Тепер мені захотілося зробити більш якісний і надійний вітрогенератор з підручних матеріалів. Мені не потрібна була велика потужність і багато енергії. Але хотілося мати надійний вітрогенератор щоб на звичайному вітрі він стабільно виробляв 30-40 ват / год електроенергії.
Від старих вітрогенераторів у мене збереглися 10 котушок, там намотано приблизно по 60 витків проводом 1.5 мм. Ці котушки я вирішив застосувати для цього генератора. Після недовгих пошуків дешевих магнітів їх вдалося придбати всього за 1,5 $ за штуку, в кількості 20 шт. Генератор буде однофазний, 10 котушок і на кожну котушку по два магніти на дисках ротора.
Виготовлення вітрогенератора почав з рами, так би мовити основи вітрогенератора. Вітряк вирішив зробити як і всі за класичною схемою зі складним хвостом. Знайшов у себе шматки профільної труби з якої зварив раму зі зміщенням ветроголовкі щодо поворотної осі. Від старого причепа знайшов маточину, яку застосував. Просвердлив отвір і вставив вал осі, далі приварив з обох сторін.
Далі на фото можна бачити як зроблено кріплення для хвоста і на скільки зміщена від центру вісь обертання генератора. Ось генератора приварена не зовсім горизонтально. Я її трохи задер в верх, приблизно на 2-3 градуси, це щоб лопаті були подалі від щогли, адже при сильному вітрі вони сильно прогинаються і можуть побитися про щоглу.
Штир для хвоста приварений під кутом 45 градусів щодо осі обертання гвинта, по вертикалі відхилення на 20 градусів. Потім готовий хвіст просто одягається на цей штир. Коли вітрогенератор на вітрі, то хвіст дивиться в бік, так-як вісь обертання гвинта зміщена від центру, таким чином досягається баланс, але якщо вітер ставав сильнішим, то гвинт йде в бік і хвіст складається. Зазвичай важко точно розрахувати хвіст, його краще потім підігнати під потрібний вітер дивлячись коли він починає складатися. Площа хвоста повинна бути 20% від захоплюваної площі гвинта.
Далі з металу були виточені два диска майбутнього ротора під магніти. Для дисків я вирізав дві восьмикутні заготовки, які відніс до своїх знайомих і вони їх них виточили мені на токарному верстаті два диска. Потім на дисках були розмічені і просвердлені отвори для кріплення.
Статор виготовлявся теж вже за відпрацьованою усіма схемою. З фанери вирізається заготівля, потім кладуться і згуртовуються котушки між собою. Якщо ви робите як я, однофазний генератор, то котушки між собою з'єднуються так, кінець першої з кінцем другої котушки, а початок другої з початком третьої. і кінець третьої з кінцем четвертої і т.д. Якщо переплутати з'єднання котушок, то генератор працювати не буде. Для трифазного котушки в фазах з'єднуються в одному напрямку, тобто все котушки кожної з трьох фаз кінець з початком.
Ось моя заготовка для заливки статора, стики і всю форму я промазав клеєм ПВА, просто під рукою не виявилося нічого іншого. Краще форму змащувати наприклад вазеліном, жиром, воском, в загальному тим що не дозволить поліефірної смоли прилипнути до форми, інакше потім буде важко виколупати статор з форми.
Щоб котушки не куди не зрушили я їх закріпив на червоний скотч, потім акуратно залив приготовлену смолу і зверху притягнув кришкою, яка у мене залишилася після вирізання кола в фанері під статор.
Як смола повністю затверділа я витягнув статор і відразу вирішив зібрати генератор і перевірити що вийшло. Спочатку покрутив руками без діодного моста, вдалося руками розкрутити генератор до 15 вольт. Результат осінь обрадував, потім зібрав діодний міст і вже виміру робив по постійному струму. Від руки до 15 вольт так-же, струм короткого замикання від руки до 5А, генератор сильно опирається, але результат перевершив всі очікування і виявився потужнішим.
Пробував крутити руками і заряджати акумулятор, вдалося отримати струм зарядки до 1.1А, це десь при 300об / м, значить на вітрі буде набагато більше так-як гвинт легко повинен розкручується до 1000 об / м при наявність хорошого вітру.
Так-же щоб магніти не по-відлітали з дисків я їх теж залив, але вже епоксидною смолою. Щоб було хороше зчеплення смоли з металом диски були ще раз зачищені. Магніти на дисках повинні чергуватися полюсами, і два диска повинні притягатися, тобто магніти на дисках на проти один одного повинні бути протилежними полюсами і притягатися.
Лопаті виготовив із соснової дошки, вирішив зробити на цей раз швидкохідні лопаті. Раніше я робив і ставив на свої вітряки багато лопатей з великими кутами щодо вітру. У них виходив великий крутний момент, але дуже маленькі обороти. Тепер я зробив три лопаті з кутом всього 3 градуси. У них низький стартовий момент, але він не важливий так як генератор не має залипання і легко починає обертатися. Зате у лопатей велика швидкохідні, це означає що генератор буде крутиться на великих оборотах.
Ось вітрогенератор вже нарешті зібраний і встановлений на щоглу. Як видно на фото труба одягнена на трубу, це найпростіший варіант. Провід пустив зовні без всяких токосьемних кілець. Потім пущу його всередині труби. Після установки відразу-ж приєднав вітрогенератор безпосередньо до акумулятора через амперметр. Вітер в цей день був невеликий і ток зарядки доходив до 5А. Але потім вітер став сильніше і ток бувало перевалював за 10А.
Знайшов новий амперметр зі шкалою до 30А, в сильні пориви вітру стрілка відхилялася практично до кінця. Нижче як-раз запечетлен момент коли струм зарядки склав 28А. Струм може бути значно більше, але спрацьовує захист від сильного вітру і гвинт відвертається від нього і скидає потужність і обороти.
Конструкція міцна і можна захист зробити на спрацьовування на більш сильних вітрах, але провід котушок тонкий і буде сильно грітися, тому краще так не робити щоб не перегрівся статор і не розплавився лак в котушках і смола.
джерело