Máy phát điện gió tự làm từ máy phát điện ô tô: công nghệ lắp ráp tuabin gió và phân tích lỗi

Tua bin gió là giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho năng lượng truyền thống.Năng lượng gió chuyển hóa thành điện năng hứa hẹn sẽ rẻ, dễ sản xuất và giá thành thấp. Và nếu chúng ta tính đến các hóa đơn tiền điện hiện nay, thì để tiết kiệm tiền, bạn nên thử chế tạo máy phát điện gió của riêng mình, bạn có đồng ý không?

Có những ví dụ thực tế về việc tạo ra các hệ thống lắp đặt tạo ra một lượng năng lượng kha khá. Tuy nhiên, khả năng của tuabin gió vẫn vượt trội đáng kể so với các đối thủ cạnh tranh có thể chịu được phương pháp sản xuất điện truyền thống.

Chúng tôi đã trình bày một hướng dẫn, sau đó bạn có thể tự tay lắp ráp máy phát điện gió từ máy phát điện ô tô. Bài viết đưa ra để bạn chú ý thảo luận chi tiết về những lỗi phổ biến thường mắc phải khi thiết kế tuabin gió. Để rõ ràng, bài viết có kèm theo các tài liệu hình ảnh và video theo chủ đề.

Về cối xay gió tự chế cho gia đình

Sự quan tâm đặc biệt đến năng lượng gió được thể hiện ở cấp độ hộ gia đình. Điều này có thể hiểu được nếu bạn nhìn vào hóa đơn năng lượng tiêu thụ tiếp theo. Vì vậy, tất cả các loại thợ thủ công đang trở nên năng động hơn, sử dụng mọi khả năng để có được điện với giá rẻ.

Một trong những khả năng này, khá thực tế, có liên quan chặt chẽ đến cối xay gió từ máy phát điện ô tô. Một thiết bị làm sẵn – máy phát điện ô tô – chỉ cần trang bị lưỡi dao được làm đúng cách, để có thể loại bỏ một số giá trị năng lượng điện khỏi các cực của máy phát điện.

Đúng, nó sẽ chỉ hoạt động hiệu quả nếu có gió.

Một ví dụ từ thực tế sử dụng máy phát điện gió trong gia đình. Một thiết kế cối xay gió thực tế được phát triển tốt và khá hiệu quả. Được lắp đặt cánh quạt ba cánh, điều hiếm thấy ở các thiết bị gia dụng

Việc sử dụng hầu như bất kỳ máy phát điện ô tô nào đều được chấp nhận để chế tạo cối xay gió. Nhưng họ thường cố gắng chọn một mô hình mạnh mẽ cho công việc, có khả năng cung cấp dòng điện cao. Tại đây, thiết kế máy phát điện từ xe tải, xe buýt chở khách cỡ lớn, máy kéo,… đang ở đỉnh cao của sự phổ biến.

Ngoài máy phát điện, để chế tạo cối xay gió bạn sẽ cần một số linh kiện:

• cánh quạt hai hoặc ba cánh;
• ắc quy ô tô;
• cáp điện;
• cột buồm, các bộ phận hỗ trợ, ốc vít.

Thiết kế cánh quạt có hai hoặc ba cánh được coi là tối ưu nhất đối với máy phát điện gió cổ điển. Nhưng một dự án hộ gia đình thường không phải là một dự án kỹ thuật cổ điển. Vì vậy, hầu hết họ thường cố gắng chọn những chiếc vít làm sẵn cho cấu trúc ngôi nhà.

Một cánh quạt từ quạt ô tô sẽ được sử dụng làm cánh quạt cho tuabin gió gia đình. Sự nhẹ nhàng và diện tích hữu ích lớn cho lực lượng không quân cho phép sử dụng các tùy chọn như vậy

Ví dụ, đây có thể là một cánh quạt từ bộ phận bên ngoài của hệ thống điều hòa không khí tách rời hoặc từ một chiếc quạt của cùng một chiếc ô tô. Nhưng khi muốn tiếp nối truyền thống chế tạo máy phát điện gió, bạn sẽ phải chế tạo cánh quạt cối xay gió từ đầu đến cuối bằng chính đôi tay của mình.

