Cách chế tạo cánh quạt cho máy phát điện bằng tay của chính bạn: ví dụ về cánh quạt tự tạo cho cối xay gió

Các yếu tố cấu trúc cơ bản

Mặc dù có rất nhiều loại tuabin gió và phương pháp sản xuất của chúng, chúng đều có các yếu tố cấu trúc giống nhau.

bánh xe gió

Các cánh quạt được coi là một trong những yếu tố quan trọng nhất của tuabin gió. Thiết kế của chúng ảnh hưởng đến hoạt động của các thành phần khác của máy phát điện. Nhiều vật liệu khác nhau được sử dụng để chế tạo lưỡi dao.

Trước khi sản xuất, bạn cần tính toán chiều dài của lưỡi dao. Nếu ống được sử dụng để sản xuất, thì đường kính của nó phải ít nhất là 20 cm, với chiều dài lưỡi theo kế hoạch là 1 mét. Tiếp theo, ống được cắt thành 4 phần bằng cách sử dụng ghép hình.Một phần được sử dụng để làm khuôn mẫu, theo đó phần còn lại của các lưỡi dao được cắt. Sau đó, chúng được lắp ráp trên một đĩa chung, và toàn bộ cấu trúc được cố định trên trục máy phát điện. Bánh xe gió lắp ráp phải cân bằng. Cân bằng phải được thực hiện trong phòng được bảo vệ khỏi gió. Nếu thao tác được thực hiện một cách chính xác, bánh xe sẽ không tự quay. Trong trường hợp các cánh quay tự phát, chúng sẽ bị phá hủy cho đến khi toàn bộ cấu trúc cân bằng. Cuối cùng, độ chính xác của chuyển động quay của các cánh được kiểm tra. Chúng phải quay trong cùng một mặt phẳng, không có bất kỳ biến dạng nào. Sai số cho phép là 2 mm.

Mast

Yếu tố cấu trúc tiếp theo của tuabin gió là cột buồm. Thông thường, nó được làm từ một ống nước cũ, đường kính của ống này không được 15 cm, nhưng chiều dài phải lên đến 7 mét. Nếu có bất kỳ cấu trúc hoặc tòa nhà nào trong bán kính 30 mét tính từ địa điểm lắp đặt dự kiến, trong trường hợp này, chiều cao của cột được tăng lên.

Để toàn bộ quá trình lắp đặt hoạt động hiệu quả nhất có thể, bánh xe có cánh nhô cao hơn các chướng ngại vật xung quanh ít nhất 1 mét. Sau khi lắp đặt, chân cột và các chốt để cố định dây chàng được đổ bê tông. Như phần mở rộng, bạn nên sử dụng cáp mạ kẽm có đường kính 6 mm.

Máy phát điện

Đối với tuabin gió, bạn có thể sử dụng bất kỳ máy phát điện trên ô tô nào, tốt nhất là loại có công suất cao hơn. Tất cả chúng đều có thiết kế giống hệt nhau và cần phải thay đổi. Một thay đổi tương tự của máy phát điện ô tô cho cối xay gió bao gồm việc quấn lại dây dẫn stato, cũng như sản xuất rôto bằng nam châm neodymium.Để cố định chúng một cách chắc chắn, bạn cần phải khoan lỗ trên các cực của rôto. Việc lắp đặt nam châm được thực hiện với sự luân phiên của các cực. Bản thân rôto được bọc trong giấy và tất cả các khoảng trống hình thành giữa các nam châm đều được lấp đầy bằng epoxy.

Trong quá trình nam châm dính phải quan sát độ phân cực của chúng. Do đó, rôto được kết nối với nguồn điện. Rôto đi kèm tạo ra một từ trường và mỗi nam châm được dán vào vị trí của mặt bị hút.

Để kết nối rôto, bạn có thể sử dụng bất kỳ nguồn điện nào có điện áp 12 vôn và cường độ dòng điện từ 1 đến 3 ampe. Kết nối được thực hiện theo cách mà vòng có thể tháo rời nằm gần răng nanh hơn là cực trừ, và mặt dương nằm gần cuối rôto hơn. Nam châm được lắp vào các khe hở của rôto hoặc các răng nanh khiến máy phát điện tự kích thích và đây được coi là chức năng chính của chúng.

Ngay khi bắt đầu quay rôto, các nam châm bắt đầu kích thích dòng điện trong máy phát, dòng điện này cũng đi vào cuộn dây, dẫn đến tăng từ trường của các nanh. Kết quả là, máy phát điện tạo ra dòng điện có giá trị lớn hơn. Nó chỉ ra một loại dòng điện tuần hoàn khi máy phát điện được kích thích và tiếp tục cung cấp năng lượng bởi rôto của chính nó, trên đó có các cực điện từ được lắp đặt. Máy phát điện đã lắp ráp phải được thử nghiệm và các phép đo dữ liệu đầu ra thu được phải được thực hiện. Nếu đơn vị ở tốc độ 300 vòng / phút tạo ra khoảng 30 vôn, thì đây được coi là kết quả bình thường.

Chọn những chiếc cối xay gió nào

Vâng, đối với những người sống xa trạm biến áp và VL-0.4kv, thì đáng mua các mẫu cối xay gió mạnh nhất mà bạn có thể mua được.Vì từ nguồn điện được chỉ ra trong hình, bạn sẽ nhận được không quá 15%.

