자신의 손으로 풍력 발전기를 만드는 방법?

전기를 생산하기 위한 풍력 발전기는 일조량이 적고, 강이 없고, 중앙 집중식 전력망이 없는 곳에서 없어서는 안 될 전기 공급원입니다.

풍력 발전기의 작동 원리는 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것입니다.

전기를 생성하기 위해 열 에너지가 필요한 시스템에서 다음을 사용하십시오.

• 가스, 가솔린 또는 디젤 연료로 작동하는 엔진;
• 증기 터빈에서 물을 증기로 바꾸는 데 열이 사용되는 원자로의 판과 블록에서 열 방출;
• 화력 발전소에서 연소되는 다양한 유형의 연료, 열, 원자로의 열을 대체합니다.

태양 전지판은 열이나 기계적 에너지가 아닌 빛이 초기 에너지로 사용되는 별개의 위치에 있습니다.

그러나 작동 원리는 다음과 같은 "풍차"로 돌아갑니다. 바람의 힘은 모터-제너레이터의 샤프트를 구동하는 프로펠러를 회전시킵니다. 샤프트와 함께 영구자석이 장착된 모터의 로터가 동시에 회전합니다.고정자 권선을 통과하는 자기장은 권선이 조립되는 코일의 권선을 통과하는 자속의 강도 변화로 인해 교류를 유도합니다. AC 전압은 DC로 변환되는 전자 회로에 적용됩니다. 직류에서 이를 필요로 하는 수많은 장치와 장치가 작동합니다.

누구나 220V 전압의 교류를 생성하는 여름 별장 또는 캠핑 조건용 발전기를 만들 수 있습니다. 구조의 인상적인 치수가 많을수록 특정 사용자가 받게 될 반환의 효율성이 높아집니다. 시간당 1킬로와트 이상의 전기를 생산하는 발전기를 만드는 것은 문제가 아닙니다. 이러한 설비에서 받은 전기는 원예 장비를 ​​포함하여 집안의 거의 모든 전기 제품에 전력을 공급할 수 있습니다.

설치는 프로펠러가 있는 풍향계와 어렴풋이 닮았는데, 그로 인해 이 디자인은 바람이 부는 방향으로 회전합니다. 이것은 강도, 속도의 사용을 최대화하기 위해 필요합니다.

수평 프로펠러는 장비 뒷면에 있는 생크에 의해 회전됩니다. 수직 섕크는 필요하지 않습니다. 블레이드는 바람이 불어오는 쪽과 상관없이 프로펠러 자체가 거의 반 바퀴 회전하는 방식으로 배열됩니다.

풍력 터빈이 최대 효율로 작동하려면 3000rpm의 회전 속도가 필요합니다. 교류를 생산하는 발전기의 경우 이 주파수는 50Hz 값에 해당하며 이는 국내 산업용 발전소에서 일반적입니다. 약 10kg의 모터 제너레이터를 풀면 시간당 2kW를 얻는 것이 문제가되지 않습니다.

모든 풍력 발전 단지 모델의 주요 요소는 모터 발전기입니다. 그것은 모터처럼 작동합니다. 직류 또는 교류는 설치의 회전자(및 축과 함께)를 회전시킵니다. 제너레이터로 다른 방식으로 작업하는 것도 가능합니다.

발전기로 사용되는 모터에는 컬렉터 브러시, 브러시리스 비동기식 및 스텝 모터가 있습니다. 풍력 터빈을 자신의 손으로 조립하는 아마추어에게 인기있는 것은이 세 가지 유형의 모터입니다.

컬렉터 모터에서 회전자 권선(전기자)은 고정자 자석의 일정한 자기장에 있습니다. 샤프트가 전기자와 풀릴 때 이러한 모터의 단자에서 제거되는 정전압은 브러시를 통해 전기자의 전류 전달 접점에서 전달됩니다. 브러시 자체는 그러한 엔진의 약점입니다. 그들은 빨리 자원을 소모합니다. 일반적으로 이러한 발전기는 일정한 부하를 받고 있으며 전기자가 움직이면 브러시가 스파크됩니다. 이러한 설치를 며칠 동안 계속 작동하면 브러시가 완전히 마모될 수 있으므로 후자를 교체해야 합니다.