Trước khi quyết định lắp ráp và lắp đặt máy phát điện gió, cần đánh giá dữ liệu khí hậu của địa điểm và tính toán khả năng hoàn vốn. Hỗ trợ đáng kể trong việc này sẽ được cung cấp bởi thông tin rất bài báo thú vị, mà chúng tôi khuyên bạn nên làm quen.

Công nghệ lắp ráp máy phát điện gió

Cơ sở tối ưu cho máy phát điện cối xay gió gia đình dường như là mẫu AT-700, được lấy từ máy kéo dòng DT. Đúng như vậy, máy phát điện máy kéo này ở dạng ban đầu được thiết kế cho tốc độ rôto lên tới 6000 vòng / phút. Đối với thiết kế cối xay gió gia đình, thông số này rõ ràng là quá mức.

Có hai cách để thoát khỏi tình huống này:

1. Sử dụng một số loại hộp số nhân để đạt được tỷ số truyền cần thiết.
2. Tua lại cuộn dây stato AT-700 hiện có ở tốc độ thấp.

Về nguyên tắc, cả hai phương án nâng cấp thiết bị đều có thể thực hiện được. Tuy nhiên, căn cứ vào đánh giá của các nhà thiết kế thành đạt, phương án quấn lại cuộn dây stato sẽ dễ chấp nhận hơn. Hơn nữa, nếu tính đến trọng lượng của chính máy phát AT-700, nó sẽ đạt tới 6 kg.

Máy phát điện máy kéo AT-700. Nhiều dự án trong khu vực hộ gia đình đã được phát triển trên cơ sở thiết bị đặc biệt này, có công suất dòng điện cao. Nhưng cần hiện đại hóa một chút

Nếu thiết bị được bổ sung hộp số, trọng lượng của toàn bộ mô-đun sẽ tăng gấp đôi. Và đây là thông số quan trọng trong việc thiết kế tuabin gió. Chúng tôi luôn cố gắng giảm cân.

Khi sử dụng máy phát điện K 701 trong thiết kế tuabin gió, sẽ cần phải hiện đại hóa một số:

Bước 1. Cánh quạt tuabin gió

Vật liệu để chế tạo cánh quạt là một ống nhôm đúc (d = 200 mm), dài 0,7 - 1,0 m, ban đầu được cắt dọc thành bốn đoạn, sau đó cắt các cánh có hình dạng theo yêu cầu. các bộ phận.

Vì nhôm là vật liệu có thể dễ dàng gia công nên việc cắt hình dạng lưỡi dao mong muốn từ một đoạn ống không phải là vấn đề. Điều chính là tính toán và vẽ mẫu một cách chính xác.

Các cánh quạt được sản xuất trong tương lai phải được cố định và gắn bằng cách nào đó trên trục máy phát điện. Công việc này phức tạp hơn, đòi hỏi sự cân bằng chính xác và đặc biệt khi thực hiện thiết kế ba cánh.Có nhiều lựa chọn để chế tạo đĩa cánh quạt. Một trong số đó là tạo ra bộ phận này từ các tấm nhôm.

Bạn sẽ cần tính đường kính của đĩa chân vịt có tính đến chiều dài mét của các cánh quạt. Với sải cánh dài 2 mét, đường kính ước tính của đĩa có thể là 150-200 mm. Dựa trên đường kính tính toán, số lượng tấm tròn cần thiết (6-7 chiếc.) được cắt ra khỏi tấm nhôm.

