Yel değirmeni için küçük eksenel jeneratör. Kendi elleriyle düşük hızlı sabit mıknatıslı jeneratör Üç fazlı eksenel 24 neod rüzgar jeneratörünün montajı
Neodim mıknatıslardan bir yel değirmeni için düşük hızlı bir jeneratör nasıl yapılır. Ev yapımı jeneratör bir yel değirmeni için diyagramlar, fotoğraflar, videolar.
Üretimi için ev yapımı yel değirmeni Her şeyden önce bir jeneratör gereklidir ve düşük hızlı olanı tercih edilir. Asıl sorun da bu; böyle bir jeneratörü bulmak oldukça zor. Akla gelen ilk şey standart bir araba jeneratörü almaktır, ancak tüm araba jeneratörleri yüksek hızlar için tasarlanmıştır; akü şarjı 1000 rpm'de başlar. Bir yel değirmenine kendi kendine jeneratör kurarsanız, bu tür hızlara ulaşmak zor olacaktır; kayış veya zincir tahrikli ek bir kasnak yapmanız gerekecektir, tüm bunlar tasarımı karmaşıklaştırır ve ağırlaştırır.
Bir yel değirmeni düşük hızlı bir jeneratör gerektirir; en iyi seçenek neodim mıknatıslı eksenel tip bir jeneratördür. Böyle bir jeneratör olmadığından Uygun Fiyat Piyasada satılan neredeyse hiç yok; eksenel jeneratörü kendiniz yapabilirsiniz.
Bu durumda stator bobinli bir disk, rotor ise kalıcı mıknatıslı iki disk olacaktır. Rotor döndüğünde aküleri şarj etmek için ihtiyacımız olan akım stator bobinlerinde üretilecektir.
Ev yapımı jeneratör: stator yapımı.
Jeneratörün sabit kısmı olan stator, rotor mıknatıslarının karşısına yerleştirilen bobinlerden oluşur. Bobinlerin iç boyutu genellikle dış boyut Rotorda kullanılan mıknatıslar.
Bobinleri sarmak için basit bir cihaz yapılabilir.
Kalınlık bakır kablo Yaklaşık 0,7 mm'lik bobinler için bobinlerdeki sarım sayısı tek tek sayılmalı, tüm bobinlerdeki toplam sarım sayısı en az 1200 olmalıdır.
Bobinler statorun üzerine yerleştirilir; jeneratörün kaç faza sahip olacağına bağlı olarak bobin terminalleri iki şekilde bağlanabilir.
Rüzgar jeneratörü için üç fazlı bir jeneratör daha verimli olacaktır, bu nedenle bobinlerin yıldız tipinde bağlanması önerilir.
Bobinleri statora sabitlemek için epoksi reçine. Bunu yapmak için, sıvı reçinenin yayılmaması için bir kontrplak parçasından dökmek için bir kalıp yapmanız, kenarları hamuru veya benzeri bir malzemeden yapmanız gerekir. Bu aşamada statorun takılması için pabuçların sağlanması gerekmektedir.
Tamamen düz bir düzlem elde etmek önemlidir, bu nedenle matrisi bobinlerle dökmeden önce düz bir yüzeye yerleştirilmelidir. Dökmeden önce, bobinler bir multimetre ile dikkatlice kontrol edilmeli ve rotor mıknatısları bobinlerin karşısında olacak şekilde matris üzerine bir daire şeklinde yerleştirilmelidir.
Sıvı epoksi reçine, matrisin içine bobinlerin kenarı seviyesine kadar dökülür; dökmeden önce kalıbın Vazelin ile yağlanması gerekir.
Reçine tamamen sertleştiğinde matrisi söküp bitmiş statoru bobinlerle çıkarıyoruz.
Stator, jeneratör mahfazasına cıvatalar veya somunlu saplamalar kullanılarak sabitlenir.
Bu tasarımda rotor çift taraflı olacak, bobinli stator ise mıknatıslı dönen disklerin arasında ortada yer alacaktır.
Her göbek diskinde mıknatıslar, kutupları sırayla değiştirerek bir daire içine yerleştirilmelidir.
Rotor diskleri takıldığında mıknatısların farklı kutuplarla birbirlerine doğru yönlendirilmesi gerekir.
Mıknatısların süper yapıştırıcı ile disklere yapıştırılması ve epoksi reçine ile doldurulması gerekir, Üst kısmı mıknatıslar açıkta kalmalıdır.
Ev yapımı bir video oluşturucu için rotor yapmak.
Statoru rüzgar jeneratörüne takmak için metal bir taban yapmanız gerekir, stator ona cıvatalar veya saplamalar kullanılarak bağlanır.
Tüm yapıyı birleştiriyoruz ama gitmeniz gerekiyor minimum açıklık stator ile rotor arasındaki boşluk ne kadar küçük olursa jeneratör o kadar verimli enerji üretecektir. Bobinlerin çıkışına bir diyot köprüsü bağlanmalıdır.
Sonuç olarak neodim mıknatıslar kullanan eksenel bir jeneratör elde edeceksiniz. Ev yapımı bir jeneratör düşük hızlarda çalışabilir ve yine de aküleri şarj etmek için yeterli enerji üretebilir; bu, zayıf rüzgarların hakim olduğu bölgelere rüzgar jeneratörü kurarken önemlidir.
Yel değirmeni jeneratörü videosu.
2,5 kW'lık bir yel değirmeni videosu için ev yapımı jeneratör.
Neodim mıknatısları kullanan bir jeneratörün, örneğin bir rüzgar jeneratörünün yararlı olduğu artık şüphe götürmez. Evdeki tüm cihazlara bu şekilde enerji sağlamak mümkün olmasa bile uzun süreli kullanımla yine de avantajını ortaya koyacaktır. Cihazı kendiniz yapmak, çalışmayı daha ekonomik ve keyifli hale getirecektir.
Neodim mıknatısların özellikleri
Ama önce mıknatısların ne olduğunu öğrenelim. Çok uzun zaman önce ortaya çıkmadılar. Geçen yüzyılın doksanlı yıllarından beri mağazalardan mıknatıs satın almak mümkün oldu. Neodimyum, bor ve demirden yapılmıştır. Ana unsur elbette neodimyumdur. Mıknatısların muazzam bir yapışma kuvveti elde ettiği lantanit grubunun bir metalidir. İki büyük parçayı alıp bir araya getirirseniz ayırmak neredeyse imkansız olacaktır.
Çoğunlukla elbette minyatür türler satışta. Herhangi bir hediyelik eşya dükkanında bu metalden yapılmış topları (veya başka şekilleri) bulabilirsiniz. Neodim mıknatısların yüksek fiyatı, hammaddelerin çıkarılmasının karmaşıklığı ve üretim teknolojisi ile açıklanmaktadır. 3-5 milimetre çapında bir top yalnızca birkaç rubleye mal olacaksa, o zaman 20 milimetre ve üzeri çapa sahip bir mıknatıs için 500 ruble veya daha fazla ödemeniz gerekecektir.
Neodimyum mıknatıslar, işlemin oksijen olmadan, vakumda veya inert gazlı bir atmosferde gerçekleştiği özel fırınlarda üretilir. En yaygın olanı, alan vektörünün kalınlığın ölçüldüğü düzlemlerden biri boyunca yönlendirildiği eksenel mıknatıslanmaya sahip mıknatıslardır.
Neodimyum mıknatısların özellikleri çok değerlidir ancak onarılamayacak kadar kolaylıkla zarar görebilirler. Bu yüzden, Tokatlamak onları tüm mülklerinden mahrum bırakabilir. Bu nedenle düşmelerden kaçınmaya çalışmalısınız. Ayrıca farklı türlerin seksen ila iki yüz elli derece arasında değişen kendi sıcaklık limitleri vardır. Sınır sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda mıknatıs özelliklerini kaybeder.
Doğru ve dikkatli kullanım, kaliteyi otuz yıl veya daha uzun süre korumanın anahtarıdır. Doğal mıknatıslanmanın giderilmesi yılda yalnızca yüzde birdir.
Neodim mıknatısların uygulanması
Genellikle fizik ve elektrik mühendisliği deneylerinde kullanılırlar. Ancak pratikte bu mıknatıslar, örneğin endüstride zaten geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Genellikle hediyelik eşya ürünlerinin bir parçası olarak bulunabilirler.
Yüksek derecede çekiş gücü, onları yeraltında bulunan metal nesneleri ararken çok faydalı kılar. Bu nedenle birçok arama motoru, savaş zamanlarından kalan ekipmanı bulmak için neodim mıknatıslar kullanan ekipmanlar kullanıyor.
Katladım akustik hoparlörler Eğer zar zor çalışıyorlarsa, bazen ferrit mıknatıslara neodimyum mıknatıslar eklemeye değer ve ekipman tekrar harika ses çıkaracaktır.
Aynı şekilde motor veya jeneratör üzerindeki eski mıknatısları da değiştirmeyi deneyebilirsiniz. O zaman teknolojinin çok daha iyi çalışma şansı var. Tüketim daha da azalacak.
İnsanlık uzun zamandır neodim mıknatıslar üzerinde araştırma yapıyor, bazılarının inandığı gibi, teknoloji pekala gerçek şeklini alabilir.
Tamamlanmış dikey yönelimli rüzgar jeneratörü
Rüzgar jeneratörlerine, özellikle son yıllar ilgi yeniden canlandı. Daha kullanışlı ve pratik yeni modeller ortaya çıktı.
