Самодельный ветрогенератор из асинхронного двигателя. Самостоятельное проектирование и изготовление вертикального ветряка на основе асинхронного двигателя. Самодельный ветрогенератор для дома и дачи

Verification: 72146f0e872f9296

<div><img src="http://mc.yandex.ru/watch/12333712" style="position:absolute; left:-9999px;" alt="" /></div>

Продам ветрогенератор мощностью 300 ватт, с пластиковыми лопастями, поворотным устройством, с контролёром заряда. Без проблем подойдет для освещения небольшого дома. Возможность подключения инвертора и получение полноценных 220в для подключения телевизора, компа и др. приборов, для освещения фасада дома, для альтернативной запитки видео камер и охранной сигнализации, для рыбаков и пчеловодов, для отдаленных от госэнергии дач и фермерских хозяйств.

Диск содержит много программ, также много литературы, в общем, смотрим презентацию.

Появилась третья версия этого диска, теперь Диск имеет еще более мощное содержание,(более 20-ти программ, 37 фильмов,22 книги, одна интерактивная,подробное описание 3-х ветрогенераторов, а также содержит подробное описание для изготовление солнечных батарей). И это еще далеко не все, Диск имеет доступ к бесплатной интернет библиотеке, к форуму по альтернативной энергетике, и к моему сайту. Порадует удобный интерфейс). Для тех, у кого есть доступ к интернету, и нет ограничений на скачивание, Вы можете приобрести файлы этого диска,- эквивалент 10$. Для этого свяжитесь со мной через Email- [email protected] Как только я получаю деньги, сразу отсылаю на Ваш адрес файл, и пароли к нему. Диск содержит информацию о расчетах и постройке ветрогенераторов. Очень много фото,видео, есть видео в 3-D деталировке генератора,много книг, и программного обеспечения. Всё по честному. Мой сайт http://сайт/

Мой email yalovenkoval @i .ua

<div><img src="http://mc.yandex.ru/watch/12333712" style="position:absolute; left:-9999px;" alt="" /></div>

и вот теперь, как я и обещал, выкладываю полное описание, чертежи, а также возможность самому полностью понять и изготовить реально работающую конструкцию ветрогенератора на базе АСИНХРОННОГО двигателя. В этой статье я попробую описать без утайки все нюансы постройки ветряка, с которыми столкнулся я при изготовлении, и думаю, многие из Вас смогут не только повторить, но и сделать лучше и мощнее, главное иметь большое желание и во всём разобраться.

Наверное, не стоит рассказывать, что ИНТЕРНЕТ завален информацией о постройках ветряков, но многое это просто Флуд, либо, эта информация платная. Я не прошу денег, но и не отказываюсь, любой труд должен облагораживаться, и если я Вам помог, и если Вы не равнодушный, и у Вас есть желание и возможность, хотя бы чуть-чуть помочь, можете перечислить любую возможную суму, (возможные варианты через Email), и Вы получите еще и возможность общения по SKYPE , либо по телефону.

ВЕТРОГЕНЕРАТОР С АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ от Валерия.

Пожалуй начнём с того что есть как минимум три пути создания ветрогенератора с асинхронного двигателя.

ПЕРВЫЙ - самый простой, но и самый неэффективный для ветрогенератора, суть такова, необходимо отыскать рабочий асинхронный электродвигатель, желательно до 1000 ОБ/мин., т. е.самый оптимальный вариант это двигатель который имеет 6 или 8 полюсов, можно почитать http://model.exponenta.ru/electro/0080.htm и здесь http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0 в двигателе ничего не переделывается. Цепляем конденсаторы, приделываем мультипликатор (повышающий редуктор), с таким расчетом, чтобы электродвигатель выходил на номинальные обороты при минимальном ветре который сможет обеспечить работу генератора в номинальном режиме. Такая конструкция может быть реализована в парусных ветрогенераторах, где очень большой крутящий момент. Как правило, этот вариант больше используется для получения электроэнергии при принудительном раскручивании генератора двигателем внутреннего сгорания-ДВС. http://rove.biz/index.php/sdelai-sam/220-380

ВТОРОЙ - вариант более сложный, но и намного эффективнее. Этот вариант довольно подробно описан Николаем http://tng-forum.ru/topic55.html , поэтому здесь как бы в двух словах; Необходимо отыскать рабочий низкооборотный электродвигатель на 6 или 8 полюсов (до 1000 ОБ/МИН). Статор не перематывается, переделке подвергается только сам якорь. Поскольку цены на НЕОДИМОВЫЕ магниты очень сильно кусаются, необходимо как-то на них экономить, а чтобы сэкономить на магнитах и не потерять в мощности, обязательно необходимо ставить металлическую гильзу под магниты (чтобы магнитные поля замыкались через метал, а не по воздуху). Поэтому якорь необходимо проточить на глубину гильза+магнит+зазор между статором и якорем, запрессовать гильзу, затем наклеить правильно магниты (предварительно сделав шубу под магниты). Еще лучший вариант, если есть возможность выточить полностью новый якорь под магниты. В результате получается неплохой генератор, который при номинальных оборотах выдает на выходе три фазы по 220V .

Здесь есть немного подводных камней за которые многие молчат,- толщина гильзы должна быть не меньше толщины магнита (в идеале равна примерно ширине магнита) Чтобы не сомневаться в толщине гильзы всё легко можно проверить,- прикладываем два магнита разными полюсами на гильзу, при этом отвёртка с внутренней стороны гильзы не должна примагничиваться, если всё так, значит толщина гильзы правильная. Оптимальную толщину магнита рассчитываем по формуле:

S /8+Z =M S высота паза+ярмо

M -Z =S /8 Z зазор между статором и якорем

M -Z *8=S M высота магнита

И еще одно основное условие,- обязательно необходимо делать скос магнитных полюсов, в противном случае провернуть якорь будет довольно сложно, будут сильные залипания, которые нам не нужны.

Самый простой способ избавится от залипаний, это сделать скос на магнитах, обычно все пишут на форумах что скос делается на уявный магнит, но наверное правильнее будет сказать:- скос на зубец + паз (на статоре), при этом залипания минимальные.

Соотношение катушек к магнитам должно быть 3 к 2, т.е. на каждые три катушки должно приходить два полюса (S и N ), например, если на статоре 54 паза и на каждый зубец намотана катушка, генератор трёхфазный, (в одной фазе получаем 54/3= 18 катушек на фазу) , то на эти 54 катушки должно прийти 54/3*2=36 магнитных полюсов (18S и 18N ). Магнитов в идеале всегда должно быть в 1,5 раза меньше чем катушек (для трёхфазного генератора).

Ну и наконец, ТРЕТИЙ вариант- он самый сложный, очень много токарных работ, но этот вариант самый эффективный. Вся сложность в том, что генератор делается с *нуля*, т.е. с электродвигателя используется только железо статора, всё остальное это Ваша творческая работа! Этот вариант хорош тем, что Вы сами можете намотать генератор на любое нужное Вам выходное напряжение, и тем самым подогнать работу ветряка под свои запросы.

