トラクターの発電機を改造せずに作った風車。 車の発電機から自分の手で風力発電機を作る方法。 トラクター部品を使用しております

一般的な動作原理

風力発電機の主な作動体は、風を回転させるブレードです。 回転軸の位置に応じて、風力タービンは水平型と垂直型に分けられます。

• 横型風力タービン最も普及している。 それらのブレードは航空機のプロペラに似た設計をしています。最初の近似では、これらは回転面に対して傾斜したプレートであり、風圧からの負荷の一部を回転に変換します。 水平風力発電機の重要な特徴は、風の方向が回転面に対して垂直の場合に最大の効率が確保されるため、風の方向に応じてブレード アセンブリを確実に回転させる必要があることです。
• ブレード 垂直風力発電機凹凸のある形状をしています。 このような風力発電機は、凹面に比べて凸面の流線型が大きいため、風の向きに関わらず常に同じ方向に回転するため、横型風車と異なり回転機構が不要となる。 同時に、常に一部のブレードだけが有益な仕事をし、残りは回転に反対するだけであるという事実により、 垂直風車の効率は水平風車の効率よりもはるかに低くなります。: 3 枚翼の水平風力発電機の場合、この数値が 45% に達した場合、垂直風力発電機の場合は 25% を超えることはありません。

ロシアの平均風速は低いため、大きな風車であってもほとんどの場合、非常にゆっくりと回転します。 十分な電力供給を確保するには、増速ギアボックス、ベルト、またはギアを介して発電機に接続する必要があります。 水平風車では、ブレード、ギア、発電機のアセンブリが旋回ヘッドに取り付けられており、風の方向に従うことができます。 スイベルヘッドには、完全回転を防止するリミッターが必要であることに注意してください。そうしないと、発電機からの配線が切断されてしまいます（ヘッドを自由に回転できる接触ワッシャーを使用するオプションはより複雑です）。 。 確実に回転させるために、風力発電機には回転軸に沿って作動する風見鶏が追加されています。

最も一般的なブレードの材質は、大径の塩ビパイプを縦に切断したものです。 エッジに沿って、金属プレートがリベットで固定され、ブレードアセンブリのハブに溶接されています。 この種のブレードの図面は、インターネット上で最も広く配布されています。

ビデオでは手作りの風力発電機について説明しています

ブレード風力発電機の計算

水平風力発電機の方がはるかに効率的であることがすでにわかっているので、その設計の計算を検討します。

風力エネルギーは次の式で求められます。
P=0.6*S*V 3、ここで、S はプロペラ ブレードの端によって描かれる円の面積 (掃引面積) であり、平方メートルで表されます。V は推定風速 (メートル/秒) です。 また、風車自体の効率 (3 ブレード水平回路の場合は平均 40%) と、発電機セットの効率 (電流速度特性のピーク時で 80%) も考慮する必要があります。永久磁石による励磁を備えた発電機の場合は 60%、励磁巻線を備えた発電機の場合は 60%。 パワーの平均 20% であっても、ステップアップ ギアボックス (乗算器) によって消費されます。 したがって、永久磁石発電機の所定の出力に対する風車の半径 (つまり、羽根の長さ) の最終計算は次のようになります。
R=√(P/(0.483*V³))

例： 風力発電所の必要電力を500W、平均風速を2m/sとしましょう。 したがって、私たちの公式によれば、少なくとも11メートルの長さのブレードを使用する必要があります。 ご覧のとおり、このような小さな電力であっても、巨大な寸法の風力発電機を作成する必要があります。 ブレードの長さが 1.5 メートル以下で、自分で作る条件では多かれ少なかれ合理的な構造の場合、風力発電機は 80 ～ 90 ワットの電力しか生成できません。強風の中でも。

電力が足りませんか？ 実際、風力発電機の負荷はバッテリーによって供給され、風車はその能力の最大限までバッテリーを充電するだけであるため、すべてが多少異なります。 したがって、風力タービンの出力によって、エネルギーを供給できる頻度が決まります。

風車は従来のエネルギーに代わる有望な代替手段です。 風力エネルギーは電気に変換されるため、安価で生産が容易で低コストであることが期待されます。 そして、今かかっている電気料金を考慮に入れるなら、お金を節約するために、自分で風力発電機を組み立ててみるべきだと思いますか?

