Cách tự tay làm bộ điều khiển máy phát điện gió: thiết bị, nguyên lý hoạt động, sơ đồ lắp ráp

Tuabin gió nào hiệu quả nhất

Nằm ngang

theo chiều dọc

Loại thiết bị này đã trở nên phổ biến nhất, trong đó trục quay của tuabin song song với mặt đất. Máy phát điện gió như vậy thường được gọi là cối xay gió, trong đó các cánh quạt quay ngược lại luồng gió. Thiết kế của thiết bị bao gồm hệ thống cuộn đầu tự động.Nó được yêu cầu để tìm luồng gió. Một thiết bị cũng cần thiết để quay các cánh quạt nhằm sử dụng một lực nhỏ để tạo ra điện. Việc sử dụng các thiết bị này thích hợp hơn trong các xí nghiệp công nghiệp hơn là trong cuộc sống hàng ngày. Trong thực tế, chúng thường được sử dụng để tạo ra các hệ thống trang trại gió.

Các thiết bị loại này ít hiệu quả hơn trong thực tế. Chuyển động quay của các cánh tuabin được thực hiện song song với bề mặt trái đất, không phụ thuộc vào sức mạnh của gió và vectơ của nó. Hướng của dòng chảy cũng không đóng một vai trò nào đó, với bất kỳ tác động nào, các phần tử quay sẽ di chuyển ngược lại nó. Do đó, máy phát điện gió bị mất một phần công suất, dẫn đến giảm hiệu suất năng lượng của toàn bộ thiết bị. Nhưng về cách lắp đặt và bảo trì, các thiết bị trong đó các cánh quạt được bố trí theo chiều dọc phù hợp hơn để sử dụng trong gia đình. Điều này là do thực tế là cụm hộp số và máy phát điện được gắn trên mặt đất. Những nhược điểm của thiết bị này bao gồm lắp đặt đắt tiền và chi phí vận hành nghiêm trọng. Cần có đủ không gian để lắp máy phát điện. Do đó, việc sử dụng các thiết bị thẳng đứng là thích hợp hơn trong các trang trại tư nhân nhỏ.

Hai cánh	Ba cánh	nhiều cánh
Loại đơn vị này được đặc trưng bởi sự hiện diện của hai yếu tố quay. Tùy chọn này thực tế ngày nay không hiệu quả, nhưng khá phổ biến do độ tin cậy của nó.	Loại thiết bị này là phổ biến nhất. Máy ba cánh không chỉ được sử dụng trong nông nghiệp và công nghiệp, mà còn được sử dụng trong các hộ gia đình tư nhân. Loại thiết bị này đã trở nên phổ biến do độ tin cậy và hiệu quả của nó.	Cái sau có thể có 50 phần tử quay trở lên. Để đảm bảo tạo ra lượng điện cần thiết, không cần thiết phải cuộn các cánh quạt mà phải đưa chúng đến số vòng quay cần thiết. Sự hiện diện của mỗi phần tử quay bổ sung làm tăng thông số về tổng lực cản của bánh xe gió. Kết quả là đầu ra của thiết bị ở số vòng quay yêu cầu sẽ có vấn đề. Các thiết bị băng chuyền được trang bị nhiều cánh bắt đầu quay với một lực gió nhỏ. Nhưng việc sử dụng chúng phù hợp hơn nếu thực tế của việc cuộn đóng một vai trò nào đó, chẳng hạn như khi cần bơm nước. Để đảm bảo hiệu quả việc tạo ra một lượng lớn năng lượng, các thiết bị nhiều cánh không được sử dụng. Để hoạt động của chúng, cần phải lắp đặt thiết bị bánh răng. Điều này không chỉ làm phức tạp toàn bộ thiết kế của thiết bị mà còn làm cho nó kém tin cậy hơn so với những thiết bị hai và ba cánh.

