Сделай в своем доме автономное электроснабжение!

Получи через 3 минуты на свой емейл ПРАКТИЧЕСКИЙ ПЛАН из 7 основных шагов

Главная Ветрогенератор на неодимовых магнитах 3-х метровый Регистрация Вход
Купить оборудование

Меню сайта

Наш канал на Youtube:

Присоединяйтесь:

Форма входа








Ветрогенератор на неодимовых магнитах 3-х метровый

Ветрогенератор на неодимовых магнитах 3-х метровый

Часть 3. Ветроколесо

2. Сборка ветроколеса
Рис. 219
Вырезав три одинаковые лопасти, соберем ветроколесо. Далее представлен список материалов и
оборудования, требуемого для сборки ветроколеса.

Список материалов

Рис. 220
Ветроколесо, .10'(3,05 м) представляет собой сборку из лопастей, зажатых между двумя
фанерными ступицами. Для фанерных ступиц используем фанеру из балтийской
березы: более прочной, чем простая фанера и хорошо переносящей погодные колебания. Если фанеру
из балтийской березы трудно приобрести, то используем простую фанеру. Делим каждую фанерную
ступицу на три части и сверлим около 15 отверстий в тех местах, где будет проходить каждая лопасть.
Сначала циркулем разметим расположение отверстий: проще всего сверлить сразу оба диска.
Отверстия зенкуем, чтобы головки шурупов были заподлицо с поверхностью фанерной ступицы. Для
выравнивания фанерных ступиц, сверлим в центре каждой отверстия.

 Рис. 221
Положим 3 лопасти плоской стороной вверх (сторона, которая обращена к ветру) на ровную
поверхность. Если в корне лопасти точно вырезан угол 120 градусов, то лопасти достаточно
плотно состыкуются друг с другом. Чтобы хорошо отцентрировать и правильно установить фанерную
ступицу на лопасти, нужно в центр совмещенных лопастей установить небольшое сверло. Далее, на
сверло наденем фанерную ступицу.

Рис. 222
Проворачивая вокруг оси фанерную ступицу, совместим высверленные отверстия и корни лопастей.
В качестве оси, используем небольшое сверло, установленное в центр совмещенных лопастей.

 Рис. 223
Через отверстия фанерной ступицы каждую лопасть зафиксируем одним шурупом. Такая фиксация
достаточно хорошая, чтобы можно было подправить положение лопастей.

Рис. 224
Рулеткой измерим расстояние между кончиками всех трех лопастей. Если расстояния не одинаковы,
можно немного подправить положения лопастей, так как пока каждая зафиксирована только одним
шурупом. Если же расстояния между лопастями почти одинаковы, то
зафиксируем лопасти в таком положении остальными шурупами.

 Рис. 225
Осторожно перевернем лопасти.


Рис. 226
Чтобы хорошо отцентрировать и правильно установить заднюю фанерную ступицу на лопасти и
хорошо выровнять относительно передней фанерной ступицы, нужно в центре скрепленных лопастей
установить небольшое сверло.

 Рис. 227
Проворачивая по оси фанерную ступицу, совместим высверленные отверстия и корни лопастей.


Рис. 228
Через отверстия задней фанерной ступицы каждую лопасть зафиксируем одним шурупом. Сейчас,
если нет желания далее разбирать ветроколесо, можно завернуть все шурупы в заднюю фанерную
ступицу. Но лучше, когда полностью соберем ветроколесо, просверлим необходимые для монтажа
отверстия, затем разберем и закончим каждую часть по отдельности. Поэтому каждую лопасть
фиксируем только одним шурупом.

 Рис. 229
В лопастях сверлим отверстия, в качестве кондуктора используем стальную ступицу лопастей
(стальной диск . с 4 отверстиями на диаметре для
установки на ступицу ветрогенератора). Можно еще просто разметить фанерную ступицу под
отверстия, но проще и точнее использовать кондуктор.

 Рис. 230
Просверлим сверлом сквозные отверстия через всю сборку ветроколеса.


 Рис. 231
Шурупы фиксируют лопасти достаточно хорошо, но лучше дополнительно каждую лопасть
зафиксировать двумя болтами, для чего сверлим сверлом, 6 сквозных
отверстий через всю сборку ветроколеса (по два отверстия на каждую лопасть).

 Рис. 232
В ступице, с задней стороны лопастей (выпуклая поверхность), с помощью цифенбора,
 просверлим сквозное отверстие в центре, через сборку ветроколеса, не доходя до передней
фанерной ступицы.