Yakın zamana kadar çoğunlukla üç kanatlı yatay rüzgar jeneratörleri kullanılıyordu. Rüzgar çarkı yataklarındaki ağır yük nedeniyle dikey tipler yayılmadı, bu da enerjiyi emen sürtünmenin artmasına neden oldu.
Ancak ilkelerin kullanılması sayesinde, neodim mıknatıslar üzerindeki bir rüzgar jeneratörü, belirgin bir serbest atalet dönüşüyle tam olarak dikey olarak yönlendirilmiş olarak kullanılmaya başlandı. Şu anda kendini daha da kanıtladı yüksek verim yatayla karşılaştırıldığında.
Manyetik kaldırma prensibi sayesinde kolay bir başlangıç sağlanır. Düşük hızlarda nominal voltajı veren çok kutupluluk sayesinde dişli kutularından tamamen kurtulmak mümkündür.
Bazı cihazlar, rüzgar hızı saniyede yalnızca bir buçuk santimetre olduğunda çalışmaya başlayabiliyor ve saniyede yalnızca üç ila dört metreye ulaştığında, zaten cihazın ürettiği güce eşit olabiliyor.
Uygulama alanı
Böylece bir rüzgar jeneratörü gücüne bağlı olarak farklı binalara enerji sağlayabilir.
Şehir daireleri.
Özel evler, evler, mağazalar, araba yıkama yerleri.
Anaokulları, hastaneler, limanlar ve diğer şehir kurumları.
Avantajları
Cihazlar hazır olarak satın alınabilir veya bağımsız olarak yapılabilir. Bir rüzgar jeneratörü satın aldıktan sonra geriye kalan tek şey onu kurmaktır. Tüm ayarlar ve hizalamalar tamamlanmış olup, çeşitli iklim koşullarında testler yapılmıştır.
Dişli kutusu ve rulmanlar yerine kullanılan neodimyum mıknatıslar aşağıdaki sonuçları elde etmenizi sağlar:
sürtünme azalır ve tüm parçaların servis ömrü artar;
çalışma sırasında cihazın titreşimi ve gürültüsü kaybolur;
maliyet azalır;
enerji tasarrufu sağlanır;
Cihaza düzenli olarak bakım yapılmasına gerek yoktur.
Pili şarj eden yerleşik bir invertörün yanı sıra bir kontrol cihazı ile bir rüzgar jeneratörü satın alınabilir.
En yaygın modeller
Neodim mıknatıslı jeneratör tek veya çift montajlı olarak üretilebilmektedir. Tasarım, ana neodim mıknatıslara ek olarak ek ferrit mıknatıslar da içerebilir. Kanadın yüksekliği genellikle bir ila üç metre arasında değişir.
Daha güçlü modellerde çift sabitleme bulunur. Ayrıca ek ferrit mıknatıs jeneratörleri kuruludur ve farklı kanat yükseklikleri ve çapları vardır.
Ev yapımı tasarımlar
Herkesin rüzgarla çalışan neodim mıknatıslı bir jeneratör satın almaya gücünün yetmeyeceği göz önüne alındığında, genellikle yapıyı kendi elleriyle inşa etmeye karar verirler. Hadi düşünelim Çeşitli seçenekler kolayca kendiniz yapabileceğiniz cihazlar.
DIY rüzgar jeneratörü
Dikey bir dönme eksenine sahip olduğundan genellikle üç ila altı bıçağa sahiptir. Tasarım bir stator, kanatlar (sabit ve dönen) ve bir rotor içerir. Rüzgar kanatları ve türbinin giriş ve çıkışını etkiler. Araba göbekleri bazen destek olarak kullanılır. Bu neodimyum mıknatıslı jeneratör sessizdir ve kuvvetli rüzgarlarda bile stabil kalır. Uzun bir direğe ihtiyacı yok. Çok hafif rüzgarlarda bile hareket başlar.
Sabit bir jeneratörün tasarımı ne olabilir?
Bir tel boyunca elektromotor kuvvetin değiştirilmesiyle üretildiği bilinmektedir. manyetik alan. Sabit jeneratör çekirdeği mekanik olarak değil elektronik kontrolle oluşturulur. Jeneratör akışı otomatik olarak kontrol eder, rezonans yaparak hareket eder ve çok fazla enerji tüketir. düşük güç. Salınımları, demir veya ferrit çekirdeklerin manyetik akılarını yanlara doğru saptırır. Salınım frekansı ne kadar yüksek olursa jeneratör gücü de o kadar güçlü olur. Çalıştırma jeneratöre kısa süreli bir darbe ile gerçekleştirilir.
Sürekli hareket makinesi nasıl yapılır
Neodim mıknatıslar çalışma prensibi itibariyle temelde aynı tiptedir. Standart seçenek eksenel tiptir.
Fren diskli bir araba göbeğine dayanmaktadır. Böyle bir üs güvenilir ve güçlü hale gelecektir.
Kullanmaya karar verirken göbek tamamen sökülerek yeterli yağlama olup olmadığı kontrol edilmeli, gerekiyorsa pası temizlenmelidir. Daha sonra bitmiş cihazın boyanması hoş olacak ve "ev gibi", bakımlı bir görünüm kazanacaktır.
Tek fazlı bir cihazda kutup sayısı mıknatıs sayısına eşit olmalıdır. Üç fazda iki/üç veya dört/üç oranına dikkat edilmelidir. Mıknatıslar alternatif kutuplarla yerleştirilir. Tam olarak konumlandırılmaları gerekir. Bunu yapmak için kağıda bir şablon çizebilir, kesebilir ve doğru bir şekilde diske aktarabilirsiniz.
Kutupların karışmasını önlemek için bir kalemle not alın. Bunu yapmak için mıknatıslar bir tarafa getirilir: çeken "+" işaretiyle, iten ise "-" ile işaretlenir. Mıknatısların çekmesi yani karşılıklı bulunanların farklı kutuplara sahip olması gerekir.
Genellikle süper yapıştırıcı veya benzeri bir şey kullanılır ve yapıştırıldıktan sonra, dışarı sızmaması için "kenarlıklar" yapıldıktan sonra mukavemeti artırmak için daha fazla epoksi reçine ile doldurulur.
Üç veya tek fazlı
Neodim mıknatıslara dayalı bir jeneratör genellikle yük altında titreşimle çalışacak şekilde tasarlanmıştır, çünkü sabit akım çıkışı sağlanamayacağından ani bir genliğe neden olur.
Ancak üç fazlı bir sistemde faz dengeleme sayesinde her zaman sabit güç garanti edilir. Bu nedenle herhangi bir titreşim veya vızıltı olmayacaktır. Ve işletme verimliliği tek faza göre yüzde elli daha yüksek olacaktır.
Bobinin ve düzeneğin geri kalanının sarılması
Neodim mıknatıslar kullanan bir jeneratörün hesaplanması esas olarak gözle yapılır. Ancak elbette doğruluk elde etmek daha iyidir. Örneğin, pil şarjının 100-150 rpm'de çalışmaya başlayacağı düşük hızlı bir cihaz için 1000 ila 1200 tur gerekli olacaktır. Toplam miktar bobin sayısına bölünür. Her birinde kaç tur gerekli olacak? Bobinler mümkün olan en kalın tel ile sarılır, çünkü daha az dirençle akım daha büyük olur (yüksek bir voltajla direnç tüm akımı alır).
Genellikle yuvarlak olanları kullanırlar, ancak uzun bobinleri sarmak daha iyidir. İç delik mıknatısın çapına eşit veya daha büyük olmalıdır. Ek olarak, en uygun mıknatıs disk yerine dikdörtgen şeklinde olacaktır, çünkü ilkinde manyetik alan uzunluğu boyunca gerilirken ikincisinde merkezde yoğunlaşmıştır.
Statorun kalınlığı mıknatısların kalınlığına eşit yapılır. Form için kontrplak kullanabilirsiniz. Fiberglas, mukavemet için alt kısmına ve bobinlerin üstüne yerleştirilir. Bobinler birbirine bağlanır ve her faz bir üçgen veya yıldızla bağlanacak şekilde ortaya çıkarılır.
Geriye kalan tek şey bir direk ve güvenilir bir temel oluşturmaktır.
Elbette bu, neodim mıknatıslara dayalı bir sürekli hareket makinesi değil. Ancak rüzgar jeneratörü kullanıldığında tasarruf sağlanacaktır.
Tarafından gönderilen:
Jeneratörlü ev yapımı yel değirmeni. İlgi çekici olan esas olarak jeneratör tipidir. Bu tasarım oldukça yaygın ve basittir ancak henüz web sitemizde sunulmamıştır.
Yazar Burlaka Viktor Afanasyevich.
Küçük yel değirmenimin ya da deyim yerindeyse çalışan bir maketimin fotoğraf çekimini yaptım. Kendim için beklenmedik bir şekilde inşa ettiğim için sadece pratik yapıp ne olacağını öğrenmeye karar verdim. İlk başta hiçbir şeyin fotoğrafını çekmedim, ilgileneceklerini düşünmedim, fotoğraf çekimi tam tersi oldu. sipariş, yani kesinti - bütünden parçalara.