가장 좋은 옵션은 브러시리스 모터입니다. 그 안에 자석이있는 회 전자는 고정자 권선 사이의 공간에서 회전합니다. 권선 자체는 고정되어 있으며 슬라이딩 접점이 필요하지 않습니다.이러한 간단한 솔루션 덕분에 설치는 수십 년 동안 작동할 수 있습니다. 로터의 완벽하고 백래시 없는 회전을 담당하는 엔진 베어링을 윤활하는 것은 시즌에 한 번 또는 6개월에 한 번만 중요합니다. 브러시리스 모터(비동기 또는 스테퍼)를 기반으로 하는 인기 있는 솔루션은 거의 모든 가정 DIYer에서 사용할 수 있습니다.

비동기식 모터는 전동 공구(예: 그라인더)에 사용됩니다. 스테퍼는 자전거 모터 휠에서 프린터 또는 디스크 드라이브의 기계식 드라이브에 이르기까지 다양한 장치에서 찾을 수 있습니다.

펀처, 그라인더, 스크루드라이버, 전기 퍼즐 및 전기 대패에 사용되는 가변 브러시 모터는 차별화됩니다. 단점은 네오디뮴 자석용 브러시와 홈을 제거해야 한다는 점입니다. 결과적으로 기존 권선에서 고정자 권선만 남고 회전자 권선이 완전히 제거됩니다.

팬으로 만든 풍력 발전기는 로터를 네오디뮴 자석으로 가공해야 합니다. 가정용 팬 모터의 설계는 로터를 회전시켜 전류를 수신하도록 설계되지 않았습니다. 컴퓨터 쿨러(칩 쿨러)는 PC 또는 랩톱 시스템 장치의 팬과 같은 변경 사항에 해당합니다.

트랙터 또는 자동차 발전기는 자동차 배터리로 구동되는 추가 여자 권선을 사용합니다. 예를 들어 발전기가 15볼트의 전압으로 135암페어의 교류를 생성하기 위해 여자의 회 전자 권선은 점화를 켠 후 12.6-의 전압으로 3A의 직류를 소비합니다. 14 V. 발전기의 주요 에너지원은 여전히 ​​휘발유, 디젤 또는 메탄/프로판을 사용하는 내연 기관의 크랭크축입니다. 트랙터 또는 자동차 발전기는 여자 권선을 제거하고 대신 네오디뮴 자석을 설치해야 합니다.

가장 일반적인 옵션은 수제 발전기에 세탁기 엔진을 사용하는 것입니다. 사용 가능한 오래된 "와셔"가 없으면 가정 시장의 정크 딜러, 가장 가까운 가전 서비스 센터 또는 전문점에서 이러한 엔진을 찾을 수 있습니다. 그런 엔진을 중국에 주문하는 것은 문제가 되지 않는다.

새것과 중고 모두 오래갑니다. 200와트의 전력은 킬로와트 이상으로 쉽게 변환됩니다.

모터 외에도 발전기를 조립하려면 다음이 필요합니다.

• 20, 10 및 5mm 크기의 네오디뮴 자석(총 32개);
• 수십 암페어의 전류를 갖는 정류기 다이오드 또는 다이오드 브리지(이중 파워 리저브 규칙에 따름);
• 에폭시 접착제;
• 냉간 용접;
• 사포;
• 캔 측면에서 주석.

자석은 중국에서 온라인으로 주문됩니다.

다음 도구를 사용하면 제조 프로세스 속도가 빨라집니다.

• 선반;
• 가위;
• 노즐이 있는 드라이버;
• 펜치.

장치로서의 발전기는 교류를 생성하며, 이는 필요한 전압으로 가져와야 하는 직류로 변환되어야 합니다. 모터 제너레이터가 예를 들어 40볼트를 출력하는 경우 이는 5볼트 또는 12볼트 DC 또는 127/220볼트 AC를 소비하는 대부분의 소비자 전자 제품에 적합한 값이 아닐 것입니다.

시간과 수백만 명의 사용자에 의해 입증된 전체 설치 계획에는 정류기, 컨트롤러, 배터리 및 인버터가 포함됩니다. 55-300 암페어시 용량의 자동차 배터리는 저장된 에너지의 완충 저장 장치로 사용됩니다. 작동 전압은 순환 충전(완전 충전-방전 주기)의 경우 10.9-14.4V이고 버퍼(부분적으로 방전된 배터리를 재충전해야 할 때 분할, 투여)가 있는 경우 12.6-13.65입니다.