Một bộ phận người tiêu dùng khác, hoàn toàn xứng đáng, đưa ra lựa chọn không ủng hộ các mô hình nhà máy Trung Quốc, mà ngược lại, họ thích những chiếc cối xay gió sản xuất tại nhà của các bậc thầy tự học. Nó cũng có những lợi ích của nó.

Phần lớn, những người phát minh ra những thiết bị như vậy là những người có năng lực và có trách nhiệm. Và trong gần như 100% trường hợp, không có bất kỳ sự cố nào, họ có thể trả lại cài đặt nếu có sự cố hoặc cần được sửa chữa. Điều này chắc chắn sẽ không phải là một vấn đề.

Trong những chiếc cối xay gió công nghiệp của Trung Quốc, vẻ ngoài chắc chắn đẹp hơn. Và nếu bạn vẫn quyết định mua nó, ngay sau khi kiểm tra bằng máy khoan điện, hãy tiến hành bảo dưỡng phòng ngừa và thay thế các loại kim loại phế liệu của Trung Quốc bằng các ổ trục bằng mỡ chất lượng cao.

Nếu có những tổ yến lớn gần bạn, bạn không nên mua thêm một bộ lưỡi dao.

Những chú gà con đôi khi nằm dưới sự phân phối của một "nhà máy mini" đang quay. Các lưỡi dao bằng nhựa bị gãy và các lưỡi kim loại bị uốn cong.

Và tôi muốn kết thúc bằng sự khôn ngoan từ những người dùng đã không lắng nghe tất cả các lập luận và gặp phải tất cả các vấn đề được mô tả ở trên. Hãy nhớ rằng, cánh gió thời tiết đắt nhất cho một ngôi nhà là một tuabin gió!

Lựa chọn vật liệu

Các cánh của thiết bị gió có thể được làm bằng bất kỳ vật liệu nào phù hợp hơn hoặc ít hơn, ví dụ:

Từ ống nhựa PVC

Nó có lẽ là điều dễ dàng nhất để chế tạo các lưỡi dao từ vật liệu này. Ống PVC có thể được tìm thấy ở mọi cửa hàng kim khí. Nên chọn những đường ống được thiết kế để thoát nước có áp lực hoặc đường ống dẫn khí. Nếu không, luồng không khí trong gió mạnh có thể làm biến dạng các cánh quạt và làm hỏng chúng đối với cột máy phát điện.

Các cánh của tuabin gió phải chịu tải trọng lớn từ lực ly tâm, và các cánh càng dài thì tải càng lớn.

Cạnh lưỡi của bánh xe hai lưỡi của máy phát điện gió gia đình quay với tốc độ hàng trăm mét / giây, chẳng hạn như tốc độ của một viên đạn bay ra khỏi khẩu súng lục. Tốc độ này có thể dẫn đến vỡ ống PVC. Điều này đặc biệt nguy hiểm vì các mảnh vỡ của ống bay có thể giết chết hoặc làm bị thương nghiêm trọng con người.

Bạn có thể thoát khỏi tình huống này bằng cách rút ngắn các lưỡi dao đến mức tối đa và tăng số lượng của chúng. Bánh xe gió nhiều cánh dễ cân bằng hơn và ít ồn hơn

Có tầm quan trọng không nhỏ là độ dày của thành ống. Ví dụ, đối với bánh xe gió có sáu cánh làm bằng ống PVC, đường kính hai mét, độ dày của chúng không được nhỏ hơn 4 mm. Để tính toán thiết kế các lưỡi dao cho thợ thủ công tại nhà, bạn có thể sử dụng các bảng và mẫu làm sẵn

Để tính toán thiết kế các lưỡi dao cho thợ thủ công tại nhà, bạn có thể sử dụng các bảng và mẫu làm sẵn.

Tiêu bản nên được làm từ giấy, gắn vào đường ống và khoanh tròn. Điều này nên được thực hiện nhiều lần vì có các cánh quạt trên tuabin gió. Sử dụng ghép hình, đường ống phải được cắt theo các dấu - các lưỡi cắt gần như đã sẵn sàng. Các cạnh của ống được mài nhẵn, các góc và đầu được bo tròn để cối xay gió trông đẹp và ít gây tiếng ồn hơn.

Từ thép, một đĩa có sáu sọc sẽ được tạo ra, nó sẽ đóng vai trò của một cơ cấu kết hợp các cánh quạt và cố định bánh xe vào tuabin.

Kích thước và hình dạng của cấu trúc kết nối phải tương ứng với loại máy phát điện và dòng điện một chiều sẽ được sử dụng trong trang trại điện gió.Thép phải được chọn thật dày để không bị biến dạng khi có gió thổi.

nhôm

So với ống PVC, ống nhôm có khả năng chống uốn cong và xé rách tốt hơn. Nhược điểm của chúng nằm ở trọng lượng lớn, đòi hỏi phải có các biện pháp để đảm bảo sự ổn định của toàn bộ kết cấu. Ngoài ra, bạn nên cân bằng bánh xe một cách cẩn thận.

Xem xét các tính năng của việc thực hiện các cánh nhôm cho bánh xe gió sáu cánh.

Theo mẫu, một mẫu ván ép nên được thực hiện. Đã theo mẫu từ một tấm nhôm, hãy cắt các khoảng trống của lưỡi dao với số lượng sáu miếng. Lưỡi dao tương lai được cuộn thành một rãnh sâu 10 mm, trong khi trục cuộn phải tạo thành một góc 10 độ với trục dọc của phôi. Những thao tác này sẽ mang lại cho cánh quạt các thông số khí động học có thể chấp nhận được. Một ống bọc ren được gắn vào mặt trong của lưỡi dao.