Şimdi biraz tarih ve her şey yolunda:
Rüzgar türbini inşa etmek uzun zamandır hayalimdi ancak birçok engel vardı. Şehirdeki bir apartman dairesinde yaşıyordu ama yazlık evi yoktu. Sonra bir şehirden diğerine, sonra da üçte birine geçiyoruz. Son 18 yıldır Svetlovodsk'ta yaşıyorum. Tüm koşullar burada - özel yazlık iki aile için 5 dönüm sebze bahçesi ve aynı miktarda bahçe. Doğuda ve güneyde açık arazi var, kuzeyde ve batıda arazi benimkinden daha yüksek. Rüzgarlar nazik değil, yani. çok güçlü değil. Sanırım buraya ruh için bir yel değirmeni inşa edeceğim.
Ama ciddileştiğimde her şeyin o kadar da basit olmadığı ortaya çıktı. Uygun bir literatür bulamadım. Uzun süre jeneratöre karar veremedim; kanatları nasıl doğru yapacağımı, hangi dişli kutusunu kullanacağımı, kasırgadan nasıl koruyacağımı vb. bilmiyordum. Dedikleri gibi, kendi suyunda pişirilmiş. Ama gerçekten istersem her şeyin yoluna gireceğini biliyordum.
Yavaş yavaş direği yaptım. Demirli metal kullanarak 325 mm çapında ve 1,5 m uzunluğunda (arabamın bagajına sığacak şekilde) uygun boru parçaları seçtim. Karşılığında hurda metal sattı. Sonuç 12 m uzunluğunda bir direk oldu. Vakıf için kusurlu bir tane getirdim temel bloğu yüksek voltaj desteğinden. Yere 2 metre gömdüm, yerden 1 metre yukarıda kaldı. Daha sonra köşeden iki kayışla haşladım ve onlara kaynaklı braketler yaptım. Parantezlerin uçlarında ankraj cıvataları 50 x 50 cm ölçülerinde, 16 mm'lik demirden kaynaklı, güçlü halkalarla birbirine bağlanan "plakalar". Piyasadan yumuşak 10 mm kablolar ve gerdirmeler aldım, her şey eloksallı ve paslanmıyor. Çıkarılabilir vincin altına kaynak yapıp bir çapa gömdüm. Vincin ayrıca hazır bir sonsuz dişli kullanılarak ev yapımı yapılması gerekiyordu. Ayrıca direğin dayanması gereken yaklaşık 2 m yüksekliğinde U şeklinde bir destek yerleştirdim. Acele edecek yer olmadığından direk acele etmeden yapıldı ve bu nedenle bence güzel ve güvenilir çıktı.
Ve sonra Tanrı, çalışmamı görünce http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:4219-74#1829 forumuna gitmemi kutsadı. Hepsini yeniden okudum, kayıt oldum ve deneyim kazanmaya başladım. Kendi kendine çalışan bir jeneratörü yeniden yapmaya başladım ve İngilizce "denizaşırı" sitelerden (Hugh Pigot ve diğerleri) bobinlerde demir olmayan uca monteli jeneratörler inşa etme konusunda çeviri yaptığımda, bunu gerçekten denemek ve en azından minyatür olarak kendim yapmak istedim. .
Yel değirmeninin genel görünümü
Jeneratör
Jeneratör, yandan görünüm.
Tel çıkışı.
Bıçaklar, muhafaza ve demonte jeneratör.
12 voltluk pil başına 1 ampere kadar güç sağlayabilecek, çalışan daha küçük bir model oluşturmaya karar verdim.
Rotoru yapmak için Znamenka'da Acoustics şirketinden 24 parça satın aldım. neodimyum disk mıknatıslar 20*5 mm. Bir arkadan çekmeli traktör tekerleğinden bir göbek buldum, çizimlerime göre tornacı, 105 mm çapında ve 5 mm kalınlığında iki çelik diski, 15 mm kalınlığında bir ara parça manşonunu ve bir şaftı döndürdü . Her biri 12 adet olmak üzere mıknatısları yapıştırdım ve kutuplarını değiştirerek yarıya kadar epoksi ile doldurdum.
Statoru yapmak için, bobin başına 60 tur olacak şekilde 0,5 mm çapında 12 bobin emaye tel sardım (teli, kullanılamaz eski bir renkli resim tüpünün manyetik giderme döngüsünden aldım, yeterince var). Bobinleri seri halinde, uçtan uca, baştan başa vb. lehimledim. ( Burada tek faz elde etmek için her şeyi seri olarak bağlamak mümkün olup olmadığını "anlamadım"? Üretim sırasında kontrol edilmesi tavsiye edilir. Editörün Notu) Tek fazlı olduğu ortaya çıktı (Çok az voltaj olacağından korkuyordum). 4 mm kontrplaktan bir şekil kesip balmumuyla ovdum.
Tam formun korunmamış olması üzücü. Alt tabanına yağlı kağıt serdim (mutfakta eşimden çaldım, üzerinde pişiriyor) ve üzerine ortasında yuvarlak parça bulunan bir kalıp yerleştirdim. Sonra fiberglastan iki daire kestim. Kalıbın alt tabanı yağlı kağıt üzerine serildi. Üzerine lehimlenmiş bobinleri yerleştirdim. Mahsur kalan sonuçlar Yalıtılmış tel demir testeresi ile kesilmiş sığ oluklara yerleştirdi. Hepsini epoksi ile doldurdum. Hava kabarcıklarının tamamen çıkması ve epoksinin tüm kalıba eşit bir şekilde yayılması ve bobinleri doyurması, gerektiğinde doldurması ve ikinci bir fiberglas dairesi ile kaplaması için yaklaşık bir saat bekledim. Üstüne ikinci bir yağlı kağıt yaprağı yerleştirin ve üst tabanla (bir parça sunta) bastırın. Önemli olan, her iki tabanın da kesinlikle düz olmasıdır. Sabah kalıbın bağlantısını kestim ve 4 mm kalınlığında güzel, şeffaf bir statoru çıkardım.
Epoksinin daha güçlü bir yel değirmeni için uygun olmaması üzücü, çünkü... yüksek sıcaklıklardan korkuyor.
Göbeğe 2 yatak, içinde kamalı bir mil, mıknatıslar yapıştırılmış ve yarısı epoksi ile doldurulmuş ilk rotor diski, ardından 15 mm kalınlığında bir ara parça manşonu yerleştirdim. Statorun dolu bobinlerle kalınlığı 4 mm, mıknatısların kalınlığı 5 mm olmak üzere toplam 5+4+5=14 mm'dir. Rotor disklerinde mıknatısların birbirine dayanması için kenarlarda 0,5 mm kenarlar bırakılmıştır. merkezkaç kuvveti(her ihtimale karşı). Bu nedenle 1 mm çıkaracağız. 13 mm kaldı. Boşluklar için 1 mm kalmıştır. Bu nedenle ara parçası 15 mm'dir. Daha sonra göbeğe üç adet 5 mm bakır cıvata ile tutturulan stator (bobinli şeffaf bir disk) fotoğrafta görülebilir. Daha sonra ara parça manşonuna dayanan ikinci bir rotor diski takılır. Parmağınızı mıknatısların altına sıkıştırmamaya dikkat etmelisiniz; çok acı verici bir şekilde sıkışırlar. (Disklerdeki karşılıklı mıknatısların farklı kutuplara sahip olması yani çekmesi gerekir.)
Bir rüzgar türbininin taslağı.
Mıknatıslar ile stator arasındaki boşluklar, göbeğin her iki yanındaki bakır cıvatalara yerleştirilen bakır somunlarla ayarlanır.
Şaftın kalan çıkıntılı kısmına, bir rondela (ve gerekirse bir burç) ve bir burç aracılığıyla bir somunla rotora bastırılan bir anahtarla bir pervane yerleştirilir. Somunun bir kaplama ile kapatılması tavsiye edilir (hiç yapmadım).
Ama alt kısmı ve yan duvarın bir kısmını kaplayacak şekilde alüminyum bir tava keserek rotor ve statorun üzerine gölgelik bir çatı yaptım.
Pervane, 220 mm çapında ve 2,5 mm et kalınlığında bir metre uzunluğunda duralumin sulama borusundan yapılmıştır.
Üzerine sadece iki kanatlı bir pervane çizdim ve testereyle kestim. (Aynı parçadan, kendi kendine jeneratör üzerindeki bir yel değirmeni için 1 m uzunluğunda üç kanat da kestim ve gördüğünüz gibi hala biraz kaldı). Bıçakların ön kenarını duralumin kalınlığının yarısına eşit bir yarıçapla "gözle" yuvarladım ve arka kenarı uçlarda yaklaşık 1 cm, merkeze doğru 3 cm'ye kadar bir pah ile keskinleştirdim.
Dengeleme için öncelikle pervanenin ortasına 1mm matkapla delik açtım. Matkabı masanın üzerine yerleştirerek doğrudan matkabın üzerinde dengeleyebilir veya tavandaki bir ipe asabilirsiniz. Dengeyi çok dikkatli ayarlamanız gerekiyor. Rotor disklerini ve pervaneyi ayrı ayrı balansladım. Sonuçta hız 1500 rpm'ye ulaşıyor.