예를 들어 컨트롤러는 동일한 40볼트를 15볼트로 변환합니다. 볼트-암페어 측면에서 효율성은 정류기의 손실을 고려하지 않고 80-95%입니다.

3상 발전기의 효율이 가장 높습니다. - 단상 대비 50% 이상 회수율이 높으며 작동 중 진동이 발생하지 않습니다.

각 위상의 권선에있는 코일은 서로 번갈아 가며 직렬로 연결됩니다. 자석의 극처럼 코일의 측면 중 하나를 향합니다.

현대 가전 제품 및 전자 제품은 110볼트부터 작동할 수 있습니다. (가정용 네트워크에 대한 미국 표준) 최대 250 - 네트워크 기기 및 장치에 더 많이 제공하지 않는 것이 좋습니다. 모든 변환기는 펄스이며 선형 변환기와 비교하여 열 손실이 훨씬 적습니다.

비동기식 모터의 설계를 변경하려면 다음을 수행하십시오.

1. 모터를 분해하고 로터를 제거하십시오.
2. 로터 전기자에서 플레이트를 제거합니다. 2mm 깊이로 자릅니다.
3. 자석 아래에 최대 5mm 깊이의 홈을 만드십시오.
4. 자석용 주석 스트립을 표시하십시오. 그들은 서로 동등하게 후퇴해야합니다. 이것은 설치의 불필요한 손실을 방지합니다.
5. 슈퍼 글루로 주석 스트립에 부착하십시오. 앵커에 자석으로 스트립을 고정하십시오.
6. 냉간 용접 또는 에폭시로 자석 사이의 공간을 채우십시오.
7. 사포로 로터의 버와 범프를 제거합니다.
8. 엔진 베어링과 볼트를 점검하고 필요한 경우 교체하십시오.

모터 제너레이터를 조립합니다. 장치를 추가로 설치할 준비가 되었습니다. 장치를 점검하려면 드릴 또는 스크루드라이버 척에 샤프트를 고정하고 1000rpm으로 가속하십시오.

값이 작을수록 오류는 전기자의 회전 원의 모든 지점에서 자석의 고르지 않은 교대에 있습니다.

풍력 터빈을 조립하려면 다음을 수행하십시오.

1. 직경 11-16cm의 PVC 파이프에서 길이가 미래 블레이드에 해당하는 동일한 조각을 잘라냅니다.
2. 각 세그먼트에서 임의의 선을 그리고 22mm의 양쪽에서 뒤로 물러납니다. 따라서 한 블레이드의 너비는 44mm에 이릅니다. 세그먼트의 반대쪽 끝에 대해 ​​동일한 작업을 반복합니다.
3. 극점을 중심선의 한쪽에 직선으로 연결하십시오.
4. 다른 쪽에는 미래 블레이드의 윤곽을 그립니다.
5. 결과 블레이드를 자르고 날카롭게하여 자유 끝을 둥글게 만듭니다. 나머지 블레이드에 대해 위의 단계를 반복합니다.
6. 허브 어댑터를 사용하여 블레이드를 허브에 부착합니다.너트와 스프링 와셔가 있는 볼트는 패스너로 적합합니다. 전체 길이에 따른 각 블레이드의 너비는 44~88mm입니다.

이것은 3m / s의 속도로 바람이 임펠러를 회전시키기에 충분합니다. 결과 설계는 균형을 이루어야 합니다. 적절한 균형은 프로펠러가 회전할 때 발전기 속도를 늦추는 데드 스팟의 형성을 방지합니다.

임펠러가 설치된 모터 발전기는 대기 강수로부터 보호하는 보호 슬리브에 넣을 수 있습니다. 어떤 날씨에도 건조한 상태를 유지하고 비와 눈으로부터 보호되는 발전기는 수년간 지속됩니다. 보호 덮개를 조립하려면 다음을 수행하십시오.

1. 직경이 7.5cm 이상인 파이프에서 2cm 너비의 세로 홈을 자릅니다.
2. 절단 파이프의 뒤쪽 끝을 45도 각도로 자릅니다.
3. 이 파이프에 프로펠러가 있는 모터 제너레이터를 놓고 고정합니다.

모터를 자유롭게 회전하려면 가정용 팬에서 볼 수 있는 것과 유사한 볼 베어링 기반 회전이 필요합니다. 어떤 방향으로든 무한히 회전할 수 있습니다.

