Жизнь без проводов. Как изготовить ветроэлектростанцию для электроснабжения дома - [4]

На фотографии — ротор с магнитами, в сборе установленные на шпинделе кронштейна и сверху надет статор.

На этом этапе ротор можно вращать и тем самым еще раз убедиться в правильной центровке. Теперь нужно закрепить 3 болтами статор на лепестках креплений кронштейна и затянуть гайками. Нужно закрепить так, чтобы вращающийся ротор и статор имели между собой минимальный и постоянный промежуток. Теперь имеется ротор с закрепленным статором на кронштейне и наступает этап соединения выводов катушек и проверки статора. Естественно, выходная мощность с одним ротором будет меньше расчетной, но зато это поможет проверить фазы ротора и его работоспособность. Нужно скрутить выводы катушек и желательно обжечь их с помощью газовой горелки. Нужно нагреть выводы, пока не обгорит эмаль и зачистить шкуркой.

На следующем рисунке показан порядок соединения выводов катушек. Так как имеется 9 катушек и требуется получить 3 фазы, то катушки должны быть соединены в 3 группы. На первом этапе необходимо соединить выводы катушек, по выводу от каждой из 3 штук. Каждый вывод катушки имеет начало и конец. Каждая фаза имеет 3 катушки и производит сдвиг фазы 120 градусов.

Статор закреплён прочно на лепестках, расстояние между статором и нижним диском с магнитами — минимально. Схема соединений обмоток — внизу.

Нужно взять начало-вывод одной катушки и соединить с концом следующей, а начало следующей с концом катушки, которая идет третьей. Соединенные выводы — это выводы статора. Как только все будет соединено, можно проверить фазы с помощью вольтметра. Раскручивая немного ротор, легко увидеть, что даже с одним магнитным диском получается около 10 вольт. На рисунке выводы обозначены как A,B,C и X,Y,Z. Поскольку нужен 12 вольтовый генератор, выводы нужно соединить X и A, Z и B, C и Y. Лучше использовать стандартные разъемы или клипсы для присоединения фаз статора. В данной конструкции используются для крепления латунные болты и медные прижимная шайба с гайкой. Это делает довольно легким присоединение выводов.

Теперь для проверки фаз нужно вращать рукой магнитный диск и измерить напряжения попарно между двумя выводами фаз.

Вольтметр будет показывать около 10 вольт. Указанное выше соединение выводов называется соединение «треугольником», чтобы получить 24 вольта нужно использовать соединение «звездой». В этом случае нужно просто соединить ABC, а X,Y,Z будут выводами фаз. Это дает напряжение фаз в 1,7 раз больше и это более подходит для систем с выходным напряжением на 24 вольта. Трудно сказать какая система лучше — 12 вольт или 24 вольт. Но для 24 вольтовой потребуется провода меньшего диаметра, так как рабочая сила тока генератора будет меньше.

На фото изображен статор, подсоединенный к вольтметру, видны 3 болта, используемых для присоединения фаз.

Следует покрыть эпоксидной смолой выводы фаз вместе с контактными болтами, чтобы исключить вибрацию и разрыв контакта.

Теперь нужно подготовить второй магнитный ротор. На втором диске еще нет магнитов, поэтому его проще держать.

Нужно сначала перевернуть диск обратной стороной, чтобы магнитная сила второго диска не мешала и сравнить совпадают ли отверстия со шпильками для крепления. Обычно при сборке шпильки несколько уходят в сторону, но это не страшно и не мешает последующей установке ротора. Измеряя расстояние от одной точки на статоре нужно как можно лучше совместить ступицу со шпильками. В процессе выравнивания нужно совместить шпильки с отверстиями на втором роторе. Совместив, нужно насадить второй ротор на шпильки, как показано на фото.

Как только ступица со шпильками собрана, нужно определить зазор и зафиксировать его гайками на шпильках, чтобы закрепить внешний ротор с магнитами на некотором расстоянии от статора.

Чем ближе к обмоткам катушек статора будет вращаться ротор с магнитами, тем больший магнитный поток будет проходить сквозь обмотки и тем выше КПД ветрогенератора. Позже ротор будет жёстко закреплён сверху гайками.

Нужно расположить ротор так, чтобы расстояние до поверхности магнитов было одинаковым по всей окружности вращения. Сначала нужно точно измерить расстояние между статором и роторами.

Измерив, установить второй ротор, попробовать его вращать. При установке нужно соблюдать осторожность, чтобы на повредить пальцы, так как первый ротор будет взаимодействовать со вторым своей магнитной силой. Используемые неодимовые магниты очень мощные, можно прижать пальцы к статору и повредить их.

Ротор должен вращаться свободно и плавно. Теперь его нужно снять. На следующем этапе нужно сделать отметки для приклеивания магнитов на роторе. Это важная операция и её нужно выполнить очень аккуратно. Каждый северный полюс на одном роторе должен находиться напротив южного на другом.

Рисунок ниже демонстрирует порядок размещения магнитов на роторах. Размечать лучше для пары магнитов сразу, это позволит выполнить работу точнее. Отметки нужно делать краской или жирным маркером, чтобы они не стерлись впоследствии.

На эскизе на противоположных дисках установлены магниты разными полюсами. Южный полюс одного магнита напротив северного другого.