Manyetik yapışma olmadığı için yerde hissedemeyeceğiniz en ufak esintide pervane mutlu bir şekilde döner. Rüzgar çalışırken yüksek hızlar geliştirir, 2A doğrudan bağlantılı bir ampermetrem var, bu nedenle genellikle 12 voltluk eski bir araba aküsüyle ölçeğin dışına çıkar. Doğru, aynı zamanda kuyruk katlanmaya ve yukarı doğru yükselmeye başlar, yani. tetiklendi otomatik koruma kuvvetli rüzgarlardan ve aşırı hızdan.
Koruma, kuyruğun eğimli dönme eksenine göre yapılır.
Eksen sapması dikeyden 18-20 derecedir. Çizim için özür dilerim, yurtdışındaki bir siteden kopyalamaya çalıştım http://www.otherpower.com/otherpower_wind.html
Bu yel değirmeni 3 ay benim için çalıştı. Onu çıkardım ve parçalarına ayırdım - yataklar iyi durumda, stator da sağlam. Mıknatıslar boyanın bulaşmadığı yerlerde biraz paslanmış. Kablo, akım toplayıcı olmadan doğrudan gider. Yaptırdım ama kurma konusunda fikrimi değiştirdim. Küçük yel değirmenini söktüğümde bükülmemişti. Bu yüzden buna ihtiyaç olmadığına ikna oldum, sadece ekstra güçlük. 30 watt'a kadar güç üretti. Pervane gürültüsü kapalı pencereler duyulamaz. Ve açıkken pek duyulmuyor; eğer derin bir şekilde uyuyorsanız, özellikle rüzgarın gürültüsünün arka planında sizi uyandırmaz.
Statorun epoksi kullanılmadan farklı şekilde yapılması gerekmesine rağmen, aynı şemayı kullanarak büyük bir tane yapma arzusu vardır. Şimdi bunu düşünüyorum. Bu arada bu üç ay boyunca 2,2 m çapında ve yaklaşık 400 watt gücünde üç kanatlı bir kendi kendine jeneratör kullanarak bir yel değirmeni yaptım. Bir sonraki makalede onun hakkında.
Neodim mıknatısı, manyetikliği gidermeye karşı dirençli ve belirli malzemeleri mıknatıslama yeteneğine sahip nadir bir toprak metalidir. Yapımında kullanılır elektronik aletler(bilgisayar sabit diskleri, metal dedektörleri vb.), tıp ve enerji.
Neodimyum mıknatıslar, çalışan jeneratörlerin imalatında kullanılmaktadır. çeşitli türler elektrik akımı üreten tesisler.
Şu anda neodim mıknatıslar kullanılarak yapılan jeneratörler rüzgar türbinlerinin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Temel özellikleri
Neodim mıknatıslar kullanarak bir jeneratör üretmenin fizibilitesini belirlemek için ana özellikleri dikkate almanız gerekir. bu malzemenin, hangileri:
- Manyetik indüksiyon İÇİNDE- Tesla cinsinden ölçülen manyetik alanın güç karakteristiği.
- Artık manyetik indüksiyon kardeşim- sahip olunan mıknatıslanma manyetik malzeme Tesla cinsinden ölçülen harici manyetik alan kuvveti sıfır olduğunda.
- Zorlayıcı manyetik kuvvet Hc— Amper/metre cinsinden ölçülen, mıknatısın manyetikliğin giderilmesine karşı direncini belirler.
- Manyetik enerji (BH)maks- mıknatısın ne kadar güçlü olduğunu karakterize eder.
- Artık manyetik indüksiyonun sıcaklık katsayısı Br'nin Tc'si– manyetik indüksiyonun ortam sıcaklığına bağımlılığını, Celsius derecesi başına yüzde olarak ölçer.
- Maksimum çalışma sıcaklığı Tmax- Bir mıknatısın manyetik özelliklerini geçici olarak kaybettiği sıcaklık sınırını Celsius derece cinsinden tanımlar.
- Curie sıcaklığı Tcur- bir neodimyum mıknatısın tamamen manyetikliği giderildiği sıcaklık sınırını Celsius derece cinsinden tanımlar.
Neodimyum mıknatısların bileşimi neodimyumun yanı sıra demir ve bor içerir ve bunlara bağlı olarak yüzde Ortaya çıkan ürün, bitmiş mıknatıs, yukarıda verilen özelliklerine göre sınıflara göre farklılık gösterir. Toplam 42 sınıf neodimyum mıknatıs üretilmektedir.
Neodim mıknatısların taleplerini belirleyen avantajları şunlardır:
- Neodimyum mıknatıslar en yüksek manyetik parametrelere sahiptir Br, Hsv, Hcm, VN.
- Bu tür mıknatıslar, kobalt içeren benzer metallere göre daha düşük maliyete sahiptir.
- -60 ila +240 santigrat derece sıcaklık aralığında, +310 derece Curie noktası ile manyetik özelliklerde kayıp olmadan çalışabilme özelliğine sahiptirler.
- Bu malzemeden herhangi bir şekil ve boyutta (silindirler, diskler, halkalar, toplar, çubuklar, küpler vb.) Mıknatıslar yapmak mümkündür.
5,0 kW gücünde neodim mıknatıslı rüzgar jeneratörü
Şu anda yerli ve yabancı şirketler düşük hızlı jeneratörlerin üretiminde neodim mıknatısları giderek daha fazla kullanıyor elektrik akımı. Böylece, Leningrad Bölgesi, Gatchina'daki Salmabash LLC, 3,0-5,0 kW gücünde benzer kalıcı mıknatıslı jeneratörler üretiyor. Dış görünüş bu cihazın aşağıda verilmiştir:
Jeneratör gövdesi ve kapakları çelikten yapılmış olup daha sonra kaplanmıştır. boya ve vernik malzemeleri. Gövde, sabitlemenizi sağlayan özel bağlantılarla donatılmıştır elektrikli aparat Destek direği üzerinde. İç yüzey işlenir koruyucu kaplama, metal korozyonunu önler.
Jeneratör statoru elektrikli çelik plakalardan yapılmıştır.
Stator sargısı emaye telden yapılmış olup, cihazın maksimum yükte uzun süre çalışmasına olanak sağlar.
Jeneratör rotorunun 18 kutbu vardır ve yatak desteklerine monte edilmiştir. Neodimyum mıknatıslar rotor jantına yerleştirilmiştir.
Jeneratör, doğal olarak gerçekleştirilen zorunlu soğutmaya ihtiyaç duymaz.
5,0 kW jeneratörün teknik özellikleri:
- Nominal güç – 5,0 kW;
- Nominal frekans – 140,0 rpm;
- Çalışma dönüş aralığı – 50,0 – 200,0 rpm;
- Maksimum frekans – 300,0 rpm;
- Verimlilik – %94,0'dan az değil;
- Soğutma – hava;
- Ağırlık – 240,0 kg.
Jeneratör, elektrik şebekesine bağlandığı bir terminal kutusu ile donatılmıştır. Koruma sınıfı GOST 14254'e karşılık gelir ve IP 65 derecesine sahiptir (su jetlerine karşı korumalı toz geçirmez tasarım).
Bu jeneratörün tasarımı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:
burada: 1 gövde, 2 alt kapak, 3 üst kapak, 4 rotor, 5 neodimyum mıknatıs, 6 stator, 7 sargı, 8 kaplin yarımı, 9 conta, 10,11,12 yatak, 13 - terminal kutusu.
Avantajlar ve dezavantajlar
Neodim mıknatıslar kullanılarak yapılan rüzgar jeneratörlerinin avantajları aşağıdaki özellikleri içerir:
- Sürtünme kayıplarının en aza indirilmesiyle elde edilen yüksek cihaz verimliliği;
- Uzun servis ömrü;
- Çalışma sırasında gürültü veya titreşim yok;
- Ekipmanın kurulumu ve kurulumu için azaltılmış maliyetler;
- Bağımsız çalışma, bağımsız çalışmaya olanak sağlar sürekli bakım kurulumlar;
- Kendi kendine üretim imkanı.
Bu tür cihazların dezavantajları şunları içerir:
- Nispeten yüksek maliyet;
- Kırılganlık. Güçlü bir dış etki (etki) altında, bir neodimyum mıknatıs özelliklerini kaybedebilir;
- Düşük korozyon direnci gerektiren özel kaplama Neodim mıknatıslar;
- Bağımlılık sıcaklık rejimi iş - maruz kaldığında yüksek sıcaklıklar neodimyum mıknatıslar özelliklerini kaybeder.
Kendin nasıl yapılır
Neodim mıknatıslara dayalı bir rüzgar jeneratörü, evde bağımsız olarak kolayca yapılabilmesi açısından diğer jeneratör tasarımlarından farklıdır.
Kural olarak, yedek parça kullanıldıkları ve çalışmaya hazırlanmaları durumunda önceden temizlenen bir araba göbeği veya kayış tahrikinden kasnaklar temel alınır.
Özel diskler üretmek (döndürmek) mümkünse bu seçeneği tercih etmek daha iyidir çünkü... bu durumda sarımlı bobinlerin geometrik boyutlarının kullanılan iş parçalarının boyutlarına göre ayarlanmasına gerek yoktur.
İnterneti veya uzman kuruluşların hizmetlerini kullanabileceğiniz neodim mıknatıslar satın alınmalıdır.
Bu amaçlar için özel olarak yapılmış diskleri kullanarak neodim mıknatıslar üzerinde bir jeneratör üretme seçeneklerinden biri V.G Yalovenko tarafından önerilmiştir. (Ukrayna). Bu jeneratör aşağıdaki sırayla üretilir:
- 170,0 mm çapında, merkezi bir delik ve bir kama yuvasına sahip iki disk çelik sacdan işlenmiştir.