Для того чтобы сделать хороший генератор Вам необходимо, скажем на металлоломе, найти статор низкооборотного двигателя. Подойдет тот, у которого количество пазов равно 36,48,54 или 72, причем, чем больше пазов, тем более тихоходным получится генератор, а чем больше диаметр статора, тем большую мощность с него можно снять. Но в этом случае увеличивается вес НЕОДИМОВЫХ магнитов, а это уже приличные расходы, здесь именно тот момент, где нужно выбирать между расходами и выходной мощностью генератора. Чтобы не напрягать мозги всякими там формулами по вычислению выходной мощности генератора достаточно усвоить, что вес магнитов это примерно и есть выходная мощность генератора, например, общий вес магнитов 1 кг, то и мощность генератора примерно будет 1 КВт.

Это были общие аспекты по изготовлению ветряков с асинхронного двигателя, а теперь описание моего ветряка.

НА ЧУЖИХ ОШИБКАХ УЧИМСЯ, А СВОИ ОШИБКИ ДЕЛАЕМ…

- первая аксиома от Валерия

После изготовления аксиального генератора http://valerayalovencko.narod2.ru ,захотелось попробовать сделать генератор мощнее, вот здесь и началось изучение теории по изготовлению генераторов с асинхронных двигателей.

Основной рывок в знаниях о генераторах я получил после знакомства с САВЧЕНКО СЕРГЕЕМ он жеSERGEY VETROV http://ser-vetrov2012-savchenko.narod2.ru . Вот тогда то всё и сдвинулось с мёртвой точки. Как говорил Сергей с его опыта для идеального генератора нужно искать статор электродвигателя по таким параметрам:

Внутренний диаметр статора количество зубцов

240-330мм 54-72

Генератор мотать трёхфазный

Прежде всего, нужно было отыскать железо статора для будущего гены. Несколько раз посетил пункты приёма металлолома и там отыскал сгоревший 4 КВт двигатель, и хотя статор не совсем подходил по нужным параметрам (на статоре 54 паза, ширина зубза5мм, ширина паза 3мм, внутренний диаметр статора 130мм), тем не менее решил попробовать сделать гену с того что есть.

Корпус мотора был чугунный, использовать его я не собирался, поэтому с двух сторон подрезал болгаркой, вставил зубило и молотком расколол чугунный корпус. После этого без проблем вытащил статор двигателя и спилил с него все обмотки.

Затем тонким зубилом срубил фиксирующие скобы (на статоре у меня их было 6 шт.) , отмерял и отрубил нужные мне 40мм железа, по размеру магнитов.

Магниты я использовал НЕОДИМОВЫЕ N 38 с размерами 40*10*5.

Магниты покупал через интернет http://neodim.if.ua/ , услугами этого сайта я остался доволен, прислали быстро и без проблем по новой почте, даже к моему удивлению немного уступили в цене. Размеры этих магнитов хорошо подходили под мой статор (напомню на три зубца-два магнита).

Скос магнитных полей решил делать на железе.

Чтобы железо не распадалось в пазы вставил электроды без обмазки (как раз подошли). Острым ножом разделил каждую пластину, причём всё это постоянно оставалось на двух противоположно вставленных электродах (чтобы не нарушать заводскую последовательность пластин).

Когда все пластины были рассоединены, на электродах провернул железо на скос равный зубец + паз, всё это зафиксировал струбцинами, на ровной поверхности с помощью уголка выставил соосность всех пластин, и по месту где стояли фиксирующие скобы проварил железо электросваркой. У меня получился готовый бублик с нужным мне скосом.

Поскольку нужной трубы под наружный диаметр статора не отыскал, я принял решение использовать трубу большего диаметра, внутри этой трубы приварил направляющие сегменты и проточил их под нужный мне наружный диаметр статора.

Был нарисован чертёж,

по которому мой кум ВИТАЛИЙ ЗАВГОРОДНИЙ исполняя все мои токарные запросы, выточил корпус, а затем и все остальные детали генератора. Здесь отдельной строкой:-

ОГРОМНАЯ БЛАГОДАРНОСТЬ , поскольку как минимум 50% генератора это заслуга кума.

Подшипниковый узел был взят готовый,- это передняя ступица автомобиля Ваз.

Всю конструкцию постарался сделать по возможности компактной, тем самым уменьшая вес без ущерба для генератора. Была изготовлена несущая плоскость, к которой крепятся все силовые элементы конструкции.

Якорь также был изготовлен с трубы только меньшего диаметра, якорь одновременно является и элементом крепления махов лопастей. Толщину якоря, именно то место где вклеиваются магниты, для уверенного замыкания магнитных полей, увеличил. Для этого с внутренней стороны гильзы были запрессованы три толстых шайбы выточенных с метала и заварены, (поскольку целого куска такой болванки метала у меня не было). На гильзе были профрезерованы три отверстия под махи лопастей диаметром 35мм под углом в 120 градусов. В этом мне помог Сергей Ветров http://ser-vetrov2012-savchenko.narod2.ru , он же профрезеровал и пазы в стаканах под махи лопастей, и эти стаканы приварил к гильзе якоря.

Ось якоря также с передней ступицы ВАЗ, только на ней были обрезаны на токарном станке уши под шаровые опоры. Ось запрессована в гильзу якоря и прикручена болтами.

На якорь было наклеено 36 магнитов. Перед оклейкой якорь был розчерчен на станке, но поскольку розчертить на 36 частей не получалось, пришлось розчертить на 12 частей, т.е. в один сектор ставало три магнита.

Сначала были наклеены все магниты, скажем полюсом S ,

а затем без проблем между ними были наклеены все магниты полюсом N (через один).

Клей использовал двухкомпонентный, выдавливал прямо на магнит S по капле и прямо на магните смешивал, а когда клеил полюса N , то клей смешивал прямо на якоре между магнитами.

Перед тем как мотать статор, необходимо определится, каким проводом мотать, и сколько витков мотать. Для этого мотаем как минимум три катушки разным проводом, собираем всю конструкцию и тестируем на постоянных оборотах. Я тестировал на токарном станке на 400 ОБ/Мин. При этом измеряем напряжение и ток, как на ХХ (холостом ходу) , так и с нагрузкой. Все данные записываем, определяемся на какое напряжение нам нужен генератор, и мотаем то, что нам нужно.

Ток в цепи не изменится, а вот напряжение необходимо умножить на количество катушек в фазе, а затем на коэффициент 1,73 – это по переменке, а по постоянке полученный результат еще умножить на коэффициент 1,4. При этом (на примере моего гены), имеем: 2*18*1,73*1,4=87,2V постоянки на 400 ОБ/Мин. Поскольку зависимость от оборотов линейная, то на 200 ОБ/Мин получим 44V постоянки, минус потери на провода и имеем прекрасный результат для зарядки двух-трёх АКБ.

ЧЕМ БОЛЬШЕ ПРАКТИКИ,- ТЕМ БОЛЬШЕ ВОПРОСОВ В ТЕОРИИ.

-вторая аксиома от Валерия.

И так, определившись с количеством витков и толщиной провода, мотаем все катушки. Для намотки я изготовил несложное приспособление, наматывал катушки на самодельном станке.http://youtu.be/8jmUUkRW11k Провод покупал в Харькове, на предприятии ООО*ХАРЭЛЕКТРОМЕТ*.

Также были изготовлены несколько приспособлений для формовки и укладки катушек, а также изоляционного материала (электрокартон).