Рис. 233
Разберем сборку ветроколеса и обработаем защитным покрытием все детали по отдельности. Рис.
 сборка лопастей, на которой снята передняя фанерная ступица. Перед разборкой ветроколеса
следует подписать каждую деталь, чтобы потом все собрать правильно и в нужной
последовательности. Теперь ветроколесо можно собрать правильно только одним путем. Лучше всего
подписать каждую лопасть, а затем и фанерную ступицу.

Рис. 234
Покроем каждую лопасть толстым слоем олифы. Олифа хорошо защищает дерево лопастей, но
требует в дальнейшем восстановления покрытия. Перед установкой ветрогенератора нужно покрыть
каждую лопасть 4 слоями олифы. Далее, в процессе обслуживания, пропитывать лопасти олифой раз
или (что предпочтительно) два раза в год. Чисто для вида, обработаем фанерные ступицы лопастей
сначала морилкой, а затем с двух сторон покроем олифой.

Рис. 235
Поставим в отверстия передней фанерной ступицы 6 несущих болтов (передняя ступица обращена
к ветру, без большого отверстия в центре).

Рис. 236
Перевернем переднюю фанерную ступицу (болты резьбой вверх) и установим на них лопасти
(таким образом, чтобы были направлены плоской стороной, которая обращена к ветру, вниз). Болты
должны пройти сквозь соответствующие отверстия лопастей.


Рис.237 - все три лопасти установлены на переднюю фанерную ступицу лопастей. Болты немного
выступают над лопастями, все готово к установке задней фанерной ступицы лопастей. Чтобы
правильно установить заднюю фанерную ступицу лопастей, нужно руководствоваться нанесенными
ранее надписями.

 Рис. 238
Установим заднюю фанерную ступицу, на каждый болт поставим шайбу, шайбу Гровера и
навинтим гайку. Нужно затянуть гайки достаточно хорошо, чтобы несущие болты полностью стянули
сборку ветроколеса, затем завернем шурупы во все отверстия передней и задней фанерной ступицы
лопастей. Со временем древесина будет немного разрушаться и нужно подтягивать гайки хотя бы один
раз в год. Сейчас ветроколесо полностью собрано и готово к установке на ветрогенератор.

Часть 4. 3-фазный выпрямитель


Построенный генератор вырабатывает 3-фазный переменный ток. Для зарядки батареи нужен
постоянный ток. Преобразовать переменный ток в постоянный можно, пропуская его через
выпрямитель (диодную сборку).

Рис. 239
Список материалов

-мостовой выпрямитель, минимальный ток 35 А, 3 шт.
-радиатор алюминиевый, 1 шт.
-клеммные колодки
-теплопроводная паста
-клеммы для провода #10 (.2,6 мм), 12 шт.
-провод многожильный #10 (.2,6 мм), несколько метров


 Рис. 240
Мостовой выпрямитель имеет 4 вывода. Два вывода (в противоположных углах) принимают
входящий переменный ток, два других выдают постоянный ток. Иногда обозначены все 4 вывода, но в
большинстве случаев обозначен только положительный выводы (+). Кроме того, корпус мостового
выпрямителя возле положительного вывода может иметь плоский угол и сам вывод размещен под
углом 90 градусов относительно других выводов. Отрицательный вывод расположен в
противоположном углу от положительного вывода. Для отвода теплоты, выпрямитель должен быть
установлен на радиатор. Радиатор изготовлен из оребренного алюминия и достаточно дешев, кроме
того, можно использовать радиаторы из радиоэлектронной аппаратуры (большие радиаторы от
мощных звуковых усилителей, преобразователей мощности и т.д. и т.п.). В качестве радиатора можно
также применить ребристую алюминиевую головку цилиндра от маломощного двигателя внутреннего
сгорания. При прохождении через выпрямительный мост ток теряет примерно 1,4 вольта. Можно
посчитать силу тока, который течет через выпрямитель и, следовательно, теплоту, которую нужно
рассеять радиатором. Для примера: если ветрогенератор производит 10 А, то 14 Вт теряется на
радиаторе в виде теплоты. Без радиатора будет перегрев и поломка выпрямителя (сгорит). При
одинаковой мощности, чем ниже напряжение в системе, тем выше ток, который проходит через
выпрямитель и, следовательно, требуется больший радиатор. В 12 В системе около 10% от
производимой ветрогенератором энергии теряются в виде теплоты, поэтому требуется большой
радиатор (если ветрогенератор производит 100 А, то от выпрямителей нужно отвести 140 Вт теплоты).
Это одна из причин, чтобы избегать низковольтных систем. Когда ветрогенератор установлен на
мачте, нужно внимательно понаблюдать при сильных ветрах за нагревом выпрямителя. Если он горяч,
то выпрямители нужно установить на больший радиатор.

