V?roba vlastnej elektriny nie je v dne?nej dobe a? tak? nezvy?ajn? vec. Elektrick? siete s? preru?ovan?, najm? mimo ve?k?ch miest. A aby sa predi?lo probl?mom s t?mto, mnoh? sa uchy?uj? k pou??vaniu elektrick?ch gener?torov. Aby ste si ho mohli k?pi? alebo vyrobi?, mus?te sa dozvedie? o najlep??ch elektrick?ch gener?toroch, ktor? si m??ete vyrobi? vlastn?mi rukami.

?o to je

Elektrick? gener?tor je ?peci?lne zariadenie, ktor? je ur?en? na premenu a akumul?ciu elektriny. A zvy?ajne sa z?skava z neobvykl? zdroje- od benz?nu a plynu a? po tie ekologick?, ako je vietor, slnko a voda. Tak?to gener?tor m??e by? drah?. Dokonca aj tie s n?zkou spotrebou energie m??u st?? od 15 000 rub?ov.

Preto si ich mnoh? vytv?raj? sami, aby u?etrili nieko?ko desiatok tis?c. Je dobr?, ?e teraz existuje ve?a n?padov, ako vyrobi? elektrick? gener?tor vlastn?mi rukami.

Princ?p fungovania

Elektromagnetick? indukcia je z?kladom princ?pu ?innosti elektrick?ho gener?tora.

Vytv?ra sa umel? magnetick? pole. Prech?dza cez ?u vodi?, ktor? vytv?ra impulz. Pulz sa medzit?m st?va jednosmern?m pr?dom.

Samotn? gener?tor m? motor, ktor? je schopn? vyr?ba? elektrick? energiu spa?ovan?m ur?it?ho druhu paliva. M??e to by? nafta, benz?n, plyn.

V tomto ?ase palivo vstupuj?ce do spa?ovacieho priestoru vytv?ra po?as spa?ovania plyn. A plyn rozt??a k?ukov? hriade?. To zase d?va impulz hnan?mu hriade?u. Ten poskytuje v?stupn? energiu v ur?it?ch mno?stv?ch.

Elektrick? gener?tory maj? v z?sade dva povinn? mechanizmy - rotor a stator. Ich dostupnos? nez?vis? od paliva a v?konu.

Rotor je potrebn? na vytvorenie rovnak?ho elektromagnetick?ho po?a. Je zalo?en? na magnetoch, ktor? s? umiestnen? v rovnakej vzdialenosti od jadra.

Stator sa neh?be. To umo??uje rotoru pohybova? sa, zatia? ?o stator upravuje elektromagnetick? pole. Dosiahnut? v?aka oce?ov?m blokom v jeho ?trukt?re.

Asynchr?nne

Typy elektrick?ch gener?torov?ch zariaden? nekon?ia delen?m pod?a spotreby paliva. V z?vislosti od typu rot?cie rotora m??u by? gener?tory tie?:

• Synchr?nne - zlo?itej?ie v ich dizajne. Kol?sanie nap?tia vedie k poruch?m. To ovplyv?uje pr?cu a produktivitu.
• Asynchr?nne - s jednoduch?m princ?pom ?innosti a ?al??mi technick?mi vlastnos?ami.

Magnetick? cievky na rotore synchr?nneho gener?tora s?a?uj? pohyb rotora. Rotor v asynchr?nnom gener?tore je sk?r ako zotrva?n?k.

Dizajnov? prvky maj? ve?k? vplyv na efektivitu. Synchr?nne maj? stratu a? 11 %. Pri asynchr?nnych dosahuje strata maxim?lne 5 %. Tak?to ukazovatele robia asynchr?nne zariadenia ob??ben?mi nielen v ka?dodennom ?ivote, ale aj vo v?robe.

Asynchr?nne gener?tory maj? ?al?ie v?hody:

• ?ast? opravy nie s? potrebn?, preto?e jednoduch? puzdro spo?ahlivo chr?ni motor pred vyhoren?m palivom a nadmernou vlhkos?ou.
• V?stupn? usmer?ova? bude chr?ni? elektrick? spotrebi?e nap?jan? gener?torom.
• Odoln? vo?i nap??ov?m r?zom.
• V?etky diely v dizajne s? celkom spo?ahliv? a odoln?, tak?e prev?dzka bez opr?v m??e trva? viac ako 15 rokov.
• V?aka odolnosti vo?i prep?tiu a schopnosti nap?ja? zariadenia s ohmickou z??a?ou rastie po?et r?znych zariaden? na pripojenie – od po??ta?ov a? po zv?racie stroje a lampy.
• Vysok? ??innos?.

Ak? materi?ly s? potrebn?

Na zostavenie mal?ho asynchr?nneho gener?tora bud? u?ito?n? nasleduj?ce ?asti:

• Motor. Najjednoduch?ie je zobra? ho z pokazen?ch elektrospotrebi?ov, preto?e vyrobi? si ho svojpomocne je n?ro?n? a ?asovo n?ro?n?. Motory vyroben? z pr??ky.
• stator. Mus?te to vzia? hotov?, s nav?jan?m.
• Transform?tor alebo usmer?ova?. U?ito?n?, ak m? v?stupn? elektrina in? v?kon.
• Elektrick? dr?ty.
• Izola?n? p?ska.

Samozrejme, na v?robu vetern?ch a sol?rnych gener?torov vlastn?mi rukami budete potrebova? viac zlo?it? obvody a v???ie mno?stvo materi?lov, ale na ?elanie sa daj? n?js? oba aj n?vody k nim.

Venujte pozornos?!

Mont??

Proces mont??e m??e by? komplikovan? z r?znych d?vodov. Napr?klad neexistuje ?iadna ?pecifick? zru?nos? pre pr?cu. Neexistuj? ?iadne sk?senosti s vytv?ran?m tak?chto zariaden?. Nie potrebn? podrobnosti a n?hradn? diely. Ak je v?ak toto v?etko a ve?k? t??ba pr?tomn?, m??ete to sk?si?.

Pred za?at?m pr?ce v?ak mus?te splni? nieko?ko podmienok - z?ska? materi?ly a pokyny na v?robu elektrick?ho gener?tora. A pre??tajte si ich. A tie? sa postarajte o bezpe?nostn? opatrenia.

Pred za?at?m pr?ce m? zmysel postara? sa o mont??ne sch?my a v?kresy. To zna?ne u?ah?? a ur?chli proces.

Plynov? a benz?nov? elektrick? gener?tory sa naj?astej?ie montuj? ru?ne. Ale ako pri ich mont??i, tak aj pri mont??i in?ch, mus?te urobi? pr?pravy a nejak? v?po?ty. Napr?klad je d?le?it? pozna? v?kon po?adovan?ho gener?tora.

Na ur?enie r?chlosti ot??ania mus? by? motor pripojen? k sieti. Na ur?enie budete potrebova? tachometer. K hodnote z?skanej z meran? je potrebn? pripo??ta? kompenza?n? hodnotu 10 %. T?to hodnota pom?ha predch?dza? prehriatiu motora.

Venujte pozornos?!

Ber?c do ?vahy v?kon, mus?te vybra? kondenz?tory.

Je d?le?it? pam?ta? na uzemnenie, preto?e m?me ?o do ?inenia s elektrinou. A to nie je len ot?zka opotrebovania zariadenia, ale aj ot?zka bezpe?nosti.

Samotn? mont?? je jednoduch? - kondenz?tory sa prip?jaj? k motoru jeden po druhom pod?a sch?my (d? sa n?js? na internete). To je v?etko, ?o potrebujete na vytvorenie gener?tora s n?zkym v?konom.

T?to mo?nos? je najpohodlnej?ia a najjednoduch?ia. Je v?ak potrebn? venova? pozornos? nasleduj?cim bodom:

• Je potrebn? sledova? teplotu motora, aby sa neprehrieval.
• Niekedy bude potrebn? necha? gener?tor vychladn?? na 40 stup?ov.
• ??innos? sa m??e zn??i? v z?vislosti od prev?dzkov?ho ?asu. To je v poriadku.
• Pou??vate? bude musie? nez?visle monitorova? stav gener?tora a pripoji? k nemu meracie pr?stroje.

Po zlo?en? mechanickej ?asti by ste mali za?a? elektrick? strana. Mali by ste za?a? po in?tal?cii kladiek spojen?ch reme?om.

• Vinutia na elektromotore s? zapojen? pod?a hviezdicov?ho obvodu.
• Kondenz?tory pripojen? k vinutiu musia tvori? trojuholn?k.
• Nap?tie sa odstr?ni medzi koncom vinutia a stredom. Potom je v?sledkom pr?d s nap?t?m 220 voltov a medzi vinutiami - 380 voltov.

Venujte pozornos?!

Odborn?ci d?vaj? nieko?ko ?al??ch u?ito?n? tipy?o pom??e pri mont??i gener?tora:

• Elektromotor m??e by? ve?mi hor?ci. Aby sa to nestalo, mus?te vymeni? kondenz?tory za kondenz?tory s ni??ou kapacitou.
• Dom?ce elektrick? gener?tory zvy?ajne vy?aduj? kondenz?tory s nap?t?m 400 voltov alebo viac. Pre spr?vna prev?dzka Sta?? jeden.
• Sie? vy?aduje trojf?zov? transform?tor, ak s? na nap?janie domu potrebn? v?etky f?zy motora.

S najv???ou pravdepodobnos?ou dokonca vyroben? ako v kr?sne fotky, dom?ci elektrick? gener?tor, nebude m?c? konkurova? zak?pen?m modelom.

Ak ho v?ak vn?mate ako doplnkov?, z?lo?n? zdroj elektriny, tak je celkom mo?n? si ho vyrobi? a vyu?i?. Navy?e, ako ukazuje prax, vyrobi? gener?tor sami nie je tak? ?a?k?. Sta?? vynalo?i? ?silie a v?etko bude fungova?.

DIY fotografia elektrick?ch gener?torov

Energia elektrick?ho pr?du vstupuj?ca dovn?tra asynchr?nny motor, pri v?stupe z nej sa ?ahko premen? na energiu pohybu. Ale ?o ak je potrebn? reverzn? transform?cia? V tomto pr?pade si m??ete postavi? dom?ci gener?tor z asynchr?nneho motora. Fungova? bude len v inom re?ime: elektrina sa za?ne generova? vykon?van?m mechanickej pr?ce. Perfektn? rie?enie– premena na vetern? gener?tor – zdroj vo?nej energie.

Experiment?lne bolo dok?zan?, ?e magnetick? pole vznik? striedav?m elektrick?m po?om. Toto je z?kladom princ?pu ?innosti asynchr?nneho motora, ktor?ho kon?trukcia zah??a:

• Telo je to, ?o vid?me zvonku;
• Stator je stacion?rna ?as? elektromotora;
• Rotor je prvok, ktor? je poh??an?.

Pri statore hlavn?m prvkom– vinutie, na ktor? je priveden? striedav? nap?tie (princ?p ?innosti nie je na permanentn?ch magnetoch, ale na magnetickom poli, ktor? je po?koden? striedav?m elektrick?m). Rotor je valec so ?trbinami, v ktor?ch je umiestnen? vinutie. Ale pr?d, ktor? do nej vstupuje, m? opa?n? smer. V d?sledku toho sa vytv?raj? dve premenn? elektrick? polia. Ka?d? z nich vytvor? magnetick? pole, ktor? za?ne vz?jomne p?sobi?. Ale kon?trukcia statora je tak?, ?e sa nem??e pohybova?. Preto v?sledkom interakcie dvoch magnetick?ch pol? je rot?cia rotora.