Cơ cấu kết nối của bánh xe gió với các cánh nhôm, không giống như bánh xe có các cánh làm bằng ống PVC, không có dải trên đĩa mà là đinh tán, là các mảnh của thanh thép có ren phù hợp với ren của ống lót.

sợi thủy tinh

Lưỡi dao được làm từ sợi thủy tinh đặc biệt bằng sợi thủy tinh là loại hoàn hảo nhất, dựa trên các thông số khí động học, sức mạnh, trọng lượng của chúng. Những lưỡi dao này là khó chế tạo nhất, vì bạn cần phải xử lý được gỗ và sợi thủy tinh.

Chúng tôi sẽ xem xét việc thực hiện các cánh bằng sợi thủy tinh cho một bánh xe có đường kính hai mét.

Phương pháp tiếp cận cẩn thận nhất nên được thực hiện để thực hiện ma trận gỗ.Nó được gia công từ các thanh theo khuôn mẫu đã hoàn thiện và dùng như một mẫu lưỡi cắt. Sau khi hoàn thành công việc trên ma trận, bạn có thể bắt đầu tạo ra các lưỡi dao, bao gồm hai phần.

Đầu tiên, ma trận phải được xử lý bằng sáp, một trong các mặt của nó phải được phủ bằng nhựa epoxy, và sợi thủy tinh phải được trải trên đó. Phủ epoxy lên nó một lần nữa, và một lần nữa một lớp sợi thủy tinh. Số lớp có thể là ba hoặc bốn.

Sau đó, bạn cần giữ bông phấn kết quả trên ma trận trong khoảng một ngày cho đến khi nó khô hoàn toàn. Vì vậy, một phần của lưỡi dao đã sẵn sàng. Ở phía bên kia của ma trận, chuỗi hành động tương tự được thực hiện.

Các bộ phận hoàn thiện của các cánh phải được kết nối bằng epoxy. Bên trong, bạn có thể đặt một nút chai bằng gỗ, cố định nó bằng keo, điều này sẽ cố định các cánh quạt vào trục bánh xe. Một ống lót có ren phải được lắp vào phích cắm. Nút kết nối sẽ trở thành trung tâm theo cách tương tự như trong các ví dụ trước.

Sản xuất stato

Như bạn có thể thấy trong ảnh, các cuộn dây có hình dạng giống như một giọt nước thuôn dài. Điều này được thực hiện sao cho hướng chuyển động của nam châm vuông góc với các phần bên dài của cuộn dây (đây là nơi gây ra EMF lớn nhất).

Nếu sử dụng nam châm tròn, đường kính bên trong của cuộn dây phải tương ứng với đường kính của nam châm. Nếu sử dụng nam châm vuông thì cuộn dây phải được cấu hình sao cho nam châm chồng lên chiều dài thẳng của cuộn dây. Việc lắp đặt các nam châm dài hơn không có nhiều ý nghĩa, bởi vì các giá trị EMF cực đại chỉ xảy ra ở những đoạn dây dẫn nằm vuông góc với hướng của từ trường.

Việc sản xuất stato bắt đầu bằng việc cuộn các cuộn dây.Cuộn dây dễ cuộn nhất theo mẫu đã chuẩn bị trước. Các khuôn mẫu rất khác nhau: từ những dụng cụ cầm tay nhỏ đến những chiếc máy sản xuất tại nhà thu nhỏ.

Các cuộn dây của từng pha riêng biệt được mắc nối tiếp với nhau: cuối cuộn thứ nhất nối với đầu thứ tư, cuối cuộn thứ tư đến đầu thứ bảy, v.v.

Nhớ lại rằng khi các pha được kết nối theo sơ đồ “sao”, các đầu của cuộn dây (pha) của thiết bị được kết nối thành một nút chung, nút này sẽ là trung tính của máy phát. Trong trường hợp này, ba dây dẫn tự do (đầu mỗi pha) được kết nối với một cầu điốt ba pha.

Khi tất cả các cuộn dây được lắp ráp thành một mạch duy nhất, bạn có thể chuẩn bị khuôn để đổ stato. Sau đó, ta nhúng toàn bộ phần điện vào khuôn và đổ epoxy vào.

Aleksei2011

Tiếp theo, tôi đăng một bức ảnh của stator đã hoàn thành. Đổ đầy epoxy thông thường. Tôi đặt sợi thủy tinh lên trên và dưới. Đường kính ngoài của stato là 280 mm, lỗ trong là 70 mm.

Cách tự chế tạo máy phát điện gió kiểu thẳng đứng

Việc tự sản xuất máy phát điện gió là hoàn toàn có thể thực hiện được, mặc dù thoạt nhìn có vẻ không đơn giản. Bạn sẽ cần phải lắp ráp toàn bộ thiết bị, điều này rất khó hoặc mua một số yếu tố của nó, khá tốn kém. Bộ sản phẩm có thể bao gồm:

• máy phát điện gió
• biến tần
• người điều khiển
• bộ pin
• dây, cáp, phụ kiện

Lựa chọn tốt nhất sẽ là mua một phần thiết bị đã hoàn thiện, một phần Sản xuất tự làm. Thực tế là giá của các nút và phần tử rất cao, không phải ai cũng có thể tiếp cận được.Ngoài ra, khoản đầu tư một lần cao khiến người ta tự hỏi liệu những khoản tiền này có thể được chi tiêu theo cách hiệu quả hơn hay không.

