대형 5m 수제 풍력 발전기. 구성표, 설명

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5m 수제 풍력 발전기. 1 부. 무선 전자 및 전기 공학 백과 사전

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이 기사에서는 처음부터 수제 풍력 터빈 제조를 고려할 것입니다. 그 장치는 근본적으로 다른 장치와 다르지 않습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 풍력 터빈용 예비 부품

위의 이미지에서 풍력 터빈에 사용되는 테일을 제외한 모든 금속 부품을 볼 수 있습니다. 이전 풍력 터빈과 달리 이 제품에는 중고 자동차 부품을 사용하지 않았습니다. 트레일러의 샤프트와 허브부터 시작했습니다. 발전기의 로터는 12mm 강철로 만들어졌으며 각 로터의 직경은 400mm입니다. 그들은 CNC 워터젯 절단기에서 절단되었습니다. 이 즐거움은 $ 70 정도의 비용이 들지만 고품질로 즉시 구멍이 뚫려 있습니다. 풍력 발전기의 회전 메커니즘은 400mm 길이의 100인치 파이프 조각으로 구성됩니다. 허브용 샤프트는 길이와 직경이 2mm인 파이프 내부에 12개의 스틸 링을 통해 고정되었습니다. 스틸 테일 브래킷은 150mm 스틸로 만들어졌으며 높이는 18mm이며 XNUMX도 각도로 서 있습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 액자

위 그림에서 용접된 프레임이 조립됩니다. 다시 만들다 보니 일부 부품을 두껍게 만들었을 수도 있습니다. 또한 회전 메커니즘의 직경을 늘리고 테일 브래킷을 더 크게 만들 것입니다. 나는 또한 큰 차축과 허브를 사용합니다. 그러나 지금까지 내 수제 풍력 발전기는 이미 잘 작동하고 있지만 몇 가지 개선 사항이 도움이 될 것입니다.

5m 수제 풍력 발전기. 브래킷이 있는 프레임

다음으로 고정자용 브라켓 500개를 용접했습니다. 고정자 직경은 500mm입니다. 그런 다음 직경 6mm의 간단한 템플릿을 만들고 샤프트용 중앙 구멍과 함께 XNUMX개의 구멍을 뚫었습니다. 샤프트에 템플릿을 설치하고 볼트와 너트로 로터 브래킷을 부착했습니다. 저것. 브래킷은 매우 정밀하게 설치되었으며 용접 중에 위치에서 움직이지 않습니다. 그런 다음 잘 익었습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 자석 배치용 도면

위의 그림은 철제 로터에 자석을 배치하기 위한 도면(템플릿)입니다. 이 디자인은 16개의 자석을 사용합니다. 자석은 상당히 거대하고 매우 강력하며... 위험합니다! 치수 40x75x20mm.

5m 수제 풍력 발전기. 코일 위치

다음으로 자석의 위치와 코일의 대략적인 위치를 그렸습니다. 앞으로 이 합판 템플릿은 고정자의 기초 역할을 할 것입니다.

5m 수제 풍력 발전기. 축차

강력 접착제로 자석을 로터에 붙이고 로터를 프레임에 설치했습니다. 그런 다음 자석 주변을 폴리에스테르 또는 에폭시 수지로 채워야 합니다.

5m 수제 풍력 발전기. 와인딩 머신

합판으로 이전에 그린 것처럼 코어 모양으로 와인더를 만들었습니다(위 그림 참조). 원의 직경은 150mm이며 수제 손잡이가 있습니다. 이전 디자인에서는 일반적으로 약간 더 얇은 12mm 자석을 사용했지만 이번에는 20mm 두께의 자석을 사용하여 더 강력한 고정자를 얻을 수 있습니다. 고정자의 두께는 15mm이므로 코일은 약간 더 얇아야 합니다.

5m 수제 풍력 발전기. 코일

먼저 하나의 테스트 코일을 감았습니다. 왜냐하면 새로운 코일 디자인이었기 때문에 크기를 키워야 했습니다. 회전자 사이에 테스트 코일을 설치하고 계산된 회전 속도에서 필요한 회전 수를 결정할 수 있습니다. 왜냐하면 5m 풍차 였고 회전 속도는 70-80rpm입니다. 테스트 코일에는 79mm2.5 와이어의 2회 권선이 포함되어 있습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 릴이 있는 합판

합판에서 모양을 잘라내어 코일을 붙였습니다. 코일을 고정자 브래킷에 고정하고 자석이 있는 두 회전자 사이에 배치할 수 있습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 코일 온 로터

다음 단계는 코일의 매개변수를 측정하는 것이었습니다. 이를 위해 광학 타코미터(rpm 측정)와 멀티미터를 사용했습니다. 테스트 결과 2.4rpm에서 70볼트의 코일 전압이 나타났습니다. 여기서 명확히 해야 할 것이 있습니다... 자석은 서로 매우 가까운 것으로 밝혀졌습니다. 중심에 가까운 자석 사이의 거리는 10mm 미만입니다. 이것은 다음과 같이 코일에 약간의 손실을 초래합니다. 2개의 반대 극이 있습니다. 이 디자인에서는 이미 모든 것을 그대로 두었지만 자석의 크기와 그에 따라 로터의 무게를 줄일 수 있습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 코일 측정

위의 그림은 테스트 코일이 설치된 풍차의 뒷면을 보여줍니다. 풍력 발전기의 전력을 측정할 수 있는 밸러스트 저항도 볼 수 있습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 로터 앞

회전자 자석 사이의 인력은 매우 강하고 위험합니다! 로터 전면에 3개의 구멍을 뚫고 두 개의 로터를 연결하기 위해 나사산을 뚫었습니다.

5m 수제 풍력 발전기. 조립

그런 다음 로터의 앞부분을 설치했습니다. 이제 70rpm에서 코일은 5.4볼트를 나타냈습니다. 나는 약간 더 큰 분을 선호합니다. 회전 속도이므로 코일에는 두꺼운 와이어가 약간 적게 감겨 있습니다. 새 코일을 감고 또 다른 테스트를 했지만 이번에는 부하(대형 1옴 저항)를 받고 있습니다. 약 104rpm의 속도에서 부하 상태에서 6볼트와 6암페어(즉, 36와트)의 전류가 나왔습니다. 내 계산에 대해 잘 모르겠지만 스타 연결의 12개 코일은 400rpm에서 약 100와트를 제공할 것이라고 생각합니다.

이 모든 것이 2일이 걸렸습니다.

저자: Koltykov A.V.; 간행물: cxem.net

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