Kon?trukcia a princ?p ?innosti elektrick?ho gener?tora

Experimenty tie? potvrdzuj?, ?e magnetick? pole vytv?ra striedav? elektrick? pole. Ni??ie je uveden? diagram, ktor? jasne ilustruje princ?p ?innosti gener?tora.

Ak je kovov? r?m umiestnen? a ot??an? v magnetickom poli, magnetick? tok, ktor? n?m prenik?, sa za?ne meni?. To povedie k vytvoreniu indukovan?ho pr?du vo vn?tri r?mu. Ak pripoj?te konce k s??asn?mu spotrebite?ovi, napr elektrick? lampa, potom m??ete pozorova? jeho ?iaru. To nazna?uje, ?e mechanick? energia vynalo?en? na ot??anie r?mu vo vn?tri magnetick? pole, premenil na elektrick? energiu, ktor? pomohla rozsvieti? lampu.

?truktur?lne sa elektrick? gener?tor sklad? z rovnak?ch ?ast? ako elektromotor: kryt, stator a rotor. Rozdiel je len v princ?pe fungovania. Rotor je poh??an? magnetick?m po?om vytvoren?m elektrick?m po?om vo vinut? statora. A objavuje sa elektrick? pr?d vo vinut? statora v d?sledku zmeny magnetick?ho toku, ktor? do neho prenik?, v d?sledku n?tenej rot?cie rotora.

Od elektromotora po elektrick? gener?tor

?udsk? ?ivot je dnes nemyslite?n? bez elektriny. V?ade sa preto stavaj? elektr?rne, ktor? premie?aj? energiu vody, vetra a at?mov? jadr? do elektrickej energie. Stal sa univerz?lnym, preto?e sa d? premeni? na energiu pohybu, tepla a svetla. To sa stalo d?vodom mas?vneho roz??renia elektromotorov. Elektrick? gener?tory s? menej ob??ben?, preto?e ?t?t dod?va elektrinu centr?lne. Ale aj tak sa ob?as stane, ?e nejde elektrina a nie je ju odkia? dosta?. V tomto pr?pade v?m pom??e gener?tor z asynchr?nneho motora.

U? sme povedali vy??ie, ?e elektrick? gener?tor a motor s? si kon?truk?ne podobn?. To vyvol?va ot?zku: je mo?n? vyu?i? tento z?zrak techniky ako zdroj mechanickej aj elektrickej energie? Ukazuje sa, ?e je to mo?n?. A my v?m povieme, ako previes? motor na zdroj pr?du vlastn?mi rukami.

V?znam prepracovania

Ak potrebujete elektrick? gener?tor, pre?o ho vyr?ba? z motora, ak si m??ete k?pi? nov? zariadenie? Kvalitn? elektrick? vybavenie v?ak nie je lacn?m pote?en?m. A ak m?te motor, ktor? sa moment?lne nepou??va, pre?o ho nevyu?i?? S jednoduch?mi manipul?ciami a s minim?lnymi n?kladmi z?skate vynikaj?ci zdroj pr?du, ktor? dok??e nap?ja? zariadenia s akt?vnym za?a?en?m. Patria sem po??ta?ov?, elektronick? a r?diov? zariadenia, oby?ajn? lampy, ohrieva?e a zv?racie meni?e.

?spora v?ak nie je jedinou v?hodou. V?hody gener?tora elektrick?ho pr?du vyroben?ho z asynchr?nneho elektromotora:

• Kon?trukcia je jednoduch?ia ako u synchr?nneho anal?gu;
• Maxim?lna ochrana vn?torn?ch ?ast? pred vlhkos?ou a prachom;
• Vysok? odolnos? proti pre?a?eniu a skratu;
• Takmer ?pln? absencia neline?rnych skreslen?;
• Faktor v?le (hodnota vyjadruj?ca nerovnomern? ot??anie rotora) nie viac ako 2 %;
• Vinutia s? po?as prev?dzky statick?, tak?e sa dlho neopotreb?vaj?, ??m sa zvy?uje ich ?ivotnos?;
• Vyroben? elektrina m? okam?ite nap?tie 220V alebo 380V, pod?a toho, ktor? motor sa rozhodnete prerobi?: jednof?zov? alebo trojf?zov?. To znamen?, ?e s??asn? spotrebi?e m??u by? pripojen? priamo ku gener?toru bez meni?ov.

Aj ke? elektrick? gener?tor nem??e plne uspokoji? va?e potreby, mo?no ho pou?i? v spojen? s centralizovan? nap?janie. V tomto pr?pade op?? hovor?me o ?spore: budete musie? zaplati? menej. Pr?nos bude vyjadren? ako rozdiel z?skan? odpo??tan?m vyrobenej elektriny od mno?stva spotrebovanej elektriny.

?o je potrebn? na prestavbu?

Ak chcete vyrobi? gener?tor z asynchr?nneho motora vlastn?mi rukami, mus?te najprv pochopi?, ?o br?ni premene elektrickej energie z mechanickej energie. Pripome?me, ?e na vytvorenie induk?n?ho pr?du je potrebn? pr?tomnos? magnetick?ho po?a, ktor? sa men? s ?asom. Ke? zariadenie pracuje v re?ime motora, vytv?ra sa v statore aj rotore v d?sledku nap?jania zo siete. Ak prepnete zariadenie do re?imu gener?tora, uk??e sa, ?e neexistuje ?iadne magnetick? pole. odkia? poch?dza?

Ke? zariadenie pracuje v re?ime motora, rotor si zachov?va zvy?kov? magnetiz?ciu. Pr?ve t?to sila sp?sobuje indukovan? pr?d v statore v d?sledku n?tenej rot?cie. A aby sa magnetick? pole udr?alo, bude potrebn? nain?talova? kondenz?tory, ktor? pren??aj? kapacitn? pr?d. Je to on, kto udr?? magnetiz?ciu v d?sledku samobudenia.

Vyrie?ili sme ot?zku, odkia? poch?dza p?vodn? magnetick? pole. Ako v?ak uvies? rotor do pohybu? Samozrejme, ak to rozto??te vlastn?mi rukami, m??ete nap?ja? mal? ?iarovku. Ale v?sledok v?s pravdepodobne neuspokoj?. Ide?lnym rie?en?m je premeni? motor na vetern? gener?tor alebo vetern? mlyn.

Toto je n?zov zariadenia, ktor? premie?a kinetick? energiu vetra na mechanick? a potom na elektrick?. Vetern? gener?tory s? vybaven? lopatkami, ktor? sa pohybuj?, ke? sa stretn? s vetrom. M??u sa ot??a? vo vertik?lnej aj horizont?lnej rovine.

Od te?rie k praxi

Postavme si vetern? gener?tor z motora vlastn?mi rukami. Pre ?ahk? pochopenie s? k pokynom prilo?en? sch?my a vide?. Budete potrebova?:

• Zariadenie na prenos veternej energie do rotora;
• Kondenz?tory pre ka?d? vinutie statora.

Je ?a?k? sformulova? pravidlo, pod?a ktor?ho by ste si mohli vybra? zariadenie na zachyt?vanie vetra na prv?kr?t. Tu sa mus?te riadi? skuto?nos?ou, ?e ke? zariadenie pracuje v re?ime gener?tora, r?chlos? rotora by mala by? o 10% vy??ia ako pri prev?dzke ako motor. Mus?te bra? do ?vahy nie nomin?lnu frekvenciu, ale vo?nobe?n? ot??ky. Pr?klad: menovit? frekvencia je 1000 ot./min. av re?ime ne?innosti je 1400. Potom na generovanie pr?du budete potrebova? frekvenciu pribli?ne 1540 ot./min.

V?ber kondenz?torov pod?a kapacity sa vykon?va pod?a vzorca:

C je po?adovan? kapacita. Q – r?chlos? ot??ania rotora v ot??kach za min?tu. P je ??slo „pi“ rovn? 3,14. f – f?zov? frekvencia (kon?tantn? hodnota pre Rusko, rovn? 50 Hertzom). U – sie?ov? nap?tie (220 ak je jedna f?za a 380 ak je trojf?zov?).

Pr?klad v?po?tu : Trojf?zov? rotor sa ot??a r?chlos?ou 2500 ot./min. PotomC = 2500/(2 x 3,14 x 50 x 380 x 380) = 56 uF.

Pozor! Nevyberajte n?dobu v???iu, ako je vypo??tan? hodnota. V opa?nom pr?pade bude akt?vny odpor vysok?, ?o povedie k prehriatiu gener?tora. To sa m??e sta? aj pri spusten? zariadenia bez z??a?e. V tomto pr?pade bude u?ito?n? zn??i? kapacitu kondenz?tora. Aby ste to ?ahko urobili sami, umiestnite n?dobu nie ako celok, ale ako prefabrikovan?. Napr?klad 60 mF m??e by? zlo?en?ch zo 6 kusov 10 mF zapojen?ch paralelne k sebe.

Ako sa pripoji??

Pozrime sa, ako vyrobi? gener?tor z asynchr?nneho motora na pr?klade trojf?zov?ho motora:

1. Pripojte hriade? k zariadeniu, ktor? ot??a rotor pomocou veternej energie;
2. Kondenz?tory pripojte do trojuholn?kov?ho vzoru, ktor?ho vrcholy s? spojen? s koncami hviezdy alebo vrcholmi statorov?ho trojuholn?ka (v z?vislosti od typu pripojenia vinut?);
3. Ak je na v?stupe potrebn? nap?tie 220 voltov, spojte statorov? vinutia do trojuholn?ka (koniec prv?ho vinutia so za?iatkom druh?ho, koniec druh?ho so za?iatkom tretieho, koniec tretieho so za?iatkom prv?ho);
4. Ak potrebujete nap?ja? zariadenia od 380 voltov, potom je na pripojenie vinutia statora vhodn? hviezdicov? obvod. Za t?mto ??elom spojte za?iatok v?etk?ch vinut? dohromady a konce pripojte k pr?slu?n?m n?dob?m.

Pokyny krok za krokom, ako vyrobi? n?zkoenergetick? jednof?zov? vetern? gener?tor vlastn?mi rukami:

1. Odstr??te elektrick? motor zo starej pr??ky;
2. Ur?ite pracovn? vinutie a paralelne s n?m pripojte kondenz?tor;
3. Zabezpe?te, aby sa rotor ot??al pomocou veternej energie.

Z?skate vetern? mlyn, ako vo videu, a bude produkova? 220 voltov.

Pre elektrick? spotrebi?e nap?jan? jednosmern?m pr?dom bude potrebn? ?al?? usmer?ova?. A ak m?te z?ujem sledova? parametre zdroja energie, na v?stupe nain?talujte amp?rmeter a voltmeter.

Poradte! Kv?li nedostatku kon?tantn?ho vetra m??u vetern? gener?tory niekedy presta? pracova? alebo nefunguj? na pln? v?kon. Preto je vhodn? zorganizova? si vlastn? elektr?re?. Na tento ??el je vetern? mlyn pripojen? k bat?rii po?as vetern?ho po?asia. Akumulovan? elektrina sa d? vyu?i? v pokojn?ch obdobiach.

Nepreru?ovan? dod?vka elektriny je k???om k pohodln?mu ?ivotu v ka?dom ro?nom obdob?.

Na organiz?ciu auton?mneho nap?jania domu sa ?asto pou??va asynchr?nny gener?tor, ktor? si m??ete vyrobi? aj sami.