Hệ thống hoạt động như sau:

• cối xay gió quay và truyền mô-men xoắn cho máy phát điện
• một dòng điện được tạo ra để sạc pin
• pin được kết nối với một bộ biến tần để biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều 220 V 50 Hz.

Quá trình lắp ráp thường bắt đầu bằng máy phát điện. Lựa chọn thành công nhất là lắp ráp thiết kế 3 pha trên nam châm neodymium, cho phép bạn tạo ra dòng điện thích hợp.

Các bộ phận quay được thực hiện trên cơ sở một trong những hệ thống dễ tiếp cận nhất để tạo lại bằng tay của chính bạn. Các lưỡi cắt được làm từ các đoạn ống, thùng kim loại xẻ đôi hoặc kim loại tấm được uốn cong theo một cách nhất định.

Cột buồm được hàn trên mặt đất và lắp đặt ở vị trí thẳng đứng đã hoàn thành. Như một tùy chọn, nó được làm bằng gỗ ngay tại vị trí lắp đặt máy phát điện. Để lắp đặt chắc chắn và đáng tin cậy, cần làm nền cho các giá đỡ và cột buồm phải được cố định bằng các neo. Ở độ cao lớn, nó cần được bảo đảm thêm bằng các vết rạn da.

Tất cả các thành phần và bộ phận của hệ thống yêu cầu điều chỉnh lẫn nhau về cài đặt nguồn, hiệu suất. Không thể nói trước hiệu quả của một tuabin gió vì quá nhiều thông số chưa biết sẽ không cho phép chúng ta tính toán các đặc tính của hệ thống. Đồng thời, nếu ban đầu bạn đặt hệ thống dưới một sức mạnh nhất định, thì đầu ra luôn có giá trị khá gần nhau. Yêu cầu chính là độ bền và độ chính xác của việc chế tạo các nút sao cho hoạt động của máy phát điện đủ ổn định và đáng tin cậy.

Tự làm máy phát điện gió dọc

Vật liệu và thiết bị đã qua sử dụng

Kích thước tuabin có thể được chọn tùy ý - càng lớn, càng mạnh. Trong ví dụ, đường kính của sản phẩm là 60 cm.

Để tạo một tuabin thẳng đứng, bạn sẽ cần:

1. Ống Ø 60 cm (tốt nhất là thép không gỉ - mạ kẽm, duralumin, v.v.).
2. Chất dẻo bền (hai đĩa đường kính 60 cm).
3. Các góc để gắn chặt các lưỡi dao (6 chiếc cho mỗi chiếc) - 36 chiếc.
4. Đối với cơ sở - một trung tâm xe hơi.
5. Đai ốc, vòng đệm vít để gắn chặt.

Thiết bị và dụng cụ:

1. Ghép hình.
2. Người Bungari.
3. Máy khoan.
4. Cái vặn vít.
5. Chìa khóa.
6. Găng tay, khẩu trang.

Để cân bằng các lưỡi dao, bạn có thể sử dụng một tấm kim loại nhỏ, nam châm, và nếu không cân bằng một chút, bạn có thể khoan lỗ một cách đơn giản.

Bản vẽ thiết bị máy phát điện gió

Làm cối xay gió thẳng đứng

1. Ống kim loại được cắt theo chiều dọc để thu được 6 lưỡi giống nhau.
2. Hai hình tròn giống hệt nhau được cắt ra từ nhựa (đường kính 60 cm). Đây sẽ là giá đỡ phía trên và phía dưới tuabin.
3. Để làm cho việc xây dựng dễ dàng hơn một chút, bạn có thể cắt một hình tròn Ø 30 cm ở trung tâm của giá đỡ phía trên.
4. Tùy thuộc vào số lượng lỗ trên trung tâm ô tô, các lỗ chính xác giống nhau được đánh dấu trên chúng để lắp vào giá đỡ bằng nhựa bên dưới. Được khoan bằng máy khoan.
5. Theo mẫu, bạn cần đánh dấu vị trí của các lưỡi dao (hai hình tam giác tạo thành một ngôi sao). Các vị trí buộc chặt các góc được đánh dấu. Trên hai hỗ trợ, nó sẽ trở nên giống hệt nhau.
6. Tốt hơn là không nên cắt từng lưỡi một mà tất cả cùng một lúc (sử dụng máy mài).
7. Các điểm gắn của các góc cũng cần được lưu ý trên các cánh quạt. Sau đó khoan lỗ.
8. Với sự trợ giúp của các góc, các cánh được gắn vào các vòng tròn cơ sở bằng bu lông và đai ốc thông qua vòng đệm.

Các cánh quạt càng dài, bộ phận sẽ càng hoạt động mạnh mẽ, nhưng sẽ khó giữ thăng bằng hơn, trong một cơn gió mạnh, cấu trúc sẽ "lỏng lẻo".

Máy phát điện tự làm

Đối với cối xay gió, bạn cần chọn máy phát điện tự kích thích có nam châm vĩnh cửu (chúng được sử dụng trong máy kéo T-4, MTZ, T-16, T-25).

Nếu bạn đặt một máy phát điện trên ô tô thông thường, cuộn dây điện áp của chúng được cung cấp bởi pin, nghĩa là: không có điện áp - không kích thích.

Điều này có nghĩa là nếu bạn lắp đặt máy phát điện tự động + pin, và có gió yếu trong một thời gian dài, pin sẽ đơn giản bị xả và khi gió xuất hiện trở lại, hệ thống sẽ không khởi động.