Затем все катушки укладываем в пазы статора,

правильно распаиваем, для трёхфазного генератора – начало первой катушки с концом четвёртой, начало четвёртой с концом седьмой, начало седьмой концом десятой и т.д. Вторую и третью фазы распаиваем аналогично.

Затем обматываем обмотки киперной лентой, у меня её не было, я скреплял обмотки обычной толстой нитью.

Пропитываем все обмотки лаком (я использовал обычный паркетный), и весь этот блин запекаем. Я запекал в старой газовой духовке два часа, при температуре больше 100 градусов (датчик не работал). В итоге получается довольно неплохой пропитанный лаком статор.

Осталось сделать защитный пыльник спереди гены, покрасить все элементы и собрать конструкцию в один узел, при этом не забыть смазать подшипники.

Самые первые испытания, прогон генератора на токарном станке, результат на видео

С самого начала я планировал изготовить какой-то несложный поворотный узел для лопастей ВРШ (винт регулируемого шага). Идею ВРШ подсказал Сергей Ветров.Были изготовлены три упорных стакана (в которых Сергей профрезеровал косый паз),

выточены три поворотных оси с фланцами. Чтобы легко можно было выставлять угол заклинения лопасти, были изготовлены еще три стакана, в которые вклеиваются лопасти. Стакан на лопасти имеет грибок, который прижимается вторым фланцем и фиксирует любой угол заклинения лопасти.

Опорный подшипник на оси маха взят со шкворня авто * ВОЛГА*, пружины с клапанного механизма неизвестного авто.

Принцип работы ВРШ очень прост,- при увеличении скорости вращения, лопасть под действием центробежной силы начинает перемещаться по пазу, и одновременно прокручивается до флюгерного положения. Тем самым поддерживаются стабильные обороты при любом порыве ветра. Все трущиеся детали смазываются, ось внутри стакана фиксируется штопорным болтом. Все это устройство закрыто пыльником (пыльник идеально подошел от рулевой рейки авто *ТАВРИЯ*)

Когда весь механизм собран,

необходимо отрегулировать одинаковые усилия на пружинах, самый простой способ с помощью весов. Гайкой на оси маха регулируем усилие пружины, выставляем одинаковый момент отрыва на всех махах лопастей. Вес отрыва выставляем экспериментально, все зависит от веса лопасти и скорости вращения. Механизм ВРШ закрываем заранее выточенным колпаком. Защитный колпак выливал с эпоксидки+древесная пыль в подходящей форме с последующей проточкой на токарном станке. На генераторе закрепил контактную колодку, на которой легко можно коммутировать соединения обмоток, и трёхфазный мост с которого к земле уже спускаются два провода.

Поворотный узел сделан так же как и в предыдущей конструкции, т.е. на мачте насажены на оси с отверстием два подшипника 206,

а на подшипники запрессована гильза с приваренными элементами крепления генератора.

Для крепления генератора к мачте использовал элементы деталей с бурячного комбайна. Хвост сделан с текстолита и закреплён соосно с генератором. Для уверенной защиты от ураганного ветра генератор закрепил на амортизаторе.

Вся конструкция получилась прочной и компактной,

Теперь у меня предстоит небольшая переделка мачты и изготовление контролёра.

Всё подробно думаю описать ближе к зиме, так как сейчас уже лето, а это время труда и отдыха, на всё не хватает средств и время.

Продолжение следует…

Ну вот, как и обещал, решил дописать статейку, еще не совсем уверен насколько интересно у меня это всё получится, но я постараюсь.

Начну с того что мачту я немного переделал. Теперь добавил еще один фланец. А также сделал еще один ряд растяжек. Высота мачты в данный момент 10 метров, хотя в дальнейшем планирую её поднять на 12 метров, это та минимальная высота, на которой начинаются более равномерные ветра.

Изначально Контролёр был сделал по проверенной схеме,

с одной лишь разницей, что вместо реле я поставил мощный полевой транзистор, который напрямую включает балласт после полной зарядки АКБ. .Настройка схемы не сложная, нужно всего лишь выставить верхний и нижний порог срабатывания.

Но. затем был изготовлен более простый и более надёжный контролер с возможностью независимого заряда разных АКБ, и возможностью переключения в 12-ти и 24-х вольтовый режим.

Так он выглядит внутри

Работоспособность этого контролера, а заодно и ветрогенератора, можно посмотреть здесь

Для экстренного торможения ветряка, скажем на случай урагана, предусмотрено принудительное включение балласта через реле. Оптимальная нагрузка генератора при торможении должна быть 50 процентов КПД генератора. Более понятным языком, Сопротивление нагрузки должно быть равным сопротивлению генератора, только в этом случае происходит эффективное торможение генератора.

Пластиковые лопасти,диаметром 2,6 метра, изготовил sergey vetrov вот его сайт http://ser-vetrov2012-savchenko.narod2.ru , за что ему огромное спасибо.

%0A%20 %0A%20

Вопрос о ветровых электрогенераторах в наше время, очень актуален. Многие европейские производители предлагают ветровые генераторы разной мощности, но стоят они не дешево. А вся система, включая ветровой электрогенератор, инвертор преобразования постоянного тока в переменный и аккумуляторные батареи, это очень дорогое удовольствие, которое вряд ли окупит себя, в ближайшее время использования. Такие ветровые установки не может себе позволить обычный потребитель электрической энергии.

Из всего сказанного, можно сделать вывод, что наиболее остро стоит вопрос об удешевлении получении электроэнергии из ветра.

При применении генераторов на постоянных магнитах, можно получить не очень большое напряжение, как правило, оно не превышает 10 В. Да и к тому же скорость ветра, это не постоянная величина. Установки на таких генераторах должны всегда снабжаться аккумуляторными батареями, и инвертором. Но исходя из того, наиболее оптимальные аккумуляторные батареи, это батареи 150 А/ч, то вряд ли кто захочет связываться с таким дорогим проектом (для примера аккумуляторная батарея танка ПТ-76 весит 65кг, и рассчитана на 140А/ч).

В роли генератора использовались и автомобильные генераторы и синхронные двигатели. Но в обеих вариантах один и тот же недостаток нужны слишком большие обороты ротора двигателя, а это в свою очередь приводит к увеличению передаточного числа редуктора, а значит и габаритов ветряного крыла. Так же можно добавить и нестабильность частоты работы и сложность стабилизации выходного напряжения, а в случае синхронного двигателя еще и больше габариты и масса. Для стабилизации выходного напряжение, можно использовать аккумуляторные батареи и инвертор, но это приведет к той схеме, которая сейчас используется европейскими производителями, о которой здесь не будет идти речи, потому что она очень дорогая.

В ходе долгих поисков и экспериментов, предпочтение было отдано генератору на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. При использовании данной схемы было выявлено много достоинств и всего один недостаток.

Достоинства: небольшие габариты и масса при достаточно большой мощности; нет необходимости в напряжении возбуждения; если использовать тихооборотный двигатель, то и мощность ротора можно уменьшить; выходная частота практически не зависит от скорости вращения ротора.

Недостаток : данный генератор нельзя перегружать.