Với lưỡi cứng

Đơn vị thuyền buồm

Giá thành của các bộ phận đó cao hơn do chi phí sản xuất các bộ phận quay vòng cao. Nhưng so với thiết bị chèo thuyền, máy phát điện có lưỡi cứng đáng tin cậy hơn và có tuổi thọ lâu dài. Vì không khí có chứa bụi và cát, các phần tử quay phải chịu tải trọng cao. Khi thiết bị hoạt động trong điều kiện ổn định, hàng năm cần phải thay thế màng chống ăn mòn được dán vào các đầu của cánh quạt. Nếu không có điều này, phần tử quay bắt đầu mất các đặc tính làm việc của nó theo thời gian.

Loại lưỡi này dễ sản xuất hơn và ít tốn kém hơn kim loại hoặc sợi thủy tinh.Nhưng tiết kiệm trong sản xuất có thể dẫn đến chi phí nghiêm trọng trong tương lai. Với đường kính bánh xe gió là ba mét, tốc độ của đầu lưỡi có thể lên tới 500 km / h, khi vòng tua thiết bị khoảng 600 vòng / phút. Đây là một tải trọng nghiêm trọng ngay cả đối với các bộ phận cứng. Thực tiễn cho thấy rằng các yếu tố quay trên thiết bị chèo thuyền phải được thay đổi thường xuyên, đặc biệt nếu lực gió lớn.

Theo loại cơ cấu quay, tất cả các đơn vị có thể được chia thành một số loại:

• thiết bị Darier trực giao;
• các đơn vị có cụm quay Savonius;
• các thiết bị có thiết kế dọc trục của tổ máy;
• thiết bị có cơ cấu quay kiểu xoắn ốc.

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.

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.

Vỏ bộ điều khiển chất lượng cao trong mọi thời tiết có kích thước 100 x 90 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.

Làm thế nào để kết nối bộ điều khiển với máy phát điện gió?

Bộ điều khiển là thiết bị đầu tiên đặt điện áp do máy phát tạo ra. Bộ điều khiển được kết nối bằng các thiết bị đầu cuối đặc biệt. Máy phát điện được kết nối với đầu vào và các cực đầu ra được kết nối với pin.

Có rất nhiều phương án tự sản xuất, trong đó chỉ có một số bộ phận đơn giản. Những kế hoạch như vậy có thể dễ dàng thực hiện ngay cả với những người được đào tạo ban đầu, chúng đáng tin cậy và không có yêu cầu.Với việc tự sản xuất cối xay gió, các sơ đồ như vậy cung cấp chức năng hoạt động chính thức và việc không có bất kỳ tính năng bổ sung nào không phải là một bất lợi đáng kể. Càng ít phần tử trong mạch, nó càng đáng tin cậy và ít bị hỏng hóc hoặc sự cố, vì vậy tùy chọn là thành công nhất.

Kết nối cối xay gió với pin

Pin được kết nối với máy phát điện thông qua một bộ chỉnh lưu - một cầu điốt. Pin cần dòng điện một chiều, và máy phát điện cối xay gió tạo ra sự thay đổi, hơn nữa, rất không ổn định về biên độ. Bộ chỉnh lưu thay đổi dòng điện xoay chiều, biến đổi nó thành dòng

Nếu máy phát điện là ba pha thì phải sử dụng bộ chỉnh lưu ba pha, đặc biệt phải chú ý điều này.

Pin thường không mới, có khả năng sôi. Do đó, chúng tôi khuyến khích sử dụng ít nhất một bộ điều khiển đơn giản được làm từ bộ điều chỉnh rơle. Nó sẽ tắt sạc kịp thời và giữ cho pin hoạt động. Trong mọi trường hợp, bạn không nên tiết kiệm thiết bị và giảm thành phần của bộ, vì toàn bộ hoạt động của toàn bộ tuabin gió phụ thuộc vào nó.

Kết nối máy phát điện gió một pha với bộ điều khiển ba pha

Máy phát điện một pha có thể được kết nối với bộ điều khiển ba pha cho một pha hoặc song song cho cả ba pha. Một lựa chọn đúng hơn là sử dụng một pha, tức là cối xay gió được kết nối với hai tiếp điểm - một chốt và một pha. Điều này sẽ đảm bảo việc xử lý chính xác điện áp và đầu ra của nó tới các thiết bị tiêu dùng.

