Penjana Angin DIY: Bagaimana Membuat Penjana Angin Buatan Sendiri Dari Mesin Basuh, Dari Botol Plastik Dan Dari Motor Roda

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 05:52

Penjana angin untuk menjana elektrik adalah sumber elektrik yang tidak tergantikan di mana tidak banyak cahaya matahari, tidak ada sungai di dekatnya, dan tidak ada grid kuasa terpusat.

Ciri reka bentuk

Prinsip operasi penjana angin adalah penukaran tenaga angin menjadi tenaga elektrik.

Dalam jenis penjana elektrik yang lain, aliran air di sungai, kekuatan pasang surut laut dan pasang surut digunakan sebagai sumber tenaga mekanikal (kinetik).

Dalam sistem di mana tenaga haba diperlukan untuk menghasilkan elektrik, mereka menggunakan:

• enjin yang menggunakan petrol, petrol atau diesel;
• pelepasan haba dari plat dan blok reaktor nuklear, yang panasnya digunakan untuk menukar air menjadi wap - dalam turbin stim;
• pelbagai jenis bahan bakar dibakar di kilang CHP, menggantikan haba, haba dari reaktor nuklear.

Panel solar terpisah, di mana cahaya digunakan sebagai sumber tenaga, dan bukan haba atau tenaga mekanikal.

Tetapi kembali ke "turbin angin", yang prinsip operasi adalah seperti berikut . Kekuatan angin memutar baling-baling, yang menggerakkan poros penjana motor. Bersama dengan poros, rotor motor, di mana magnet kekal dipasang, berputar secara serentak. Medan magnet, melewati belitan stator, menyebabkan arus bolak di dalamnya disebabkan oleh perubahan kekuatan fluks magnet yang melalui putaran gegelung, dari mana penggulungan dipasang. Voltan elektrik bergantian dimasukkan ke litar elektronik, di mana ia diubah menjadi voltan langsung. Banyak peranti dan peranti yang memerlukannya berfungsi dari arus terus.

Sesiapa sahaja boleh membuat penjana untuk pondok musim panas atau keadaan padang yang menghasilkan arus bolak dengan voltan 220 V . Semakin mengagumkan dimensi struktur, semakin besar kecekapan penarikan akan diterima oleh pengguna tertentu. Tidak menjadi masalah untuk membuat penjana yang menghasilkan satu atau beberapa kilowatt elektrik sejam. Tenaga elektrik yang diterima dari pemasangan seperti itu mampu menghidupkan hampir semua peralatan elektrik di rumah, termasuk peralatan berkebun.

Penjana angin dipasang setinggi mungkin - pada tahap rabung bumbung. Di sana, kekuatan angin mencapai nilai maksimum yang ditunjukkan dalam ramalan cuaca.

Pemasangan dari jarak jauh menyerupai baling-baling cuaca dengan baling-baling, kerana struktur ini berpusing di mana angin bertiup. Ini diperlukan untuk memaksimumkan penggunaan kekuatan, kepantasannya.

Baling-baling mendatar diputar oleh batang yang terletak di bahagian belakang unit . Batang menegak tidak diperlukan - bilahnya terletak sedemikian rupa sehingga baling-baling itu sendiri akan memulakan hampir setengah putaran, tidak kira dari mana angin bertiup.

Agar turbin angin beroperasi pada kecekapan maksimum, kelajuan 3000 rpm atau lebih diperlukan . Bagi penjana yang menghasilkan arus bolak-balik, frekuensi ini sepadan dengan nilai 50 hertz, yang khas untuk loji kuasa industri domestik. Setelah berputar penjana motor dengan berat sekitar 10 kg, tidak menjadi masalah untuk mendapatkan 2 kW setiap jam.

Apa yang boleh dibuat?

Elemen utama dari mana-mana model ladang angin adalah penjana motor. Ia berfungsi seperti motor - arus terus atau bergantian menjadikan pemutar (dan dengannya poros) berputar. Bekerja sebaliknya - sebagai penjana - juga boleh dilakukan.