?o to je

Asynchr?nny gener?tor je zariadenie na striedav? pr?d, ktor? na princ?pe ?innosti asynchr?nneho motora m??e produkova? elektrick? energiu. Naz?va sa aj indukcia. Asynchr?nny elektrick? gener?tor zais?uje r?chle ot??anie rotora, pri?om r?chlos? ot??ania je ove?a vy??ia, ako keby ich ot??al synchr?nny anal?g zariadenia. Oby?ajn? asynchr?nny elektromotor AC mo?no pou?i? ako gener?tor bez ak?chko?vek ?al??ch nastaven? alebo konverzi? obvodov.

Oblas? pou?itia asynchr?nny gener?tor je pomerne ?irok?:

1. Pou??vaj? sa ako motory pre vetern? elektr?rne;
2. S cie?om poskytn?? auton?mnu energiu domu alebo bytu alebo ako miniat?rne vodn? elektr?rne;
3. Ako invertorov? (zv?rac?) gener?tor;
4. Organizova? nepreru?ite?n? nap?janie zo striedav?ho pr?du.

V tomto pr?pade mus? by? jednof?zov? asynchr?nny gener?tor zapnut? pomocou prich?dzaj?ceho nap?tia. Zvy?ajne sa to rob? pripojen?m zariadenia k nap?janiu. Niektor? modely v?ak m??u pracova? nez?visle, samobuden?, zapojen?m kondenz?torov do s?rie.
Video: zariadenie s asynchr?nnym motorom

Princ?p fungovania

Asynchr?nne elektrick? gener?tor produkuje elektrick? energiu, ke? je r?chlos? rotora vy??ia ako synchr?nna. Pre najbe?nej?? gener?tor je toto ??slo do 1800 ot./min, zatia? ?o synchr?nne ot??kov? charakteristiky s? pribli?ne 1500 ot./min.

Princ?p ?innosti asynchr?nneho gener?tora je zalo?en? na premene mechanickej energie na pr?dov? energiu, t.j. elektrick?. Aby sa rotor za?al to?i? a produkova? pr?d, je potrebn? pomerne siln? kr?tiaci moment. Ide?lny je pod?a elektrik?rov takzvan? „ve?n? vo?nobeh“, pri ktorom sa po?as celej prev?dzky asynchr?nneho gener?tora udr?iava rovnak? r?chlos? ot??ania.

Ako to urobi? sami

N?kup asynchr?nneho gener?tora je drah? pote?enie, najm? preto, ?e si ho m??ete vyrobi? sami. Princ?p ?innosti je jednoduch?, hlavnou vecou je poskytn?? si potrebn? n?stroje.

1. Pod?a princ?pu ?innosti zariadenia mus?te nakonfigurova? gener?tor tak, aby jeho r?chlos? ot??ania bola vy??ia ako r?chlos? motora. Za t?mto ??elom pripojte elektrick? motor k sieti a spustite ho. Na v?po?et ot??ok motora je potrebn? pou?i? tachogener?tor alebo tachometer;
2. K v?slednej hodnote je potrebn? pripo??ta? 10 %. Povedzme, ?e ?pecifik?cie motora s? 1200 ot./min., ?o znamen?, ?e gener?tor by mal ma? 1320 ot./min. (1200 * 0,1 % = 120, 120 + 1200 = 1320 ot./min.);
3. ?alej premena asynchr?nneho motora na gener?tor zah??a v?ber po?adovanej kapacity pre pou?it? kondenz?tory (ka?d? kondenz?tor medzi f?zami je podobn? predch?dzaj?cemu);
4. Uistite sa, ?e n?doba nie je pr?li? ve?k?, inak sa asynchr?nny gener?tor zahreje;
5. Vyberte kondenz?tory potrebn? na zabezpe?enie ur?itej r?chlosti ot??ania, ktorej v?po?et bol vykonan? vy??ie. Ich in?tal?cia si vy?aduje osobitn? starostlivos?, je ve?mi d?le?it?, aby boli izolovan? ?peci?lnymi n?termi.

T?m sa dokon?? usporiadanie gener?tora na b?ze motora. Teraz m??e by? in?talovan? ako zdroj energie. Je d?le?it? ma? na pam?ti, ?e zariadenie v klietke vo veveri?ke produkuje pomerne vysok? nap?tie, tak?e ak potrebujete 220 V, existuje d?vod na in?tal?ciu zni?ovacieho transform?tora.

Takto vyzer? sch?ma, ako vyrobi? vetern? gener?tor z asynchr?nneho motora, tu s? hlavn? rozdiely r?chlos? ot??ania a princ?p zapnutia. Ako pr?klad v?m uv?dzame sch?mu veternej vodnej elektr?rne, ktorej s??as?ou je asynchr?nny benz?nov? gener?tor.

Treba poznamena?, ?e vo v???ine pr?padov nefunguje s vlastn?m nap?jan?m, na zapnutie tak?hoto gener?tora sa pou??va ?peci?lny pojazdn? traktor alebo riadiaca jednotka podobn? sp?na?u zapa?ovania.

Video: v?roba asynchr?nneho gener?tora z jednof?zov?ho motora - 1. ?as?

?as? 2

?as? 3

4. ?as?

5. ?as?

?as? 6

Ako gener?tor s n?zkym v?konom m??ete dokonca pou?i? jednof?zov? asynchr?nne motory z dom?cich elektrick?ch spotrebi?ov - pr??ky Geko, dren??ne ?erpadl? Rovnako ako motor s dvoma podperami, motor z tak?chto zariaden? mus? by? pripojen? paralelne k ich vinutiu. ?al??m sp?sobom je pou?itie kondenz?torov s f?zov?m posunom. Nie v?dy maj? potrebn? v?kon, tak?e ho budete musie? zv??i? na po?adovan? ?rove?. Tak?to jednoduch? gener?tor by sa dal pou?i? na nap?janie ?iaroviek alebo modemov. Ak mierne pozmen?te obvod, budete m?c? toto auton?mne zariadenie pripoji? aj k ohrieva?u alebo elektrick?mu spor?ku. Podobn? gener?tor si m??ete vyrobi? aj pomocou permanentn?ch magnetov.

1. Ak?ko?vek asynchr?nny gener?tor (benz?nov? gener?tor, elektrick?, bezkomut?torov?) sa pova?uje za zariadenie s zv??en? hladina nebezpe?enstvo, tak sa ho sna?te izolova?;
2. Ka?d? auton?mny gener?tor mus? by? vybaven? pr?davn?mi meracie zariadenia zaznamen?va? ?daje o svojej pr?ci. Mal by to by? mera? frekvencie alebo tachometer, ako aj voltmeter;
3. Je vhodn? vybavi? gener?tor tla?idlami zapnutia a vypnutia;
4. Tento typ elektrick?ho gener?tora, v povinn?, uzemnen?;
5. Bu?te pripraven? na skuto?nos?, ?e ??innos? asynchr?nneho gener?tora klesne o 30 a niekedy o 50% - tento jav je nevyhnutn? pri premene mechanickej energie na elektrick? energiu;
6. V pr?pade potreby je mo?n? zariadenie nahradi? synchr?nnymi bezkomut?torov?mi gener?tormi, ako s? GS-200 alebo GS-250, asynchr?nne AIR 63, ESS 5-93-4у2 (75 kW) a in?, ktor?ch cena je od 30 000 rub?ov v Krasnojarsku. a od 35 000 v Moskve;
7. Tepeln? re?im asynchr?nneho gener?tora je ve?mi d?le?it?. Rovnako ako spa?ovac? motor sa m??e zahrieva? pri vo?nobehu, sledova? teplotu zariadenia.

Mnoho nov?ch elektrik?rov sa zauj?ma o jednu ve?mi popul?rnu ot?zku - ako urobi? elektrinu bezplatnou a z?rove? auton?mnou. Ve?mi ?asto napr?klad pri v?jazde do pr?rody katastrof?lne ch?ba z?suvka na dobitie telef?nu alebo zapnutie lampy. V tomto pr?pade v?m pom??e dom?ci termoelektrick? modul zostaven? na z?klade Peltierovho prvku. Pomocou tak?hoto zariadenia m??ete generova? pr?d s nap?t?m a? 5 voltov, ?o je dos? na nab?janie zariadenia a pripojenie lampy. ?alej v?m povieme, ako vyrobi? termoelektrick? gener?tor vlastn?mi rukami, poskytuj?c jednoduch? majstrovsk? triedu na obr?zkoch a s pr?kladom videa!

Stru?ne o princ?pe fungovania

Aby ste v bud?cnosti pochopili, pre?o s? pri mont??i dom?ceho termoelektrick?ho gener?tora potrebn? ur?it? n?hradn? diely, po?me sa najprv rozpr?va? o ?trukt?re Peltierovho prvku a o tom, ako funguje. Tento modul pozost?va zo s?riovo zapojen?ch termo?l?nkov umiestnen?ch medzi keramick?mi plat?ami, ako je zn?zornen? na obr?zku ni??ie.

Ke? elektrick? pr?d prech?dza tak?mto obvodom, doch?dza k takzvan?mu Peltierovmu javu - jedna strana modulu sa zahrieva a druh? ochladzuje. Pre?o to potrebujeme? V?etko je ve?mi jednoduch?, ak budete kona? opa?n? poradie: ohrievajte jednu stranu platne a ochla?te druh?, pod?a toho m??ete vyr?ba? elektrinu n?zkeho nap?tia a pr?du. D?fame, ?e v tejto f?ze je v?etko jasn?, tak?e prejdeme na majstrovsk? kurzy, ktor? jasne uk??u, ?o a ako vyrobi? termoelektrick? gener?tor vlastn?mi rukami.

Hlavn? trieda mont??e

Na internete sme teda na?li ve?mi podrobn? a z?rove? jednoduch? n?vod na zostavenie dom?ceho gener?tora elektriny na b?ze pece a Peltierovho prvku. Ak chcete za?a?, mus?te pripravi? nasleduj?ce materi?ly:

• Samotn? Peltierov prvok s parametrami: maxim?lny pr?d 10 A, nap?tie 15 Voltov, rozmery 40 * 40 * 3,4 mm. Ozna?enie – TEC 1-12710.
• Star? nap?jac? zdroj z po??ta?a (treba z neho iba puzdro).
• Stabiliz?tor nap?tia s nasleduj?cimi technick?mi charakteristikami: vstupn? nap?tie 1-5 voltov, v?stupn? nap?tie – 5 voltov. Tento n?vod na zostavenie termoelektrick?ho gener?tora vyu??va modul s USB v?stupom, ktor? zjednodu?? proces nab?jania modern?ho telef?nu alebo tabletu.
• Radi?tor. M??ete si ho okam?ite vzia? z procesora s chladi?om, ako je zn?zornen? na fotografii.
• Term?lna pasta.

Po pr?prave v?etk?ch materi?lov m??ete prist?pi? k v?robe zariadenia sami. Aby sme v?m objasnili, ako si vyrobi? gener?tor sami, poskytujeme majstrovsk? trieda krok za krokom s obr?zkami a podrobn?m vysvetlen?m:

Termoelektrick? gener?tor funguje nasledovne: do pece vlo??te drevo, zap?lite ho a po?k?te nieko?ko min?t, k?m sa zohreje jedna strana platne. Na dobitie telef?nu mus? by? rozdiel tepl?t na r?znych stran?ch cca 100 o C. Ak sa chladiaca ?as? (radi?tor) zahreje, treba ho ochladi? v?etk?mi mo?n?mi sp?sobmi - jemne na? nalejte vodu, polo?te hrn?ek ?ad na ?om at?.

