Жизнь без проводов. Как изготовить ветроэлектростанцию для электроснабжения дома - [2]
Также понадобятся 3 отрезка полосы шириной 5 см из стали толщиной 3–4 мм, которые необходимо будет сварить под углом 120 градусов. Это будет заготовка для кронштейна, на котором будет крепиться неподвижный статор.
На фото ниже изображены результаты этой работы.
Фотография ниже показывает стойку автомобиля, освобожденную от навесных частей и ниже.
На эскизе, на следующей странице, показано, как её разрезать.
Это понадобится, чтобы изготовить ограничитель для защиты от сильных порывов ветра, для того чтобы лопасти, вращаясь вокруг оси избегали нагрузок, когда порывы превышают их прочность. При сильном ветре хвост, складываясь, снижает ветровую нагрузку на лопасти.
Угол под которым приварен шпиндель, указанный на рисунке выше, не критичен, главное, чтобы центр тяжести шпинделя ветроколеса находился на 10–12 см в стороне от основной трубы, которая крепится на мачте.
На фотографии показана снятая автомобильная стойка, приготовленная для переделки.
Ниже, на следующей картинке, показаны три готовые детали для трёх ветроэлектростанций.
Это сваренные кронштейны с осью для установки роторов с магнитами. На эскизе показаны места резки.
Вверху — ещё один эскиз, который демонстрирует принцип работы складывающегося хвоста ветроэлектростанции. Показано также, как приварить стержень флюгера к бывшей автомобильной стойке.
Очень важно выдержать угол в 20 градусов при сборке флюгера. На рисунке видно, что труба флюгера — диаметром 3/4 или 20 мм должна вращаться вокруг оси.
В нескольких точках сделаны вырезы в трубе, к которой приварена труба флюгера. Это сделано для ограничения хода флюгера при вращении под порывами ветра и возврате в нормальное положение.
Принцип действия защиты от порывов ветра легко понять по рисунку. Резкий порыв ветра поворачивает узел с лопастями вокруг оси генератора, на основании которого, под углом, находится ось хвоста флюгера. Лобовое сопротивление лопастей уменьшается. Хвост тоже поворачивается и поднимается, так ось вращения приварена к основанию под углом. Поэтому центр тяжести флюгера оказывается выше своего обычного рабочего положения.
Когда сила ветра снизится, флюгер своей тяжестью возвращает лопасти в исходное рабочее положение. Это довольно простое механическое решение позволяет обойтись без сложных электронных систем контроля скорости ветра, упрощая и снижая стоимость конструкции.
Изображен кронштейн для упомянутого выше статора и как он приварен в конструкции. Теперь можно приступить к изготовлению генерирующей энергию части ветроэлектростанции или альтернатора.
Изготовление электрической части ветроэлектростанции
По эскизу изготовлены статоры для альтернатора. Они изображены на фото внизу. Показаны кронштейны с приваренными к ним шпинделями — осями вращения роторов.
Справа виден статор, установленный на ось.
Теперь нужно приступить к процедуре изготовления статора генератора. Для этого нужно намотать все катушки статора. Сначала нужно сделать устройство, чтобы упростить работу.
Оно изготавливается из фанеры толщиной 10 мм, шпильки диаметром 6 мм и длиной 23 сантиметра.
На эскизе ниже показана конструкция. Устройство для намотки катушек необходимо для намотки 9 одинаковых обмоток для генератора. Каждая катушка имеет 65 витков эмалированного провода (2–3 мм).
Устройство для намотки катушек изготовлено из 2 дисков диаметром 10 см. В центре просверлено отверстие 6 мм для крепления на шпильке.
Ось и ручка сделаны из шпильки диаметром 6 мм. Первый, ближний к ручке диск сделан из фанеры, толщиной 6 мм, насажен на шпильку плотно и приклеен.
Средняя часть из материала толщиной 10 мм, торцы центральной части сделаны гладкими, чтобы намотанная обмотка легко снималась с приспособления.
Второй диск сделан с щелью, в который пропускается намоточный провод и выводятся концы провода в начале намотки.
Перед тем как использовать устройство его необходимо смазать, чтобы исключить прилипание и приклеивание провода и для лучшего снятия после намотки.
Второй диск устанавливается на шпильку поверх средней части и крепится гайкой, затем провод пропускается в щель.
Нужно оставить свободный конец около 25 см и потом производится намотка с достаточным усилием. После намотки катушка пропитывается подходящим клеем, чтобы витки надежно склеились друг с другом. Рисунок ниже демонстрирует результат работы.
После того, как будут сделаны 9 обмоток, можно приступить к изготовлению статора. Сначала сделаем форму для статора. Основные параметры этой детали приведены на
рисунке ниже.
Это делается просто — вырезать из куска фанеры или листового пластика, затем жирным маркером отмечаются места под установку катушек — сектора по 40 градусов. Также нужно обвести маркером края заготовки, как показано на фотографии. Линии должны быть достаточно четкими, чтобы их можно было видеть через лист плексигласа или оргстекла.
Красные пятна на фото — это шпаклевка для устранения трещин и вмятин в дереве. Следующий этап нанесение разделительного слоя на основу. Это делается при помощи автомобильной полировочной пасты на основе силикона. Можно заменить мыльным раствором.
Эскиз формы.