Di antara motor yang digunakan sebagai generator, terdapat motor asynchronous dan stepper yang disikat, tidak berus . Tiga jenis motor inilah yang digemari oleh amatur yang memasang turbin angin dengan tangan mereka sendiri.

Dalam motor pemungut, belitan pemutar (angker) terletak di medan magnet berterusan pemegun magnet . Voltan malar yang dikeluarkan dari terminal motor seperti itu apabila porosnya dengan angker tidak berpusing dihantar dari kenalan arus angker melalui sikat. Berus itu sendiri adalah titik lemah enjin seperti itu - mereka cepat menghabiskan sumbernya. Sebagai peraturan, penjana seperti itu berada di bawah beban tetap; apabila angker bergerak, berus akan berkilau. Beberapa hari pemasangan yang berterusan dari pemasangan sedemikian dapat merosakkan berus sepenuhnya, akibatnya yang terakhir perlu diganti.

Penggunaan motor berus sebagai penjana dengan beban aktif tetap tidak praktikal.

Pilihan terbaik adalah mesin tanpa berus . Di dalamnya, pemutar dengan magnet berputar di ruang antara belitan stator. Gulungan itu sendiri tidak bergerak, mereka tidak memerlukan sentuhan gelongsor. Berkat penyelesaian yang begitu mudah, pemasangan boleh beroperasi selama beberapa dekad - hanya penting sekali dalam satu musim atau setiap enam bulan untuk melincirkan galas motor, yang bertanggungjawab untuk putaran rotor yang bebas dan tanpa reaksi. Penyelesaian popular berdasarkan motor tanpa berus - asynchronous atau stepper - tersedia di hampir setiap rumah "DIYer".

Motor tak segerak digunakan dalam alat kuasa - contohnya, dalam mesin penggiling . Stepper boleh didapati dalam pelbagai jenis peranti - dari roda motor basikal ke pemacu mekanikal pencetak atau pemacu cakera.

Motor berus berubah-ubah yang digunakan dalam palu putar, penggiling, pemutar skru, jigsaw, dan alat pemotong elektrik terpisah . Kelemahan mereka adalah keperluan menanggalkan berus dan lubang rotor untuk magnet neodymium. Akibatnya, hanya belitan stator yang tersisa dari belitan aktif - belitan rotor dikeluarkan sepenuhnya.

Baling-baling turbin angin boleh dibuat dari paip pembetung plastik, botol PET dan bahan kitar semula yang serupa. Semakin ringan dan kuat, semakin sedikit daya angin yang diperlukan untuk melepaskannya.

Penjana angin yang dibuat dari kipas akan memerlukan pemutar rotor untuk magnet neodymium . Reka bentuk motor kipas isi rumah tidak dirancang untuk menerima arus elektrik dengan memutar rotor. Penyejuk komputer (chip cooler) - kipas unit sistem PC atau komputer riba - jatuh dalam perubahan yang sama.

Traktor atau penjana kereta menggunakan penggulungan medan tambahan, yang dikuasakan oleh bateri mesin itu sendiri . Agar penjana dapat menghasilkan, misalnya, arus ulang-alik 135 ampere dengan voltan 15 volt, penggulungan pemutar rotor setelah menghidupkan pencucuhan memakan arus terus 3 ampere dengan voltan 12, 6-14 V Sumber tenaga utama untuk penjana masih merupakan poros engkol mesin pembakaran dalaman yang beroperasi pada petrol, diesel atau metana / propana. Traktor atau penjana kereta memerlukan penghapusan penggulungan medan dan pemasangan magnet neodymium.

Apa yang diperlukan?

Pilihan yang paling biasa adalah menggunakan mesin mesin basuh untuk penjana buatan sendiri . Sekiranya "mesin basuh" lama tidak tersedia, anda boleh menemui mesin seperti itu di kedai sampah di pasar isi rumah, di pusat servis terdekat untuk peralatan rumah tangga atau kedai khusus. Bukan masalah untuk memesan mesin seperti itu dari China.