Một ví dụ về chế tạo cánh quạt máy phát điện gió từ ống nhôm 200 mm, được sử dụng trong các cánh đồng nông nghiệp để tưới cây. Kết quả là một thiết kế gọn nhẹ và hiệu quả

Các tấm tròn đã cắt được đặt chồng lên nhau, căn chỉnh dọc theo các cạnh và buộc chặt. Để liên kết, tốt nhất nên sử dụng keo epoxy chất lượng cao. Nhưng các phương pháp buộc khác cũng có thể thực hiện được.

Trên đĩa đã dán xong cần đánh dấu và khoan một lỗ ở tâm để lắp vào trục máy phát điện. Sửa đổi lỗ bằng rãnh then để phù hợp với kích thước của chốt được lắp trên trục rôto máy phát điện.

Đĩa chân vịt được chuẩn bị theo cách này được đánh dấu để lắp các cánh quạt. Khoan lỗ dọc theo các đường được đánh dấu để lắp bu lông của giá đỡ. Các bộ phận này cũng được làm bằng nhôm với độ dày được lựa chọn đủ để bù lại lực truyền qua.

Tất cả những gì còn lại là gắn các lưỡi dao đã chế tạo trước đó vào đĩa tại các điểm kết nối đã định, cân bằng chúng trên một bề mặt phẳng và cố định chúng bằng bu lông.

Bước 2. Làm cột buồm từ ống

Máy phát điện máy kéo AT-700, được trang bị cánh quạt tự chế, đã là một cối xay gió thực sự. Để đạt được hiệu quả tối đa từ cấu trúc, nên nâng nó lên 5-7 mét và cũng cung cấp chuyển động tròn 360°.

Do đó, cánh gió được đặt trên cột, dễ chế tạo nhất trên cơ sở ống kim loại.

Cột buồm được lắp đặt bằng ống kim loại có đường kính 50 mm với máy tạo gió phía trên. Để đảm bảo sự ổn định của cột, người ta sử dụng dây thép làm bằng cáp kim loại.

Cột buồm cao 5-7 mét, được trang bị máy phát điện gió ở phía trên, sẽ chịu tải trọng đáng kể. Theo đó, đường kính của ống kim loại cần phải khá lớn - kích thước bên ngoài ít nhất là 50 mm.

Cột buồm được cố định bằng bốn dây giằng, cố định từ trên cao xuống gần cối xay gió và kéo dài đối diện nhau.

Một cặp vòng bi thích hợp được ép dưới mép trên của ống cột, vào khu vực bên trong hoặc được cố định bằng cách khác. Đây sẽ là một khối quay hỗ trợ, nơi lắp một cánh gió thời tiết với máy phát điện và cánh quạt. Tất cả những gì còn lại là tự chế tạo cánh gió thời tiết và lắp đặt tất cả các thiết bị cần thiết trên đó.

Bước 3. Cách làm cánh gió thời tiết bằng nhôm

Nên tạo ra một cấu trúc cánh gió thời tiết, ở một đầu của nó có một nơi dành cho máy phát điện ô tô có cánh quạt, và ở đầu kia - nơi dành cho một “chân” làm bằng vật liệu nhẹ, bền.

Ví dụ, một ống nhôm có hình chữ nhật sẽ vừa khít dưới đế. Để buộc chặt máy phát điện vào ống định hình, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng kẹp làm bằng băng kim loại mềm (tốt nhất là không gỉ).

Một ví dụ về khả năng lắp vỏ máy phát điện trên ống định hình của cánh gió thời tiết. Nó sử dụng khung kim loại với giá đỡ bu-lông phía trước và phía sau

Đuôi của cánh gió thời tiết có thể được làm từ cùng một tấm nhôm và được cố định vào ống định hình bằng các góc.Tại điểm trọng tâm, trên ống định hình, cần gia cố một chốt kim loại bằng thép không gỉ.

Bộ phận này ở dạng một bu lông dài (250-300 mm), có đường kính khoảng 30 mm (được tính toán), đi ngang qua thân ống nhôm định hình và được cố định từ bên dưới bằng đai ốc. Một đai ốc khóa được đặt phía trên đai ốc.