Nói chung, việc sử dụng các thiết bị khác nhau như vậy là không thực tế.Ngoài ra, việc nhầm lẫn với các tùy chọn kết nối có thể tạo ra mối đe dọa đáng kể đối với tính toàn vẹn của thiết bị, điều này là không thể chấp nhận được. Khi lắp ráp bộ, bạn phải xác định ngay thành phần của nó và loại thiết bị liền kề để ngăn việc sử dụng các thiết bị khác nhau trong một gói duy nhất. Chỉ những người được đào tạo là chuyên gia về kỹ thuật điện mới có thể cho phép kết nối rủi ro, mặc dù bản thân họ cực lực từ chối những hành động như vậy.

Mặt pháp lý của vấn đề

Máy phát điện gió tự chế cho gia đình không bị cấm; việc chế tạo và sử dụng nó không bị xử phạt hành chính hoặc hình sự. Nếu công suất của máy phát điện gió không vượt quá 5 kW, nó thuộc về thiết bị gia dụng và không cần bất kỳ sự phối hợp nào với công ty năng lượng địa phương. Hơn nữa, bạn không cần phải trả bất kỳ khoản thuế nào nếu bạn không kiếm được lợi nhuận từ việc bán điện. Ngoài ra, một chiếc cối xay gió tự chế tạo tại nhà, ngay cả khi có hiệu suất như vậy, cũng đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật phức tạp: nó rất dễ chế tạo. Do đó, công suất tự chế hiếm khi vượt quá 2 kW. Trên thực tế, công suất này thường đủ để cung cấp điện cho một ngôi nhà riêng (tất nhiên, nếu bạn không có lò hơi và máy điều hòa không khí mạnh).

Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về luật liên bang. Do đó, trước khi quyết định làm một cối xay gió bằng tay của chính bạn, sẽ không thừa nếu kiểm tra sự hiện diện (vắng mặt) của các hành vi pháp lý theo quy định của chủ thể và thành phố có thể áp dụng một số hạn chế và cấm đoán.Ví dụ: nếu ngôi nhà của bạn nằm trong khu vực tự nhiên được bảo vệ đặc biệt, việc sử dụng năng lượng gió (và đây là một nguồn tài nguyên thiên nhiên) có thể cần được phê duyệt bổ sung.

Các vấn đề với luật pháp có thể nảy sinh khi có sự hiện diện của những người hàng xóm không yên tâm. Cối xay gió cho gia đình là các công trình riêng lẻ, vì vậy chúng cũng phải tuân theo một số hạn chế:

• Chiều cao của cột buồm (ngay cả khi tuabin gió không có cánh quạt) không được vượt quá tiêu chuẩn được thiết lập trong khu vực của bạn. Ngoài ra, có thể có những hạn chế liên quan đến vị trí của trang web của bạn. Ví dụ, một đường trượt hạ cánh đến sân bay gần nhất có thể vượt qua bạn. Hoặc ở gần khu vực của bạn có đường dây điện. Nếu bị rơi, cấu trúc có thể làm hỏng các cực hoặc dây điện. Giới hạn chung khi chịu tải trọng gió bình thường là chiều cao 15 mét (một số cối xay gió tạm thời bay lên đến 30 mét). Nếu cột và thân của thiết bị có diện tích mặt cắt ngang lớn, những người hàng xóm có thể đưa ra khiếu nại chống lại bạn, về âm mưu mà bóng đổ của họ. Rõ ràng là những khiếu nại như vậy thường phát sinh “vô hại”, nhưng có cơ sở pháp lý.
• Tiếng ồn của lưỡi dao. Nguồn gốc chính của các vấn đề với hàng xóm. Khi vận hành thiết kế ngang cổ điển, cối xay gió phát ra sóng hạ âm. Đây không chỉ là một tiếng ồn khó chịu, khi đạt đến một mức độ nhất định, các dao động sóng của không khí có tác động xấu đến cơ thể con người và vật nuôi trong nhà. Máy phát điện cối xay gió tự chế thường không phải là một "kiệt tác" của kỹ thuật và bản thân nó có thể tạo ra rất nhiều tiếng ồn.Chúng tôi rất mong muốn được kiểm tra chính thức thiết bị của bạn tại các cơ quan giám sát (ví dụ: trong SES) và có ý kiến ​​bằng văn bản rằng các tiêu chuẩn tiếng ồn đã thiết lập không được vượt quá.
• Bức xạ điện từ. Bất kỳ thiết bị điện nào cũng phát ra nhiễu sóng vô tuyến. Lấy ví dụ, một cối xay gió từ máy phát điện trên ô tô. Để giảm mức độ nhiễu của bộ thu trên ô tô, các bộ lọc tụ điện được lắp trên ô tô. Khi phát triển một dự án, hãy chắc chắn xem xét điểm này.

