如何用自己的双手制作迷你风力发电机？

要获得电力，风力涡轮机不需要燃料或太阳能。这个特性让很多人开始思考如何用自己的双手建造风力涡轮机，因为购买和安装现成的设备并不便宜。

风力发电机的工作原理和类型

自制风力涡轮机只有在了解其设备的情况下才能制造。这个单元的原型是一台旧风车。当空气的压力在其机翼上流动时，一根轴开始运动，将扭矩传递到磨机的设备上。

利用风能旋转转子的相同原理用于风力涡轮机发电：

1. 风对叶片的运动导致带有齿轮箱的主轴旋转。扭矩被传递到装有 12 个磁铁的发电机副轴（转子）。由于其旋转，在定子环中产生交流电。
2. 如果没有特殊设备 - 控制器（整流器），这种电无法为电池充电。该装置将交流电转换为直流电，使其积聚起来，使家用电器可以不间断地工作。控制器执行另一个功能：及时停止对电池充电，并将风力涡轮机产生的多余能量转移到消耗大量能量的单元（例如，用于家庭取暖的加热元件）
3. 为保证 220 V 的供电电压，电流从逆变器中的电池馈入，然后已经到达功耗点。

为确保叶片始终处于与风相互作用的最佳位置，机翼装置上安装了一个尾翼，可让您将螺旋桨转向风。风力涡轮机的工厂模型具有制动装置或附加电路，以折叠尾部或在恶劣天气下将叶片移离风吹。

有几种类型的风力涡轮机，根据叶片或螺旋桨桨距的数量和材料对其进行分类。但主要的划分是根据轴或主轴的位置：

1. 水平型涉及轴的位置平行于地面。这种发电机被称为有翼发电机。
2. 垂直风力涡轮机的轴垂直于地平线，平面围绕它排列。垂直生成器可以称为正交或轮播生成器。

无论旋转轴的位置如何，该单元的操作原理都保持不变。

风力涡轮机的模型可以具有 2、3 或更多叶片的螺旋桨或风轮。人们认为，多叶片装置能够在小风中产生电流，而具有 2-3 个机翼的螺旋桨则需要更大的气流。在选择模型时，必须考虑每个叶片对风流产生阻力并降低旋转速度的重要规则，因此很难将多叶轮旋转到运行速度。

风力涡轮机的种类包括航行和刚性。这些名称表示制造机翼的材料。在自组装时，帆式会更容易、更经济，但塑料材料（织物、薄膜等）制成的叶片不耐用、不耐磨。

竖版

制造立式风力涡轮机比卧式风力涡轮机容易。该设计不需要叶片装置，放置在较低的高度（最高 2 m）。对使用垂直 VEU（风力涡轮机）的人的评论证明了旋转时的微不足道的噪音以及维修单元工作单元的便利性。发电机位于结构的底部，无需从高处工作或将桅杆降低到地面即可进行维护。

轴的顶端有一个轴承，它也用作桅杆。这部分几乎是免维护的，可以使用数年而无需维修。

与叶片风力涡轮机相比，垂直风力涡轮机不需要高桅杆。它们独立于风向工作，简化了运动部件的设计。对于紧凑型风力涡轮机的叶片，可以使用大直径的 PVC 管（如污水管），对于更强大的风力涡轮机，可以使用薄镀锌钢。这些材料可供任何家庭杂工使用，而且相对便宜。

风轮的设计可以从许多可用选项中独立选择：

• Dornier 设计，带 2 个扁平刀片；
• Savonius 系统带有 4 个半圆柱形机翼；
• 2排平面正交多叶片风力发电机；
• 具有弯曲叶片轮廓的螺旋形风力涡轮机。

所有垂直风力涡轮机都使用 Savonius 聚合原理。在家里，刀片可以用钢或塑料桶制成，纵向切成两半。该设计的特点是该装置的效率在叶片速度比风速小两倍时达到最大值。因此，不值得尝试提高垂直风力涡轮机的速度。

卧式机型

与立式发电机不同，带有螺旋桨的自制风力涡轮机在叶片速度增加时具有更高的效率。但是螺旋桨的众多而狭窄的元件并没有对最好的工作做出贡献：在强风头时，由于螺旋桨前面形成了气垫，他们没有时间松开轴。

家庭用的多叶片风力涡轮机最好在风力不太强的地区进行。如果该地区的风力经常超过每秒 10-15 米，则建造 2-3 个叶片的风力涡轮机是有意义的。两种类型都能够以每秒约 2-3 m 的气流速度开始运行。

水平型号需要安装高桅杆（6-12 m）。为了避免维护期间的高空作业，民间工匠在桅杆底部安装了一个简单的折叠机构 - 一个轴。为了在强风载荷下保持结构稳定性，需要使用斜拉索将桅杆保持在直立位置。

带有发电机和螺旋桨的机舱必须安装在轴承上并设有风向标，以使螺旋桨始终处于相对于风的有利位置。承载电流的电缆应布置成在机舱旋转时不会扭曲、干扰并且不会被撕裂。因此，它们被携带在管状桅杆内。