Схема включения асинхронного двигателя с кроткозамкнутым ротором показана на рисунке №1. При вращении ротора двигателя остаточное магнитное поле действует на одну из обмоток статора. При этом возникает небольшое электрический ток, который заряжает один из конденсаторов С1-С3. Благодаря тому, что фаза напряжения на конденсаторе отстает на, на роторе возникает магнитное поле уже большей величины, которое действует на следующую обмотку. Соответственно следующий конденсатор зарядится на большее напряжение. Этот процесс продолжается до тех пор, пока ротор генератора не войдет в насыщение (1…1,15с) После этого можно включать автомат В2 и использовать вырабатываемую генератором энергию. Причем для нормальной работы двигателя в режиме генератора мощность нагрузки должна составлять не более 80 % примененного в качестве генератора двигателя. Остальные 20 % используются для поддержания напряжения на конденсаторах, т.е. поддержание генератора в рабочем состоянии. При превышении данного условия напряжение на конденсаторах исчезнет, а значит и исчезнет магнитное поле на якоре, что приведет к исчезновению напряжения на клеммах автомата В2. Причем это происходит практически мгновенно.

В этом есть свой недостаток и свои достоинства. Недостаток является в том, что повторная подача напряжения возможна только тогда, когда будет устранена причина перегрузки и отключен автомат В2. Генератор сонно войдет в рабочий режим (через 1…1,5с). После этого можно включать В2 и использовать энергию. К достоинству относят тот фактор, что генератор практически невозможно сжечь, так как напряжение на его клеммах исчезает мгновенно в течение 0,1…0,5с. Выходное напряжение имеет синусоидальную форму и полностью пригодно для дальнейшего использования. Выходная частота генератора 46…60 Гц, что в большинстве случаев достаточно для домашнего использования. Из-за нестабильности напряжения на выходе напряжения необходимо установить стабилизатор (описание схемы и работы описано в дополнительной статье).

Емкость добавочных конденсаторов указанна в таблице №1, на один киловатт указанной мощности мотора, а для работы с нагрузкой - добавочная емкость на каждый киловатт нагрузки.

Таблица №1 Емкость конденсаторов, включаемых в фазы, в микрофарадах на 1 кВт мощности.

К примеру, есть двигатель мощность 3 кВт. К нему предполагается подключить реактивную нагрузку (электродвигатель, сварочный аппарат), суммарной мощностью примерно 2 кВт. При этом мы хотим, что бы напряжение между фазами было 380. Значит, емкость конденсатора С1 составит (35)+ (26) микрофарад. Так как С1=С2=С3, то нам понадобится три конденсатора емкостью 30 мкФ. Если конденсаторов необходимой емкости нет, то можно соединить конденсаторы параллельно, меньшей емкости. Конденсаторы должны быть бумажные или метолобумажные на напряжение не ниже 450 В, а лучше на 650 В. Лучше включать генератор на напряжение между фазами 220 В, а между нулем и фазой 127 В. Это вызвано тем, что для нормальной работы генератора перекос фаз не должен превышать. При такой схеме, удастся максимально разгрузит генератор. Кроме того, питание осветительных ламп накаливания и некоторые нагревательные приборы лучше питать постоянным током.

Для генератора необходимо использовать тихооборотный двигатель двигатель с короткозамкнутым ротором. Лучше всего применить двигатель на 360…720 об/мин, но подойдет и двигатель на 910 об/мин. Это вызвано необходимостью вращать ротор с большей примерно в два раза скоростью, чем указанно в паспорте на двигатель, и уменьшением числа передачи редуктора.

Сама ветрогенераторная установка может быть выполнена в любой удобной для вас схеме. Здесь же предлагается следующая конструкция. Принцип работы показан на рисунке №3 и в объяснении не нуждается. Ветродвигатель (рисунок №4)состоит из ветряного крыла 1,опоры 2 и собственно генератора 3. Опора жестко забетонирована и укреплена тремя натяжными тросами 4. Опору можно изготовить из дерева, бетона, метала. Можно применить опору которую используют для передачи электричества на расстояние, или свою. В качестве растяжек лучше использовать стальной трос диаметром 10..12 мм. Костыли, за которые крепятся растяжки, необходимо хорошо забетонировать. Каркас крыльев ветродвигатель можно изготовить из труб диаметром 1дюйм, его чертеж показан на рисунке №5. Элероны можно изготовить из стального прутка диаметром 6мм. В качестве ведущего вола использовано толстостенная труба диаметром 2..2,5 дюйма, в нижний конец которой впрессован вал длинной 300…400мм. В нижнем конце вала сделана канавка под шкив. Подшипники взяты сферические с конусными зажимами марки 2000810 с соответствующим корпусом.

После сборки крыло необходимо сбалансировать. К опоре сбалансированное крыло крепиться любым удобным способом, но, главное, что бы крепление было достаточно жестким и надежным. Экспериментально было установлено, что лучшим материалом для обтягивания крыла служит полиэтиленовая пленка толщиной 80…120мкм. Она достаточно прочная, легка я дешевая позволяет отказаться от тормозного механизма, который, кстати, в данном случае неприемлем, так как при сильном ветре крыло будет уничтожено. Обтягивать полиэтиленовой пленкой нужно в несколько слоев спаивая по швам, паяльником через кусок полиэтиленовой пленки. Спаянный шов должен быть равным и прочным.

Для привода вала генератора применен редуктор. Можно использовать редуктор любой системы, кроме червячной. Как было уже сказано, вал генератора нужно вращать примерно с удвоенной скоростью, а вол ветродвигателя вращается со скоростью 500 об/мин при скорости ветра 5 м/с, Отсюда и ограничение на использование двигателя в качестве генератора. Наилучшим вариантом может быть двигатель на 360 об/мин, но можно и применить и двигатель на 720 об/мин. При использовании двигателя можно увеличить высоту крыла на 500 мм. Увеличивать крыло по ширине не рекомендуется, так как при этом уменьшается частота вращения, уменьшать то же не следует, так как при увеличении скорости вращения сильно уменьшиться мощность, причем закон уменьшения не линейный.

При подборе редуктора нужно руководствоваться следующим правилам: за номинальные обороты крыло ветродвигателя нужно брать величину 500 об/мин, что соответствует скорости ветра 5 м/с, частота вращения вала двигателя увеличивается на 2,3, далее путем несложных подсчетов получаем коэффициент передачи. Сам кронштейн легко прикрепить к опоре с помощью шести шпилек. Зубчатым редуктором крепление намного проще. Не рекомендуется делать вал ветродвигателя слишком длинным, так как его может попросту перекрутить. Всю конструкцию необходимо заземлить. Сопротивление заземление должно быть не более 2 Ом. У подножия необходимо поставить шкаф, в котором необходимо разместить конденсаторы С1-С3, автоматы В1-В2, диоды V1-V6, стабилизатор напряжения, автомат управления, четыре аккумулятора и мощный преобразователь напряжения для обеспечение энергией во время штилей. Автомат управления обеспечивает переключение цепей питания в зависимости от нагрузки и скорости ветра. Мощный преобразователь напряжения обеспечивает заряд аккумулятора во время работы генератора в холостом ходу а также питание сети от аккумуляторов при отсутствии ветра или сильно заниженном напряжении на генераторе. Когда нет напряжения а аккумулятора разряжены, автомат управления обеспечивает подачу энергии из штатной сети.