  Không chỉ những người hàng xóm có vấn đề với việc nhận tín hiệu TV và radio. Nếu các trung tâm tiếp nhận công nghiệp hoặc quân sự nằm gần đó, không cần thiết phải kiểm tra mức độ gây nhiễu trong bộ phận kiểm soát nhiễu điện tử (EW).

• Hệ sinh thái. Nghe có vẻ nghịch lý: có vẻ như bạn đang sử dụng một thiết bị thân thiện với môi trường, có thể có vấn đề gì? Một cánh quạt nằm ở độ cao từ 15 mét trở lên có thể trở thành vật cản cho sự di cư của các loài chim. Các lưỡi quay không thể nhìn thấy đối với chim và chúng dễ dàng bị bắn trúng.

tự làm lấy

Việc mua một tuabin gió làm sẵn nằm ngoài khả năng của hầu hết người dùng. Ngoài ra, mong muốn tạo ra các cơ chế và thiết bị khác nhau là không thể khuất phục trong mọi người, và nếu có nhu cầu khẩn cấp để giải quyết vấn đề rõ ràng. Xem xét cách làm một máy phát điện gió bằng tay của chính bạn.

Máy phát điện gió đơn giản nhất để chiếu sáng dacha

Các thiết kế đơn giản nhất được sử dụng để chiếu sáng trang web hoặc cấp nguồn cho máy bơm cung cấp nước. Quy trình này bao gồm các thiết bị tiêu thụ không sợ tăng điện.Cối quay gió máy phát điện kết nối trực tiếp với các hộ tiêu thụ, không có bộ ổn định điện áp trung gian.

Tự làm cối xay gió từ máy phát điện trên ô tô

Máy phát điện từ ô tô là lựa chọn tốt nhất khi tạo cối xay gió tự chế. Nó cần tái tạo lại tối thiểu, chủ yếu là quấn lại cuộn dây với dây mỏng hơn với nhiều vòng hơn. Việc sửa đổi là tối thiểu, và hiệu ứng kết quả cho phép bạn sử dụng cối xay gió để cung cấp một ngôi nhà. Bạn sẽ cần một cánh quạt đủ nhanh và mạnh có khả năng quay các thiết bị có điện trở cao.

Máy tạo gió từ máy giặt

Động cơ điện từ máy giặt thường được sử dụng để tạo ra máy phát điện. Lựa chọn tốt nhất là lắp nam châm neodymium mạnh trên rôto để kích thích các cuộn dây. Để làm được điều này, cần phải khoan các hốc trong rôto có đường kính bằng kích thước của các nam châm.

Sau đó, chúng được lắp vào các ổ cắm có phân cực xen kẽ và được đổ đầy epoxy. Máy phát điện thành phẩm được lắp đặt trên bệ quay quanh trục thẳng đứng, trên trục có gắn một bánh công tác với một ống dẫn. Bộ ổn định đuôi được gắn vào vị trí ở phía sau, cung cấp hướng dẫn cho thiết bị.

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.

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.

Vỏ bộ điều khiển chất lượng cao trong mọi thời tiết có kích thước 100 x 90 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.