如何制作220伏的风力发电机？

您应该通过确定设备所需的容量来开始创建风力涡轮机的工作：

• 对于几个房间的照明，有一个容量小于 1 kW 的发电机就足够了；它将为白炽灯或节能灯供电，此外您还可以插入笔记本电脑或电视；
• 5千瓦的自制风力发电机将为家用电器（冰箱、洗衣机、炉灶等）提供电力；
• 要将房屋完全转换为自主供电，您需要一台容量超过 20 kW 的强大发电机。

发电机可以自己制造或改装从旧车上拆下的适当单元。通过这种方式，您可以提供高达 2-3 kW 的电流产量。自己动手做一台220V功率更大的风力发电机，需要对线圈和导线的匝数、转子上磁铁的尺寸和数量以及叶片的机翼参数进行准确的计算。

简单的设计

对于容量约为 1-1.5 kW 的最简单设计，您需要：

• 汽车交流发电机（12 V）；
• 酸电池（12 V）；
• 通断开关（12 V）；
• 电流转换器 700-1500 V 和 12-220 V；
• 金属大容量；
• 螺栓、垫圈、螺母；
• 用于安装交流发电机的夹子（2 个）。

在汽车交流发电机的皮带轮中，您需要为螺栓制作对称的孔。将容器的圆周分成 4 个相等的部分。剪下桨：

• 在容器的侧面，根据圆形的划分标记标记矩形；
• 找到每个元素的垂直中心；
• 在容器的顶部和底部标记出宽度为 3-5 厘米的连续边缘；
• 将各个矩形之间的金属切割到轮辋线；
• 沿标记的上下边界进行切割，以使矩形的中间保持完整并与轮辋相连；
• 相对于中心轴展开每个刀片；
• 确定圆底的中心，根据螺栓孔在发电机皮带轮上的位置标记螺栓孔的位置。

展开机翼时，有必要确定风轮的旋转方向以带出所需的飞机部分。为了确保所有刀片上的负载相等，您应该测量它们展开的角度。

组装结构是将发电机的皮带轮和容器底部用螺栓固定在一起。之后，准备安装风力发电机的底座（一根高约 2 m 的粗管桅杆）。使用适当直径的夹子更容易将发电机连接到其上。要为电池充电，交流发电机的电流必须通过整流器，并且必须使用汽车的接线图进行连接。

叶片风力涡轮机的自制发电机

用于水平风力涡轮发电机的单元可以由汽车的轮毂组装或使用洗衣机的电动机。要工作，您需要购买由钕（铌合金）制成的磁铁。最好采用矩形元素。

如果使用电机，您可以通过线圈数确定它们的数量。对于三相发电机，磁铁的数量应该是线圈数量的 2/3，对于单相 - 与之匹配。大师级从业者建议选择三相发电机。

使用洗衣机的电机时，必须将磁铁粘在电机的转子上。如果使用轮毂，则将磁铁放置在大约 5 毫米厚的圆形钢板上。组装转子时，遵循以下规则：

1. 磁铁之间的距离应该相等。轮毂上的矩形元件放置在其长边在圆的半径上，在电机轴上 - 在其纵轴上。
2. 在工作之前，有必要确定和标记磁铁的磁极。它们的安装使相对的元件具有不同的极性。放置磁铁时，将相邻部位的正负极交替。
3. 建议用环氧树脂填充磁铁，使其牢固地固定在转子表面。

将电机轴用作转子时，将零件放置在绕组中的位置，并通过将电压表的触针放在引线上并用钻头旋转轴来检查设计的功能。

如果使用集线器，则单独缠绕横截面为 1 mm 的漆包铜线线圈。每个线圈必须由 60 匝组成，高度为 9 毫米。线圈应固定在轮毂的平坦部分。

对于三相交流发电机，按如下方式连接线端：

• 将线圈的外引线1留空，将内引线4连接到外引线；
• 将线圈4的内引线连接到线圈7的外引线并继续连接到末端，每2个连接绕组部分；最后一个应该有一个自由的内端，可以很容易地用已经离开的引线扭曲或以其他方式标记；
• 用2个线圈重复该过程，每2个按照相同的原理连接电线；
• 对第三个线圈和其余未连接的线圈执行相同操作。

在工作结束时，大师将有 6 个单独的线索。绕组应填充环氧树脂并干燥。

然后必须将轴夹在轮毂轴承中，在该轴上必须安装带有磁铁的转子环。零件平面之间的间隙为 1-1,5 毫米。检查导线上是否存在电流，组装风力涡轮机并将其安装在桅杆上。

设备维修

每月运行一次风车时，应对固定装置进行一次全面检查，检查电气系统是否存在电压不平衡、控制器的可使用性和电缆的张力是否均匀。为了每 3-4 个月检查一次电池端子连接，检查发电机齿轮箱中的电解液和油位，以便顺利运行。

年度检查包括检查叶片表面、确定轴承的功能及其更换。此时，电解液液位也加满，变速箱油也加满。年度维护包括检查所有组件的性能。

相关文章：