Кабель которым производится подключение генератора и силового шкафа, должен быть трехфазным с сечением жилы не более, Кабеля, которыми производится соединение шкафа с потребителями могут быть такими же. Шина заземления должна быть сечением не менее.

Внимание! Все работы по монтажу нужно производить при отключенном автомате В1 и разряженных конденсаторах С1-С3.

Чтобы сделать своими руками ветрогенератор мощностью до 1 кВт, нет необходимости приобретать специальное оборудование. Данную задачу легко решить, имея в наличии асинхронный двигатель . Причем указанной мощности будет вполне достаточно для того, чтобы создать условия для работы отдельных бытовых приборов и подключить уличное освещение в саду на даче.

Если сделать ветряк своими руками , то у вас будет бесплатный источник энергии, которую можно использовать по своему усмотрению. Любой домашний мастер в состоянии изготовить самостоятельно ветрогенератор на основе асинхронного двигателя.

Из чего состоит генератор?

Генераторная установка, которая будет вырабатывать электричество, предусматривает следующие основные элементы:

Принцип работы

Эксплуатация самодельных ветряков осуществляется по аналогии с ветрогенераторными установками , которые применяются в промышленности. Основная цель заключается в выработке переменного напряжения, для чего кинетическая энергия трансформируется в электрическую. Ветер приводит в движение ветроколесо роторного типа, в результате чего получаемая энергия поступает от него к генератору. Причем обычно роль последнего выполняет асинхронный двигатель.

В результате создания генератором тока, последний поступает в аккумулятор, который оснащен модулем и контроллером заряда. Оттуда он направляется в инвертор постоянного напряжения, источником работы которого служит электросеть. В результате удается создать переменное напряжение , характеристики которого подходят для использования в бытовых целях (220 В 50 Гц).

Для трансформации переменного напряжения в постоянное используется контроллер. Именно с его помощью и выполняется зарядка аккумуляторов. В ряде случаев инверторы способны выполнять функции источника бесперебойного питания. Иными словами, в случае проблем с подачей электроэнергии они могут задействовать в качестве источника питания бытовых устройств аккумуляторы либо генераторы.

Материалы и инструменты

Чтобы сделать ветрогенератор, достаточно иметь асинхронный двигатель , который и придется переделывать. В то же время придется запастись рядом материалов:

Характеристики и установка генератора

Генератор имеет следующие характеристики:

Особенности монтажа

Чаще всего установка генератора своими руками выполняется с применением трехлопастного ветроколеса, достигающего в диаметре порядка 2 м. Решение же нарастить число лопастей либо их длину не приводит к улучшению рабочих характеристик. Вне зависимости от выбранного варианта относительно конфигурации, габаритов и формы лопастей, вначале следует выполнить предварительные расчеты.

Во время самостоятельной установки нужно обращать внимание на такой параметр, как состояние почвы участка, где будет размещена опора и растяжки. Мачта устанавливается путем рытья ямы глубиной не более 0,5 м, которую необходимо заполнить бетонным раствором.

Подключение к сети осуществляется в строго определенном порядке : первыми подсоединяют аккумуляторы, а за ними уже следует сам ветрогенератор.

Вращение ветрогенераторной установки может осуществляться в горизонтальной либо вертикальной плоскости. При этом обычно выбор останавливают на вертикальной плоскости, что связано с конструкционным исполнением. В качестве роторов допустимо применять модели Дарье и Савониуса.

В конструкции установки должны использоваться герметизирующие прокладки либо колпак. Благодаря данному решению генератору не навредит влага.

Для размещения мачты и опоры должно быть выбрано открытое место. Подходящей для мачты является высота 15 м. При этом наибольшее распространение получили мачты , чья высота не превышает 5-7 м.

Оптимально, если изготовленный своими руками ветрогенератор выполняет функции резервного источника питания.

Эти установки имеют ограничения по использованию, так как их эксплуатация возможна только в тех регионах, где скорость ветра достигает порядка 7-8 м/с.

Прежде чем приступить к созданию ветряка своими руками, выполняют точные расчеты. В некоторых случаях возникают трудности с обработкой узлов асинхронного двигателя;

Ветряк нельзя создать без электрических модулей, а также проведения серии экспериментов.

Как сделать своими руками асинхронный генератор?

Хотя, всегда можно приобрести готовый асинхронный генератор , можно пойти иным путем и сэкономить, изготовив его своими руками. Сложностей здесь не возникнет. Единственное, что нужно сделать - подготовить необходимые инструменты.

1. Одна из особенностей работы генератора заключается в том, что он должен вращаться с большей скоростью , нежели двигатель. Добиться этого можно следующим путем. После запуска необходимо выяснить скорость вращения двигателя. В решении этой задачи нам поможет тахогенератор или тахометр
2. Определив вышеуказанный параметр, к значению следует прибавить 10%. Если, например, его крутящий момент составляет 1200 об/мин, то для генератора он будет равен 1320 об/мин.
3. Чтобы сделать электрогенератор на основе асинхронного двигателя, потребуется найти подходящую емкость для конденсаторов. Причем следует помнить о том, что все конденсаторы не должны отличаться своими фазами друг от друга.
4. Рекомендуется использовать емкость средних размеров. Если она окажется слишком большой, то это приведет к нагреву асинхронного двигателя.
5. Для сборки следует использовать конденсаторы , которые смогут гарантировать нужную скорость вращения. К их установке нужно отнестись с большой серьезностью. Рекомендуется защитить их, используя специальные изолирующие материалы.

Это все операции, которые должны быть выполнены при обустройстве генератора на основе двигателя. Далее можно переходить к его монтажу. Имейте в виду, что при использовании устройства, оснащенного короткозамкнутым ротором, вы получите ток с высоким напряжением. По этой причине, чтобы добиться значения в 220 В, вам потребуется понижающий трансформатор.

На сегодняшний день становится популярной идея применения альтернативных источников энергии, которые позволяют обеспечивать пользователей электричеством в труднодоступных местах. Стимулом к постройке генераторов стало распространение неодимовых магнитов, которые имеют скромные габариты и вес, но обеспечивают устойчивое и мощное магнитное поле. Для использования силы ветра возможно изготовление ветрогенератора своими руками из подручных материалов.

[ Скрыть ]

Принцип работы ветроустановки

В основе действия ветряного генератора лежит получение электрического тока путем вращения колеса с несколькими лопастями под силой давления ветра. Вращение происходит с невысокими оборотами и передается на шестерни повышающего редуктора. На выходном валу устанавливается генератор, который вырабатывает электроэнергию.

В конструкции имеется контроллер управления, который регулирует параметры генерации и распределения электроэнергии. На маломощных самодельных установках система управления отсутствует.

Виды ветроустановок

Принцип работы устройств различается в зависимости от видов установок, которые бывают:

1. Роторные с вертикальным расположением оси привода и генератора. Плюсом схемы является чувствительность и способность работать при малой скорости ветра.
2. Крыльчатые, которые имеют горизонтальную схему и приводящиеся во вращение колесом с несколькими лопастями (пропеллером). Пропеллер оснащается одной, двумя или несколькими лопастями, которые имеют жесткую или парусную схему. Парусные изделия недорого стоят, но не отличаются долговечностью. На крупных установках возможен поворот лопастей, при помощи которого увеличивается КПД установки.
3. Барабанные, с вертикальным расположением осей рабочих узлов.