Các nút chính

Như đã đề cập, một máy phát điện gió có thể được thực hiện tại nhà.Cần phải chuẩn bị một số nút nhất định để nó hoạt động đáng tin cậy. Bao gồm các:

1. Lưỡi dao. Chúng có thể được làm từ các vật liệu khác nhau.
2. Máy phát điện. Bạn cũng có thể tự lắp ráp hoặc mua hàng làm sẵn.
3. Vùng đuôi. Được sử dụng để di chuyển các cánh theo hướng của vector, mang lại hiệu quả cao nhất có thể.
4. Hệ số nhân. Tăng tốc độ quay của rôto.
5. Mast cho dây buộc. Nó đóng vai trò của một phần tử mà trên đó tất cả các nút được chỉ định đều được cố định.
6. Dây căng. Cần thiết để cố định toàn bộ cấu trúc và bảo vệ nó khỏi bị phá hủy dưới tác động của gió.
7. Bộ điều khiển pin, biến tần và sạc. Góp phần vào việc chuyển hóa, ổn định năng lượng và tích tụ của nó.

Người mới bắt đầu nên xem xét các mạch máy phát điện gió quay đơn giản.

Sự đa dạng và sửa đổi của cối xay gió thẳng đứng

Máy phát điện gió trực giao được trang bị một số cánh quạt nằm ở một khoảng cách nhất định song song với trục quay. Những chiếc cối xay gió này còn được gọi là cánh quạt Darrieus. Các đơn vị này đã được chứng minh là hoạt động hiệu quả nhất.

Chuyển động quay của các cánh được tạo ra bởi hình dạng giống như cánh của chúng, tạo ra lực nâng cần thiết. Tuy nhiên, hoạt động bình thường của thiết bị đòi hỏi nỗ lực đáng kể, do đó, hiệu suất của máy phát điện có thể được tăng lên bằng cách lắp thêm các màn chắn tĩnh. Như bất lợi, cần lưu ý tiếng ồn quá mức, tải động cao (rung động), thường dẫn đến mòn sớm các bộ phận đỡ và hỏng vòng bi.

Có các tuabin gió với rôto Savonius phù hợp nhất với điều kiện trong nước. Bánh xe gió bao gồm một số bán trụ quay liên tục quanh trục của chúng. Chuyển động quay luôn được thực hiện cùng chiều và không phụ thuộc vào hướng gió.

Nhược điểm của việc lắp đặt như vậy là cấu trúc bị rung chuyển dưới tác động của gió. Do đó, lực căng được tạo ra trong trục và ổ trục quay rôto bị hỏng. Ngoài ra, quá trình quay không thể tự bắt đầu nếu chỉ lắp hai hoặc ba cánh quạt trong máy phát điện gió. Về vấn đề này, nên cố định hai rôto trên trục ở một góc 90 độ so với nhau.

Máy phát điện gió nhiều cánh đứng là một trong những thiết bị có nhiều chức năng nhất của dòng sản phẩm này. Nó có hiệu suất cao với tải trọng nhỏ trên các phần tử chịu tải.

Phần bên trong của cấu trúc bao gồm các cánh tĩnh bổ sung được đặt trong một hàng. Chúng nén dòng khí và điều chỉnh hướng của nó, do đó làm tăng hiệu suất của cánh quạt. Nhược điểm chính là giá cao do số lượng lớn các bộ phận và yếu tố.

Tự làm cối xay gió cho gia đình, cơ khí tuabin gió

Bản chất hoạt động của máy phát điện gió - sự biến đổi của động năng năng lượng gió thành điện năng. Mỗi phần tử của hệ thống thực hiện chức năng của nó:

Bánh xe gió, cánh quạt. Chúng bắt chuyển động của các khối khí, quay và đặt trục chuyển động.
Một máy phát điện có thể được lắp đặt ngay trên trục, hoặc có thể có một hộp số góc sẽ truyền chuyển động xuống cho cardan. Thông qua việc sử dụng hộp số, có thể đạt được sự gia tăng tốc độ (cấp số nhân).
Máy phát điện - chuyển đổi năng lượng quay thành năng lượng điện. Nếu máy phát điện tạo ra dòng điện ổn định thì nó được kết nối với pin. Nếu không, một rơ le điều chỉnh điện áp được lắp đặt ngay lập tức.
Có thể không có pin trong hệ thống, nhưng với chúng, công việc ổn định hơn - chúng sử dụng đồng hồ gió để sạc lại và sử dụng hết điện năng tích lũy khi gió giảm.
Biến tần - dùng để chuyển đổi điện áp thành giá trị mong muốn, ví dụ: 220V. Cần thiết để thuận tiện, vì hầu hết các thiết bị được thiết kế cho một điện áp như vậy. Nhưng mục đích của cối xay gió có thể khác nhau, vì vậy không phải mạch nào cũng bao gồm biến tần.
Ống thông gió là một thiết bị được sử dụng cho các tuabin gió mạnh mẽ. Nó thu thập dữ liệu về tốc độ và hướng gió. Hầu như không bao giờ được tìm thấy trong các thiết kế tự chế