- Disk 12 parçaya bölünmüştür ve yüzeyinde karşılık gelen işaretler yapılmıştır.
- Mıknatıslar işaretli bölümlere, kutupları değişecek şekilde yapıştırılır. Hataları (kutupsal olarak) önlemek için, çıkartmayı uygulamadan önce bunları işaretlemek gerekir.
- İkinci disk de benzer şekilde yapılır. Sonuç aşağıdaki yapıdır:
- İstemlerin yüzeyi epoksi reçine ile doldurulmuştur.
- Her biri 55 turluk 12 bobin, 0,95 mm2 kesitli tel (emaye tel) marka PETV veya bir analogdan sarılır.
- Kullanılan disklerin çapına karşılık gelen ve aynı zamanda 12 sektöre bölünmüş bir kontrplak veya kağıt levha üzerine bir şablon yapılır.
Bobinler işaretli bölümlere yerleştirilir, burada sabitlenirler (yalıtım bandı, yapışkan bant vb.) ve sırayla birbirlerinden ayrılırlar (ilk bobinin ucu ikincinin başlangıcına bağlanır, vb.). sonuç aşağıdaki yapıdır
- Bir şablona göre döşenen bobinlerin epoksi reçine ile doldurulabildiği ahşap (tahta vb.) veya kontrplaktan bir matris yapılır. Matrisin derinliği bobinlerin yüksekliğine karşılık gelmelidir.
- Bobinler bir matris içine yerleştirilir ve epoksi reçine ile doldurulur. Sonuç aşağıdaki iş parçasıdır:
- İtibaren Çelik boruİmal edilen jeneratörün şaftına 63,0 mm çapında montaj ünitesi ile birlikte göbek imalatı yapılmaktadır. Şaft, göbeğin içine monte edilmiş yataklara monte edilmiştir.
- Aynı borudan, jeneratörün rüzgar akışlarına göre yönlendirilmesini sağlayan bir döner mekanizma yapılmıştır.
- Üretilen yedek parçalar mil üzerine konur. Sonuç, aşağıdaki tasarımın yanı sıra dönen bir mekanizmadır:
Bunlar için yazardan küçük açıklamalar ve yorumlar Düşük hızlı jeneratör yapmak isteyen birinin maddi imkanı, benzer düşüncede kişilerden oluşan bir ekibi varsa, Teknik ekipman, ilgili bilgi ve deneyim, o zaman hiç de zor değil. Bununla birlikte, herhangi bir işte, bu jeneratörü üretme sürecinde bilmeniz gereken pek çok incelik vardır, çünkü tasarımın temelleri hakkında bilgi sahibi olmadan ve ilgili deneyime sahip olmadan, hemen üretim yapabilirsiniz. iyi jeneratör belki işe yaramaz. Bu yazıda üreticinin bunu yapabilmesi için bazı nüansları vurgulamaya çalışacağım. daha az hata. Bir şeyin dönüştürülebileceği jeneratörler veya endüstriyel motorlar buradan etkilenmeyecektir, çünkü uygun hesaplamalar olmadan yalnızca düşük hızlı bir jeneratörün acınası bir görüntüsünü elde edersiniz. |
Örnek olarak Belashov MGB-300-144-2 düşük hızlı jeneratörün bir modülünü ele alalım.
İncir. 1
İncir. 2
İncir. 3
– Elektrik makinesi
◄|| Elektrikli arabaların fotoğrafları || | – Elektrik makinesi
◄|| Elektrikli makinelerin özellikleri || |
Belashov modüler düşük hızlı jeneratör MGB-300-144-2, Düşük hızlarda yüksek torku elektrik enerjisine dönüştüren, rüzgar türbinleri, manuel acil durum enerji santralleri, barajsız hidroelektrik santralleri vb. için kullanılabilen teknik cihazlar için tasarlanmıştır...
Tek fazlı düşük hızlı bir jeneratörün bu tasarımında, iki sıra çok turlu sargı kullanılır, ancak bu jeneratörün içine iki sıra daha çok turlu sarım yerleştirerek onu iki fazlı hale getirerek gücü ikiye katlayabilirsiniz. jeneratörün. Modül sayısına bağlı olarak tüketici, gerekli voltaj, gerekli akım ve belirli bir devir sayısı için herhangi bir jeneratör parametresini bireysel modüllerden bağımsız olarak bir araya getirebilir.
Alıcıların genellikle sorduğu ilk soru, düşük hızlı jeneratörlerin verimliliğidir, ancak bu değerin belirsiz olduğunu bilmiyorlar, bu da birçok parametreye veya niceliğe ve her şeyden önce jeneratörün nasıl yapıldığına bağlı. sana getireceğim spesifik örnek Bu kısım çok önemli olduğu ve düşük hızlı jeneratörün birçok özelliğini etkilediği için çok turlu stator sargılarının doğru veya kalitesiz üretilmemesi durumunda jeneratörün verimi nasıl etkilenir.
Düşük hızlı bir jeneratör için çok turlu stator bobinleri üretirken, dikdörtgen veya yuvarlak tellerin ve birçok sargı tipinin bulunduğunu hesaba katmak gerekir, ancak bu durumda, Şekil 2'de gösterilen yalnızca üç tip sargıyı dikkate alacağız. 4:
Çok turlu sarımların sıra sarımı konum 1
Çok turlu sargıların dama tahtası deseninde sarılması, konum 2
Çok turlu sargıların düzensiz şekilde sarılması (toplu olarak) konum 3.
İncir. 4
En önemli karakteristik bobin, sarım katsayısıdır (çok turlu bir bobinin sarım alanının bakırla doldurulma derecesi) - bobinin bakır alanının sarım alanı alanına oranı:
Nerede:
W, bobin dönüş sayısıdır,
Q - yalıtımlı telin kesiti, mm²
S - alanı enine kesit sarma penceresi, mm².
Çok turlu stator sargılarını kalın bir tel ile sarmanın çok zor olduğu ve hatta rotor manyetik sistemine doğru giriş için tam profilini oluşturmanın çok zor olduğu dikkate alınmalıdır. Daha ince bir tel kullanarak sarma faktörünü artırabilirsiniz ve paralel veya seri bağlantı stator sargıları, hesaplanan tel kesitini gerekli değere getirin. Örneğin, tek fazlı düşük hızlı bir jeneratörün statorunda MGB-300-144-2, 0,29 mm çapında bir tel ile rastgele sarılmış iki sıra çok turlu sarım vardır (sıralı sarım yapma fırsatım olmadığı için). Harici çok turlu stator sargılarının her biri 580 turdur. İç stator sargıları 360 dönüşten oluşur. Sonuç olarak jeneratör statorunun 16920 tur içerdiği ortaya çıktı. Bu, her çok turlu sarımda (sargı katsayısını hesaba katarak) en az 20 tur sarmamışsak, sonunda statorumuza 720 tur daha saramayacağımız anlamına gelir. Düşük hızlı bir jeneratörün statorunun her satırında iki sıra çok turlu sargının iki fazı varsa, o zaman 1440 tur kaybettiğimiz ortaya çıkar, Şekil 5.
İncir. 5
Genellikle sarma katsayısı 0,5 - 0,8 aralığındadır, ancak bilmeniz gerekir ki sarma katsayısı ne kadar yüksek olursa o kadar fazla olur daha iyi özellikler Düşük hızlı jeneratör. Kendinden sinterlenmiş emaye tellerle çok turlu sargıların kademeli sargıları kullanıldığında en yüksektir. Bu emaye tellerin avantajı, ısı veya solventlerin etkisi altında vernik kullanılarak birbirine yapıştırılmasıdır. Sinterlemeden sonra kendi kendini destekleyen bir sarım oluşur. Kendinden sinterlenmiş emaye tellerin kullanımı, sarma çerçeveleri, yapışkan bantlar, bileşik ve emprenye malzemelerinden tasarruf edilebildiğinden fiyat ve üretim açısından avantajlara sahiptir. Ayrıca, çok turlu sargıların daha iyi soğutulması için, kendiliğinden sinterlenen emaye stator bobinlerinin, ısı ileten bir dielektrik aracılığıyla düşük hızlı jeneratörün alüminyum mahfazasına sıkı bir şekilde bitişik olması gerektiği gerçeğine özellikle dikkat etmek gerekir, çünkü için normal operasyon jeneratör, çok turlu sargılardan ısının uzaklaştırılması jeneratörün verimliliğini etkileyen ana görevdir.
Rüzgar türbinleri, mini hidroelektrik santraller veya taşınabilir enerji santralleri için düşük hızlı jeneratör üreticileri, müşterilerini bu makinelerin tüm avantaj ve dezavantajları konusunda bilgilendirmelidir. Alıcılar jeneratörün bazı önemli özelliklerini bilmelidir:
Çok turlu jeneratör sargılarının iç direnci sadece 20°C'de değil, aynı zamanda çok turlu jeneratör sargılarının sıcaklığı 20°C'den 80°C'ye değiştiğinde de,
Çok turlu jeneratör sargılarının belirli bir devir sayısında kısa devre akımı, yalnızca 20°C'de değil, aynı zamanda çok turlu jeneratör sargılarının sıcaklığı 20°C'den 80°C'ye değiştiğinde de; ro o,
Jeneratörün belirli bir devir sayısında çalışma akımı, yalnızca 20°C'de değil, aynı zamanda jeneratörün çok turlu sargılarının sıcaklığı 20°C'den 80°C'ye değiştiğinde de; r o + r n,
Üzerine çok turlu sargıların monte edildiği çelik manyetik çekirdekten bir stator veya rotor üretirken, jeneratör rotorunun frenleme torkunun bilinmesi gerekir,
Jeneratörün belirli hızlarda çalışma voltajı,
Gerilim boşta hareket jeneratör (herhangi bir yüksüz),
Çok turlu jeneratör sargılarından ısıyı uzaklaştırmak için bir yöntem.