A tu je video, ktor? jasne ukazuje, ako funguje dom?ci elektrick? gener?tor na spa?ovanie dreva:

V?roba elektriny z oh?a

Mo?no nain?talova? aj na studen? strana ventil?tor z po??ta?a, ako je zn?zornen? v druhej verzii dom?ceho termoelektrick?ho gener?tora s Peltierov?m prvkom:

V tomto pr?pade bude chladi? vyu??va? mal? zlomok v?konu gener?tora, ale v?sledn? syst?m bude efekt?vnej??. Okrem nab?jania telef?nu mo?no Peltierov modul pou?i? ako zdroj elektriny pre LED di?dy, ?o nie je o ni? menej u?ito?n? mo?nos? aplik?cie gener?torov. Mimochodom, druh? verzia dom?ceho termoelektrick?ho gener?tora je trochu podobn? vzh?adu a dizajnu. Jedin?m vylep?en?m, okrem chladiaceho syst?mu, je mo?nos? nastavenia v??ky hor?ka tzv. Na to autor prvku pou??va „telo“ CD-ROM (jedna z fotografi? jasne ukazuje, ako si m??ete vytvori? dizajn sami).

Ak si pomocou tejto met?dy vyrob?te termoelektrick? gener?tor vlastn?mi rukami, m??ete ma? na v?stupe nap?tie a? 8 voltov, tak?e na nab?janie telef?nu nezabudnite pripoji? konvertor, ktor? na v?stupe ponech? iba 5 V.

Posledn? verzia dom?ceho zdroja energie pre dom?cnos? m??e by? zn?zornen? nasleduj?cim diagramom: prvkom s? dve hlin?kov? „tehly“, meden? potrubie(chladenie vodou) a varn? doska. V?sledkom je efekt?vny gener?tor, ktor? v?m umo?n? vytvori? si doma elektrinu zadarmo!

Rusko zauj?ma dvojak? poz?ciu, pokia? ide o zdroje veternej energie. Na jednej strane v?aka obrovsk?mu celkov? plocha a kv?li mno?stvu rovinat?ch oblast? je vo v?eobecnosti ve?a vetra a je v???inou rovnomern?. Na druhej strane, na?e vetry s? preva?ne n?zkopotenci?lne a pomal?, pozri obr. Po tretie, v riedko os?dlen?ch oblastiach s? siln? vetry. Na z?klade toho je ?loha in?tal?cie vetern?ho gener?tora na farme celkom relevantn?. Aby ste sa ale rozhodli, ?i si k?pite poriadne drah? zariadenie alebo si ho vyrob?te sami, mus?te si dobre premyslie?, ak? typ (a nie je ich m?lo) na ak? ??el zvol?te.

Z?kladn? pojmy

1. KYJEV – koeficient vyu?itia veternej energie. Ke? sa pou?ije na v?po?et mechanick?ho modelu ploch?ho vetra (pozri ni??ie), rovn? sa ??innosti rotora veternej elektr?rne (WPU).
2. Efficiency – end-to-end ??innos? APU, od prich?dzaj?ceho vetra a? po svorky elektrick?ho gener?tora, alebo po mno?stvo vody na?erpanej do n?dr?e.
3. Minim?lna prev?dzkov? r?chlos? vetra (MRS) je r?chlos?, pri ktorej za?ne vetern? mlyn dod?va? pr?d do z??a?e.
4. Maxim?lna povolen? r?chlos? vetra (MAS) je r?chlos?, pri ktorej sa zastav? produkcia energie: automatiz?cia bu? vypne gener?tor, alebo vlo?? rotor do korouhvi?ky, alebo ho zlo?? a skryje, alebo sa zastav? samotn? rotor alebo APU. je jednoducho zni?en?.
5. ?tartovacia r?chlos? vetra (SW) - pri tejto r?chlosti je rotor schopn? ot??a? sa bez za?a?enia, rozto?i? sa a vst?pi? do prev?dzkov?ho re?imu, po ktorom je mo?n? zapn?? gener?tor.
6. Z?porn? ?tartovacia r?chlos? (OSS) - to znamen?, ?e APU (alebo vetern? turb?na - vetern? elektr?re?, alebo WEA, vetern? elektr?re?) na ?tart pri akejko?vek r?chlosti vetra vy?aduje povinn? rozto?enie z extern?ho zdroja energie.
7. ?tartovac? (po?iato?n?) kr?tiaci moment je schopnos? rotora, n?silne brzden?ho v pr?de vzduchu, vytv?ra? kr?tiaci moment na hriadeli.
8. Vetern? turb?na (WM) je s??as?ou APU od rotora a? po hriade? gener?tora alebo ?erpadla, pr?padne in?ho spotrebi?a energie.
9. Rota?n? vetern? gener?tor - APU, v ktorom sa energia vetra premie?a na kr?tiaci moment na v?vodovom hriadeli ot??an?m rotora v pr?de vzduchu.
10. Rozsah prev?dzkov?ch r?chlost? rotora je rozdiel medzi MMF a MRS pri prev?dzke pri menovitom za?a?en?.
11. N?zkor?chlostn? vetern? mlyn - v ?om line?rna r?chlos??asti rotora v pr?den? v?razne neprekra?uje r?chlos? vetra alebo je ni??ia ako ona. Dynamick? tlak pr?du sa priamo premie?a na ?ah lopatky.
12. Vysokor?chlostn? vetern? mlyn - line?rna r?chlos? lopatiek je v?razne (a? 20 a viackr?t) vy??ia ako r?chlos? vetra a rotor si vytv?ra vlastn? cirkul?ciu vzduchu. Cyklus premeny energie pr?denia na ?ah je zlo?it?.

Pozn?mky:

1. N?zkor?chlostn? APU maj? spravidla KIEV ni??ie ako vysokor?chlostn?, ale maj? po?iato?n? moment, dostato?n? na rozto?enie gener?tora bez odpojenia z??a?e a nulov? TCO, t.j. Absol?tne samo?tartovacie a pou?ite?n? v najslab?om vetre.
2. Pomalos? a r?chlos? s? relat?vne pojmy. Dom?ce vetern? mlyny s 300 ot??kami za min?tu m??u by? n?zkor?chlostn?, ale v?konn? APU typu EuroWind, z ktor?ch s? zostaven? polia vetern?ch elektr?rn? a vetern?ch fariem (pozri obr?zok) a ktor?ch rotory robia okolo 10 ot??ok za min?tu, s? vysokor?chlostn?, preto?e s tak?mto priemerom s? line?rne r?chlosti lopatiek a ich aerodynamika na v???ine rozp?tia dos? „lietadlov?“, pozri ni??ie.

Ak? typ gener?tora potrebujete?

Elektrick? gener?tor pre dom?ci vetern? mlyn mus? vyr?ba? elektrick? energiu v ?irokom rozsahu ot??ok a mus? by? schopn? samo?inn?ho spustenia bez automatiz?cie a extern?ch zdrojov v??ivy. V pr?pade pou?itia APU s OSS (spin-up wind turbines), ktor? maj? spravidla vysok? KIEV a ??innos?, mus? by? aj reverzibiln?, t.j. by? schopn? pracova? ako motor. Pri v?konoch do 5 kW t?to podmienku sp??aj? elektrick? stroje s permanentn? magnety na b?ze ni?bu (supermagnety); na oce?ov?ch alebo feritov?ch magnetoch m??ete po??ta? s nie viac ako 0,5-0,7 kW.

Pozn?mka: ?plne nevhodn? s? asynchr?nne gener?tory striedav?ho pr?du alebo kolektory s nezmagnetizovan?m statorom. Ke? sa sila vetra zn??i, „zhasn?“ dlho predt?m, ako jeho r?chlos? klesne na MPC, a potom samy nena?tartuj?.

Vynikaj?ce „srdce“ APU s v?konom od 0,3 do 1-2 kW sa z?skava zo samogener?tora striedav?ho pr?du so zabudovan?m usmer?ova?om; tak?ch je teraz v???ina. Po prv?, udr?uj? v?stupn? nap?tie 11,6-14,7 V v pomerne ?irokom rozsahu ot??ok bez extern?ch elektronick?ch stabiliz?torov. Po druh?, krem?kov? ventily sa otv?raj?, ke? nap?tie na vinut? dosiahne pribli?ne 1,4 V a predt?m gener?tor „nevid?“ z??a?. K tomu treba gener?tor celkom slu?ne rozto?i?.

Vo v???ine pr?padov m??e by? autogener?tor priamo pripojen?, bez ozuben?ho alebo reme?ov?ho pohonu, na hriade? vysokoot??kov?ho vysokotlakov?ho motora, v?berom ot??ok v?berom po?tu lopatiek, pozri ni??ie. „Vysokor?chlostn? vlaky“ maj? n?zky alebo nulov? rozbehov? kr?tiaci moment, ale rotor sa aj bez odpojenia z??a?e stihne dostato?ne rozto?i?, k?m sa ventily otvoria a gener?tor za?ne vyr?ba? pr?d.

V?ber pod?a vetra

Ne? sa rozhodneme, ak? typ vetern?ho gener?tora vyrobi?, rozhodnime sa o miestnej aerol?gii. V ?edo-zelenkavej farbe(bezvetern?) oblasti veternej mapy, bude u?ito?n? iba plachtov? vetern? motor(Povieme si o nich nesk?r). Ak potrebujete st?le nap?janie, budete musie? prida? booster (usmer?ova? so stabiliz?torom nap?tia), nab?ja?ku, v?konn? bat?riu, meni? 12/24/36/48 V DC na 220/380 V 50 Hz AC. Tak?to zariadenie nebude st?? menej ako 20 000 dol?rov a je nepravdepodobn?, ?e bude mo?n? odstr?ni? dlhodob? v?kon viac ako 3-4 kW. Vo v?eobecnosti plat?, ?e s neochvejnou t??bou po alternat?vnej energii je lep?ie h?ada? in? zdroj.

Na ?ltozelen?ch miestach s n?zkym vetrom, ak potrebujete elektrinu do 2-3 kW, m??ete sami pou?i? n?zkor?chlostn? vertik?lny vetern? gener?tor. Vyvinut?ch je nespo?etne ve?a a existuj? n?vrhy, ktor? s? z h?adiska Kyjeva a ??innosti takmer tak? dobr? ako priemyselne vyr?ban? „?epele“.

Ak m?te v pl?ne k?pi? si domov vetern? turb?nu, potom je lep?ie zamera? sa na vetern? turb?nu s rotorom plachty. Existuje ve?a kontroverzi? a teoreticky e?te nie je v?etko jasn?, ale funguj?. V Ruskej feder?cii sa „plachetnice“ vyr?baj? v Taganrogu s v?konom 1-100 kW.

V ?erven?ch, vetern?ch oblastiach z?vis? v?ber od po?adovan?ho v?konu. V rozsahu 0,5-1,5 kW s? dom?ce „vertik?ly“ opodstatnen?; 1,5-5 kW – zak?pen? „plachetnice“. "Vertik?lne" sa d? tie? k?pi?, ale bude to st?? viac ako APU horizont?lna sch?ma. A nakoniec, ak potrebujete vetern? turb?nu s v?konom 5 kW alebo viac, mus?te si vybra? medzi horizont?lnymi zak?pen?mi „lopatkami“ alebo „plachetnicami“.