Hoặc tự tay làm máy tạo gió trên nam châm neodymium. Một thiết bị như vậy sẽ phát ra gió yếu là 1,5 kW, tối đa, với gió mạnh là 3,5 kW. Hướng dẫn bước:

Hai chiếc bánh kếp được làm bằng kim loại, đường kính 50 cm.

12 nam châm neodymium trên mỗi chiếc (kích thước khoảng 50 x 25 x 1,2 mm) được gắn vào chúng xung quanh chu vi bằng keo siêu dính. Các nam châm xen kẽ: "bắc" - "nam".

Bánh xèo được đặt đối diện nhau, các nhân cũng hướng theo “bắc” - “nam”.

Giữa chúng là một stator tự chế. Đây là 9 cuộn dây đồng có tiết diện 3 mm. 70 lượt mỗi lượt. Giữa chúng được kết nối theo sơ đồ "ngôi sao" và chứa đầy nhựa polyme. Các cuộn dây được quấn theo một hướng. Để thuận tiện, đầu và cuối cuộn dây phải được đánh dấu (ví dụ, bằng băng dính điện có màu sắc khác nhau).

Máy phát điện cối xay gió tự chế làm bằng nam châm neodymium

Độ dày của stato khoảng 15 - 20 mm. Trong sản xuất của nó, cần phải cung cấp cho các đầu ra của các cuộn dây từ cuộn dây thông qua các bu lông có đai ốc. Chúng sẽ cung cấp năng lượng cho máy phát điện.

Khoảng cách giữa stato và rôto là 2 mm.

Bản chất của công việc là nam châm đảo ngược chiều bắc và nam, điều này làm cho dòng điện chạy qua cuộn dây.

Các nam châm rôto sẽ bị hút rất mạnh. Để kết nối các bộ phận một cách trơn tru, bạn cần phải khoan lỗ trên chúng và cắt ren cho các đinh tán. Các cánh quạt ngay lập tức được căn chỉnh với nhau và dần dần, với sự trợ giúp của các phím, cái trên hạ xuống cái thấp hơn. Sau cùng, những chiếc kẹp tóc tạm thời được lấy ra.

Máy phát điện này có thể được sử dụng trên cả mô hình dọc và ngang.

quá trình lắp ráp

• Một giá đỡ để lắp stato được lắp trên cột buồm (nó có thể có ba hoặc sáu cánh).
• Một trung tâm được cố định phía trên nó bằng các đai ốc.
• Có 4 đinh tán trong trung tâm. Họ bật máy phát điện.
• Stato của máy phát điện được nối với giá đỡ cố định vào cột buồm.
• Một tuabin có cánh được cố định vào tấm rôto thứ hai.
• Từ stato, các dây được kết nối bằng các thiết bị đầu cuối với bộ điều chỉnh điện áp.

Các đặc điểm chính

Hiệu suất của máy phát điện gió phụ thuộc vào số lượng và kích thước của các cánh được lắp đặt trên nó, điều này được thấy rõ qua công thức:

N = pSV3 / 2, trong đó

N là công suất của dòng khí, xác định công suất của thiết bị;

р - mật độ không khí;

S là diện tích bị quét bởi máy phát điện gió;

V là tốc độ gió.

Các đặc điểm chính của yếu tố này của thiết bị kỹ thuật loại này là:

Kích thước hình học.

Theo sơ đồ dưới đây:

R là bán kính xác định vùng quét của thiết bị;

b - chiều rộng, xác định tốc độ của một mô hình cụ thể;

c - độ dày, phụ thuộc vào vật liệu mà nó được tạo ra và các tính năng thiết kế;

φ - góc lắp đặt xác định vị trí của mặt phẳng quay của lưỡi cắt so với trục của nó;

r là bán kính mặt cắt hoặc bán kính quay trong.

• Độ bền cơ học - xác định khả năng của phần tử chịu được tải trọng tác dụng lên nó và phụ thuộc vào vật liệu được sử dụng trong sản xuất và thiết kế của nó.
• Hiệu suất khí động học - xác định khả năng biến chuyển động tịnh tiến của năng lượng gió thành chuyển động quay của trục máy phát điện gió.
• Thông số khí âm - đặc trưng cho mức độ ồn tạo ra trong quá trình hoạt động của tuabin gió.

Lưỡi ống PVC

Điều quan trọng không kém là lựa chọn vật liệu để sản xuất cánh tuabin gió. Cách dễ nhất để làm cánh tuabin gió là từ một ống nhựa. Ống PVC, có thể mua ở bất kỳ cửa hàng kim khí nào, có lẽ là vật liệu phù hợp nhất. Cần sử dụng đường ống có độ dày thành ống yêu cầu (được thiết kế cho đường ống dẫn nước thải hoặc khí áp lực), nếu không luồng không khí đi vào với sức gió đủ mạnh có thể làm cong các cánh quạt dẫn đến việc chúng bị phá hủy đối với cột máy phát điện.

ống nhựa pvc có đánh dấu để cắt

Cần nhớ rằng cánh quạt của máy phát điện gió chịu tải trọng đáng kể từ lực ly tâm, càng lớn, cánh quạt càng dài. Tốc độ chuyển động của phần cuối cánh của bánh xe hai cánh của máy phát điện gió gia đình là hàng trăm mét / giây, có thể so sánh với tốc độ của đạn súng lục (đầu cánh quạt của máy phát điện gió công nghiệp bánh xe có thể đạt tốc độ siêu thanh).