かなりの量のエネルギーを生成するインスタレーションを作成した実際の例があります。 それにもかかわらず、風車の能力は、従来の発電方法に耐えることができる競合他社よりもはるかに優れています。

私たちは、自分の手で自動車発電機から風力発電機を組み立てることができるガイドを提示しました。 レビューのために提案された論文では、風車の設計時によくある間違いが詳細に分析されています。 わかりやすくするために、この記事にはテーマ別の写真とビデオ資料が添付されています。

風力エネルギーに対する特に関心は国内レベルで顕著です。 これは、次の消費エネルギーの請求書を目の端から見ると理解できます。 そのため、電気を安価に入手できるあらゆる可能性を利用して、あらゆる種類の職人が活動します。

これらの可能性の 1 つは、非常に現実的ですが、自動車発電機の風車と密接に関連しています。 既製の装置である自動車発電機を装備するだけで、発電機の端子から何らかの価値の電気エネルギーを取り出すことができます。

確かに、風の強い天候の場合にのみ効果的に機能します。

風力発電機の家庭での使用例。 うまく設計された非常に効果的な実用的な風車のデザイン。 家電では珍しい3枚羽根プロペラを搭載

風車の建設には、事実上あらゆる自動車発電機の使用が許容されます。 しかし、彼らは通常、大電流を供給できるビジネス向けの強力なモデルを選択しようとします。 ここでは、トラック、大型旅客バス、トラクターなどの発電機の設計が人気のピークです。

風車を製造するための発電機に加えて、他の多くのコンポーネントが必要になります。

• プロペラは 2 枚または 3 枚の羽根。
• 車の電池;
• 電気ケーブル。
• マスト、サポート要素、ファスナー。

2 枚または 3 枚のブレードを備えたプロペラ設計は、古典的な風力発電機に最も最適であると考えられています。 しかし、家庭用プロジェクトは多くの場合、エンジニアリングの古典からは程遠いものです。 したがって、ほとんどの場合、彼らは住宅建設用に既製のネジを手に入れようとします。

車のファンの羽根車を家庭用風力タービンのプロペラとして使用します。 軽さと空軍の広い使用可能領域により、このようなオプションの使用が可能になります

たとえば、スプリット空調システムの外部ユニットのインペラや、同じ自動車のファンのインペラなどがあります。 しかし、風力タービンの設計の伝統に従いたい場合は、風車のプロペラを最初から最後まで自分の手で組み立てる必要があります。

風力タービンの組み立てと設置を決定する前に、現場の気象データを評価し、投資回収額を計算する価値があります。 これに関しては、当社が検討を強く推奨する情報が大きな助けとなります。

風車組立技術

家庭用風車発電機の最適な基盤は、DT シリーズのトラクターから取られた AT-700 モデルです。 確かに、このトラクター用発電機は、本来の形状では最大 6000 rpm のローター速度向けに設計されています。 家庭用風車の設計では、このパラメータは明らかに過剰です。

解決方法は 2 つあります。

1. 必要なギア比を与える何らかのギアボックス乗数を適用します。
2. 既存の AT-700 固定子巻線を低速用に巻き戻します。

原則として、デバイスをアップグレードするための両方のオプションが実現可能です。 しかし、熟練した設計者のレビューから判断すると、固定子巻線を巻き戻すオプションの方が受け入れられます。 特にAT-700発電機自体の重量は6kgに達します。

トラクター発電機AT-700。 国内分野における多くのプロジェクトは、高い電流効率を備えたこの特定のデバイスに基づいて開発されました。 ただし、少しアップグレードが必要です

デバイスにギアボックスが追加される場合、共通モジュールの重量は 2 倍になります。 これは風車の設計にとって重要なパラメータです。 重量は常に減らすことが求められます。

風車発電機 K 701 の構築に使用する場合は、いくつかの近代化が必要になります。

イメージギャラリー

この風力発電機は、トラクターの G-700 発電機をベースに作られています。 オルタネーターのプロペラは 2 ブレード設計になっており、キットに含まれているため、軽い風でも高速での走行が可能です。 発電機が生成する平均電力は 150 ワットで、風速 6 m / s ですでに達成されています。 この記事では、このモデルの風力発電機の近代化の主なポイントと設計上の特徴について説明します。

このタイプの風車の建設に必要な材料と部品:
1) トラクター発電機 G-700
2) ワイヤーの太さ0.8 mm、約200メートル。
3) プロファイルパイプ
4) 硬膜チューブ 110 mm
5) M10ボルト

風車とその主要コンポーネントの設計をさらに詳しく考えてみましょう。

この発電機を変更せずに使用する場合の唯一の問題は、動作速度が 5000 ～ 6000 rpm と高すぎることでした。 そこで、著者はまず発電機の近代化に取り組みました。

完成した風車の写真:

使用済みの発電機には固着がないため、スクリューは最も軽い風でも始動し、高速に展開します。 風力発電機のマストの長さは5メートルです。 高さは発電機自体のパイプによっても追加されます。

締結はM10ボルトで3箇所で行います。 風力タービンのマストを垂直位置に保つために、ブレースで固定されました。 風力発電機からのワイヤーはパイプ内を通るため、外部条件から確実に保護されます。 設計において、著者はスリップリングを使用しませんでした。

バッテリーの充電は3.5 m / sの風ですでに始まり、4 m / sの速度では風力発電機のプロペラは300 rpmに加速し、7 m / sでは速度は800〜900 rpmに達します。 15 m / s、その後プロペラは 1500 rpm まで回転します。

著者が記録した発電機の最大出力は 250 ワットでした。 標準風速 6 m/s の場合、風力発電機は 1 時間あたり 150 ワットのエネルギーを生成します。 この電力は車のバッテリーを充電するのに十分です。