Pozn?mka: Mnoho v?robcov, najm? druh? ?rove?, pon?ka s?pravy dielov, z ktor?ch si m??ete sami zostavi? vetern? gener?tor s v?konom a? 10 kW. Tak?to s?prava bude st?? o 20-50% menej ako hotov? s?prava s in?tal?ciou. Pred n?kupom si v?ak mus?te d?kladne pre?tudova? aerol?giu zam???an?ho miesta in?tal?cie a potom vybra? pod?a ?pecifik?ci? vhodn? typ a modelova?.

O bezpe?nosti

?asti veternej turb?ny na dom?ce pou?itie v prev?dzke m??u ma? line?rnu r?chlos? presahuj?cu 120 a dokonca 150 m/s a kus ak?hoko?vek tvrd? materi?l s hmotnos?ou 20 g, letia r?chlos?ou 100 m/s, pri „?spe?nom“ z?sahu zdrav?ho ?loveka priamo zabije. Oce?ov? alebo tvrd? plastov? plech s hr?bkou 2 mm, ktor? sa pohybuje r?chlos?ou 20 m/s, ho rozre?e na polovicu.

Navy?e v???ina vetern?ch turb?n s v?konom nad 100 W je dos? hlu?n?. Mnoh? generuj? kol?sanie tlaku vzduchu ultran?zkych (menej ako 16 Hz) frekvenci? – infrazvuky. Infrazvuky s? nepo?ute?n?, ale s? zdraviu ?kodliv? a cestuj? ve?mi ?aleko.

Pozn?mka: Koncom 80. rokov do?lo v Spojen?ch ?t?toch k ?kand?lu - v tom ?ase musela by? zatvoren? najv???ia vetern? elektr?re? v krajine. Indi?ni z rezerv?cie 200 km od po?a jej veternej farmy na s?de dok?zali, ?e ich zdravotn? poruchy, ktor? sa po uveden? veternej farmy do prev?dzky prudko zv??ili, sp?sobili jej infrazvuky.

Z vy??ie uveden?ch d?vodov je povolen? in?tal?cia APU vo vzdialenosti najmenej 5 ich v??ok od najbli???ch obytn?ch budov. Vo dvoroch s?kromn?ch dom?cnost? je mo?n? in?talova? priemyselne vyr?ban? vetern? mlyny, ktor? s? patri?ne certifikovan?. In?talova? APU na strechy je vo v?eobecnosti nemo?n? - pri ich prev?dzke, aj n?zkoenergetick?ch, vznikaj? striedav? mechanick? za?a?enia, ktor? m??u sp?sobi? rezonanciu stavebnej kon?trukcie a jej de?trukciu.

Pozn?mka: Za v??ku APU sa pova?uje najvy??? bod zameten?ho disku (pre lopatkov? rotory) alebo geometrick? obrazec (pre vertik?lne APU s rotorom na hriadeli). Ak sto?iar APU alebo os rotora vy?nievaj? e?te vy??ie, v??ka sa vypo??ta pod?a ich vrcholu - vrcholu.

Vietor, aerodynamika, KYJEV

Podom?cky vyroben? vetern? gener?tor sa riadi rovnak?mi pr?rodn?mi z?konmi ako tov?rensk?, vypo??tan? na po??ta?i. A dom?ci robotn?k mus? ve?mi dobre rozumie? z?kladom svojej pr?ce – naj?astej?ie nem? k dispoz?cii drah?, ?pi?kov? materi?ly a technologick? vybavenie. Aerodynamika APU je tak? ?a?k?...

Vietor a KYJEV

Na v?po?et s?riov?ch tov?rensk?ch APU sa pou??va tzv. ploch? mechanick? model vetra. Je zalo?en? na nasleduj?cich predpokladoch:

• R?chlos? a smer vetra s? kon?tantn? v r?mci ??inn?ho povrchu rotora.
• Vzduch je spojit? m?dium.
• ??inn? plocha rotora sa rovn? zametanej ploche.
• Energia pr?du vzduchu je ?isto kinetick?.

Za tak?chto podmienok sa maxim?lna energia na jednotku objemu vzduchu vypo??ta pomocou ?kolsk?ho vzorca, pri?om sa predpoklad?, ?e hustota vzduchu za norm?lnych podmienok je 1,29 kg*kubick?. m pri r?chlosti vetra 10 m/s unesie jedna kocka vzduchu 65 J a z jedn?ho ?tvorca ??innej plochy rotora mo?no pri 100% ??innosti cel?ho APU odobra? 650 W. Toto je ve?mi zjednodu?en? pr?stup – ka?d? vie, ?e vietor nie je nikdy dokonale rovnomern?. Toto sa v?ak mus? urobi?, aby sa zabezpe?ila opakovate?nos? produktov – ?o je v technol?gii be?n? vec.

Ploch? model netreba ignorova?, d?va jasn? minimum dostupnej veternej energie. Vzduch je v?ak po prv? stla?ite?n? a po druh? ve?mi tekut? (dynamick? viskozita je iba 17,2 mPa * s). To znamen?, ?e pr?denie m??e pr?di? okolo zametenej oblasti, ??m sa zni?uje efekt?vna plocha a KIEV, ?o je naj?astej?ie pozorovan?. Ale v z?sade je mo?n? aj opa?n? situ?cia: vietor pr?di smerom k rotoru a efekt?vna plocha povrchu bude potom v???ia ako zmietnut? a KIEV bude v???ia ako 1 vo?i nej pre ploch? vietor.

Uve?me dva pr?klady. Prv? je rekrea?n? jachta, ktor? je dos? ?a?k?, m??e pl?va? nielen proti vetru, ale aj r?chlej?ie ako on. Vietor znamen? vonkaj??; zdanliv? vietor mus? by? st?le r?chlej??, inak ako potiahne lo??

Druh? je klasikou hist?rie letectva. Po?as testov MIG-19 sa uk?zalo, ?e st?ha?, ktor? bol o tonu ?a??? ako frontov? st?ha?ka, zr?ch?uje r?chlej?ie. S rovnak?mi motormi v rovnakom draku lietadla.

Teoretici nevedeli, ?o si maj? myslie?, a v??ne pochybovali o z?kone zachovania energie. Nakoniec sa uk?zalo, ?e probl?mom bol ku?e? radarov?ho krytu, ktor? vy?nieval z pr?vodu vzduchu. Od jeho ?pi?ky a? po ?krupinu vzniklo zhutnenie vzduchu, akoby ho hrabalo zo str?n ku kompresorom motora. Odvtedy sa r?zov? vlny v te?rii pevne etablovali ako u?ito?n? a fantastick? letov? v?kon modern?ch lietadiel je v nemalej miere sp?soben? ich zru?n?m vyu??van?m.

Aerodynamika

V?voj aerodynamiky sa zvy?ajne del? na dve ?ry – pred N. G. ?ukovsk?m a po ?om. Jeho spr?va „On Attached Vortexs“ z 15. novembra 1905 znamenala za?iatok novej ?ry v letectve.

Pred ?ukovsk?m lietali s ploch?mi plachtami: predpokladalo sa, ?e ?astice prich?dzaj?ceho pr?du d?vaj? v?etku svoju hybnos? prednej hrane kr?dla. To umo?nilo okam?ite sa zbavi? vektorovej veli?iny - momentu hybnosti - ktor? viedla k l?maniu zubov a naj?astej?ie neanalytickej matematike, prejs? na ove?a pohodlnej?ie skal?rne ?isto energetick? vz?ahy a v kone?nom d?sledku z?ska? vypo??tan? tlakov? pole na nosn? rovina, viac-menej podobn? tej skuto?nej.

Tento mechanistick? pr?stup umo?nil vytvori? zariadenia, ktor? by sa mohli prinajmen?om vznies? do vzduchu a preletie? z jedn?ho miesta na druh? bez toho, aby museli niekde po?as cesty narazi? na zem. Ale t??ba zv??i? r?chlos?, nosnos? a ?al?ie letov? vlastnosti ?oraz viac odha?ovala nedokonalosti p?vodnej aerodynamickej te?rie.

Zhukovsk?ho my?lienka bola tak?to: vzduch sa pohybuje inou cestou pozd?? horn?ho a spodn?ho povrchu kr?dla. Z podmienky kontinuity m?dia (v?kuov? bubliny sa samy o sebe vo vzduchu netvoria) vypl?va, ?e r?chlosti horn?ho a spodn?ho pr?denia zostupuj?ceho od odtokovej hrany by mali by? rozdielne. Kv?li malej, ale kone?nej viskozite vzduchu by tam mal vznikn?? v?r kv?li rozdielu r?chlost?.

V?r sa ot??a a z?kon zachovania hybnosti, rovnako nemenn? ako z?kon zachovania energie, plat? aj pre vektorov? veli?iny, t.j. mus? bra? do ?vahy aj smer pohybu. Preto by pr?ve tam, na odtokovej hrane, mal vznikn?? protibe?n? v?r s rovnak?m kr?tiacim momentom. Kv?li ?omu? Kv?li energii generovanej motorom.

Pre leteck? prax to znamenalo revol?ciu: v?berom vhodn?ho profilu kr?dla bolo mo?n? posla? okolo kr?dla pripevnen? v?r v podobe cirkul?cie G, ??m sa zv??il jeho vztlak. To znamen?, ?e ste str?vili ?as? a pre vysok? r?chlosti a za?a?enia na kr?dle - v???ina z nich, v?kon motora, m??ete vytvori? pr?denie vzduchu okolo zariadenia, ?o v?m umo?n? dosiahnu? lep?? letov? v?kon.

V?aka tomu sa letectvo stalo s??as?ou letectva a nebolo s??as?ou letectva: teraz si lietadlo mohlo vytvori? prostredie potrebn? na let a u? by nebolo hra?kou pr?dov vzduchu. V?etko, ?o potrebujete, je v?konnej?? motor a st?le v?konnej??...

op?? KYJEV

Ale vetern? mlyn nem? motor. Naopak, mus? odobera? energiu z vetra a d?va? ju spotrebite?om. A tu sa ukazuje - nohy boli vytiahnut?, chvost sa zasekol. Pou?ili sme pr?li? m?lo veternej energie na vlastn? cirkul?ciu rotora - bude slab?, ?ah lopatiek bude n?zky a KIEV a v?kon bud? n?zke. Cirkul?cii d?vame ve?a - pri slabom vetre sa rotor pri vo?nobehu to?? ako ?ialen?, ale spotrebitelia op?? dostan? m?lo: len za?a?ili, rotor sa spomalil, vietor odf?kol cirkul?ciu a rotor sa zastavil pracovn?.

Z?kon o zachovan? energie" zlat? stredn? cesta“ d?va presne uprostred: 50 % energie d?vame z??a?i a zvy?n?ch 50 % zv??ime prietok na optimum. Prax potvrdzuje predpoklady: ak je ??innos? dobrej ?a?nej vrtule 75-80%, potom ??innos? lopatkov?ho rotora, ktor? je tie? starostlivo vypo??tan? a f?kan? vo veternom tuneli, dosahuje 38-40%, t.j. a? polovicu toho, ?o sa d? dosiahnu? prebyto?nou energiou.

modernos?

V s??asnosti sa aerodynamika, vyzbrojen? modernou matematikou a po??ta?mi, ?oraz viac odkl??a od nevyhnutne zjednodu?uj?cich modelov smerom k presn?mu popisu spr?vania sa re?lneho telesa v re?lnom pr?den?. A tu, okrem v?eobecnej l?nie - sila, sila a e?te raz sila! – s? objaven? bo?n? cesty, ale s?ubn? pr?ve vtedy, ke? je mno?stvo energie vstupuj?cej do syst?mu obmedzen?.