Một lưỡi cắt PVC có thể không chịu được tải trọng kéo ở tốc độ cao như vậy, và các mảnh đạn bay với tốc độ của viên đạn thực sự đe dọa đến tính mạng và sức khỏe của con người. Kết luận là hiển nhiên - chúng tôi giảm chiều dài của lưỡi bằng cách tăng số lượng lưỡi.Ngoài ra, bánh gió với số lượng cánh lớn giúp cân bằng dễ dàng hơn và ít tạo ra tiếng ồn hơn.

Hãy xem xét việc chế tạo các cánh quạt cho bánh xe gió sáu cánh có đường kính 2 m từ ống PVC. Để đảm bảo độ bền kéo và uốn cần thiết, độ dày thành ống ít nhất phải là 4 mm. Tính toán biên dạng của các cánh của bánh tuabin gió là một quá trình phức tạp và tốn thời gian, đòi hỏi kiến ​​thức chuyên môn cao, vì vậy sẽ hợp lý hơn đối với một bậc thầy nghiệp dư nếu sử dụng mẫu có sẵn.

Mẫu lưỡi làm bằng ống PVC có đường kính 160 mm

Tiêu bản phải được cắt ra khỏi giấy, gắn vào thành ống và khoanh tròn bằng bút dạ. Lặp lại quy trình năm lần nữa - nên lấy sáu lưỡi từ một ống. Chúng tôi cắt đường ống dọc theo các đường thu được bằng máy ghép hình điện và nhận được sáu lưỡi dao gần như đã hoàn thiện. Nó vẫn chỉ để mài các vết cắt và làm tròn các góc và cạnh. Điều này sẽ tạo cho bánh xe vẻ ngoài gọn gàng và giảm tiếng ồn khi vận hành.

Để kết nối các cánh với nhau và gắn bánh xe vào tuabin, cần phải làm một bộ phận kết nối, đó là một đĩa cắt bằng thép với sáu dải thép được hàn hoặc cắt ra cùng một lúc. Kích thước và cấu hình cụ thể của nút kết nối phụ thuộc vào máy phát điện hoặc động cơ DC sẽ đóng vai trò là trái tim của trang trại gió mini. Chúng tôi chỉ chỉ ra rằng thép làm bộ phận kết nối phải có độ dày đủ để bánh xe không bị uốn cong dưới áp lực của gió.

Chúng tôi làm một cối xay gió bằng tay của chính mình

1. Cánh tuabin gió

Bánh xe gió là bộ phận cấu tạo quan trọng nhất của thiết bị. Nó chuyển đổi lực gió thành năng lượng cơ học. Do đó, việc lựa chọn tất cả các yếu tố khác phụ thuộc vào cấu trúc của nó.

Các loại cánh phổ biến và hiệu quả nhất là cánh buồm và cánh gạt. Để sản xuất phương án đầu tiên, cần phải cố định một tấm vật liệu trên trục, đặt nó ở một góc với luồng gió. Tuy nhiên, trong các chuyển động quay, một lưỡi cắt như vậy sẽ có lực cản khí động học đáng kể. Ngoài ra, nó sẽ tăng lên khi góc tấn công tăng lên, làm giảm hiệu quả hoạt động của chúng.

Loại lưỡi thứ hai hoạt động với năng suất cao hơn - loại có cánh. Về hình dáng bên ngoài, chúng giống với cánh của một chiếc máy bay và chi phí của lực ma sát được giảm đến mức tối thiểu. Loại tuabin gió này có khả năng sử dụng năng lượng gió cao với chi phí nguyên liệu thấp.

Các lưỡi dao có thể được làm từ nhựa hoặc ống nhựa vì nó sẽ cho năng suất cao hơn gỗ. Hiệu quả nhất là kết cấu bánh xe gió có đường kính hai mét và sáu cánh quạt.

2. Máy phát điện tuabin gió

Lựa chọn được chấp nhận nhất cho thiết bị tạo gió là cơ chế tạo không đồng bộ chuyển đổi bằng dòng điện xoay chiều. Ưu điểm chính của nó là chi phí thấp, dễ dàng mua và phân phối rộng rãi các mô hình, khả năng tái thiết bị và hoạt động tuyệt vời ở tốc độ thấp.

Nó có thể được biến đổi thành một máy phát điện nam châm vĩnh cửu. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một thiết bị như vậy có thể hoạt động ở tốc độ thấp, nhưng nhanh chóng mất hiệu quả ở các giá trị cao của nó.

3. Giá đỡ tuabin gió

Để cố định các cánh quạt vào vỏ của máy phát điện, cần sử dụng đầu của tuabin gió, là một đĩa thép có độ dày tới 10 mm.Sáu dải kim loại có lỗ được hàn vào nó để gắn các lưỡi vào chúng. Bản thân đĩa được gắn vào cơ cấu tạo bằng bu lông có khóa.

Vì thiết bị tạo ra có thể chịu tải tối đa, bao gồm cả lực hồi chuyển, nên nó phải được cố định chắc chắn. Trên thiết bị, máy phát điện được lắp đặt ở một phía, đối với trục này, trục phải được kết nối với thân, trông giống như một phần tử thép có lỗ ren để vặn vào trục máy phát có cùng đường kính.

Để sản xuất khung đỡ cho thiết bị tạo gió, trên đó đặt tất cả các phần tử khác, cần sử dụng một tấm kim loại có chiều dày đến 10 mm hoặc một tấm dầm có cùng kích thước.

4. Tua bin gió xoay

Cơ chế quay cung cấp chuyển động quay của cối xay gió quanh trục thẳng đứng. Do đó, nó giúp thiết bị có thể quay theo hướng gió. Đối với sản xuất của nó, tốt hơn là sử dụng các ổ lăn, giúp nhận tải trọng dọc trục một cách hiệu quả hơn.