Pada asasnya, dalam mesin basuh, mesin asinkron tanpa sikat digunakan.

Kedua-dua yang baru dan yang lama akan berfungsi untuk masa yang lama. Kuasa 200 watt boleh ditukar dengan mudah menjadi kilowatt atau lebih.

Bahan (sunting)

Untuk memasang penjana, selain motor, anda memerlukan:

• magnet neodymium dalam saiz 20, 10 dan 5 mm (32 keseluruhan);
• diod penyearah atau jambatan diod dengan arus puluhan ampere (amati peraturan rizab kuasa dua kali ganda);
• pelekat epoksi;
• kimpalan sejuk;
• kertas pasir;
• timah dari sisi sebuah tin.

Magnet dipesan dalam talian dari China.

Alat

Alat berikut akan mempercepat proses pembuatan:

• pelarik;
• gunting;
• pemutar skru dengan muncung;
• tang.

Sekiranya tidak ada mesin bubut, hubungi rakan yang tahu bagaimana mengusahakan mesin pelarik seperti itu.

Skema dan lukisan

Penjana sebagai peranti menghasilkan arus bolak-balik, yang mesti ditukar menjadi arus terus, dibawa ke nilai voltan yang diperlukan. Sekiranya penjana motor menghasilkan, katakanlah, 40 volt, maka ini tidak mungkin menjadi nilai yang sesuai untuk kebanyakan elektronik pengguna menggunakan 5 atau 12 volt DC atau 127/220 volt AC.

Skema keseluruhan pemasangan, dibuktikan oleh masa dan berjuta-juta pengguna, termasuk penerus, pengawal, bateri dan penyongsang . Bateri kereta dengan kapasiti 55-300 ampere-jam digunakan sebagai penyangga simpanan tenaga tersimpan. Voltan pengoperasiannya adalah 10, 9-14, 4 V dengan cas siklik (kitaran pengecasan penuh) dan 12, 6-13, 65 dengan penyangga (dibahagi-bahagikan, dosis, apabila anda perlu mengisi semula bateri yang sebahagiannya habis).

Pengawal menukar, misalnya, 40 volt yang sama menjadi 15. Kecekapannya dalam volt-ampereage antara 80-95% - tidak termasuk kerugian pada penerus.

Penjana tiga fasa mempunyai kecekapan terbesar . - outputnya 50% lebih tinggi daripada fasa tunggal, ia tidak bergetar semasa operasi (getaran melonggarkan struktur, menjadikannya tidak lama).

Gegelung dalam penggulungan setiap fasa bergantian satu sama lain dan dihubungkan secara bersiri - seperti tiang magnet, salah satu sisi menghadap gegelung.

Tugas penyongsang adalah menukar voltan tetap sekitar 12 volt yang diambil dari bateri menjadi voltan seli sekitar 220.

Peralatan dan elektronik isi rumah moden mampu beroperasi dari 110 volt (Standard Amerika untuk rangkaian isi rumah) hingga 250 - tidak digalakkan memberi lebih banyak kepada peralatan dan peranti rangkaian. Semua penukar adalah impuls, berbanding dengan yang linear, kehilangan haba mereka jauh lebih sedikit.

Langkah pembuatan

Untuk mengubah reka bentuk motor induksi, lakukan perkara berikut

1. Lepaskan motor dan keluarkan rotor.
2. Tanggalkan pelat dari angker pemutar. Potong mereka hingga kedalaman 2 mm.
3. Buat alur sedalam 5 mm untuk magnet.
4. Tandakan sehelai kepingan timah untuk magnet. Mereka harus sama jarak antara satu sama lain - ini akan mengelakkan kehilangan kuasa pemasangan yang tidak perlu.
5. Pasangkan mereka ke jalur timah ini dengan gam super. Betulkan jalur dengan magnet pada sauh.
6. Isi ruang antara magnet dengan kimpalan sejuk atau gam epoksi.
7. Tanggalkan burr dan kerataan pada rotor dengan kertas pasir.
8. Periksa - dan ganti jika perlu - galas motor dan selak.