На схематическом чертеже представлен образец ветряного крыльчатого генератора, построенный на базе велосипедного генератора (на схеме G1).

Ветряной генератор

Плюсы и минусы

Основными плюсами установок являются:

• экологичность и возможность работы без сжигания топлива;
• применение для работы возобновляемого (фактически — неисчерпаемого) источника энергии;
• простота обслуживания.

К отрицательным чертам относят:

• нестабильные мощностные характеристики, которые зависят от силы ветра;
• необходимость аккумулирования избыточной электроэнергии (характерно для крупногабаритных установок);
• шумность при работе (проблема касается генераторов с большими диаметрами колес);
• высокая стоимость.

Общие принципы работы автономного ветрогенератора изложены в видеоролике от автора Darkhan Dogalakov.

Перед тем как приобретать установку или пытаться ее собрать самостоятельно, следует оценить экономический эффект от ее применения.

Кроме этого, перед установкой ветрогенератора рекомендуется проводить аэрологию места установки.

На карте скорости ветров имеется три зоны, каждой из которых соответствуют свои типы установок:

1. Для зоны ветров со скоростями менее 3 м/с рекомендуется использование устройств с парусными рабочими колесами. Эти установки способны работать при малом ветре и обеспечивать мощность до 2-3 кВт.
2. При ветре до 5 м/с возможно применение фабричных установок или самодельных вертикальных конструкций.
3. В районах со скоростями ветра более 5 м/с оправдано применение любых установок. Все зависит от бюджета и необходимой мощности.

Карта скорости ветров

Что понадобится

В качестве исходной базы для постройки устройств могут использоваться различные узлы от бытовой техники и автомобилей. Некоторые необходимые в процессе работы инструменты и материалы могут различаться в зависимости от основы устройства.

Для создания из стиральной машины

Для выполнения работы по созданию ветрогенератора из стиральной машины будут необходимы:

• электродвигатель от стиральной машины с мощностью 1,4-1,6 кВт;
• 32 неодимовых магнита с диаметром 10-12 мм;
• наждачная бумага;
• эпоксидная смола или холодная сварка;
• шуруповерт;
• выпрямитель тока;
• тестер.

Для создания из асинхронного двигателя

Для изготовления устройства из асинхронного двигателя для частного дома могут понадобиться:

• стальная водопроводная труба с наружным диаметром 70-80 мм для постройки мачты;
• материал для лопастей рабочего колеса (алюминиевая трубка, тонкие деревянные доски, стеклоткань) или готовые лопасти фабричного изготовления;
• материалы для изготовления фундамента (доски, обрезки трубы или профиля, цементный раствор);
• стальной трос;
• тонкий листовой металл или влагоустойчивая фанера для хвостовика;
• асинхронный двигатель (наиболее популярны модели АИР80 или АИР71);
• дополнительные неодимовые магниты.

Для создания из пластиковых бутылок

Для изготовления небольшого ветрогенератора на основе пластиковых бутылок не потребуются дорогостоящие материалы.

Материалы и инструменты для сборки ветрогенера из пластиковых бутылок:

• стальная или хромированная трубка с диаметром 25 мм и толщиной стенок до 1,0 мм с общей длиной 3000 мм;
• цилиндрические пластиковые бутылки с объемом 1,5 литра — 16 штук (при использовании бутылок большего объема, возможно, придется пересчитывать размеры вала);
• крышки от бутылок в количестве 16 единиц;
• шариковые подшипники №205 (подойдут также других серий с диаметром отверстия под вал 25 мм);
• пара хомутов с размером 6/4″(применяются в качестве корпусов подшипников);
• два хомута 3/4″, которые будут служить точками крепления ветрогенератора;
• дополнительный хомут для установки генератора (в приведенном ниже примере используется изделие с размером 3,5″);
• девять винтов размера М4*35 с гайками М4;
• 32 шайбы М5 для установки крышек;
• трубка резиновая с внутренним диаметром 25 мм (отрезок 150-200 мм);
• втулка с наружным диаметром 25 мм и внутренним отверстием 9-10 мм;
• шаговый электродвигатель мощностью до 10 Вт;
• генератор от велосипеда;
• фонарь с динамо;
• дрель или шуруповерт;
• ножовка по металлу;
• сверла для выполнения отверстий в металлической трубе диаметром 4 и 8 мм;
• отвертка с крестообразным и плоским жалом;
• гаечный ключ 7 мм.

Для создания из электродвигателя

Необходимые материалы:

• генератор от автомобиля;
• исправный аккумулятор 12 в;
• инвертор с мощностью не менее 1 кВт для преобразования постоянного тока с напряжением 12 Вольт в переменный 220 Вольт;
• бочка 200 литров для изготовления лопастей;
• лампочка на 12 в для контроля;
• выключатель и вольтметр;
• медная проводка с сечением проводов от 2,5 мм²;
• труба с диаметром около 45-50 мм для оси;
• трубы с диаметром от 100 мм для постройки мачты;
• подшипники;
• сварочный аппарат;
• цементный раствор;
• тросы растяжек с диаметром 6 мм и анкеры для крепления к земле;
• крепеж (метизы, хомуты и прочее).

Инструменты:

• рулетка;
• карандаш и чертилка по металлу;
• набор гаечных ключей;
• дрель или шуруповерт;
• емкость для замешивания раствора;
• сверла по металлу;
• болгарка и несколько запасных кругов;
• ножницы по металлу;
• напильники и наждачная бумага.

Как сделать ветрогенератор своими руками

Примером может служить аксиальный генератор со статором без металлического каркаса, использующий в качестве ротора ступицу и тормозной диск от легкового автомобиля:

1. Очистить ступицу и диск от продуктов коррозии и работы тормозных колодок.
2. Окрасить наружную поверхность краской, предохраняющей металл от дальнейшей коррозии.
3. Проверить состояние подшипников, будущий ротор должен легко вращаться, не иметь заеданий и биений.
4. Симметрично установить неодимовые магниты по рабочей поверхности тормозного диска. Для постройки рекомендуется использовать магниты прямоугольной или квадратной формы, поскольку на них обеспечивается лучшее распределение магнитного поля. При установке магнитов следует чередовать полярность и помнить, что для однофазного генератора число магнитов и катушек статора должно совпадать. Если планируется собирать трехфазный агрегат, то число магнитов и катушек должно соответствовать пропорции 2/3 или 4/3.
5. Залить установленные магниты эпоксидной смолой.
6. Для полноценного режима заряда автомобильного аккумулятора генератор с подобным ротором должен развивать не менее 125 об/мин. При этом в обмотке статора будет около 1200 витков проволоки. Исходя из этого значения и количества магнитов, необходимо самостоятельно намотать катушки. Для этого может применяться вспомогательное оборудование, чертежи и схемы которого распространены в сети. Ширина катушек должна соответствовать высоте магнитов и не превышать ее.
7. Установить катушки на шаблон из бумаги или фанеры и залить сверху эпоксидной смолой. Перед заливкой выводятся концевики фаз, с которых будет сниматься напряжение.
8. Изготовить ветроколесо, используя самодельные или покупные лопасти.
9. Собрать генератор и установить на мачту высотой 8-12 м.