Thông thường họ làm một cánh gió thời tiết nhỏ và một cơ chế quay.
Cột trụ - hoặc giá đỡ mà cánh quạt sẽ được cố định
Ở độ cao, bạn dễ gặp gió ổn định và mạnh, vì vậy cần chú ý đến cột buồm, cột phải chịu được tải trọng.

Cối xay gió có thể nằm ngang (với một cánh quạt cổ điển) và thẳng đứng (quay). Việc lắp đặt theo chiều ngang có hiệu quả cao nhất, vì vậy chúng thường được tái tạo bằng cách tự sản xuất.

Máy phát điện loại dọc

Nhưng những cối xay gió như vậy cần phải được quay về phía gió, bởi vì với một luồng phụ, nó ngừng hoạt động. Máy phát điện gió quay do-it-yourself cũng có những ưu điểm của nó.

Thiết kế của các hệ thống dọc có thể khác nhau rất nhiều, nhưng chúng có những đặc điểm chung.

• Các tuabin đặt thẳng đứng sẽ đón gió, bất kể nó thổi ở đâu (các mô hình nằm ngang cần được trang bị thanh dẫn hướng), điều này rất thuận tiện nếu gió ở một khu vực cụ thể không ổn định, thay đổi.
• Một cấu trúc như vậy có thể được đặt trực tiếp trên mặt đất (tất nhiên, nếu có đủ gió).
• Giúp cho việc lắp đặt dễ dàng hơn theo chiều ngang.

Tiêu cực duy nhất là hiệu quả tương đối thấp.

Những gì sẽ được yêu cầu?

Lựa chọn phổ biến nhất là sử dụng động cơ máy giặt cho máy phát điện tự chế. Nếu không có sẵn "máy giặt" cũ, bạn có thể tìm thấy động cơ như vậy tại các đại lý bán đồ cũ trên thị trường gia dụng, tại trung tâm bảo hành thiết bị gia dụng gần nhất hoặc cửa hàng chuyên dụng. Không thành vấn đề khi đặt hàng một động cơ như vậy từ Trung Quốc.

Cả mới và đã qua sử dụng sẽ sử dụng được lâu dài. Công suất 200 watt dễ dàng chuyển đổi sang kilowatt hoặc hơn.

vật liệu

Để lắp ráp máy phát điện, ngoài động cơ, bạn cần:

• nam châm neodymium kích thước 20, 10 và 5 mm (tổng cộng là 32);
• điốt chỉnh lưu hoặc một cầu điốt có dòng điện hàng chục ampe (tuân theo quy tắc nhân đôi công suất);
• chất kết dính epoxy;
• Hàn lạnh;
• giấy nhám;
• thiếc từ mặt bên của lon.

Nam châm được đặt hàng trực tuyến từ Trung Quốc.

Công cụ

Các công cụ sau sẽ đẩy nhanh quá trình sản xuất:

• máy tiện;
• cây kéo;
• tuốc nơ vít có đầu phun;
• kìm.

Nguyên tắc hoạt động

Bộ điều khiển được sử dụng trong tuabin gió là các thiết bị kỹ thuật phức tạp thực hiện các chức năng sau:

1. Kiểm soát việc sạc pin có thể sạc lại (ACB), là nơi lưu trữ năng lượng điện được tạo ra.
2. Biến đổi dòng điện xoay chiều do máy phát điện tạo ra thành dòng điện một chiều, là dòng điện hoạt động cho acquy.
3. Điều khiển chuyển động quay của các cánh của tuabin gió.
4. Nó chuyển hướng dòng điện được tạo ra, tùy thuộc vào mức sạc pin và lượng năng lượng được tạo ra.