Pasang penjana motor. Peranti siap untuk pemasangan selanjutnya. Untuk memeriksa peranti, jepit porosnya dalam bor atau pemutar skru dan percepat hingga 1000 rpm.

Voltan di hujung belitan dari 110 volt boleh dianggap sesuai.

Pada nilai yang lebih rendah, ralat terletak pada penggantian magnet yang tidak rata di mana-mana titik lingkaran putaran angker.

Untuk memasang turbin angin, lakukan perkara berikut

1. Potong kepingan yang serupa dari paip PVC dengan diameter 11-16 cm, panjangnya sesuai dengan bilah yang akan datang.
2. Pada setiap segmen, lukis garis sewenang-wenangnya dan mundur daripadanya di kedua sisi sejauh 22 mm. Oleh itu, lebar satu bilah akan mencapai 44 mm. Ulangi tindakan ini untuk hujung segmen garis yang bertentangan.
3. Sambungkan lurus titik ekstrem di satu sisi garis tengah.
4. Lukiskan di sisi lain garis besar pisau masa depan.
5. Potong pisau yang dihasilkan dan bulatkan hujungnya yang bebas dengan mengasah. Ulangi langkah di atas untuk bilah yang selebihnya.
6. Pasang bilah ke hub menggunakan penyesuai sesendal. Baut dengan kacang dan mesin basuh spring sesuai sebagai pengikat. Lebar setiap bilah sepanjang keseluruhannya berkisar antara 44 hingga 88 mm.

Ini cukup untuk angin memutar pendesak dengan kelajuan 3 m / s. Struktur yang dihasilkan mesti seimbang - pengimbangan yang betul akan mengelakkan pembentukan bintik buta yang memperlahankan penjana semasa baling-baling berputar.

Penjana motor dengan pendesak terpasang boleh diletakkan di lengan pelindung yang melindunginya dari pemendakan atmosfera. Tetap kering dalam semua keadaan cuaca, terlindung dari hujan dan salji, penjana akan bertahan selama bertahun-tahun. Untuk memasang pengawal, lakukan perkara berikut:

1. dalam paip dengan diameter 7.5 cm, potong alur membujur selebar 2 cm;
2. potong hujung belakang paip pemotong pada sudut 45 darjah;
3. letakkan penjana motor dengan baling-baling ke dalam tiub ini dan pasangkannya.

Putaran bebas motor memerlukan sambungan putar bebola, serupa dengan yang terdapat pada kipas domestik . Ia boleh berpusing tanpa henti ke kedua-dua belah pihak.

Sehingga kabel, dengan bantuan arus yang disebabkan oleh belitan stator dikeluarkan, tidak berputar atau memutar, sambungan di engsel mesti tergelincir, tetapi memberikan hubungan elektrik yang stabil dan boleh dipercayai dari penjana motor dengan terletak lebih jauh unit berfungsi litar.

Hubungan terbaik akan diberikan oleh terminal berlapis emas yang diambil dari teknologi lama.

Penggunaan sentuhan berus-grafit tidak dibenarkan - grafit mempunyai rintangan elektrik dengan kadar magnitud lebih tinggi daripada aluminium dan keluli, dan kekuatan pemasangan akan berkurang. Engsel dipasang di pangkalan yang terbuat dari sekeping paip berbentuk. Selepas pemasangan, mereka memeriksa sama ada mekanisme putar yang dihasilkan macet, tidak berputar dan adakah kabel tergelincir.

Menyediakan sentuhan gelongsor dan putaran bebas pemasangan ke arah angin, batang, dibuat, misalnya, dari paip air plastik dan sekeping lembaran plastik atau aluminium, dilekatkan pada selongsong luar motor tambahan.

