Жизнь без проводов. Как изготовить ветроэлектростанцию для электроснабжения дома - [5]
По отмеченным местам теперь нужно разместить и наклеить магниты так же, как это было проделано ранее. Следующий этап — подготовка для монтажа второго диска.
Как описано выше, второй ротор с магнитами устанавливается с зазором, выставленным с помощью промежуточных гаек.
Они позволяют его отрегулировать и выдерживать зазор постоянным при вращении. Нужно все проверить очень тщательно. Допустимо только небольшое колебание между роторами и статором.
Если зазор велик, то ротор нужно снять и отрегулировать снова зазор гайками. Также, если ранее центровка роторов была проведена неточно, то это также приведет к большим колебаниям относительно оси статора, что может снизить эффективность работы ветрогенератора. Таким образом нужно дважды и, даже, трижды проверить зазор перед установкой второго диска.
На фото внизу показан собранный генератор, в основном, готовый.
Установка второго диска, описанная выше, может быть покажется сложной, но возможны и другие варианты, зависящие от имеющихся навыков, инструментов и времени. Притяжение между магнитами очень велико и, поэтому, следует быть осторожным при монтаже. Сила взаимодействия между магнитами очень велика. Нужно, аккуратно удерживая верхний диск совместить отмеченные отверстия как можно точнее со шпильками на ступице. Затем быстро опустить вниз ротор на ступицу так, чтобы он зафиксировался над ступицой. Это достаточно трудоемкая задача, учитывая силу взаимодействия неодимовых магнитов с металлом. Поэтому, если ротор не будет сразу установлен правильно на ступице, эту операцию придется выполнить снова.
Можно упростить задачу, если выточить ступицу из нержавеющей стали, но это приведёт к значительному удорожанию конструкции.
Если ротор установлен с небольшим перекосом, нужно провернуть его вокруг оси, чтобы он занял более точное положение. Теперь нужно медленно и осторожно опускать ротор вниз, он будет притянут на гайки, ограничивающие его положение, относительно статора. Желательно использовать на этом этапе вспомогательные инструменты и приспособления, например, съемники.
Это очень важно, так как если ротор встанет неправильно, без съемника снять его будет невозможно. После этого можно попробовать вращать ротор.
Если при вращении диска расстояние относительно статора сильно колеблется, то это устраняется регулировкой нижних гаек.
После такой балансировки следует зафиксировать положение ротора верхними гайками. Обычно на этом этапе особых проблем не возникает. Зазор между статором и диском — около 1,5 мм. Следующий шаг — проверка выходной мощности альтернатора. При скорости вращения 60 об/мин, между фазами должно появляться 6 вольт переменного тока.
На эскизе вверху показан самодельный съемник, который использовался при установке диска. Конструкция, конечно, не является совершенной, но позволяет довольно легко, если потребуется удалить верхний диск от нижнего на достаточное расстояние, чтобы можно было снять верхний диск рукой.
Фото установки диска.
На фотографии внизу изображен вырез в трубе для флюгерного устройства, которое ограничивает складывание системы при сильном ветре.
Вырез усилен сварочным швом. Он позволит хвосту флюгера вращаться вокруг оси и складываться при сильном ветре, при этом должен отклоняться только на небольшой угол, в зависимости от положения оси лопастей. Чтобы определить положение и размеры этого выреза, нужно сначала приварить короткую дюймовую трубу к трубе флюгера и отметить максимальное положение, относительно оси вращения лопастей со статором. То есть, труба флюгера в предельной позиции не должна задеть другие узлы генератора. Теперь верните трубу флюгера в нормальное рабочее положение и сделайте отметки пределов складывания на трубе и далее сделать вырезы по отметкам.
На практике не все получается идеально, впоследствии может потребоваться дополнительная регулировка крайних положений складывания. В ряде случаев, легче удлинить хвост флюгера, чем снимать всю конструкцию заново, вырезать и переделывать вырез трубы.
Внизу — вырез — ограничитель в трубе флюгера.
На фото — три готовые собранные ветрогенератора, пока без лопастей.
Собранные ветроэлектростанции, почти полностью готовы, остается сделать перо флюгера, лопасти и покрасить.
Перо флюгера будет установлено на стальные пластины крепления, шириной 25 мм, толщиной 3мм, приваренных к трубе флюгера. Труба флюгера — 20 мм диаметром, 1,5 м длиной. Сама деталь сделана из 10 мм фанеры и имеет площадь около 0,5 кв. м.
Готовое перо флюгера — на фото снизу. Тут, кстати, очень удачно показана вся конструкция ветроэлектростанции.
Так выглядит ветроэлектростанция после зачистки и окраски.
Изготовление лопастей и установка
Ниже приведен эскиз для изготовления лопастей. Все приведенные расчеты на рисунке не являются строго и математически рассчитанными, как должно показаться. На самом деле все обстоит гораздо проще.
Лопасти могут отлично работать при всего при 5 градусах угла атаки (угол между плоской поверхностью лопасти и кривой), относительно основания. Лопасти могут изготовлены и без угла, т. е. иметь прямой профиль. Это могут просто плоские лопасти, установленные под углом 5 градусов. Одна из причин, по которой сделаны лопасти с обработкой профиля — сделать их более привлекательными внешне. Они могут иметь другой угол установки и другой дизайн, но при изготовлении этой ветроэлектростанции и десятка подобных простого решения было вполне достаточно. Нет смысла углубляться в сложные математические расчеты аэродинамических поверхностей, так как изготовленные приведенным выше способом показывают отличные результаты. Эти лопасти изготовлены с целью использования в условиях низких ветров поэтому их диаметр выбран 2,70 м.