Hoạt động của bộ điều khiển cung cấp hoạt động của tuabin gió ở chế độ tự động, được thực hiện, tùy thuộc vào thiết kế của chúng và công suất của máy phát điện gió, như sau:

1. Đối với cối xay gió công suất lớn.

• Hoàn chỉnh với bộ điều khiển, một kháng chấn lưu được gắn trong tuabin gió. Với khả năng này, có thể sử dụng các phần tử đốt nóng bằng điện hoặc các điện trở điện khác có điện trở đáng kể.
• Trong quá trình hoạt động của tuabin gió, khi điện áp trên pin đạt 14 - 15,0 Volt, bộ điều khiển sẽ ngắt chúng khỏi đường dây điện và chuyển các dòng năng lượng điện do lắp đặt tạo ra sang điện trở chấn lưu.

2.Đối với cối xay gió công suất thấp.

Khi quá trình sạc pin hoàn thành và giá trị điện áp đã đạt đến giá trị lớn nhất có thể, bộ điều khiển sẽ hãm chuyển động quay của các cánh tuabin gió. Hoạt động này được thực hiện bằng cách đóng các pha của máy phát điện gió, dẫn đến hãm và dừng quay của cài đặt.

Cơ sở của máy phát điện gió gia đình

Chủ đề chế tạo và lắp đặt máy phát điện gió tự chế được thể hiện rất rộng rãi trên Internet. Tuy nhiên, phần lớn tài liệu là một mô tả tầm thường về các nguyên tắc thu được năng lượng điện từ các nguồn tự nhiên.

Phương pháp lý thuyết cho thiết bị (lắp đặt) tuabin gió đã được biết đến từ lâu và khá dễ hiểu. Nhưng thực tế mọi thứ diễn ra như thế nào trong khu vực trong nước - một câu hỏi còn lâu mới được tiết lộ đầy đủ.

Thông thường, nên chọn máy phát điện ô tô hoặc động cơ cảm ứng xoay chiều được bổ sung nam châm neodymium làm nguồn dòng điện cho máy phát điện gió gia đình tự chế.

Quy trình chuyển đổi động cơ điện xoay chiều không đồng bộ thành máy phát điện cho cối xay gió. Nó bao gồm việc sản xuất "áo khoác lông" của rôto từ nam châm neodymium. Quá trình cực kỳ phức tạp và kéo dài

Tuy nhiên, cả hai tùy chọn đều đòi hỏi sự tinh chỉnh đáng kể, thường phức tạp, tốn kém và mất thời gian.

Đơn giản và dễ dàng hơn nhiều về mọi mặt để lắp đặt các động cơ điện giống như những động cơ được sản xuất trước đây và hiện được sản xuất bởi Ametek (ví dụ) và những người khác.

Đối với tuabin gió gia đình, động cơ điện một chiều có điện áp 30 - 100 vôn là phù hợp. Ở chế độ máy phát, có thể thu được khoảng 50% điện áp hoạt động đã khai báo từ chúng.

Cần lưu ý: khi hoạt động ở chế độ phát điện, động cơ điện một chiều cần được quay đến tốc độ cao hơn tốc độ định mức.

Đồng thời, mỗi động cơ riêng lẻ từ hàng chục bản sao giống hệt nhau có thể thể hiện những đặc điểm hoàn toàn khác nhau.

Do đó, việc lựa chọn động cơ điện tối ưu cho máy phát điện gió gia đình là hợp lý với các chỉ số sau:

1. Cài đặt điện áp hoạt động cao.
2. Thông số thấp RPM (tốc độ góc quay).
3. Dòng hoạt động cao.

Vì vậy, một động cơ do Ametek sản xuất với điện áp hoạt động 36 vôn và tốc độ quay góc 325 vòng / phút có vẻ tốt để lắp đặt.

Đó là một động cơ điện được sử dụng trong thiết kế máy phát điện gió - một cách lắp đặt được mô tả dưới đây như một ví dụ về cối xay gió tại nhà.

Động cơ DC cho máy phát điện gió gia đình. Lựa chọn tốt nhất trong số các sản phẩm do Ametek sản xuất. Động cơ điện tương tự do các công ty khác sản xuất cũng rất phù hợp.