Paip bulat atau profil digunakan sebagai penyokong, salah satu hujungnya terkonkrit di tanah - tidak kurang dari satu meter. Supaya sokongan tidak turun dari waktu ke waktu dari taufan, ia dilengkapi dengan tiga atau enam tanda regangan, menyatu di tengah pada sudut yang sama dan diarahkan ke arah yang berbeza.

Setelah menyelesaikan pemasangan bahagian penjana motor, penerus diod dipasang di sebelah motor, jika perlu . Kerugian semasa wayar dapat dikurangkan dengan ketara dengan menggunakan transformer step-up yang terletak di dekat set generator - seperti pada garis yang menghantar elektrik industri pada jarak jauh.

Pengawal cas, bateri dan penyongsang dimasukkan lebih jauh mengikut rajah. Turbin angin dipasang sepenuhnya dan siap untuk pergi.

Cadangan

Kincir angin buatan rumah untuk rumah persendirian menghasilkan voltan tetap atau bergantian beberapa puluh volt, yang merupakan bahaya yang meningkat bagi seseorang. Kontak dan wayar langsung mesti dilindungi dengan betul - air hujan adalah persekitaran berasid yang mengalirkan arus elektrik dengan baik.

Kerja mesin bubut atau penggiling dilakukan dengan pelindung mata dan sarung tangan. Dilarang memasang litar ketika turbin angin sedang berjalan.

Tenaga angin berubah-ubah. Penyelesaian terbaik ialah penjana berkelajuan rendah dengan lebih daripada selusin magnet dan gegelung. Semakin banyak gegelung, semakin tebal wayar berliku . Terlalu nipis bahagian kerana rintangan puluhan ohm akan mengurangkan kuasa berguna penjana beberapa kali lebih banyak. Untuk beban yang serius - contohnya, dari dapur elektrik atau mesin basuh - pada 220 volt, arus hingga 10 A.

Reka bentuk penjana buatan sendiri - kecuali mesin yang ditukar untuk menjana elektrik digunakan - mestilah rata dan simetri . Sebelum memasang gegelung dan magnet, "pemintal" itu sendiri mesti berada di tengah. Tidak kira apa yang digunakan - CD yang dibuang atau salinan kincir angin buatan sendiri, ketidakseimbangan sedikit pun sudah tidak dapat diterima.

Cuba buat kebisingan minimum - idealnya, ia mesti tidak ada . Sekiranya pemasangan anda, yang tidak dilincirkan di tempat bantalan, dikeluhkan kerana terus menerus memicit dan mengetuk ketika berputar, aduan seperti itu boleh menyebabkan masalah dengan undang-undang, terutama pada waktu malam. Sebab-sebab lain untuk menuntut anda sebagai pemilik turbin angin tidak penting - turbin angin adalah sah sepenuhnya, kerana pemilik peranti ini tidak menghasilkan elektrik pada skala industri, seperti yang dilakukan di Eropah dan Amerika.

Pemasangan tidak boleh terlalu tinggi - di atas tiang yang melintasi saluran kuasa . Di setiap kota, penempatan pondok musim panas atau perkampungan luar bandar, ada batasan ketinggian struktur yang sedang dibina.

Sebagai contoh, membekalkan menara 40 meter untuk stesen pangkalan selular memerlukan serangkaian izin dan audit dari pengawal selia kerajaan. Perkara yang sama berlaku untuk turbin angin.

Dengan betul dan sangat bertanggungjawab menghampiri penyelesaian masalah elektrik dengan bantuan penjana angin, pengguna akan menyingkirkan waktu henti yang berkaitan dengan pemadaman elektrik. Selalu lebih baik bersikap proaktif - dalam kerangka undang-undang - daripada menunggu bertahun-tahun untuk apa yang dijanjikan oleh pihak berkuasa.