Đường kính của ren bu lông phải nhỏ hơn một chút so với đường kính trong của các vòng ổ trục được ép vào ống cột. Một lỗ 7-10 mm được khoan ở giữa bu lông, dọc theo trục của nó. Dây cáp điện từ máy phát điện sẽ đi qua lỗ này và đi xuống đường ống tới điểm đấu nối.

Bước 4. Lắp đặt và kết nối máy phát điện gió

Sau tất cả các bước chuẩn bị được mô tả (nhất thiết phải trong điều kiện thời tiết yên tĩnh), hãy tiến hành cài đặt:

1. Máy phát điện máy kéo được cố định vào đế của cánh gió thời tiết bằng kẹp.
2. Nâng cột lên khỏi mặt đất 1,5 - 2 mét và lắp cánh gió thời tiết bằng bu lông đỡ trên ổ trục.
3. Đồng thời, luồn cáp từ máy phát điện qua thân bu lông và sâu hơn vào bên trong đường ống đến điểm thoát phía dưới.
4. Ngoài ra, ngay bên dưới đế cánh gió thời tiết, một bộ giới hạn được lắp đặt chắc chắn, cho phép cánh gió thời tiết xoay 360° theo hướng này hay hướng khác, nhưng không có gì hơn thế.
5. Cột buồm cuối cùng được nâng lên và gia cố bằng các thanh giằng cáp.
6. Kết nối các đầu cáp với thiết bị thu (thường thông qua bộ điều khiển vào pin).

Đến thời điểm này, việc xây dựng máy phát điện gió có thể được coi là hoàn thành. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều chi tiết riêng lẻ của quy trình mà bạn sẽ phải xử lý trong quá trình sử dụng thiết bị.

Sơ đồ khối của một tuabin gió chính thức: 1 – tuabin gió, 2 – bộ chuyển đổi sạc pin; 3 – ắc quy ô tô; 4 – biến tần 24/220; 5.6 – điện áp đầu ra 220V và 24V

Những chi tiết này đã được liên kết với tự động hóa điều chỉnh việc tích lũy và phân phối năng lượng. Các thiết bị như bộ điều khiển sạc, bộ biến tần hiện tại và các thiết bị khác là những thành phần bắt buộc của máy phát điện gió.

Ví dụ về hình ảnh lắp ráp cối xay gió từng bước

Hãy xem xét một ví dụ về việc xây dựng một cối xay gió 24 V được lắp ráp trên cơ sở một máy phát điện ô tô. Sản phẩm tự chế bắt đầu hoạt động ổn định ở sức gió 5 m/s. Trong điều kiện thời tiết gió vừa phải với gió giật 15 m/s, hệ thống cung cấp điện từ 8 đến 11 A, vào những ngày có gió mạnh, hiệu quả sẽ tăng lên. Công suất không quá 300 W.

Trên thực tế, mọi công việc đã hoàn tất, tất cả những gì còn lại là kết nối các thành phần khác nhau của một hệ thống cài đặt hữu ích cho cuộc sống hàng ngày:

Hệ thống lắp đặt tự xây dựng phát triển nguồn điện 24 V, có thể dùng để sạc pin cho thiết bị di động và cung cấp năng lượng cho đường dây chiếu sáng bằng đèn tiết kiệm năng lượng.

Phân tích lỗi thiết kế

Tất nhiên, việc lắp ráp một máy phát điện gió tại nhà bằng chính đôi tay của bạn không phải là một nhiệm vụ không thể sai lầm.Ngay cả trong thiết kế tuabin gió công nghiệp, các kỹ sư cũng mắc sai lầm. Nhưng họ học hỏi từ những sai lầm, bằng chứng là cấu trúc hộ gia đình được thiết lập tốt.

Vì vậy, trong số các lỗi trong thiết kế máy phát điện gió gia đình, một chi tiết như vậy thường xuất hiện là việc thiếu mô-đun phanh trong thiết kế máy phát điện. Phiên bản tiêu chuẩn của các thiết bị đó (ô tô hoặc máy kéo) không cung cấp bộ phận như vậy. Điều này có nghĩa là máy phát điện cần phải được sửa đổi.

Tuy nhiên, không phải “designer” nào cũng muốn giải quyết vấn đề tế nhị này. Nhiều người bỏ qua chi tiết này và hy vọng vào “có thể”. Kết quả là, khi có gió mạnh, cánh quạt sẽ quay với tốc độ cực cao. Vòng bi máy phát điện không thể chịu được và làm gãy các chỗ ngồi của vỏ nhôm. Rôto trở nên nêm.

Máy phát điện gió bị phá hủy do sai sót trong thiết kế. Lỗi trong việc thiết kế và lắp đặt các cấu trúc như vậy dẫn đến hậu quả nghiêm trọng.

Vấn đề tương tự liên quan đến khiếm khuyết liên quan đến việc thiếu bộ giới hạn tốc độ quay của cánh gió thời tiết. Thông thường, thành phần này chỉ đơn giản là bị quên cài đặt và chỉ được ghi nhớ khi các luồng gió bắt đầu quay “con gà trống” quanh trục của nó, giống như con quay trong chương trình “Cái gì? Ở đâu? Khi?". Kết quả là thảm hại.

Thiệt hại tối thiểu là xoắn và đứt cáp điện, và trong trường hợp nghiêm trọng là phá hủy toàn bộ kết cấu.

Một lỗi lắp ráp đáng chú ý khác là tính toán sai trọng tâm trên đế của cánh gió thời tiết. Trong trường hợp này, thiết bị có thể hoạt động bình thường trong một thời gian. Nhưng theo thời gian, sự sai lệch hình thành trên cụm ổ trục, khả năng tự do quay bị hạn chế và hiệu suất của cấu trúc về mặt sản lượng năng lượng giảm mạnh.

Làm sao tính toán chính xác máy phát điện gió, bạn sẽ học được từ bài viết chúng tôi đã đề xuất.

Thông thường, họ cố gắng cấp nguồn trực tiếp cho pin bằng dòng điện nhận được từ máy phát điện. Rất nhanh chóng, họ bắt đầu thắc mắc tại sao pin không sạc được hoặc họ phát hiện ra 2-3 lon bị hỏng.

Đây là một sai lầm tầm thường và tự nhiên, vì trong mọi trường hợp, pin phải được sạc trong các điều kiện có dòng điện và điện áp nhất định. Ở đây chúng ta cần kiểm soát quá trình này.

Dành cho thợ thủ công tại nhà quan tâm đến chủ đề này cụm máy phát điện gió, chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với một tùy chọn ban đầu khác. Bài viết này mô tả việc chế tạo một máy phát điện từ các bộ phận của máy giặt thải.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Ngay cả một chiếc tuốc nơ vít điện thông thường cũng có thể trở thành cối xay gió nếu bạn biết những kiến ​​thức cơ bản về máy phát điện gió.

Sự quan tâm đến máy phát điện gió không giảm. Ngược lại, phương án sản xuất năng lượng điện này ngày càng được xem xét ở cấp độ chủ sở hữu tài sản quốc gia.

Rõ ràng, nếu bạn kết hợp nhiều loại năng lượng cùng một lúc - gió, năng lượng mặt trời, tua-bin thủy điện hoặc nhà máy điện hạt nhân, thì sự kết hợp như vậy có thể mang lại hiệu quả kinh tế. Trong trường hợp này, nguy cơ người dùng không có điện sẽ giảm xuống bằng không.

Bạn có muốn kể cho chúng tôi nghe về cách bạn tự tay lắp ráp một cối xay gió để cung cấp điện cho ngôi nhà của mình không? Bạn có muốn chia sẻ những thông tin hữu ích chưa được đề cập trong bài viết? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, chia sẻ ấn tượng của bạn, các sắc thái kỹ thuật mà chỉ bạn mới biết và những bức ảnh về chủ đề của bài viết.