Sl?vny alternat?vny letec Paul McCready vytvoril v 80. rokoch lietadlo s dvoma motormi re?azov?ch p?l s v?konom 16 kon?. ukazuje 360 km/h. Navy?e jeho podvozok bol trojkolkov?, neza?ahovac? a jeho koles? boli bez aerodynamick?ch krytov. ?iadne z McCreadyho pr?strojov nebolo online ani nebolo v bojovej slu?be, ale dve – jedno s piestov?mi motormi a vrtu?ami a druh? pr?dov? – preleteli po prv? raz v hist?rii. zemegule bez prist?tia na jednej ?erpacej stanici.

V?voj te?rie sa dos? v?razne dotkol aj plachiet, ktor? zrodili p?vodn? kr?dlo. „?iv?“ aerodynamika umo?nila jacht?m jazdi? pri vetre s r?chlos?ou 8 uzlov. st?? na kr?dlov?ch kr?dlach (pozri obr?zok); na zr?chlenie tak?hoto mon?tra na po?adovan? r?chlos? pomocou vrtule je potrebn? motor s v?konom najmenej 100 kon?. Z?vodn? katamar?ny pl?vaj? r?chlos?ou asi 30 uzlov v rovnakom vetre. (55 km/h).

Existuj? aj n?lezy, ktor? s? ?plne netrivi?lne. Fan??ikovia najvz?cnej?ieho a najextr?mnej?ieho ?portu - base jumpingu - v ?peci?lnom wingsuite, wingsuite, lietaj? bez motora, man?vruj? r?chlos?ou viac ako 200 km/h (obr?zok vpravo) a potom hladko prist?vaj? v pre. - vybran? miesto. V ktorej rozpr?vke ?udia lietaj? sami?

Mnoh? zo z?had pr?rody boli tie? vyrie?en?; najm? let chrob?ka. Pod?a klasickej aerodynamiky nie je schopn? lieta?. Rovnako ako zakladate? lietadla stealth, F-117 s kr?dlom v tvare diamantu tie? nem??e vzlietnu?. A MIG-29 a Su-27, ktor? m??u nejak? ?as letie? chvostom ako prv?, v?bec nezapadaj? do ?iadneho n?padu.

A pre?o potom pri pr?ci na vetern?ch turb?nach, ktor? nie s? len z?bavou a nie n?strojom na ni?enie vlastn?ho druhu, ale zdrojom ?ivotne d?le?it?ho zdroja, mus?te odtancova? od te?rie slab?ho pr?denia s jej ploch?m modelom vetra? Naozaj neexistuje sp?sob, ako sa pohn?? vpred?

?o o?ak?va? od klasiky?

V ?iadnom pr?pade by ste v?ak nemali opusti? klasiku. Poskytuje z?klad bez toho, aby sa ?lovek spoliehal na to, ?e sa nem??e dosta? vy??ie. Tak ako te?ria mno??n nezru?? tabu?ku n?sobenia a kvantov? chromodynamika neprin?ti jablk? vyletie? zo stromov.

Tak?e, ?o m??ete o?ak?va?, ke? klasick? pr?stup? Pozrime sa na obr?zok. V?avo s? typy rotorov; s? zobrazen? podmiene?ne. 1 – vertik?lny karusel, 2 – vertik?lny ortogon?lny (vetern? turb?na); 2-5 – lopatkov? rotory s r?zne mno?stv??epele s optimalizovan?mi profilmi.

Vpravo pozd?? vodorovnej osi je relat?vna r?chlos? rotora, t.j. pomer line?rnej r?chlosti lopatky k r?chlosti vetra. Vertik?lne hore - KYJEV. A dole - op?? relat?vny kr?tiaci moment. Za jedin? (100%) kr?tiaci moment sa pova?uje ten, ktor? vytv?ra rotor n?tene brzden? v pr?de 100% KIEV, t.j. ke? sa v?etka energia pr?denia premen? na rota?n? silu.

Tento pr?stup n?m umo??uje vyvodi? ?alekosiahle z?very. Napr?klad po?et no?ov sa mus? vybera? nielen a nie a? tak pod?a po?adovanej r?chlosti ot??ania: 3- a 4-?epele okam?ite str?caj? ve?a z h?adiska KIEV a kr?tiaceho momentu v porovnan? s 2- a 6-no?ami, ktor? funguj? dobre v pribli?ne rovnakom rozsahu ot??ok. A navonok podobn? koloto? a ortogon?l maj? z?sadne odli?n? vlastnosti.

Vo v?eobecnosti by sa mali uprednost?ova? lopatkov? rotory, s v?nimkou pr?padov, ke? sa vy?aduje extr?mne n?zka cena, jednoduchos?, bez?dr?bov? samo?tartovanie bez automatiz?cie a zdv?hanie na sto?iar nie je mo?n?.

Pozn?mka: Hovorme najm? o plachtov?ch rotoroch – tie sa vraj nehodia ku klasike.

Vertik?lne

APU s vertik?lnou osou ot??ania maj? nepopierate?n? v?hodu pre ka?dodenn? ?ivot: ich komponenty vy?aduj?ce ?dr?bu s? s?streden? v spodnej ?asti a nie je potrebn? ?iadne zdv?hanie. Zost?va, a aj ke? nie v?dy, axi?lne nakl?pacie lo?isko, ktor? je v?ak pevn? a odoln?. Preto pri navrhovan? jednoduch?ho vetern?ho gener?tora by mal v?ber mo?nost? za??na? vertik?lami. Ich hlavn? typy s? zn?zornen? na obr.

Slnko

Na prvej poz?cii je ten najjednoduch??, naj?astej?ie naz?van? Savonius rotor. V skuto?nosti ho vyna?li v roku 1924 v ZSSR J. A. a A. A. Voroninovci a f?nsky priemyseln?k Sigurd Savonius si vyn?lez bez hanby privlastnil, ignoruj?c sovietsky autorsk? certifik?t, a za?al so s?riovou v?robou. Zavedenie vyn?lezu do bud?cnosti ale znamen? ve?a, a preto, aby sme nerozv?rili minulos? a nenaru?ili popol nebo?t?ka, nazveme tento vetern? mlyn Voronin-Savonius rotor, alebo skr?tene VS.

Lietadlo je dobr? pre dom?ceho ?loveka, s v?nimkou „lokomot?vy“ KYJEV na 10-18%. V ZSSR na tom v?ak ve?a pracovali a existuje v?voj. Ni??ie sa pozrieme na vylep?en? dizajn, ktor? nie je ove?a zlo?itej??, ale pod?a KIEV d?va bladerom n?skok.

Pozn?mka: dvojlist? lietadlo sa neto??, ale trhavo trhavo; 4-?epe? je len o nie?o hlad?ia, ale v KYJEV str?ca ve?a. Pre vylep?enie s? 4-??aby naj?astej?ie rozdelen? na dve poschodia – dvojica lopatiek dole a ?al?ia dvojica, horizont?lne oto?en? o 90 stup?ov, nad nimi. KIEV je zachovan? a bo?n? za?a?enia na mechanike sa oslabuj?, ale ohybov? za?a?enia sa o nie?o zvy?uj? a pri vetre nad 25 m/s je tak? APU na hriadeli, t.j. bez lo?iska natiahnut?ho k?blami nad rotorom „strh?va ve?u“.

Daria

?alej je rotor Daria; KYJEV – a? 20 %. Je to e?te jednoduch?ie: ?epele s? vyroben? z jednoduchej elastickej p?sky bez ak?hoko?vek profilu. Te?ria Darrieovho rotora e?te nie je dostato?ne rozvinut?. Je len jasn?, ?e sa za??na odv?ja? kv?li rozdielu v aerodynamickom odpore hrbo?a a vrecka p?sky, a potom sa st?va ak?msi vysokor?chlostn?m a vytv?ra svoj vlastn? obeh.

Kr?tiaci moment je mal? a vo v?chodiskov?ch poloh?ch rotora rovnobe?ne a kolmo na vietor ?plne ch?ba, tak?e samoto?enie je mo?n? len s nep?rnym po?tom lopatiek (kr?del?) V ka?dom pr?pade z??a? z gener?tora mus? by? po?as rozt??ania odpojen?.

Rotor Daria m? e?te dve zl? vlastnosti. Po prv?, pri ot??an? vektor ?ahu lopatky opisuje ?pln? rot?ciu vzh?adom na jej aerodynamick? zameranie, a to nie hladko, ale trhavo. Preto rotor Darrieus r?chlo pokaz? svoju mechaniku aj pri st?lom vetre.

Po druh?, Daria nielen vyd?va hluk, ale aj kri?? a kri??, a? sa p?ska pretrhne. To sa deje v d?sledku jeho vibr?ci?. A ??m viac ?epel?, t?m silnej?? je rev. Ak teda vyrobia Dariu, maj? dve ?epele, z drah?ch vysokopevn?ch materi?lov pohlcuj?cich zvuk (karb?n, mylar) a na to?enie v strede sto?iara sa pou??va mal? lietadlo.

Ortogon?lne

Na poz. 3 – ortogon?lny vertik?lny rotor s profilovan?mi lopatkami. Ortogon?lne, preto?e kr?dla tr?ia vertik?lne. Prechod z BC na ortogon?lny je zn?zornen? na obr. v?avo.

Uhol in?tal?cie lopatiek vzh?adom na doty?nicu ku kru?nici dot?kaj?cej sa aerodynamick?ch ohn?sk kr?del m??e by? bu? pozit?vny (na obr?zku) alebo negat?vny, v z?vislosti od sily vetra. Niekedy sa ?epele ot??aj? a na ne s? umiestnen? vetern? lopatky, ktor? automaticky dr?ia „alfu“, ale tak?to ?trukt?ry sa ?asto zlomia.

Stredov? telo (na obr?zku modr?) umo??uje zv??i? KIEV na takmer 50 %. V trojlopatkovom ortogon?lnom by mal ma? v priereze tvar trojuholn?ka s mierne vypukl?mi stranami a zaoblen?mi rohmi a so zaoblen?mi rohmi. v???? po?et lopatiek, sta?? jednoduch? valec. Ale te?ria pre ortogon?lne d?va jednozna?n? optim?lny po?et lopatiek: mali by by? presne 3 z nich.

Ortogon?lny ozna?uje vysokor?chlostn? vetern? turb?ny s OSS, t.j. nutne vy?aduje propag?ciu pri uveden? do prev?dzky a po k?ude. Pod?a ortogon?lnej sch?my sa vyr?baj? s?riov? bez?dr?bov? APU s v?konom do 20 kW.

Helicoid

Skrutkovit? rotor alebo Gorlovov rotor (polo?ka 4) je typ ortogon?lneho, ktor? zabezpe?uje rovnomern? ot??anie; ortogon?lne s rovn?mi kr?dlami sa „trhaj?“ len o nie?o slab?ie ako dvojlistov? lietadlo. Oh?banie lopatiek pozd?? ?pir?ly umo??uje vyhn?? sa strat?m CIEV v d?sledku ich zakrivenia. Zakriven? ?epe? s?ce odv?dza ?as? pr?du bez toho, aby ho pou?ila, no z?rove? ?as? vyh??a do z?ny najvy??ej line?rnej r?chlosti, ??m kompenzuje straty. Helikoidy sa pou??vaj? menej ?asto ako in? vetern? turb?ny, preto?e Kv?li zlo?itosti v?roby s? drah?ie ako ich n?protivky rovnakej kvality.

