дөңгелектердің өлшемдері: бәрі дұрыс болу үшін қалай дұрыс есептеу керек?
Ескі кір жуғыш машинадан не жасауға болады? Сынған автоматты машинадан және оның корпусынан DIY қолдан жасалған бұйымдар
Ескі кір жуғыш машинадан не жасауға болады? Сәтсіз SMA қозғалтқышын қалай пайдалануға болады? Кір жуғыш машинаның барабанынан қандай декор элементтері жасалады?
DIY бетон араластырғыш: кір жуғыш машинадан жасалған үйдегі бетон араластырғыш. Суреттерге сәйкес оны бөшкеден қалай жасауға болады?
Бетон араластырғыш қалай жасалады? Кір жуғыш машинадан үйдегі бетон араластырғышты алуға бола ма? Суреттерге сәйкес оны бөшкеден қалай жасауға болады?