Кроме описанной конструкции, встречаются разнообразные типы самодельных установок, некоторые из них будут рассмотрены ниже. Большинство решений базируются на электродвигателях и генераторах и имеют общие конструктивные черты.

Из стиральной машины

Пример создания генератора из двигателя стиральной машинки показан в видеоролике пользователя kim tools.

Пошаговая инструкция:

1. Уменьшить диаметр ротора по высоте магнитов на токарном станке.
2. Прорезать в сердечнике двенадцать пазов с глубиной 5 мм.
3. Изготовить из тонкого стального листа круговой шаблон.
4. Установить в пазы магниты. При этом необходимо помнить о чередовании полярности.
5. Собрать получившийся генератор и провести тестирование. Перед началом проверки потребуется найти два провода от рабочей обмотки, которые подключаются к выпрямителю. Остальные выводы изолируются и убираются внутрь статора.
6. Раскрутить вал генератора до 950-1000 об/мин. При этом режиме отдача устройства должна составлять не менее 200 Вольт.
7. После тестирования на вал генератора устанавливается пропеллер привода и вся конструкция крепится на мачте.

Из асинхронного двигателя

Конструкция устройства имеет мало отличий от генератора на базе мотора стиральной машины и обеспечивает большую мощность.

Первым этапом создания устройства станет переделка двигателя в генератор с напряжением 220 в и доработка конструкции:

1. Проточить на токарном станке сердечник ротора двигателя под последующую установку магнитов. Целью является уменьшение диаметра сердечника на высоту магнитов и клеевого слоя. Иногда встречается установка специальной стальной гильзы, которая напрессовывается на обработанный ротор. Магниты крепятся на поверхность гильзы, выступающей в роли усилителя магнитной индукции.
2. Разметить поверхность обработанного ротора или гильзы на четыре полюса (количество полюсов соответствует конструкции статора), которые должны чередоваться. Магниты нужно расположить наискосок, параллельно пазам. В случае перемотки статора и изменения числа полюсов должна меняться и схема установки неодимовых магнитов. Они размещаются вплотную друг к другу в пределах одного полюса, а между полюсами имеется зазор. Вся конструкция должна быть симметричной и сбалансированной.
3. Установить ротор в статор, проверить зазоры и возможность беспрепятственного вращения. В случае контактирования поверхностей следует провести доработку сердечника путем дополнительной проточки.
4. Закрепить магниты при помощи скотча или эпоксидной смолы. После застывания вещества провести повторную проверку зазора между ротором и статором.
5. Провести пробную прокрутку генератора при помощи дрели и нагрузки, в роли которой выступает лампа накаливания или другой потребитель электроэнергии.
6. После проведения проверки на вал устанавливается приводное колесо (на фото выше парусного типа) и генератор поднимается на мачту.
7. Мачта устанавливается на бетонное основание и дополнительно фиксируется тросовыми растяжками.

Один из образцов генератора на базе двигателя

Из пластиковых бутылок

Генератор такого типа возможно собрать самому в домашних условиях за несколько часов.

Для того чтобы изготовить ветряк, надо пошагово выполнить инструкцию:

1. Отрезать от трубы две части по 500 мм, которые будут использоваться в качестве оси и основания консольного крепления.
2. Отрезать еще два куска по 450-500 мм для консольных опор оси.
3. Сделать заготовку из трубы с длиной 150 мм, которая послужит опорой генератора на консоли.
4. Отступить от концов заготовки вала по 100 мм и разметить точки крепления 8 лопастей, в роли которых будут пластиковые бутылки. Отверстия сверлятся насквозь сверлом 4 мм по спирали со смещением влево на 25 мм и через расстояние по высоте 82 мм.
5. Выполнить второй ряд отверстий со смещением на 90 градусов относительно первого.
6. На расстоянии 100 мм от концов вала выполнить два сквозных отверстия для штифтов фиксации подшипников.
7. Просверлить отверстия по центру пробок с диаметром 4 мм.
8. Установить пробки попарно при помощи винта, гайки и двух шайб, которые ставятся на каждую крышку. Затянуть гайки крепления пробок.
9. Из боковой стороны бутылок вырезать эллиптическую часть (показано на фото). Вырезы рекомендуется делать одинакового размера, используя первую бутылку как шаблон.
10. В каждую крышку ввернуть по лопасти-бутылке, собрав таким образом вертикальное колесо.
11. На подшипники надеть хомуты 6/4″, которые крепятся к консолям.
12. На нижней консоли смонтировать основание для генератора. Точку крепления подобрать экспериментальным путем.
13. Установить имеющийся в наличии генератор в хомут крепления. В приведенном примере используется фонарь с генератором модели SB-6020, оснащенный встроенной аккумуляторной батареей.
14. Соединить вал генератора с колесом при помощи резинового шланга или втулки.
15. Отцентрировать электрогенератор и закрепить опору на консоли.
16. Установить генератор в удобном месте и проверить его в работе.

На фотографиях приведены основные моменты постройки маломощного ветрогенератора.

Заготовка вала с установленными подшипниками Примерный вид выреза в бутылке Установка опор лопастей Установка генератора Вид на ветрогенератор из бутылок сверху Вид на ветрогенератор из бутылок сбоку

Из бензогенератора

В домашних условиях создать ветрогенератор на базе снятого с бензиновой установки генератора не представляется возможным.

Сложность состоит в том, что мощный генератор предназначен для работы на высоких оборотах, которые тяжело обеспечить при помощи ветряного колеса. При низких оборотах ротора не начнет работать цепь самовозбуждения и напряжения на клеммах не будет.

Из электродвигателя

Кроме описанных выше конструкций, можно самостоятельно собрать мощную установку из автомобильного генератора. В схеме применяется преобразователь напряжения на 220 в, что позволяет подключать к сети бытовую технику.

Чтобы построить ветрогенератор своими руками потребуется:

1. Разметить и разрезать бочку на четыре или более сегментов. Кромки нужно обработать напильником и наждачной бумагой для удаления заусенцев. Готовые лопасти вентилятора рекомендуется покрыть краской, которая защитит металл от коррозии. При резке можно не отделять боковины от горизонтальных поверхностей, а поворачивать на необходимый угол.
2. Изготовить из трубы ось. Длина ее должна на 200-250 мм превышать высоту бочки.
3. На верхней кромке трубы установить крестообразную направляющую для лопастей и закрепить при помощи сварки.
4. На расстоянии, равном высоте лопасти, смонтировать симметричную направляющую.
5. Установить между направляющими лопасти, предусмотрев возможность регулировки угла установки. От правильности выбранного угла зависит мощность собираемого агрегата.
6. Собрать мачту из труб большого сечения. Высота мачты рекомендуется не менее 7 метров. Если в радиусе 30 метров имеются постройки, то высоту следует увеличить на несколько метров. При этом следует помнить, что с увеличением высоты мачты возрастают нагрузки на каркас. В идеале нижняя кромка ветряного колеса должна находиться на 1 метр выше расположенных рядом построек.
7. Залить основание мачты бетоном и усилить конструкцию растяжками из троса.
8. Перемотать генератор проводом толщиной 0,55 мм. При этой толщине в каждой обмотке располагается 60-65 витков. На проточенном роторе устанавливаются магниты.
9. Собрать устройство и проверить его работу.
10. Установить генератор на мачту и подключить его к вертикальному колесу.
11. Проверить работу установки в различных режимах.