고정자 권선에 유도된 전류가 제거된 케이블이 감기거나 꼬이지 않도록 힌지의 연결은 슬라이딩되어야 하지만 추가 기능을 갖춘 모터-발전기의 안정적이고 안정적인 전기 접촉을 제공해야 합니다. 회로의 단위.

브러시 - 흑연 접점의 사용은 정당하지 않습니다. 흑연은 알루미늄 및 강철보다 전기 저항이 10배 높으며 설치 전력이 눈에 띄게 떨어집니다. 힌지는 프로파일 파이프 조각을 기반으로 설치됩니다. 조립 후에는 회전 메커니즘이 케이블에 달라붙거나 회전하거나 해어지는지 확인합니다.

슬라이딩 접촉과 바람 방향으로 설치의 자유로운 회전을 보장하는 생크는 예를 들어 플라스틱 수도관과 시트 플라스틱 또는 알루미늄으로 만들어진 추가 외부 모터 하우징에 부착됩니다.

원형 또는 모양의 파이프가 지지대로 사용되며, 한쪽 끝은 적어도 1미터는 땅에 콘크리트로 되어 있습니다. 허리케인에서 시간이 지남에 따라 지원이 가늘게 뜨지 않도록 3 ~ 6 개의 스트레치 마크가 보완되어 동일한 각도로 중앙에 수렴되고 다른 방향으로 향합니다.

모터-제너레이터 부품의 조립이 완료되면 필요한 경우 모터 옆에 다이오드 정류기를 장착합니다. 전선의 전류 손실은 산업용 전기를 장거리로 전송하는 라인과 같이 발전기 세트 근처에 위치한 승압 변압기를 사용하여 크게 줄일 수 있습니다.

충전 컨트롤러, 배터리 및 인버터는 다이어그램에 추가로 포함됩니다. 풍력 터빈은 완전히 조립되어 사용할 준비가 되었습니다.

집에서 만든 개인 주택용 풍차는 수십 볼트의 일정한 또는 교류 전압을 생성하므로 인간에게 위험이 증가합니다. 전류가 흐르는 접점과 전선은 확실하게 절연되어야 합니다. 빗물은 전기를 잘 전도하는 산성 매체입니다.

풍력 에너지는 일정하지 않습니다. 최고의 솔루션은 수십 개의 자석과 코일이 있는 저속 발전기입니다. 코일이 많을수록 권선이 더 두꺼워져야 합니다. 수십 옴의 총 저항으로 인해 섹션이 너무 얇으면 발전기의 유용한 전력이 몇 배 더 감소합니다. 전기 스토브 또는 세탁기와 같은 심각한 부하의 경우 220V에서 최대 10A의 전류가 필요합니다.

집에서 만든 발전기의 디자인은 전기를 생산하도록 변환된 엔진을 사용하지 않는 경우 완벽하게 균일하고 대칭이어야 합니다. 코일과 자석을 장착하기 전에 "턴테이블" 자체가 중앙에 있어야 합니다. 오래된 CD나 집에서 만든 작은 풍차 사본 등 어떤 것을 사용하든 상관없이 약간의 불균형은 이미 용납할 수 없습니다.

최소한의 소음을 얻으십시오. 이상적으로는 소음이 없어야합니다. 윤활되지 않은 베어링이 회전하는 동안 계속 삐걱거리고 두드리는 소리로 인해 불만이 있는 경우 이러한 불만은 특히 야간에 법적 문제로 이어질 수 있습니다. 풍력 터빈의 소유자로 선언하는 나머지 이유는 중요하지 않습니다. 풍력 터빈은 완전히 합법입니다. 이 장치의 소유자는 유럽과 미국에서와 같이 산업 규모의 전기를 생산하지 않기 때문입니다.

설치는 너무 높아서는 안됩니다 - 전력선이 통과하는 극 위. 각 도시, 별장, 농촌 마을에는 건설 중인 건축물의 높이에 제한이 있습니다.

풍력 발전기의 도움으로 전기 문제의 솔루션에 정확하고 극도로 책임감있게 접근하면 소비자는 정전과 관련된 가동 중지 시간을 제거합니다. 당국이 약속한 것을 몇 년 동안 기다리는 것보다 항상 앞서서(법 내에서) 일하는 것이 좋습니다.

자신의 손으로 풍력 발전기를 만드는 방법은 아래를 참조하십시오.