Hrabanie sudov

Pre 5 poz. – rotor typu BC obklopen? vodiacou lopatkou; jeho sch?ma je zn?zornen? na obr. spr?vne. Zriedka sa vyskytuje v priemyseln?ch aplik?ci?ch, preto?e n?kladn? z?skavanie p?dy nekompenzuje zv??enie kapacity a spotreba materi?lu a n?ro?nos? v?roby s? vysok?. Ale dom?ci kutil, ktor? sa boj? pr?ce, u? nie je p?n, ale spotrebite?, a ak nepotrebujete viac ako 0,5-1,5 kW, potom je pre neho „hrabanie sudov“ lah?dkou:

• Rotor tohto typu je absol?tne bezpe?n?, tich?, nevytv?ra vibr?cie a m??e by? in?talovan? kdeko?vek, dokonca aj na detskom ihrisku.
• Oh?banie pozinkovan?ho „kor?tka“ a zv?ranie r?mu z r?r je nezmyseln? pr?ca.
• Rot?cia je absol?tne rovnomern?, mechanick? ?asti je mo?n? odobra? z najlacnej??ch alebo zo smet?.
• Neboj? sa hurik?nov - pr?li? siln? vietor nem??e tla?i? do „sudu“; okolo neho sa objav? pr?dnicov? v?rov? kok?n (s t?mto efektom sa stretneme nesk?r).
• A ?o je najd?le?itej?ie, ke??e povrch „hlavne“ je nieko?kon?sobne v???? ako povrch rotora vo vn?tri, m??e by? KIEV pr?li? jednotn? a rota?n? moment u? pri 3 m/s pre „hlave?“ trojmetrov? priemer je tak?, ?e 1 kW gener?tor s maxim?lnym za?a?en?m Hovor? sa, ?e je lep?ie ne?kubn??.

Video: Vetern? gener?tor Lenz

V 60. rokoch v ZSSR E. S. Biryukov patentoval karuselov? APU s KYJEV 46%. O nie?o nesk?r V. Blinov dosiahol 58% KIEV z kon?trukcie zalo?enej na rovnakom princ?pe, ale neexistuj? ?iadne ?daje o jeho testoch. A ?pln? testy Biryukovovho APU vykonali zamestnanci ?asopisu „Vyn?lezca a inov?tor“. Dvojposchodov? rotor s priemerom 0,75 m a v??kou 2 m v ?erstvom vetre rozto?il 1,2 kW asynchr?nny gener?tor na pln? v?kon a bez poruchy vydr?al 30 m/s. V?kresy Biryukovovho APU s? zn?zornen? na obr.

1. rotor vyroben? z pozinkovanej stre?nej krytiny;
2. samonastavovacie dvojradov? gu?kov? lo?isko;
3. kryty – 5 mm oce?ov? lano;
4. osov? hriade? – oce?ov? potrubie s hr?bkou steny 1,5-2,5 mm;
5. p?ky na ovl?danie aerodynamickej r?chlosti;
6. lopatky regul?cie ot??ok – 3-4 mm preglejka alebo plastov? plech;
7. ty?e na regul?ciu r?chlosti;
8. za?a?enie regul?tora r?chlosti, jeho hmotnos? ur?uje r?chlos? ot??ania;
9. hnacia kladka - koleso bicykla bez pneumatiky s du?ou;
10. axi?lne lo?isko - axi?lne lo?isko;
11. hnan? kladka – ?tandardn? kladka gener?tora;
12. gener?tor.

Biryukov z?skal nieko?ko autorsk?ch certifik?tov pre svoje APU. Najprv venujte pozornos? rezu rotora. Pri akceler?cii funguje ako lietadlo a vytv?ra ve?k? rozbehov? moment. Pri ot??an? sa vo vonkaj??ch vreck?ch lopatiek vytv?ra v?riv? vank??. Z poh?adu vetra sa lopatky profiluj? a rotor sa st?va vysokor?chlostn?m ortogon?lnym, pri?om virtu?lny profil sa men? pod?a sily vetra.

Po druh?, profilovan? kan?l medzi lopatkami p?sob? ako centr?lne teleso v rozsahu prev?dzkov?ch ot??ok. Ak vietor zosilnie, potom sa v ?om vytvor? aj v?riv? vank?? presahuj?ci rotor. Objav? sa rovnak? v?rov? kok?n ako okolo APU s vodiacou lopatkou. Energiu na jeho tvorbu berie vietor a u? nesta?? rozbi? vetern? mlyn.

Po tretie, regul?tor ot??ok je ur?en? predov?etk?m pre turb?nu. Udr?uje svoju r?chlos? optim?lnu z poh?adu KYJEV. A optim?lna r?chlos? ot??ania gener?tora je zabezpe?en? vo?bou mechanick?ho prevodov?ho pomeru.

Pozn?mka: Po publik?ci?ch v IR za rok 1965 upadli Ozbrojen? sily Ukrajiny Biryukova do zabudnutia. Autor nikdy nedostal odpove? od ?radov. Osud mnoh?ch sovietskych vyn?lezov. Hovor? sa, ?e niektor? Japonci sa stali miliard?rmi pravideln?m ??tan?m sovietskych popul?rno-technick?ch ?asopisov a patentovan?m v?etk?ho, ?o si zasl??i pozornos?.

Lopastniki

Ako sa uv?dza, pod?a klasikov je najlep?? horizont?lny vetern? gener?tor s lopatkov?m rotorom. Po prv?, potrebuje stabiln? vietor aspo? strednej sily. Po druh?, dizajn pre dom?cich majstrov je pln? mnoh?ch ?skal?, a preto ?asto ovocie dlhej tvrdej pr?ce v najlep?om pr?pade osvetl? toaletu, chodbu alebo verandu, alebo sa dokonca uk??e, ?e sa dok??e len uvo?ni?. .

Pod?a sch?m na obr. Pozrime sa bli??ie; poz?cie:

• Obr. A:

1. lopatky rotora;
2. gener?tor;
3. r?m gener?tora;
4. ochrann? korouhvi?ka (hurik?nov? lopata);
5. zbera? pr?du;
6. podvozok;
7. oto?n? jednotka;
8. pracovn? korouhvi?ka;
9. sto?iar;
10. svorka pre kryty.

• Obr. B, poh?ad zhora:

1. ochrann? korouhvi?ka;
2. pracovn? korouhvi?ka;
3. ochrann? regul?tor napnutia pru?iny veternej lopatky.

• Obr. G, zbera? pr?du:

1. kolektor s meden?mi priebe?n?mi prstencov?mi pr?pojnicami;
2. odpru?en? medeno-grafitov? kefy.

Pozn?mka: Ochrana pred hurik?nom pre horizont?lnu radlicu s priemerom viac ako 1 m je bezpodmiene?ne nutn?, preto?e nie je schopn? okolo seba vytvori? v?rov? z?motok. Pri men??ch rozmeroch je mo?n? s propyl?nov?mi lopatkami dosiahnu? v?dr? rotora a? 30 m/s.

Tak?e, kde sme narazili?

?epele

O?ak?vajte, ?e na hriadeli gener?tora dosiahnete v?kon viac ako 150 – 200 W na ?epele akejko?vek ve?kosti vyrezan? z hrubostenn?ch plastov? potrubie, ako sa ?asto rad?, s? n?dejou bezn?dejn?ho amat?ra. R?rkov? list (pokia? nie je tak? hrub?, ?e sa jednoducho pou?ije ako polotovar) bude ma? segmentovan? profil, t.j. jeho vrchol alebo oba povrchy bud? obl?ky kruhu.

Segmentov? profily s? vhodn? pre nestla?ite?n? m?di?, ako s? kr?dlov? kr?dla alebo listy vrtule. Pre plyny je potrebn? lopatka s premenliv?m profilom a st?pan?m, napr?klad pozri obr. rozp?tie - 2 m Bude to zlo?it? a n?ro?n? produkt, ktor? si vy?aduje d?kladn? v?po?ty v ?plnej te?rii, f?kanie do potrubia a testovanie v plnom rozsahu.

Gener?tor

Ak je rotor namontovan? priamo na jeho hriadeli, ?tandardn? lo?isko sa ?oskoro zlom? - vo vetern?ch mlynoch nie je rovnomerne za?a?en? v?etky lopatky. Potrebujete medzihriade? so ?peci?lnym nosn?m lo?iskom a mechanick? prevod z neho na gener?tor. Pre ve?k? vetern? mlyny je nosn? lo?isko samonastavovacie dvojradov?; V najlep?ie modely– trojradov?, Obr. D na obr. vy??ie. To umo??uje hriade? rotora nielen mierne oh?ba?, ale aj mierne pohybova? zo strany na stranu alebo nahor a nadol.

Pozn?mka: V?voj podporn?ho lo?iska pre APU typu EuroWind trvalo pribli?ne 30 rokov.

N?dzov? korouhvi?ka

Princ?p jeho fungovania je zn?zornen? na obr. B. Silnej?ci vietor tla?? na lopatu, pru?ina sa na?ahuje, rotor sa kr?ti, jeho r?chlos? kles? a nakoniec sa st?va rovnobe?n?m s pr?den?m. V?etko sa zd? by? v poriadku, ale na papieri to bolo hladk?...

Vo veternom dni sk?ste dr?a? pokrievku kotla alebo ve?k? hrniec za rukov?? rovnobe?ne s vetrom. Len si d?vajte pozor – vrtkav? kus ?eleza v?s m??e zasiahnu? do tv?re tak silno, ?e v?m rozbije nos, pore?e peru alebo dokonca vybije oko.

Ploch? vietor sa vyskytuje len v teoretick?ch v?po?toch a s dostato?nou presnos?ou pre prax aj v aerodynamick?ch tuneloch. V skuto?nosti hurik?n po?kod? vetern? mlyny hurik?novou lopatou viac ako ?plne bezbrann?. Je lep?ie vymeni? po?koden? ?epele, ako robi? v?etko znova. V priemyseln?ch zariadeniach je to in? vec. Tam je sklon lopatiek, ka?d? jednotlivo, monitorovan? a nastavovan? automatiz?ciou pod kontrolou palubn?ho po??ta?a. A s? vyroben? z vysokov?konn?ch kompozitov, nie z vodovodn?ch potrub?.

Zbera? pr?du

Jedn? sa o pravidelne servisovan? jednotku. Ka?d? energetik vie, ?e komut?tor s kefami je potrebn? vy?isti?, premaza? a nastavi?. A sto?iar je z vodn? fajka. Ak nem??ete vyliez?, raz za mesiac alebo dva budete musie? zhodi? cel? vetern? mlyn na zem a potom ho znova zdvihn??. Ako dlho vydr?? z takejto „prevencie“?

Video: vetern? gener?tor s lopatkami + sol?rny panel na nap?janie chaty

Mini a mikro

Ale ako sa ve?kos? p?dla zmen?uje, ?a?kosti klesaj? pod?a druhej mocniny priemeru kolesa. U? teraz je mo?n? samostatne vyrobi? horizont?lne lopatkov? APU s v?konom a? 100 W. Optim?lny by bol 6-listov?. Pri v???om po?te lopatiek bude priemer rotora navrhnut? na rovnak? v?kon men??, ale bude ?a?k? ich pevne prichyti? k n?boju. Rotory s menej ako 6 lopatkami netreba bra? do ?vahy: 2-listov? 100 W rotor potrebuje rotor s priemerom 6,34 m a 4-listov? s rovnak?m v?konom potrebuje 4,5 m vz?ah v?kon-priemer je vyjadren? takto:

• 10 W – 1,16 m.
• 20 W – 1,64 m.
• 30 W – 2 m.
• 40 W – 2,32 m.
• 50 W – 2,6 m.
• 60 W – 2,84 m.
• 70 W – 3,08 m.
• 80 W – 3,28 m.
• 90 W – 3,48 m.
• 100 W – 3,68 m.
• 300 W – 6,34 m.