5. Máy thu hiện tại

Chức năng pantograph để giảm khả năng xoắn và đứt dây từ máy phát điện trên cối xay gió. Nó có trong thiết kế của nó một ống tay áo làm bằng vật liệu cách nhiệt, các điểm tiếp xúc và bàn chải. Để tạo ra sự bảo vệ khỏi các hiện tượng thời tiết, các nút tiếp xúc của bộ thu hiện tại phải được đóng lại.

Nguyên lý hoạt động của tuabin gió

Máy phát điện gió hoặc nhà máy điện gió (WPP) là một thiết bị được sử dụng để chuyển đổi động năng của luồng gió thành năng lượng cơ học.Năng lượng cơ học tạo ra làm quay rôto và được chuyển thành dạng điện mà chúng ta cần.

Nguyên lý hoạt động và thiết bị của máy xay gió động năng được chúng tôi mô tả chi tiết trong bài viết mà chúng tôi giới thiệu đến bạn đọc.

Cấu trúc của WUE bao gồm:

• những cánh quạt tạo thành cánh quạt,
• quay rôto tuabin
• trục của máy phát điện và chính máy phát điện,
• một bộ biến tần chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều được sử dụng để sạc pin,
• pin.

Bản chất của tuabin gió rất đơn giản. Trong quá trình quay của rôto, một dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra, sau đó đi qua bộ điều khiển và sạc pin DC. Tiếp theo, biến tần chuyển đổi dòng điện để nó có thể được tiêu thụ, cung cấp năng lượng chiếu sáng, radio, TV, lò vi sóng, v.v.

Sự sắp xếp chi tiết của máy phát điện gió với trục quay nằm ngang cho phép bạn hình dung rõ những yếu tố nào góp phần biến đổi động năng thành cơ năng rồi thành điện năng.

Nhìn chung, nguyên lý hoạt động của máy phát điện gió thuộc loại và kiểu dáng nào như sau: trong quá trình quay, có 3 loại lực tác dụng lên các cánh quạt: lực hãm, lực xung kích và lực nâng hạ.

Sơ đồ hoạt động của tuabin gió này cho phép bạn hiểu điều gì sẽ xảy ra với điện năng được tạo ra từ hoạt động của máy phát điện gió: một phần của nó được tích lũy và phần còn lại được tiêu thụ

Hai lực cuối cùng thắng lực hãm và làm bánh đà chuyển động. Trên phần đứng yên của máy phát, rôto tạo thành từ trường để dòng điện chạy qua các dây dẫn.

Các tính năng của việc sản xuất các cánh quạt cho máy phát điện bằng tay của chính bạn từ các vật liệu khác nhau

Hình dạng của cánh quạt và hiệu suất của tuabin gió quyết định phần lớn đến vật liệu được sử dụng.Trong số những điều phổ biến nhất:

Ống nhựa PVC

Được bày bán với số lượng lớn, cho phép bạn chọn tùy chọn tốt nhất, có tính đến kích thước của thiết kế trong tương lai. Nên ưu tiên các sản phẩm dành cho đường ống dẫn khí đốt hoặc hệ thống thoát nước - mật độ của chúng sẽ giúp bạn dễ dàng chịu được ngay cả những cơn gió mạnh. Nhưng điều đáng chú ý là lực ly tâm làm tăng tải trọng lên các cánh tương ứng với sự gia tăng chiều dài của chúng. Các cạnh của tuabin gió quay với tốc độ vài trăm mét / giây. Và một sự cố vỡ đường ống có thể gây thương tích cho những người xung quanh.

Giải pháp cho vấn đề có thể là giảm chiều dài của cấu trúc với sự gia tăng đồng thời số lượng của chúng. Thiết kế này hoạt động với ít tiếng ồn hơn và quay tự tin ngay cả khi có gió nhẹ. Khi chọn vật liệu, cần phải tính đến độ dày của đường ống, trên đó mật độ của lưỡi dao phụ thuộc. Bản vẽ tự làm cho cánh tuabin gió được thực hiện bằng cách sử dụng các bảng đặc biệt được phát triển trên cơ sở kinh nghiệm thực tế. Họ sẽ giúp bạn dễ dàng xác định các thông số vật liệu mong muốn, tùy thuộc vào số lượng các bộ phận mong muốn và chiều dài của chúng.

Quá trình xử lý và hình thành các cánh của ống PVC sẽ mất ít thời gian nhất. Theo đánh dấu, các đoạn có chiều dài mong muốn được cắt ra, sau đó chúng được cắt dọc và mở ra một chút. Việc chà nhám các góc cạnh mang lại cho sản phẩm vẻ ngoài thẩm mỹ và gọn gàng hơn, đồng thời cũng giúp giảm độ ồn. Các bộ phận hoàn thiện của cấu trúc được lắp đặt trên nền thép, độ dày của chúng được tính toán có tính đến tải trọng gió trong tương lai.

Nhôm

Ưu điểm chính của nhôm, không giống như các vật liệu khác cho cánh tuabin gió, là tăng độ bền và khả năng chống uốn và xé.Nhưng trọng lượng tăng lên của kim loại, so với nhựa, làm cho bánh xe cần phải thực hiện các biện pháp đặc biệt để tăng cường kết cấu và cân bằng cẩn thận.