 Рис. 241

Рис. 240 принципиальная схема системы. Используем 3 выпрямителя, каждый из которых рассчитан
на полный ток ветрогенератора. В действительности, через каждый выпрямитель должно проходить
около 2/3 от общего тока, но если возьмем выпрямитель на полный ток, генерируемый
ветрогенератором, то будет большая надежность. Максимальная мощность ветрогенератора,
диаметром 10'(3,05 м) будет около 1200 Вт. Пример: ток 48 В системы будет около 30 А, поэтому
надежнее всего использовать 3 выпрямительных моста, рассчитанными на ток 35 А. Для
низковольтных систем необходимы более мощные выпрямители, или же, параллельно соединять
несколько менее мощных. Каждая фаза от ветрогенератора присоединяется на свой диодный мост к
обоим выводам переменного тока. Вывода постоянного тока всех трех диодных мостов соединяются
параллельно к аккумуляторной батарее. На схеме также показан ключ закоротки: хорошим местом для
его установки является выпрямительная сборка. Когда двухполюсный выключатель замыкает три фазы
вместе, то это останавливает ветрогенератор, когда разомкнут - ветрогенератор может свободно
вращаться.

 Рис. 242
Выберем место на радиаторе для выпрямительных диодов и клеммных колодок. Для установки
выпрямительных диодов, сверлим отверстия и нарезаем резьбу.


 Рис. 243
Перед установкой диодных выпрямителей на радиатор, нанесем на теплоотводящую поверхность
каждого немного термопасты.

Рис. 244
Установим на радиатор диодные выпрямители и клеммные колодки. клеммные колодки
по размеру большие, чем требуется, так как использованы от другого оборудования. Лучше
использовать детали с запасом, с большим размером и характеристиками.


Рис. 245 - отводы переменного тока всех трех выпрямителей присоединены к трем клеммным
колодкам, к которым, в свою очередь, присоединены фазы ветрогенератора. Соединим вместе все
отводы (+) диодных выпрямителей и, в свою очередь, присоединим к клеммной колодке (+).
Аналогично проделать с отводами (-).


Рис. 246 - полностью законченный выпрямитель. Кроме того, установлен амперметр,
присоединенный последовательно в цепь отрицательного провода и ключ закоротки, присоединенный
к концам фаз генератора. С помощью амперметра контролируем ток, поступающий от
ветрогенератора, а ключ закоротки останавливает ветрогенератор. Выпрямитель смонтируем в коробке
и повесим на стену таким образом, чтобы ребра радиатора располагались вертикально – не
горизонтально – тогда воздух хорошо проходит вдоль ребер и лучше отводит теплоту.


Часть 5. Мачта


 Рис. 247
Чтобы ветрогенератор находился в чистом, невозмущенном воздухе, он должен возвышаться на
30'(9,1 м) над любыми объектами и на 300'(91,4 м) от ближайшего объекта. Воздух очень текуч –
любая преграда создает завихрения (как след на воде позади лодки). Завихрения воздуха невидимы, но
создают некоторые проблемы работе ветрогенератора и потерю мощности. Поэтому лучше всего
ветроустановку делать на хорошей высокой мачте. Цена мачты может достигать половины от
стоимости ветроустановки.

Таким образом, в равнинной местности ветроустановку можно делать на относительно низкой
мачте, в гористой, лесной местности мачта должна быть значительно выше.

 
Рис. 248 - ферменная мачта на растяжках, высотой 80'(24,4 м) с ветрогенератором Bergey,
мощностью 10KW.

Существует два подхода к постройке мачт. Свободностоящая мачта (называется башней) без
растяжек требует хороший фундамент. Башня может быть ферменной или цилиндрической сплошной.
Главным преимуществом башен есть небольшая занимаемая площадь на грунте. Башни применяются
для установки мощных ветрогенераторов. Для малых турбин башни применяются редко из-за их
стоимости. Малые ветрогенераторы устанавливаются на ферменные мачты на растяжках. Далее
рассмотрим изготовление и установку простой мачты из трубы на растяжках.