Bu teknik özellikler onay için gereklidir iç direnç Yüklü bir jeneratörün çok turlu sargıları, çünkü harici devrede en büyük gücü elde etmek için yük direncinin jeneratörün iç direncine eşit olması gerekir. Örneğin, bir jeneratörün çok turlu sargıları yüksek iç dirence sahipse, bu tip jeneratör çıkış voltajındaki dalgalanmalara daha az duyarlıdır. Düşük iç dirence sahip bir jeneratör için çıkış voltajı düşüşü %40'ı aşabilir. Düşük hızlı jeneratörlerin seçiminde başka incelikler de var. Örneğin, eğer ölçüm teknik özellikler jeneratörler 20°C sıcaklıkta üretildi, daha sonra 70°C sıcaklıkta üreticinin beyan ettiği gücün yarısından fazlasını kaçırabilirsiniz vesaire... Bunu spesifik örneklerle kanıtlayalım.
Düşük hızlı bir jeneratörün (diğer elektrikli makinelerin yanı sıra) statorunun sıcaklığındaki bir değişiklik, çalışması sırasında çok turlu sargıların içindeki dirençte ve hatta düşük hızlı olduğunda çalışmaz durumda bile bir değişikliğe neden olur. Jeneratör Güneş'te bulunan bir rüzgar türbinine kuruldu.
Belirli bir iletkenin sıcaklığı 1°C değiştiğinde direncinin her ohm'u başına iletken direncinde sıcaklığın bir fonksiyonu olarak meydana gelen bu değişime sıcaklık katsayısı "alfa" (a) adı verilir. Böylece sıcaklık katsayısı, iletken direncindeki değişikliklerin sıcaklıktaki değişikliklere duyarlılığını karakterize eder. Bu durumda sıcaklık katsayısı a = 0,004041 olan bakır sargılarımız var.
Örneğin bakırın sıcaklık katsayısını bildiğimizde, Güneş'te 70°C'ye kadar ısınan statorun sıcaklığı değiştiğinde oluşan çok turlu stator sargılarının iç direncini belirleyebiliriz.
Sıcaklık katsayısını belirleme formülü şöyle görünür:
Nerede:
R 1 – belirli bir iletkenin aynı sıcaklıktaki direnci – T 1,
R2 - aynı iletkenin direnci, ancak farklı bir sıcaklıkta - T2,
A, iletkenin yapıldığı metalin sıcaklık katsayısıdır,
T 2 - iletkenin yapıldığı sargıların son sıcaklığı, °C,
T 1 - iletkenin yapıldığı sargıların başlangıç sıcaklığı, °C.
1.
R 2 = R 1 + R 1 ∙ a ∙ (T 2 - T 1)
R 2 = 6 Ohm + 6 Ohm ∙ 0,004041 ∙ (70 – 20) = 7,2738 Ohm
Nerede:
R 1 – 20°C = 6 Ohm'da çok turlu stator sargılarının direnci,
T2, Güneş'te 70°C'ye kadar ısıtılan düşük hızlı bir jeneratörün statorunun sıcaklığıdır.
Terminallerinde 12 Volt voltajın bulunduğu düşük hızlı bir jeneratörün akımını belirleyelim. çevre= 20°C.
Güneş'te 70°C'ye ısıtılan sıcaklıkta, terminallerinde 12 Volt gerilim bulunan düşük hızlı bir jeneratörün akımını belirleyelim.
Ortam sıcaklığı = 20°C'de, terminallerinde 12 Volt gerilim bulunan düşük hızlı bir jeneratörün gücünü belirleyelim.
P = U ∙ ben = 12 V ∙ 2 A = 24 W
Güneşte 70°C'ye ısıtılan sıcaklıkta, terminallerinde 12 Volt gerilim bulunan düşük hızlı bir jeneratörün gücünü belirleyelim.
P = U ∙ I = 12 V ∙ 1,6497566608925183535428524292667 A = 19,797079930710220242514229151192 W
Çalışmayan, sadece güneşte ısıtılan düşük hızlı bir jeneratörün sıcaklık 20°C'den 70°C'ye yükseldiğinde verimindeki düşüşü belirleyelim. Bu izin verilen sıcaklık elektromekanik cihazların ve ünitelerin çalışması için. Düşük hızlı bir jeneratörün 20°C'deki veriminin = %100 olduğunu varsayımsal olarak hayal edersek (ki bu doğada olamaz), o zaman herhangi bir elektrikli makinenin sıcaklığı arttığında güç kaybının ne olacağını bulabiliriz. Her ne kadar birçok elektrikli otomobil üreticisi müşterilerini korkutmamak için bu hassas sorunlardan kaçınmaya çalışıyor.
24 W = %100
Bundan, henüz çalışmaya bile başlamamış olan düşük hızlı bir jeneratörün zaten% 17,52 verim kaybettiği ve bunun yalnızca stator sargılarındaki düşük voltajda iç stator direncinin küçük olması durumunda gerçekleşeceği anlaşılmaktadır. Jeneratör terminallerindeki voltaj arttıkça jeneratörün iç direnci de buna bağlı olarak artar ve bu da jeneratörün verimliliğinde daha fazla kayıp oluşmasına neden olur. Aynı zamanda, iletkenlerin aktif direncinden birçok kez daha büyük olan çok turlu stator sargılarının reaktansını hesaplamaya dahil etmeden, yalnızca çok turlu stator sargılarının aktif direncinden bahsediyoruz. Jeneratör terminallerindeki voltaj arttığında, çok turlu stator sargılarının iç direncinde bir artışa yol açacak belirli bir örneği ele alalım.
2. Çok turlu stator sargılarının sıcaklık değişimleriyle direncini belirleyelim:
R 2 = R 1 + R 1 ∙ a ∙ (T 2 - T 1)
R 2 = 12 Ohm + 12 Ohm ∙ 0,004041 ∙ (70 – 20) = 29,0952 Ohm
Nerede:
R 1 – 20°C = 12 Ohm'da çok turlu stator sargılarının direnci,
R 2 – çok turlu stator sargılarının 70°C'deki direnci,
A – bakırın sıcaklık katsayısı = 0,004041
T 1 - 20°C'de düşük hızlı jeneratör stator sıcaklığı,
T2, Güneş'te 70°C'ye kadar ısıtılan düşük hızlı bir jeneratörün statorunun sıcaklığıdır.
Ortam sıcaklığı = 20°C'de, terminallerinde 24 Volt gerilim bulunan düşük hızlı bir jeneratörün akımını belirleyelim.
Güneş'te 70°C'ye ısıtılan sıcaklıkta, terminallerinde 24 Volt gerilim bulunan düşük hızlı bir jeneratörün akımını belirleyelim.
Ortam sıcaklığı = 20°C'de, terminallerinde 24 Volt gerilim bulunan düşük hızlı bir jeneratörün gücünü belirleyelim.
P = U ∙ ben = 24 V ∙ 2 A = 48 W
Güneşte 70°C'ye ısıtılan sıcaklıkta, terminallerinde 24 Volt gerilim bulunan düşük hızlı bir jeneratörün gücünü belirleyelim.
P = U ∙ ben = 24 V ∙ 0.A = 19,7970799307102202425142291512 W
Çalışmayan, sadece güneşte ısıtılan düşük hızlı bir jeneratörün sıcaklığı 20°C'den 70°C'ye yükseldiğinde verimdeki düşüşü belirleyelim.
48 W = %100
19,797079930710220242514229151192 W = %X
Bu, düşük hızlı bir jeneratörün, jeneratör terminallerindeki voltajın arttığı ve iç direncin iki katına çıktığı, çalışmaya başlamadan önce zaten% 58,76 verim kaybettiğinin açık bir örneğidir. Daha önce de belirtildiği gibi, burada çok turlu stator sargılarının iletkenlerin aktif direncinden kat kat daha büyük olan reaktansından söz edilmedi. Çünkü jeneratör çalışmaya başladığında, manyetik sistemlerin sayısına, çok turlu sargıların sayısına, bağlantı yöntemine ve dönme hızına bağlı olarak çok turlu stator sargılarının aktif ve endüktif direnci artmaya başlar. Rotor manyetik sistemi. Bu nedenle, size 220 Volt'ta gücü 200 rpm'de 1000 W'ı aşan düşük hızlı bir jeneratör sunarlarsa, kendi sonuçlarınızı çıkarın...
Stator veya rotorun tasarımına bağlı olarak Belashov jeneratörünün çok turlu sargılarının, alternatif akım sinyalinin genliği titreşecek şekilde bağlanabileceği özellikle vurgulanmalıdır.