Обслуживание ветрогенератора и меры безопасности

При использовании ветрогенератора следует учитывать следующие моменты по обслуживанию и безопасности:

1. Мачта с установленным генератором должна иметь заземление. При использовании фабричных изделий повреждение молнией может стать причиной отказа в гарантийном обслуживании.
2. При запуске запрещается использовать генератор в роли двигателя (для ускоренной раскрутки).
3. Не рекомендуется эксплуатация установок при ветре со скоростью более 5 м/с. Это особенно касается заводских изделий.
4. Регулярно (через каждые 400 часов работы) нужно добавлять смазку в подшипники ротора. Через 1200 часов подшипники рекомендуется промывать керосином и набивать новым смазочным веществом.
5. Проводить осмотр и подтяжку контактных групп и крепежей генератора. При искрении коллектора выполнить его шлифовку наждачной бумагой.
6. Устанавливать аккумуляторную батарею на расстоянии не больше 25 метров от мачты. Батарея должна располагаться в контейнере или помещении с температурой от +5ºС. Помещение для батареи должно проветриваться, поскольку при зарядке выделяется взрывоопасный газ.
7. Для разъединения устройств должен применяться щиток с переключателями.

Не всегда покупка заводского генератора является целесообразной. Иногда проще использовать подручные материалы и инструменты, чтобы сделать его самостоятельно. Устройства мощностью до 1 кВт будет достаточно для подключения уличного освещения на даче или любых других бытовых приборов. Можно соорудить такой генератор из асинхронного двигателя.

Изготовление асинхронного генератора своими руками дает множество преимуществ. Это бесплатный источник электричества, который можно использовать в разных целях. К тому же сделать такую работу может даже начинающий мастер.

Конструктивно схема электрогенератора будет состоять из нескольких ключевых элементов:

Принцип работы устройства

Принцип работы самодельных генераторов переменного тока на 220 В ничем не отличается от устройств, которые применяются в промышленных целях. И те и другие перерабатывают кинетическую энергию в электрическую.

В конструкциях, изготовленных своими руками, сила ветра крутит ветряк, который закреплён на роторе. Таким образом, кинетическая энергия передаётся генератору. Он и производит электроэнергию. В качестве генератора зачастую используется переделанный асинхронный двигатель.

Вырабатываемая генератором электроэнергия передаётся в аккумуляторы. Последние должны оснащаться модулем контроля заряда. Из аккумуляторов электроэнергия поступает в инвертор постоянного напряжения. Таким образом, можно создать переменное напряжение. Оно будет подходить для использования в бытовых целях, то есть с параметрами 220 В и 50 Гц.

Чтобы преобразовать переменное напряжение в постоянное, необходимо установить специальный контроллер. Именно благодаря ему аккумуляторы заряжаются. Иногда инверторы могут выполнять функцию источника бесперебойного питания. То есть в случае отсутствия централизованного электричества или перебоев в его работе асинхронный генератор переменного тока можно использовать для бытовых целей, питания различных приборов, работающих на 220 В.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления мотора-генератора своими руками достаточно иметь антисинхронный двигатель. Остальные материалы можно найти в хозяйстве или на специализированных рынках радиотехники.

Могут понадобиться такие инструменты и материалы:

Сначала необходимо определиться с желаемым итоговым результатом. Характеристики электродвигателя, выполняющего роль генератора, могут быть разными, и от этого зависит, сколько электроэнергии устройство будет вырабатывать за единицу времени.

Для производства среднего количества энергии генератор должен иметь приблизительно такие характеристики:

1. Минимальная мощность установки - 1.3 кВт.
2. Желательны неодимовые магниты в конструкции. Их функция заключается в обеспечении электромагнитной движущейся силы. Для этого может применяться и стальная гильза, которая устанавливается на ротор.
3. Расположение магнитов на роторе должно соответствовать схеме. Это значит, что их полюсы должны быть развёрнуты в правильную сторону.
4. Предварительно вал ротора нужно проточить и подогнать размеры под диаметр магнитов.
5. При установке магнитов не всегда требуется переделывать обмотку. Если она состоит из проводов с большим сечением - ничего страшного, это только увеличит мощность. Самым лучшим вариантом обмотки будет устройство, имеющее шесть полюсов, провод с сечением не более 1.2 мм и максимум 24 витка на катушке.

Нюансы монтажа

Как правило, для изготовления ветро генератора из асинхронного двигателя своими руками применяется ветряк с тремя лопастями , которые в диаметре достигают двух метров. Если увеличить количество лопастей или их длину, то улучшение характеристик не произойдёт. Перед тем как выбирать модификацию устройства, тип, характеристики, габариты, необходимо осуществить правильный расчёт.

Подключать к электросети каждый из приборов нужно в определённом порядке. Сначала идут аккумуляторы, а потом уже и ветрогенератор. Вращаться вал электромотора может либо горизонтально, либо вертикально. Как правило, устанавливают в вертикальном положении, это связано с конструктивными особенностями. Для обеспечения защиты от влаги генератор оборудуют прокладками или колпаком.

Для установки мачты необходимо выбрать открытое место, где будет максимальное количество ветров. Высота монтажа генераторного устройства должна быть достаточно большой. Переделанный асинхронник в идеальном варианте устанавливается на высоте 15 метров, но на практике мачты более 7 метров никто не использует.

В качестве основного источника электрического питания дома устройство лучше не использовать. Такое тихоходное устройство следует устанавливать для страховки от ситуаций с перебоями в электричестве или для экономии семейного бюджета, поскольку счёт за централизованную подачу существенно уменьшается.

Стоит отметить, что установки подобного типа можно использовать не во всех регионах. Минимальная скорость ветра для целесообразности использования должна постоянно держаться на отметке 7 метров за секунду. Если этот показатель меньше, то и электроэнергии будет вырабатываться очень мало.

Перед установкой проводятся необходимые расчёты. В некоторых ситуациях могут возникнуть сложности с обработкой узлов асинхронного движка. Ветряк нельзя изготовить без соответствующих модулей, а также проведения предварительных испытаний устройства. Подключение такого оборудования осуществить невозможно.

Конечно, можно купить асинхронный генератор заводского производства, но вариант самостоятельного изготовления значительно экономнее и не занимает много времени. В процессе не должно возникнуть никаких сложностей даже у неопытного человека.

Для переделки коллекторного двигателя переменного тока необходимо подготовить некоторые инструменты. Выполнять работу нужно с учётом определённых правил:

Генератор можно взять и с других устройств, к примеру, от автомобиля ВАЗ. После этого требуется переходить к его монтажу на мачту. Следует помнить, что в случае использования ротора, работающего в короткозамкнутом режиме, устройство будет вырабатывать ток с высоким напряжением.

Для получения 220 вольт следует оснастить устройство понижающим трансформатором. Устройство не нужно подключать к электросети, поскольку оно работает по методу самозапитки.

Таким образом, сделать генератор из асинхронного двигателя не является сложной задачей даже для начинающего мастера. Если учесть все возможности устройства, то можно сделать вывод, что в определённых ситуациях оно поможет с перебоями электричества, а при установлении очень мощного ветрогенератора будет основным источником энергии в доме.