Optim?lne by bolo po??ta? s v?konom 10-20W. Po prv?, plastov? ?epe? s rozp?t?m viac ako 0,8 m bez dodato?n? opatrenia ochrana nebude odol?va? vetru s r?chlos?ou vy??ou ako 20 m/s. Po druh?, pri rozp?t? lopatiek do rovnak?ho 0,8 m line?rna r?chlos? jeho koncov neprekro?? r?chlos? vetra viac ako trikr?t a po?iadavky na profilovanie so z?krutom sa zn??ia o r?dy; tu „??ab“ so segmentov?m profilom r?ry, poz. B na obr. A 10-20 W dod? energiu tabletu, dobije smartf?n alebo rozsvieti ?sporn? ?iarovku.

?alej vyberte gener?tor. ??nsky motor je perfektn? - n?boj kolesa pre elektrick? bicykle, poz. 1 na obr. Jeho v?kon ako motora je 200-300 W, no v re?ime gener?tora vyd? a? okolo 100 W. Bude n?m v?ak vyhovova? z h?adiska r?chlosti?

Index r?chlosti z pre 6 lopatiek je 3. Vzorec na v?po?et r?chlosti ot??ania pri za?a?en? je N = v/l*z*60, kde N je r?chlos? ot??ania, 1/min, v je r?chlos? vetra a l je obvod rotora. Pri rozp?t? lopatiek 0,8 m a vetre 5 m/s dostaneme 72 ot??ok za min?tu; pri 20 m/s – 288 ot./min. Pribli?ne rovnakou r?chlos?ou sa ot??a aj koleso bicykla, tak?e na?ich 10-20 W odoberieme z gener?tora schopn?ho vyprodukova? 100. Rotor m??ete umiestni? priamo na jeho hriade?.

Tu v?ak nast?va nasleduj?ci probl?m: po vynalo?en? mno?stva pr?ce a pe?az?, aspo? na motor, sme dostali... hra?ku! ?o je 10-20, dobre, 50 W? Ale nem??ete vyrobi? lopatkov? vetern? mlyn schopn? nap?ja? dokonca aj telev?zor doma. Je mo?n? k?pi? hotov? mini-vetern? gener?tor a nebolo by to lacnej?ie? ?o najviac a ?o najlacnej?ie, pozri poz. 4 a 5. Okrem toho bude aj pojazdn?. Polo?te ho na pe? a pou?ite.

Druhou mo?nos?ou je, ak sa niekde pova?uje krokov? motor zo starej 5- alebo 8-palcovej disketovej mechaniky, pr?padne z papierovej mechaniky ?i voz?ka nepou?ite?nej atramentovej ?i ihli?kovej tla?iarne. M??e pracova? ako gener?tor a pripoji? k nemu koloto?ov? rotor plechovky(poz. 6) je jednoduch?ie ako zostavenie kon?trukcie, ako je zn?zornen? na poz. 3.

Z?ver t?kaj?ci sa „?epel?“ je vo v?eobecnosti jasn?: podom?cky vyroben? s? pravdepodobnej?ie, ?e sa v?m dos?ta pohrab?, ale nie na skuto?n? dlhodob? energetick? v?daj.

Video: najjednoduch?? vetern? gener?tor na osvetlenie letnej chaty

Plachetnice

Plachetn? vetern? gener?tor je zn?my u? dlho, ale m?kk? panely na jeho lopatk?ch (pozri obr?zok) sa za?ali vyr?ba? s pr?chodom vysoko pevn?ch syntetick?ch tkan?n a f?li? odoln?ch vo?i opotrebovaniu. Viaclist? vetern? mlyny s pevn?mi plachtami s? ?iroko distribuovan? po celom svete ako pohon pre n?zkoenergetick? automatick? vodn? ?erpadl?, ale ich technick? ?pecifik?cie s? dokonca ni??ie ako u koloto?ov.

Zd? sa v?ak, ?e m?kk? plachta ako kr?dlo vetern?ho mlyna nie je tak? jednoduch?. Nejde o odpor vetra (v?robcovia neobmedzuj? maxim?lnu povolen? r?chlos? vetra): n?morn?ci na plachetniciach u? vedia, ?e je takmer nemo?n?, aby vietor roztrhol panel bermudskej plachty. S najv???ou pravdepodobnos?ou sa plachta vytrhne alebo sa zlom? s?a?e? alebo sa cel? plavidlo „preto??“. Ide o energiu.

Bohu?ia? nie je mo?n? n?js? presn? ?daje z testov. Na z?klade recenzi? pou??vate?ov bolo mo?n? vytvori? „syntetick?“ z?vislosti pre in?tal?ciu veternej turb?ny vyrobenej v Taganrogu-4.380/220.50 s priemerom vetern?ho kolesa 5 m, hmotnos?ou hlavy vetra 160 kg a r?chlos?ou ot??ania a? do 40 l/min; s? uveden? na obr.

Samozrejme, nemo?no zaru?i? 100% spo?ahlivos?, ale je jasn?, ?e tu nie je c?ti? z?pach ploch?ho mechanick?ho modelu. Nie je mo?n?, aby 5-metrov? koleso pri plochom vetre s r?chlos?ou 3 m/s dok?zalo vyprodukova? pribli?ne 1 kW, pri r?chlosti 7 m/s dosiahnu? plat? v?konu a potom ho udr?a? a? do silnej b?rky. V?robcovia, mimochodom, tvrdia, ?e nomin?lne 4 kW je mo?n? z?ska? pri 3 m/s, ale pri in?tal?cii silami na z?klade v?sledkov ?t?di? miestnej aerol?gie.

Ned? sa n?js? ani kvantitat?vna te?ria; Vysvetlenia v?voj?rov s? nejasn?. Ke??e si v?ak ?udia kupuj? vetern? turb?ny Taganrog a funguj?, m??eme sa len domnieva?, ?e deklarovan? ku?e?ov? cirkul?cia a pohonn? efekt nie s? v?myslom. V ka?dom pr?pade s? mo?n?.

Potom sa ukazuje, ?e PRED rotorom by mal pod?a z?kona zachovania hybnosti vznikn?? aj ku?e?ov? v?r, ale rozp?naj?ci sa a pomal?. A tak?to lievik bude hna? vietor smerom k rotoru, jeho ??inn? plocha bude viac zametan? a KYJEV bude viac ne? jednotn?.

Tento probl?m by mohli objasni? ter?nne merania tlakov?ho po?a pred rotorom, dokonca aj s dom?cim aneroidom. Ak sa uk??e, ?e je vy??ia ako po stran?ch, potom skuto?ne plachtov? APU funguj? ako chrob?k.

Dom?ci gener?tor

Z toho, ?o bolo povedan? vy??ie, je zrejm?, ?e pre dom?cich majstrov je lep?ie vzia? si bu? vertik?ly, alebo plachetnice. Obe s? v?ak ve?mi pomal? a prenos do vysokor?chlostn?ho gener?tora je pr?ca navy?e, dodato?n? n?klady a straty. Je mo?n? vyrobi? ??inn? n?zkor?chlostn? elektrick? gener?tor svojpomocne?

?no, m??ete, na magnetoch zo zliatiny ni?bu, tzv. supermagnety. V?robn? proces hlavn?ch ?ast? je zn?zornen? na obr. Cievky - ka?d? z 55 z?vitov 1 mm meden?ho dr?tu v tepelne odolnej vysokopevnostnej smaltovanej izol?cii, PEMM, PETV at?. V??ka vinut? je 9 mm.

D?vajte pozor na dr??ky pre k???e v poloviciach rotora. Musia by? umiestnen? tak, aby sa magnety (s? prilepen? k magnetick?mu jadru epoxidom alebo akrylom) po zlo?en? zbiehali s opa?n?mi p?lmi. „palacinky“ (magnetick? jadr?) musia by? vyroben? z m?kk?ho magnetick?ho feromagnetu; Be?n? kon?truk?n? oce? bude sta?i?. Hr?bka „palaciniek“ je najmenej 6 mm.

Vo v?eobecnosti je lep?ie k?pi? magnety s axi?lnym otvorom a utiahnu? ich skrutkami; supermagnety sa pri?ahuj? stra?nou silou. Z rovnak?ho d?vodu je na hriadeli medzi „palacinkami“ umiestnen? valcov? rozpera vysok? 12 mm.

Vinutia, ktor? tvoria ?asti statora, s? zapojen? pod?a sch?m zn?zornen?ch aj na obr. Sp?jkovan? konce by sa nemali na?ahova?, ale mali by vytv?ra? slu?ky, inak m??e epoxid, ktor?m bude stator vyplnen?, stvrdn?? a pretrhn?? dr?ty.

Stator sa naleje do formy na hr?bku 10 mm. Nie je potrebn? centrova? ani vyva?ova?, stator sa neot??a. Medzera medzi rotorom a statorom je 1 mm na ka?dej strane. Stator v kryte gener?tora mus? by? bezpe?ne zaisten? nielen proti posunutiu pozd?? osi, ale aj proti ot??aniu; siln? magnetick? pole s pr?dom v z??a?i ho bude ?aha? so sebou.

Video: DIY gener?tor vetern?ho mlyna

Z?ver

A ?o m?me na z?ver? Z?ujem o „?epele“ sa vysvet?uje sk?r ich ve?kolepos?ou vzh?ad, ne? skuto?n? v?kon v dom?cej verzii a pri n?zkej spotrebe. Podom?cky vyroben? karuselov? APU poskytne „pohotovostn?“ energiu na nab?janie autobat?rie alebo nap?janie mal?ho domu.

Ale s plachtov?mi APU sa oplat? experimentova? s remeseln?kmi s kreat?vnym strihom, najm? v mini verzii s kolesom s priemerom 1-2 m. Ak s? predpoklady v?voj?rov spr?vne, potom bude mo?n? z tohto odstr?ni? v?etk?ch 200-300 W pomocou ??nskeho gener?tora motora op?san?ho vy??ie.

Andrey povedal:

?akujem za bezplatn? konzult?ciu... A ceny „od firiem“ nie s? naozaj drah? a mysl?m si, ?e remeseln?ci z vn?trozemia dok??u vyrobi? gener?tory podobn? va?im a Li-po bat?rie sa daj? objedna? z ??ny. invertory v ?e?abinsku robia ve?mi dobr? (s hladk?m s?nusom a plachty, lopatky alebo rotory s? ?al??m d?vodom na my?lienkov? ?tek na?ich ?ikovn?ch rusk?ch mu?ov).

Ivan povedal:

ot?zka:
Pre vetern? turb?ny s vertik?lnou osou (poz?cia 1) a mo?nos?ou Lenz je mo?n? doplni? dodato?n? detail- obe?n? koleso, ktor? smeruje v smere vetra a zakr?va z neho zbyto?n? stranu (ide smerom k vetru). To znamen?, ?e vietor nespomal? ?epe?, ale t?to „obrazovku“. Umiestnenie po vetre s „chvostom“ umiestnen?m za samotn?m vetern?m mlynom pod a nad lopatkami (hrebe?mi). Pre??tal som si ?l?nok a n?pad bol na svete.

Kliknut?m na tla?idlo „Prida? koment?r“ s?hlas?m so str?nkou.