Şekil 2'de gösterilen titreşimli alternatif akım. 6, aşağıdaki avantajlara sahiptir:
AC frekansının azaltılması,
Çok turlu sargıların ısınmasının azaltılması,
Çok turlu sargıların endüktif reaktansının azaltılması.
İncir. 6
Ayrıca, 120 rpm için tasarlanmış geleneksel bir tek fazlı alternatif akım jeneratörü 12 V'luk bir voltaj üretecek ve 100 Hz'lik bir alternatif akım sinyal frekansına sahip olacaksa, o zaman titreşimli bir alternatif akım üreten çok turlu sargıları bağlarken sinyal, voltaj ve akım geleneksel tek fazlı jeneratörünkiyle aynı kalacaktır, ancak alternatif titreşimli akımın frekansı 50 Hz olacaktır.
Bu küçük örneklerle, bir miktarın düşük hızlı bir jeneratörün verimliliğini nasıl büyük ölçüde etkileyebileceğini açıkça gösterdim, ancak jeneratörler veya elektrik makineleri geliştirirken bunlardan birçoğu var. Örneğin, düşük hızlı bir jeneratörü hesaplarken, bir değeri normal özelliklere kadar uzatabilir, diğer ikisi ise parametrelerini önemli ölçüde kötüleştirebilir. Bu nedenle her rüzgar türbini veya mini hidroelektrik santraline ayrı ayrı yaklaşılması ve özellikle çalışacağı ortam sıcaklığını dikkate alarak düşük hızlı bir jeneratör üretilmesi tavsiye edilir. tasarım yükü birincil dönüştürücülere olan mesafeyi vb. hesaba katarak...
Düşük hızlı jeneratör tüketicileri bu sürecin diğer inceliklerini bilmelidir. Bunu söylemekten üzüntü duyuyorum ama dünyada düşük hızlı jeneratörler yoktur ve olamaz. Bu durumda, amaçlanan kapasitesinin %5-30'unda kullanılan çok güçlü bir makineye sahip olursunuz. Örneğin bir jeneratörü çalıştırırsanız MGB-300-144-2, 2000 rpm'ye kadar, sonra 13833 W elde ederiz. Tüketiciler bu olayı, jeneratör fiyatının diğerlerine göre beyan edilen güce uymadığı satın alma anı gerçekleştiğinde anlamaya başlarlar. elektrikli makineler. İsmin tanımına felsefi bir yaklaşım getirirsek, zenginler için düşük hızlı bir jeneratör, diğer herkes için ise güçlü bir elektrik makinesi olacaktır.
Aşağıdaki özelliklere sahip, Şekil 4'te gösterilen düşük hızlı bir jeneratör üretmek için:
İyi soğutma
Modüler tasarım,
Yüksek derecede güvenilirlik,
Güvenilir yalıtım direnci,
Küçük boyutlar ve hafiflik,
Akım ve gerilim ayarı kolaylıkla yapılabilen jeneratör,
Birkaç W'tan yüzlerce kW'a kadar üretilebilen jeneratör,
Jeneratörün histerezis kaybı olmayan dielektrik statoru,
Jeneratörün girdap akımı kaybı olmayan dielektrik statoru,
Gelen sinyalin voltajını otomatik olarak algılayabilen jeneratör,
Dielektrik statorunda armatür reaktansından dolayı kayıp olmayan bir jeneratör,
Makine parametrelerini otomatik olarak değiştirebilen izleme ve kontrol sistemine sahip jeneratör,
Farklı voltaj ve akıma sahip bir veya daha fazla bağımsız kaynaktan ve güney ülkelerinde güneş panellerinin enerjisinden çalışabilen doğru akımlı bir elektrik makinesi.
Düşük hızlı bir jeneratör üretirken, rüzgar türbininin veya mini hidroelektrik santralin kendisinin, çalışma sırasında, statorun çok turlu sargılarını veya bu şekildeki bireysel modülleri değiştirerek jeneratörün tasarım değerini değiştirebilmesini sağlamak gerekir. Tesisattan üretilen sinyalin maksimum gücünü elde etmenin bir yolu.
Düşük hızlı kaliteli bir jeneratör üretebilmek için müşteriden geliştirilmeye yönelik, bu jeneratörün hangi amaçlarla kullanılacağının belirlenmesine yardımcı olacak bir teknik şartname alınması gerekmektedir. Örneğin bir rüzgar santrali için 400 rpm'de maksimum gücü 800 W olan düşük hızlı bir jeneratöre ihtiyacımız var ve bunun için de bunu bilmemiz gerekiyor.
Düşük hızlı bir jeneratör MGB-300-144-2'nin geliştirilmesi için yaklaşık teknik özellikler.
1. Amaç. Düşük hızlı jeneratör, ayrı bir rüzgar enerjisi santrali için tasarlanmıştır. bireysel ev veya merkezi elektrik şebekesinden uzakta bulunan uzak bir yerleşim.
2. Uygulama kapsamı. Elektrikli ev aletlerine, radyo istasyonlarına, televizyonlara, radyolara, buzdolaplarına ve (500 - 800) W'a kadar diğer düşük güçlü ev tüketicilerine güç sağlamak için yerel elektrik aydınlatması sağlamak.
3. Jeneratörün teknik özellikleri ve gereksinimleri.
3.1. 400 rpm'de jeneratör gücü - 800 W.
3.2. 300 rpm'de jeneratör gücü - 500 W.
3.7. 50 rpm'de kısa devre akımı - 1,46 A.
3.8. 500 rpm'de AC frekansı - 100 Hz.
3.9. 300 rpm'de AC frekansı - 60 Hz.
3.11. Jeneratörün faz sayısı birdir.
3.12. Uyarma manyetoelektriktir. Artık manyetik indüksiyonlu Br - 1,25 Tesla mıknatıs malzemesi Nm30Di5k8rt.
3.13. Ortam sıcaklığı - 40°C ile + 60°C arası.
3.14. Vidanın başlangıç torku 0,02 kg∙m'den fazla değildir.
3.15. boyutlar jeneratör:
3.16. Dış çap gövde - 320 mm.
3.17. Şaftsız kasa uzunluğu - 130 mm.
3.18. Jeneratörün şaftla birlikte uzunluğu 220 mm'dir.
3.19. Jeneratör ağırlığı en fazla (belirtilecektir).
3.20. Jeneratörden bir konnektör aracılığıyla deşarj gerilimi (konektör tipi ve montaj yeri belirtilmiştir).
3.21. Jeneratörün tasarım değerindeki değişikliklerin otomatik olarak izlenmesi ve düzenlenmesi için sistem (sistem tipi belirtilir).
3.22. Tasarım jeneratör:
3.23. Jeneratör katlanabilir. Jeneratör, dört özdeş çıkarılabilir modülü ve bir çıkarılabilir şaftı barındıran bir mahfazadan oluşur.
3.24. Aynı modüllerin tasarımı, bunların hem birinci hem de ikinci aşamalarda kullanılmasına olanak tanır.
3.25. Jeneratör mahfazası kapalı bir tasarımda yapılmıştır.
3.26. Çok turlu stator bobinlerinin sayısı 36 adettir.
3.27. 600 rpm'de bir stator bobinindeki maksimum voltaj. - 13V.
3.28. Doğal soğutma yöntemi - IC 0041 GOST 20459-87.
3.29. Deniz versiyonu - tropikal, koruma derecesine göre - IR 44 GOST 17494 - 87.
3.30. Jeneratörün akım taşıyan parçalarının yalıtımı "B" sınıfıdır.
3.31. Jeneratörün çalışma modu uzun vadelidir (S1).
3.32. Tüm gereksinimlere göre jeneratör GOST 183 - 74'e uygun olmalıdır.
3.33. Bir jeneratör hesaplanırken ve tasarlanırken, makinenin tüm teknik özellikleri ve parametreleri teknik özelliklerden% 5 - 10 oranında farklı olabilir.
3.34. Şartnamenin bireysel maddeleri, tarafların karşılıklı mutabakatı ile açıklığa kavuşturulabilir ve tamamlanabilir.
Ancak düşük hızlı bir jeneratörün geliştirilmesine yönelik teknik şartnamelerin hazırlanması için öncelikle rüzgar motorunun tipinin seçilmesi, avans ödemesi ve tanımlayın:
Rüzgar motoru tipi,
Rüzgar türbini çark çapı,
Ortalama yıllık hava akış hızı,
Rüzgar türbini hangi güç için tasarlandı?
Rüzgar türbininin rüzgar enerjisi kullanım oranı,
Torklar çeşitli türler rüzgar türbinleri vb...
Bir rüzgar türbininin hava akışını tam olarak kullanabilmek için şu gerçeklerden hareket etmek gerekir: maddi nokta Her bir kanadın pervane tabanı, rüzgar türbini pervanelerinin çevresine bağlı olarak, rüzgar akış hızına eşit bir mesafe kat etmelidir.
Örneğin, aşağıdaki özelliklere sahip bir rüzgar motoru kullanıldığında düşük hızlı bir jeneratörün devir sayısını hesaplayalım:
Vida çapı 2 m,
Hava akış hızı = 6 m/s.
Patentte yer alan tablodan Rusya Federasyonu № Hava akışının maksimum gücünü 6 m/s olarak hesaplayalım, yani = 836,54 W.