Lưỡi dao được thực hiện theo thứ tự sau. Đầu tiên, một mẫu được cắt ra từ một tấm ván ép, theo đó các khoảng trống xây dựng được cắt. Đúc trong lòng máng sâu 10mm tạo cho sản phẩm có dạng hình cánh với các đặc tính khí động học tuyệt vời. Một ống ren được gắn vào mỗi lưỡi dao, với sự trợ giúp của tất cả các bộ phận được lắp ráp thành một cấu trúc duy nhất.

Sợi thủy tinh

Theo các chuyên gia, vật liệu này là sự kết hợp tối ưu của các đặc tính để tự chế tạo cánh tua bin gió. Trọng lượng nhẹ, độ bền cao và tính khí động học tuyệt vời là những ưu điểm chính của vật liệu. Nhưng việc chế biến nó ở nhà hơi khó. Đầu tiên, một ma trận được thiết kế và cắt ra từ gỗ. Một lớp nhựa epoxy được phủ lên một trong các bề mặt và một miếng sợi thủy tinh có kích thước phù hợp được đặt lên trên. Sau đó, lớp nhựa và sợi thủy tinh được đặt ra một lần nữa và trình tự này được lặp lại ba hoặc bốn lần. Phôi thu được được làm khô trong ngày. Chỉ một nửa phần được làm theo cách này.

Quy trình đã mô tả phải được lặp lại nhiều lần với số lượng cánh dự kiến ​​lắp trên tuabin gió. Các phần tử đã hoàn thiện được kết nối bằng nhựa epoxy và một nút chai bằng gỗ có ống lót ren được đặt bên trong và dán để gắn trên đế kim loại của cấu trúc.

Thay thế điện tử của Trung Quốc

Làm bộ điều khiển tuabin gió bằng tay của chính bạn là một doanh nghiệp có uy tín. Nhưng với tốc độ phát triển của công nghệ điện tử, ý nghĩa của việc tự lắp ráp thường mất đi tính liên quan. Ngoài ra, hầu hết các kế hoạch được đề xuất đã lỗi thời.

Hóa ra rẻ hơn nếu mua một sản phẩm làm sẵn, được làm chuyên nghiệp, lắp đặt chất lượng cao, trên các linh kiện điện tử hiện đại. Ví dụ, bạn có thể mua một thiết bị phù hợp với chi phí hợp lý trên Aliexpress.

Vì vậy, ví dụ, trong số các đề nghị của cổng thông tin Trung Quốc có một mô hình cho cối xay gió 600 watt. Một thiết bị trị giá 1070 rúp. phù hợp với pin 12/24 volt, dòng điện hoạt động lên đến 30 A.

Khá ổn, được thiết kế cho một máy phát điện gió 600 watt, một bộ điều khiển sạc do Trung Quốc sản xuất. Một thiết bị như vậy có thể được đặt hàng từ Trung Quốc và nhận được qua đường bưu điện trong khoảng một tháng rưỡi.

Hộp đựng bộ điều khiển mọi thời tiết chất lượng cao có kích thước 100x90 mm được trang bị bộ tản nhiệt làm mát mạnh mẽ. Thiết kế vỏ bọc tương ứng với cấp bảo vệ IP67. Phạm vi nhiệt độ bên ngoài là từ - 35 đến + 75ºС. Một chỉ báo sáng về các chế độ trạng thái của máy phát điện gió được hiển thị trên vỏ máy.

Câu hỏi đặt ra là, lý do gì để dành thời gian và công sức vào việc lắp ráp một cấu trúc đơn giản bằng chính tay bạn, nếu có cơ hội thực sự để mua một thứ gì đó tương tự và nghiêm túc về mặt kỹ thuật?

Chà, nếu mô hình này là không đủ, thì người Trung Quốc có những lựa chọn rất “hay ho”. Vì vậy, trong số những người mới đến, một mô hình có công suất 2 kW cho điện áp hoạt động 96 volt đã được ghi nhận.

Sản phẩm Trung Quốc từ danh sách mới đến. Cung cấp khả năng kiểm soát sạc pin, hoạt động song song với máy phát điện gió 2 kW. Chấp nhận điện áp đầu vào lên đến 96 vôn

Đúng vậy, giá thành của bộ điều khiển này đã đắt gấp 5 lần so với bản phát triển trước đó. Nhưng một lần nữa, nếu bạn so sánh chi phí sản xuất thứ gì đó tương tự bằng chính tay mình, thì việc mua hàng có vẻ là một quyết định hợp lý.

Điều duy nhất gây nhầm lẫn về các sản phẩm Trung Quốc là chúng có xu hướng đột ngột ngừng hoạt động trong những trường hợp không phù hợp nhất.Do đó, thiết bị được mua thường phải được ghi nhớ - một cách tự nhiên, bằng tay của chính bạn. Nhưng nó dễ dàng và đơn giản hơn nhiều so với việc tự làm bộ điều khiển sạc tuabin gió từ đầu.

Đối với những người yêu thích các sản phẩm tự chế trên trang web của chúng tôi có một loạt các bài viết dành cho việc sản xuất tuabin gió:

1. Máy phát điện gió tự làm từ máy phát điện trên ô tô: công nghệ lắp ráp cối xay gió và phân tích lỗi
2. Cách chế tạo cánh quạt cho máy phát điện bằng tay của chính bạn: ví dụ về cánh quạt tự tạo cho cối xay gió
3. Máy tạo gió tự làm từ máy giặt: hướng dẫn lắp ráp cối xay gió
4. Cách tính toán tuabin gió: công thức + ví dụ tính toán thực tế