Рис. 249 - чертеж простой мачты,

Для поднятия мачты вертикально, монтируем вспомогательную падающую стрелу и используем
лебедку. Падающая стрела представляет собой стальную трубу . 2,5"(63,5 мм), установленная
перпендикулярно к мачте, высотой около 1/3 от высоты мачты. Чем длиннее падающая стрела, тем
легче и дольше подъем мачты. Если падающая стрела очень короткая, то требуются большие усилия
для подъема мачты, кроме того, большая скорость подъема. Чем длиннее падающая стрела, тем лучше.
Соединим трубы мачты и падающей стрелы подкосом (стальная труба . 2,5"(63,5 мм), длиной около
6'-8'(1,83 м – 2,44 м)). Подкос служит для разгрузки сварного соединения между мачтой и падающей
стрелой. Далее, монтируем толстый стальной трос, толщиной 3/8"(9,5 мм) к верхнему ярусу растяжек и
к верху падающей стрелы. Трос воспринимает все нагрузки, возникающие при подъеме и опускании
мачты.

Мачта имеет два яруса растяжек. Верхний ярус растяжек монтируется на мачте максимально близко
к ветрогенератору, около 5'(1,52 м) от верха мачты, так, чтобы лопасти не касались растяжек. Нижний
ярус растяжек монтируется на мачте в месте стыковки труб, на высоте около 22'(6,7 м) от низа.
Верхние растяжки воспринимают все нагрузки от ветрогенератора, толщина стального троса
составляет 1/4"(6,35 мм). Нижние растяжки обеспечивают необходимую жесткость мачты, толщина
стального троса составляет 3/16"(4,76 мм).
Рис. 250

Рис. 250 - нижняя часть мачты. Опорная точка сделана из труб. В нижней части мачты прорезано
отверстие для выхода силового кабеля. Тут же, возле мачты, установлена соединительная клемма.
Такая компоновка позволяет при необходимости легко раскручивать кабель. Каждый раз, поднимая
ветрогенератор, необходимо раскручивать кабель. Проверять кабель на скрученность нужно каждые 3
месяца.



Рис. 251 (вверху) - чертеж опорной точки. Она изготавливается из труб и воспринимает вес всей
мачты. Под опорной точкой устраиваем фундамент. Фундамент не должен перемещаться в стороны и
не проседать со временем в землю, чтобы не ослабить растяжки. Фундаментом может быть даже
стальная лапа.

Кроме того, на рис. 251 (внизу) - мачта в нижнем положении. Видно, как располагаются боковые
растяжки. Лучше всего, когда растяжки при подъеме и опускании мачты сильно не натягиваются и не
ослабляются. Это происходит, если площадка установки совершенно горизонтальна, фундаменты
растяжек находятся на одном уровне и расстоянии от опорной точки. Лучше, когда растяжки немного
натягиваются при подъеме мачты и ослабляются при опускании. Такое случается, когда при подъеме
(опускании) фундаменты растяжек немного смещены вперед относительно мачты (под передом
подразумеваем ту же сторону относительно опорной точки, к которой направлена вершина мачты (при
подъеме), задом считаем сторону, со стороны которой прицепляем лебедку, грузовик). То же случается
(натяжение растяжек при подъеме и ослабление при опускании), когда фундаменты растяжек
находятся ниже опорной точки. Фундаменты растяжек должны быть очень хорошими, так как
воспринимают все нагрузки от ветрогенератора.

Рассмотрим падающую стрелу, рис. 251 (внизу). К верхней части падающей стрелы и к
фундаментам боковых растяжек прицеплены вспомогательные растяжки. Они предотвращают
заваливание в сторону падающей стрелы. При необходимой устойчивости падающей стрелы,
дополнительные растяжки можно не применять. После поднятия мачты снимаем дополнительные
растяжки.

Местность, где устанавливается ветрогенератор скалистая, и фундаменты растяжек и опорной точки
располагаются не на одном уровне. Очень важно: поднимать мачту в первый раз следует медленно,


следя при этом за натяжением растяжек. Когда натяжение растяжек становится сильным, опускаем
мачту и немного отпускаем растяжки. Когда растяжка очень сильно натягивается, то она может
вырвать свой фундамент растяжки.