İncir. 7
Rüzgar türbini pervanelerinin etrafındaki çevreyi aşağıdaki formülle hesaplayarak belirleyelim:
L = P ∙ D
U = 2 m ∙ 3,1415926535897932384626433832795 = 6,283185307179586476925286766559 m
Nerede:
L – çevre,
D – daire çapı = 2 m,
P – dairenin çevresinin çapına oranı = 3,1415926535897932384626433832795.
Her bir rüzgar türbini kanadının 6 m/s rüzgar hızıyla kendi ekseni etrafında dönmesi için gereken süreyi hesaplayalım.
6 m/s: 6,283185307179586476925286766559 m = 0,s
1 dakikanın 60 saniye olduğunu bilerek, rüzgar hızı 6 m/s olan rüzgar motorunun bir dakikadaki maksimum devir sayısını hesaplayalım.
0,954929658551372014613302580235 devir/sn = 1 sn
X devir = 60 sn
Düşük hızlı bir jeneratör kullanarak rüzgar türbini kanatları üzerindeki yükü hava akışının maksimum gücünün %30'una ayarlarsak rüzgar türbininin gücünü belirleyelim.
836,54 W = %100
XG = %30
Rüzgar motoru yükünün rüzgar akışının maksimum gücünün %30'u olması durumunda değişecek olan düşük hızlı jeneratörün devir sayısını belirleyelim.
836,54 W = 57,295779513082320876798154814 dev/dak
250,962 W = X dev/dak
17.18873 rpm hızında 250.962 W güç elde etmek için Belashov'un düşük hızlı bir jeneratöre kurulması gerekir. Gerekli miktar modüller.
Teknik özelliklerden, 50 rpm'de bir düşük hızlı jeneratör modülünün 17 W güç ürettiği açıktır.
Düşük hızlı jeneratörün gücünü 17.188733853924696263038846444 rpm'de belirleyelim.
50 dev/dak = 17 W
17.188733853924696263038846 rpm = XW
17.18873385 rpm'de düşük hızlı bir jeneratörden = 17 W güç sağlayabilecek modül sayısını belirleyelim.
5.84416951 W = 1 modül
17 W = X modülleri
Ön hesaplamalardan, 17.18873385 rpm'de 17 W güç üretmek için 3 modüle ihtiyacımız olduğu açıktır.
Bu örnekte ön hesaplama rüzgar türbini belirtilmemiş:
Rüzgar motoru tipi,
Rüzgar türbini kanat sayısı,
Rüzgar türbini kanatlarının kütlesi ve şekli,
Rüzgar çarkının beyan edilen dönüş hızında pervane kullanım katsayısı,
Rüzgar türbini kayıpları ve çok daha fazlası...
Rüzgar türbinlerinin tam hesaplaması için Rusya Federasyonu Patentine bakın. №
Şu anda kendi bünyesinde üretim yapan hiçbir üretici bulunmamaktadır. tam set Gerçek araziye ve özel koşullara bağlı olacak rüzgar türbinleri veya mini hidroelektrik santralleri için ekipmanlar. Bu şirketler bitmiş bileşenleri satın alıyor farklı üreticiler, bitmiş ürünü tamamlayıp tüketicilere satmak. Rüzgar türbini çok iyi olsa bile belli bir bölgeye veya veriye uygun olmayabilir. iklim koşulları. Düşük hızlı Belashov jeneratörlerinde durum daha iyidir, çünkü bireysel modüllerden jeneratörün herhangi bir parametresini herhangi bir voltaj, akım ve devir sayısı için bir araya getirebilirsiniz, burada çalışma sırasında jeneratörün tasarım değerini değiştirebilirsiniz. Üretimde çok daha ekonomiktirler, çünkü bir dizi aynı modülden tüketicilere düşük hızlı bir jeneratörün çeşitli parametrelerini sunmak mümkündür.
Bundan sonra, alınan teknik özellikleri dikkate alarak, düşük hızlı jeneratörün her bir parçasını dikkatlice hesaplamak ve geliştirmek gerekir:
Çok turlu sargılı stator (çok turlu sargıların sıcaklık değişimi dikkate alınarak),
Çok turlu stator sargılarının sayısı ve bağlantılarının elektrik şeması,
Çok turlu stator sargılarının şekli ve bunlardan ısının uzaklaştırılma yöntemi,
Rotor manyetik sisteminin mıknatıslarının ve manyetik çekirdeklerinin şekli,
Rotor manyetik sistemlerinin yakınsaması için cihaz,
Jeneratör muhafazası,
Jeneratör mili,
Maalesef benim gibi düşünen insanlar yoktu ve icatların yanı sıra jeneratörlerin ve diğer elektrikli makinelerin tüm hesaplamalarını, geliştirmelerini, tasarımlarını ve üretimini kendim yapmak zorunda kaldım.
Bana göre küçük ölçekli enerjinin tamamı yanlış yönde gelişiyor. Temel stratejik yanılgı, herhangi bir rüzgar türbininin veya mini hidroelektrik santralinin bitmiş ürünü, yani tüketicinin beyan ettiği voltaj ve gücü yerinde üretmemesi gerektiğidir. Alternatif enerjinin kendisi, birincil noktalarda mümkün olduğu kadar her türden enerjiyi almalı ve daha sonra gereksiz kayıplar olmadan tüketiciye aktarılmalı, burada elektrik sinyali yerinde tüketici tarafından kullanılacak bitmiş bir ürüne dönüştürülmelidir. Artık bitmiş ürünü yerinde alıp, büyük kayıplarla tüketiciye gönderiyorlar.
Önceki örneklerden de görebileceğimiz gibi düşük hızlı jeneratörlerin, rüzgar türbinlerinin ve mini hidroelektrik santrallerin geliştirilmesinde bu doğru bir yaklaşım değildir. Bir rüzgar türbinini veya mini hidroelektrik santralini doğru bir şekilde kurmak için, kurulum sahasını kapsamlı bir şekilde inceleyerek başlamanız ve ardından tüm bileşenlerin ve bileşenlerin kapsamlı bir hesaplamasını yapmanız gerekir, o zaman düşündüğünüzü elde edersiniz.
Sonuç olarak, küçük rüzgar enerjisinin ve küçük hidroelektrik gücünün, teknoloji konusunda yetersiz bilgi sahibi olan vicdansız üreticiler ve yöneticiler karşısında tüketicilerin gözünde büyük ölçüde itibarsızlaştığını söyleyebiliriz. Birçok üretici, bundan gelebilecek büyük karlar vaat ediyor alternatif enerji ama bu üretim tesislerinin tüketicilerini bekleyebilecek sorunlardan bahsetmeyi unutuyorlar.
Kaset modüler düşük hızlı jeneratör MGB-205-72-1'in çalışmasını gösteren bir video.
Bu videoda yük olarak 12 voltta 40 watt'lık akkor lamba kullanılıyor.
Kaset modüler düşük hızlı jeneratör MGB-205-72-1, 2 - 6 Temmuz 1996 tarihleri arasında Rusya Federasyonu Expocenter'da düzenlenen altıncı uluslararası elektrikli ürünler ve yeni teknolojiler "Electro - 96" fuarında gösterildi. Moskova.
Şunu özellikle vurgulamak gerekir ki, belli bir süre veya uzun bir süre sonra sürekli operasyon Düşük hızlı jeneratörün kalıcı mıknatıslardan oluşan manyetik sistemi zayıflamaya ve parçalanmaya başlar. Belashov'un 1996'daki kaset modüler düşük hızlı jeneratörü MGB-205-72-1, 45 rpm'de dönerken, 12 Volt voltajda 60 Watt gücünde bir akkor lambanın parlak yanmasını gösterdiyse, o zaman 2019'da 40 Watt'lık bir lambayla pek baş edemiyorum. Bazı mıknatıs üreticileri ürettikleri kalıcı mıknatıslara 20 yıl garanti veriyorlar ve bu da pratikte taahhütlerini doğruluyor.
Belashov MGB-300-84-2 düşük hızlı jeneratörün bir modülünün çalışmasını gösteren bir video.
Belashov MGB-340-84-1 düşük hızlı jeneratörün bir modülünün çalışmasını gösteren bir video.
Bu videoda yük olarak 12 voltta 60 watt'lık akkor lamba kullanılıyor.
Belashov MGB-340-84 düşük hızlı jeneratörden pil şarjını gösteren bir video.
Yük olarak 12 Volt akü kullanılmaktadır. Belashov'un 30-40 rpm'deki düşük hızlı jeneratörü MGB-340-84-1, en az bir Amperlik bir şarj akımı sağlar.
Manyetik malzeme atomlarından bir mıknatıs ve manyetik bir sistemin oluşma mekanizması hakkında video.
Video, manyetik malzeme atomlarından bir mıknatıs ve manyetik bir sistemin oluşma mekanizmasına adanmıştır.
Dünyanın ilk elektrikli disk makinesi Belashov MDEMB-01 hakkında video.
Dünyanın ilk diskli elektrik makinesi Belashov MDEMB-01, disk dielektrik rotorunun bir veya daha fazla çok turlu sargısının, iletkenlerdeki akımın yönünü değiştirmeden bir veya daha fazla kalıcı at nalı mıknatısından geçmesini sağlar. Aynı sırada bulunan stator uyarma sisteminin kutuplarının mıknatısları, manyetik akıların farklı hareket yönlerine sahip olabilir. Belashov'un disk dielektrik makinesi MDEMB-01, 1993 yılında merkezi televizyonun ilk kanalında gösterildi.