Dễ dàng kiểm tra hiệu quả của bất kỳ động cơ tương tự nào. Chỉ cần kết nối đèn ô tô 12 volt thông thường với các cực điện và quay trục động cơ bằng tay là đủ. Với các chỉ số kỹ thuật tốt của động cơ điện, đèn chắc chắn sẽ sáng.

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.

Các sắc thái của việc sử dụng tuabin gió

Hiện nay, tuabin gió được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc dân. Các mô hình công nghiệp có công suất khác nhau được sử dụng bởi các công ty dầu khí, công ty viễn thông, các trạm khoan và thăm dò, các cơ sở sản xuất và các cơ quan chính phủ.

Cối xay gió có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng bổ sung trong bệnh viện và các cơ sở khác để đảm bảo cung cấp điện liên tục trong các tình huống khẩn cấp.

Đặc biệt lưu ý là tầm quan trọng của việc sử dụng các tuabin gió để phục hồi nhanh chóng lượng điện bị hỏng trong các trận đại hồng thủy và thiên tai. Với mục đích này, các tuabin gió thường được Bộ Tình trạng Khẩn cấp sử dụng.

Các tuabin gió gia dụng là lựa chọn hoàn hảo để tổ chức chiếu sáng và sưởi ấm cho các khu định cư nhỏ và nhà riêng, cũng như cho các mục đích gia dụng trong các trang trại.

Trong trường hợp này, cần lưu ý một số điểm:

• Các thiết bị lên đến 1 kW chỉ có thể cung cấp đủ điện ở những nơi có gió. Thông thường, năng lượng do chúng tạo ra chỉ đủ cho đèn LED chiếu sáng và cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ.
• Để cung cấp đầy đủ điện cho một dacha (nhà ở nông thôn), bạn sẽ cần một máy phát điện gió có công suất trên 1 kW.Chỉ số này đủ để cung cấp năng lượng cho các thiết bị chiếu sáng, cũng như máy tính và TV, nhưng công suất của nó không đủ để cung cấp điện cho một chiếc tủ lạnh hiện đại hoạt động suốt ngày đêm.
• Để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà, bạn sẽ cần một cối xay gió 3-5 kW, nhưng ngay cả chỉ số này cũng không đủ để sưởi ấm các ngôi nhà. Để sử dụng chức năng này, bạn cần một tùy chọn mạnh mẽ, bắt đầu từ 10 kW.

Khi chọn một mô hình, cần lưu ý rằng chỉ số công suất được chỉ ra trên thiết bị chỉ đạt được ở tốc độ gió tối đa. Vì vậy, lắp đặt 300V sẽ chỉ tạo ra lượng năng lượng được chỉ định ở tốc độ dòng khí 10-12 m / s.

Đối với những người có nhu cầu xây dựng một tuabin gió bằng tay của mình, chúng tôi cung cấp bài viết dưới đây, chi tiết thông tin hữu ích.

Bộ điều khiển phí là gì?

Chức năng kiểm soát lượng điện tích được thực hiện bởi bộ điều chỉnh chấn lưu hay còn gọi là bộ điều khiển. Đây là một thiết bị điện tử tắt pin khi điện áp tăng hoặc đổ năng lượng dư thừa vào người tiêu dùng - bộ phận sưởi ấm, đèn hoặc một thiết bị đơn giản và không bắt buộc khác đối với một số thay đổi điện năng. Khi mức sạc giảm xuống, bộ điều khiển sẽ chuyển pin sang chế độ sạc, giúp bổ sung năng lượng dự trữ.

Thiết kế đầu tiên của bộ điều khiển rất đơn giản và chỉ cho phép bật phanh trục. Sau đó, các chức năng của thiết bị đã được sửa đổi, và năng lượng dư thừa bắt đầu được sử dụng hợp lý hơn. Và với việc bắt đầu sử dụng các tuabin gió làm nguồn điện chính cho các ngôi nhà nhỏ hoặc nhà riêng vào mùa hè, vấn đề sử dụng năng lượng dư thừa đã tự nó biến mất, vì hiện tại luôn có thứ gì đó để kết nối trong bất kỳ ngôi nhà nào.