 Рис. 252
Перед подъемом мачты нужно все несколько раз перепроверить, удалить людей и животных из зоны
падения. Рис. 252 - пример неудачного подъема ветрогенератора. Как выяснилось в последствии (после
падения), забыли соединить с одной стороны растяжки. Кроме того, не был произведен пробный
подъем мачты, без ветрогенератора. Единственно, что правильно сделали - это удалили всех из зоны
падения мачты (включая собак).

 
Рис.253 - фундамент растяжек: лучше всего крепить растяжки к скале. Сверлим отверстие
(глубиной 6"(152,4 мм)), заливаем эпоксидной смолой, забиваем в отверстие арматуру, . 12 мм.
Каждая растяжка имеет винтовую стяжную муфту. Трос крепится к муфте посредством петли. Для


уменьшения износа муфты тросом, петлю накидываем на втулку. Конец троса скрепляется тремя
зажимами.

 
Рис. 254 - мачта, расположенная в скалистой местности. Все фундаменты растяжек, опорной точки
и крепление лебедки в массивах гранита.

 
Рис. 255 - лебедка: подходит для небольших мачт. Рукоятку лебедки можно крутить вручную, или
же дрелью. Лебедка прикреплена к арматуре, вклеенной в скалу эпоксидной смолой.


Рис. 256 - мачта такая же, как и на чертежах: рис.249 и рис.251. Чтобы мачта не лежала на земле,
под верхом мачты сварена вспомогательная конструкция (подпорка). Опорная точка, простой Н
образной формы, сваренная из труб и установленная на земле. Опорная точка зафиксирована (прибита)
кольями.


Рис. 257 – мачта, что и на рис. 256, здесь более детально показана подпорка. При опускании мачта
становится на подпорки и ложится под таким углом, чтобы лопасти ветрогенератора не касались
земли. Подпорки помогают, когда идут работы при установке на мачту ветрогенератора.


Рис. 258 - опорная точка мачты, высотой около 40'(12,2 м).


 Рис. 259
Хорошие фундаменты растяжек получаются из бетона. Выкапываем в земле углубление, свариваем
из арматуры каркас, чтобы из фундамента выходила петля, и заливаем бетоном. К петле цепляем
винтовую стяжную муфту. Фундаменты растяжек можно выполнить в виде якоря: возьмем бетонный
пасынок или рельс (что-нибудь большое и тяжелое), обернем вокруг него цепь и закопаем. Цепь
выведем наружу. Чем больше и тяжелее конструкция, тем лучше.


Рис. 260 - изготовление опорной точки мачты между двумя скалами. Она опирается с каждой
стороны на несколько кусков арматуры, вклеенных эпоксидной смолой в скалу.

 
Рис. 261
Не имея на выбранном месте скальных образований, удобных для фундаментов растяжек, можно
просто забить в землю стальную трубу . 2"(50,8 мм), длиной 4'(1,22 м). Следует сразу обратить
внимание на состояние грунта. Такие фундаменты можно устраивать на сухих, плотных глинистых
грунтах. Фундаментов из трубы следует избегать, когда почва рыхлая или влажная. Такие фундаменты
подходят для небольших ветрогенераторов, диаметром до 10'(3,05 мм).


Рис. 262 - ветрогенератор, установленный на мачту. Перед установкой ветрогенератора, нанесем
достаточно смазки на проставку мачты (опорный подшипник ветрогенератора). Можно также сделать
втулку, которую установим на верх проставки мачты. Втулка предотвращает истирание стальных
деталей опорного подшипника.


Рис. 263 - втулка, предназначенная для установки на проставку мачты. Обычно это наконечник,
который входит в трубу проставки мачты на пару дюймов (50,8 мм). Во втулке (если смотреть сверху,
рис. 263), просверлено отверстие . 1"(25,4 мм). Установим втулку на мачту, далее поставим на нее
бронзовую прокладку (можно применить опорный подшипник соответствующего диаметра, стальную
шайбу, или прокладку из пластика). Далее, пропустим через всю сборку силовой кабель и установим
ветрогенератор.


Рис. 264 - втулка, установленная на проставку. Это хорошее, простое и дешевое решение. Когда
ветрогенератор устанавливаем непосредственно на проставку, без втулки, то примерно через год в
крышке опорного подшипника образуется такая выработка (часто сквозная), что затрудняется
вращение ветрогенератора вокруг мачты. Втулка предотвращает выработку, и опорный подшипник
работает долго.




Если страница Вам понравилась - поделитесь ссылкой на нее с Вашими знакомыми в социальных сетях:

Copyright MyCorp © 2017
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz