Максималната допустима скорост на вятъра за работа на вятърен генератор със собствените ви ръце е 20-25 метра в секунда. Ако тази скорост на въздушния поток бъде превишена, работата на станцията трябва да бъде ограничена. Освен това, това трябва да се направи, дори ако вятърната мелница е от тип с ниска скорост.

Разбира се, че е малко вероятно домашна вятърна мелницаще бъде възможно да се завърти до такава скорост, че да се срути напълно. Но в историята има много случаи, при които ентусиасти са построили свои собствени вятърни турбини, но не са осигурили никаква защита от силен вятър. В резултат на това дори здравите оси на автомобилния генератор не издържаха на целия товар и се счупиха като кибрит. Следователно, ако вятърът е силен, натискът върху опашката се увеличава значително и при внезапна промяна в посоката на въздушния поток генераторът ще се завърти рязко.

Като се има предвид фактът, че при висока скорост на вятъра работното колело на генератора може да се върти доста бързо, цялата конструкция се превръща в жироскоп, който се съпротивлява на всяко въртене. Това води до концентриране на значителни натоварвания върху вала на генератора между вятърното колело и рамката.

Освен всичко друго, колело с диаметър 2 метра ще има високо аеродинамично съпротивление. При силен вятър това може да доведе до големи натоварвания на мачтата. Ето защо, за по-надеждна и дългосрочна работа на вятърния генератор, си струва да се тревожите за защитата.

Най-лесният начин да използвате така наречената странична лопата за такива цели. Това е много просто устройство, което може значително да спести пари, усилия и време, изразходвани за изграждането на станцията.

Работата на такова устройство е, че когато работният вятър е със скорост 8 m/s, налягането на вятъра върху конструкцията е по-ниско от налягането на защитната пружина. Това позволява на генератора да работи нормално и да остане срещу вятъра с помощта на опашките си. За да се предотврати сгъването на мелницата по време на работа, между страничната лопата и опашката има удължение. Но при силен вятър, натискът върху вятърното колело надвишава силата на натиска на пружината, в резултат на което защитата се активира. Когато генераторът започне да се сгъва, вятърният поток удря вятърния генератор под ъгъл, което сериозно намалява мощността му.

При много висока скорост на вятъра защитата напълно сгъва генератора, който лежи успоредно на посоката на вятърния поток. В резултат на това работата на вятърната мелница почти напълно спира. Струва си да се отбележи, че в този случай опашката на оперението не е здраво закрепена към рамката, но има способността да се върти. Пантата, която се използва, трябва да бъде изработена от високоякостна стомана, като диаметърът й не трябва да бъде по-малък от 12 милиметра.

Изработка на вятърен генератор със собствените си ръце

След като сте закупили генератор, можете да започнете да сглобявате вятърния генератор със собствените си ръце. Фигурата показва структурата на вятърна електроцентрала. Методът на закрепване и подреждане на възли може да бъде различен и зависи от индивидуалните възможности на дизайнера, но трябва да се придържате към размерите на основните възли на фиг. 1. Тези размери са избрани за дадена вятърна електроцентрала, като се вземат предвид дизайна и размерите на вятърното колело.

Електрически генератор за вятърна електроцентрала

При избора на генератор електрически токЗа вятърна електроцентрала, на първо място, трябва да определите скоростта на въртене на вятърното колело. Скоростта на въртене на вятърното колело W (при натоварване) може да се изчисли по формулата:

W=V/L*Z*60,
L=π*D,

където V е скоростта на вятъра, m/s; L - обиколка, m; D е диаметърът на вятърното колело; Z е индикаторът за скоростта на вятърното колело (виж таблица 2).

Таблица 2. Индикатор за скорост на вятърното колело

Ако заместим данните за избраното вятърно колело с диаметър 2 m и 6 лопатки в тази формула, ще получим честотата на въртене. Зависимостта на честотата от скоростта на вятъра е показана в табл. 3.

Таблица 3. Обороти на вятърно колело с диаметър 2 m и шест лопатки в зависимост от скоростта на вятъра

Да приемем, че максималната работна скорост на вятъра е 7-8 m/s. При по-силен вятър работата на вятърния генератор ще бъде опасна и ще трябва да бъде ограничена. Както вече определихме, при скорост на вятъра от 8 m/s, максималната мощност на избрания дизайн на вятърна електроцентрала ще бъде 240 W, което съответства на скорост на въртене на вятърното колело от 229 об./мин. Това означава, че трябва да изберете генератор с подходящи характеристики.

За щастие времената на пълен недостиг са „потънали в забрава“ и няма да се налага традиционно да адаптираме автомобилен генератор от VAZ-2106 към вятърен парк. Проблемът е, че такъв автомобилен генератор, например G-221, е високоскоростен с номинална скорост от 1100 до 6000 оборота в минута. Оказва се, че без скоростна кутия нашето нискоскоростно вятърно колело няма да може да завърти генератора до работна скорост.

Няма да правим скоростна кутия за нашата „вятърна мелница“ и затова ще изберем друг нискоскоростен генератор, за да прикрепим вятърното колело към вала на генератора. Най-подходящ за това е велосипеден мотор, специално проектиран за колелото на велосипедите. Такива велосипедни двигатели имат ниски работни скорости и могат лесно да работят в генераторен режим. Наличието на постоянни магнити в този тип двигател ще означава, че няма проблеми с възбуждането на генератора, както е например при асинхронни двигатели AC, които обикновено използват електромагнити (възбуждаща намотка). Без подаване на ток към възбуждащата намотка, такъв двигател няма да произвежда ток при въртене.

В допълнение, много хубава характеристика на моторите за велосипеди е, че те са безчеткови двигатели, което означава, че не изискват смяна на четките. В табл Фигура 4 показва пример за техническите характеристики на велосипеден мотор с мощност 250 W. Както можем да видим от таблицата, този велосипеден мотор е идеален като генератор за вятърна турбина с мощност 240 W и максимална скорост на вятърното колело 229 rpm.

Таблица 4. СпецификацииМотор за велосипед 250 W

Изработка на вятърен генератор със собствените си ръце

След като сте закупили генератор, можете да започнете да сглобявате вятърния генератор със собствените си ръце. Фигурата показва структурата на вятърна електроцентрала. Методът на закрепване и подреждане на възли може да бъде различен и зависи от индивидуалните възможности на дизайнера, но трябва да се придържате към размерите на основните възли на фиг. 1. Тези размери са избрани за дадена вятърна електроцентрала, като се вземат предвид дизайна и размерите на вятърното колело.

На фиг. 1 са показани размерите на страничната лопатка (1), опашката с пера (2), както и лоста (3), чрез който се предава силата от пружината. Опашката с пера за завъртане на вятърното колело във вятъра трябва да бъде направена според размерите на фиг. 1 от профилна тръба 20x40x2,5 mm и покривно желязо като оперение.

Генераторът трябва да се монтира на такова разстояние, че минимално разстояниеимаше поне 250 мм между лопатките и мачтата. В противен случай няма гаранция, че лопатките, огъвайки се под въздействието на вятър и жироскопични сили, няма да се счупят срещу мачтата.

Производство на остриета

Направи си сам вятърна мелница обикновено започва с остриета. Повечето подходящ материалЗа производството на нискоскоростни остриета на вятърна мелница се използва пластмаса или по-скоро пластмасова тръба. Най-лесният начин да направите остриета от пластмасова тръба е, че изисква малко труд и е трудно за начинаещ да направи грешка. Също така, за разлика от дървените остриета, пластмасовите остриета гарантирано няма да бъдат повредени от влага.

Тръбата трябва да бъде PVC с диаметър 160 mm за напорен тръбопровод или канализация, например SDR PN 6.3. Такива тръби имат дебелина на стената най-малко 4 mm. Тръбите за безводна канализация не са подходящи! Тези тръби са твърде тънки и крехки.

На снимката се вижда вятърно колело със счупени перки. Тези остриета са направени от тънки PVC тръби(за безнапорна канализация). Те се огънаха под напора на вятъра и се блъснаха в мачтата.

Изчисляването на оптималната форма на острието е доста сложно и няма нужда да го представяме тук, оставете го на професионалистите. Достатъчно е да направим остриетата с помощта на вече изчисления шаблон съгласно фиг. 2, където са посочени размерите на шаблона в милиметри. Просто трябва да изрежете такъв шаблон от хартия (снимка на шаблона на острието в мащаб 1:2), след това да прикрепите 160 mm към тръбата, да начертаете контура на шаблона върху тръбата с маркер и да изрежете остриета с помощта на прободен трион или ръчно. Червени точки на фиг. Фигура 2 показва приблизителното местоположение на стойките на острието.

В резултат на това трябва да имате шест остриета, оформени като на снимката. За да могат получените остриета да имат по-висок КИЕВ и да правят по-малко шум при въртене, трябва да смилате остри ъглии ръбове и шлайфайте всички грапави повърхности.

За да прикрепите лопатките към корпуса на мотора на велосипеда, трябва да използвате глава на вятърен двигател, която е диск, изработен от мека стомана с дебелина 6-10 mm. Към него са заварени шест стоманени ленти с дебелина 12 мм и монтажна дължина 30 см с отвори за закрепване на остриетата. Дискът се закрепва към тялото на мотора на велосипеда с помощта на болтове и контрагайки през отворите за закрепване на спиците.

След като направите вятърно колело, то трябва да бъде балансирано. За да направите това, вятърното колело е фиксирано на височина строго хоризонтално положение. Препоръчително е да направите това на закрито, където няма вятър. При балансирано вятърно колело лопатките не трябва да се въртят спонтанно. Ако някое острие е по-тежко, то трябва да се шлифова от края, докато се балансира във всяка позиция на вятърното колело.

Също така трябва да проверите дали всички остриета се въртят в една и съща равнина. За да направите това, измерете разстоянието от края на долното острие до някой близък предмет. След това вятърното колело се завърта и се измерва разстоянието от избрания обект до другите перки. Разстоянието от всички остриета трябва да бъде в рамките на +/- 2 мм. Ако разликата е по-голяма, тогава изкривяването трябва да се елиминира чрез огъване на стоманената лента, към която е прикрепено острието.

Закрепване на генератора (велосипедния мотор) към рамката

Тъй като генераторът изпитва големи натоварвания, включително от жироскопични сили, той трябва да бъде здраво закрепен. Самият мотор на велосипеда е със здрава ос, защото се използва при големи натоварвания. Така че неговата ос трябва да издържа на теглото на възрастен при динамични натоварвания, които възникват при каране на велосипед.

Но моторът на велосипеда е монтиран на рамката на велосипеда от двете страни, а не от едната, както би било при работа като генератор на ток за вятърна електроцентрала. Следователно валът трябва да бъде прикрепен към рамката, която е метална частс отвор с резба за завинтване към вал на мотор на велосипед с подходящ диаметър (D) и четири монтажни отвора за закрепване със стоманени болтове M8 към рамката.

Препоръчително е да използвате максималната дължина на свободния край на вала за закрепване. За да предотвратите въртенето на вала в рамката, той трябва да бъде закрепен с гайка и фиксираща шайба. Най-добре е да направите рамката от дуралуминий.

За да направите рамката на вятърния генератор, т.е. основата, върху която ще бъдат разположени всички останали части, трябва да използвате стоманена плоча с дебелина 6-10 mm или участък от канал с подходяща ширина (в зависимост от външния диаметър на въртящият се модул).

Производство на токоприемник и ротационен възел

Ако просто прикрепите проводници към генератора, тогава рано или късно проводниците ще се усукат, когато вятърната мелница се върти около оста си и ще се счупят. За да предотвратите това, трябва да използвате подвижен контакт - токоприемник, който се състои от втулка, изработена от изолационен материал (1), контакти (2) и четки (3). За да се предпазите от валежи, контактите на токоприемника трябва да бъдат затворени.

За да направите токоприемник на вятърен генератор, е удобно да използвате този метод: първо, контактите се поставят върху готовия въртящ се възел, например изработен от дебел месинг или медна жица с правоъгълно напречно сечение (използва се за трансформатори), контактите вече трябва да има запоени проводници (10), за които трябва да се използва - или многожилен меден проводник с напречно сечение най-малко 4 mm 2. Контактите се покриват с пластмасова чаша или друг контейнер, дупката в опорната втулка (8) се затваря и се запълва с епоксидна смола. Снимката показва епоксидна смола с добавка на титанов диоксид. След втвърдяване епоксидна смолачастта се шлайфа стругпреди да се появят контактите.

Като подвижен контакт е най-добре да използвате медно-графитни четки от автомобилен стартер с плоски пружини.

За да може вятърното колело на вятърния генератор да се върти във вятъра, е необходимо да се осигури подвижна връзка между рамката на вятърната турбина и неподвижната мачта. Лагерите са разположени между опорната втулка (8), която е свързана чрез фланец към тръбата на мачтата с помощта на болтове, и съединителя (6), който е дъгово заварен (5) към рамката (4). За да улесните завъртането, ви е необходим въртящ се модул, използващ лагери (7) с вътрешен диаметърне по-малко от 60 mm. Ролковите лагери са най-подходящи, защото могат по-добре да издържат на аксиални натоварвания.

Защита на вятърен парк от ураганни ветрове

Максималната скорост на вятъра, при която може да работи тази вятърна електроцентрала е 8-9 m/s. Ако скоростта на вятъра е по-висока, работата на вятърния парк трябва да бъде ограничена.

Разбира се, този предложен тип вятърна мелница за направата ви е с ниска скорост. Малко вероятно е остриетата да се въртят до изключително високи скорости, при които да се срутят. Но ако вятърът е твърде силен, натискът върху опашката става много значителен и ако посоката на вятъра се промени рязко, вятърният генератор ще се завърти рязко.

Като се има предвид, че лопатките се въртят бързо при силен вятър, вятърното колело се превръща в голям, тежък жироскоп, който издържа на всякакви завои. Ето защо между рамката и вятърното колело възникват значителни натоварвания, които са концентрирани върху вала на генератора. Има много известни случаи, при които аматьори изграждат вятърни генератори със собствените си ръце без никаква защита от ураганни ветрове и поради значителни жироскопични сили силните оси на автомобилните генератори се счупиха.

В допълнение, вятърно колело с шест лопатки с диаметър 2 м има значително аеродинамично съпротивление, а при силен вятър значително ще натовари мачтата.

Ето защо, за да може самоделният вятърен генератор да служи дълго и надеждно и вятърното колело да не пада върху главите на минувачите, е необходимо да го предпазите от ураганни ветрове. Най-лесният начин да защитите вятърната мелница е със странична лопата. Това е доста просто устройство, което се е доказало на практика.

Работата на страничната лопата е както следва: при работещ вятър (до 8 m/s), налягането на вятъра върху страничната лопата (1) е по-малко от твърдостта на пружината (3) и вятърната мелница е инсталирана приблизително на вятъра с помощта на перата. За да се предотврати пружината от сгъване на вятърната мелница, когато работният вятър е повече от необходимото, между опашката (2) и страничната лопата е опъната носилка (4).

Когато скоростта на вятъра достигне 8 m/s, натискът върху страничната лопата става по-силен от силата на пружината и вятърният генератор започва да се сгъва. В този случай вятърният поток започва да се приближава към лопатките под ъгъл, което ограничава силата на вятърното колело.

Когато вятърът е много силен, вятърната мелница е напълно сгъната и лопатките са монтирани успоредно на посоката на вятъра, работата на вятърната мелница практически спира. Моля, обърнете внимание, че опашката на оперението не е твърдо свързана с рамката, а се върти на панта (5), която трябва да бъде изработена от конструкционна стомана и да има диаметър най-малко 12 mm.

Размерите на страничната лопата са показани на фиг. 1. Самата странична лопата, както и опашката, е най-добре направена от профилна тръба 20x40x2,5 mm и стоманен лист 1-2 мм дебелина.

Като работна пружина можете да използвате всякакви пружини от въглеродна стомана със защитно цинково покритие. Основното е, че в крайно положение силата на пружината е 12 кг, а в първоначалното положение (когато вятърната мелница все още не е сгъната) - 6 кг.

За да направите носилка, трябва да използвате стоманен велосипеден кабел, краищата на кабела се огъват в примка, а свободните краища се закрепват с осем навивки медна жица с диаметър 1,5-2 mm и се запояват с калай.

Мачта на вятърна турбина

Стоманена мачта може да се използва като мачта за вятърна електроцентрала. водопроводна тръбас диаметър най-малко 101-115 mm и минимална дължина 6-7 метра, при условие че има относително открита площ, където няма ветрови препятствия на разстояние 30 m.

Ако вятърна електроцентрала не може да бъде инсталирана на открито, тогава нищо не може да се направи. Необходимо е да се увеличи височината на мачтата, така че вятърното колело да е най-малко 1 m по-високо от околните препятствия (къщи, дървета), в противен случай производството на електроенергия ще намалее значително.

Основата на самата мачта трябва да бъде инсталирана върху бетонна платформаза да не се притиска в мократа почва.

Монтажни кабели от поцинкована стомана с диаметър най-малко 6 mm трябва да се използват като въжета. Проводниците са прикрепени към мачтата с помощта на скоба. На земята кабелите се закрепват към здрави стоманени колчета (от тръба, канал, винкел и др.), които се забиват в земята под ъгъл на пълна дълбочина от метър и половина. Още по-добре е, ако те са допълнително запечатани с бетон в основата.

Тъй като монтажът на мачтата с вятърния генератор има значително тегло, е необходимо да се ръчен монтажтрябва да използвате противотежест, направена от същото стоманена тръба, като мачта или дървена греда 100х100 мм с тежест.

Електрическа схема на вятърна електроцентрала

Фигурата показва най-простата схема за зареждане на батерията: три клеми от генератора са свързани към трифазен токоизправител, който се състои от три диодни половин моста, свързани паралелно и свързани със звезда. Диодите трябва да са предназначени за минимално работно напрежение от 50 V и ток от 20 A. Тъй като максималното работно напрежение от генератора ще бъде 25-26 V, проводниците от токоизправителя са свързани към две 12-волтови батерии, свързани последователно.

Когато се използва тази най-проста схема, зареждането на батериите протича по следния начин: при ниско напрежение, по-малко от 22 V, зареждането на батериите става много слабо, тъй като токът е ограничен от вътрешното съпротивление на батериите. При скорост на вятъра 7-8 m/s, генерираното напрежение на генератора ще бъде в диапазона 23-25 ​​​​V и ще започне интензивен процес на зареждане на батериите. При по-висока скорост на вятъра работата на вятърния генератор ще бъде ограничена до страничната лопата. За да предпазите батериите (по време на аварийна работа на вятърния парк) от прекомерно висок ток, веригата трябва да има предпазител, номинален за максимален ток от 25 A.

Както можете да видите, това проста схемаима съществен недостатък - при спокоен вятър (4-6 m/s) батерията практически няма да се зареди и точно такива ветрове най-често се срещат на равен терен. За да презаредите батериите при слаб вятър, трябва да използвате контролер за зареждане, който е свързан пред батериите. Контролерът за зареждане автоматично ще преобразува необходимото напрежение, а освен това контролерът е по-надежден от предпазител и предпазва батериите от презареждане.

Да използвате акумулаторни батерии за захранване домакински уредипроектиран за променливо напрежение от 220 V, ще ви е необходим допълнителен инвертор за преобразуване на директно напрежение от 24 V на съответната мощност, която се избира в зависимост от пиковата мощност. Например, ако ще свържете осветление, компютър или хладилник към инвертора, тогава инвертор, предназначен за 600 W, е напълно достатъчен, но ако планирате да използвате допълнително електрическа бормашина или циркулярен трион(1500 W), тогава трябва да изберете 2000 W инвертор.

Фигурата показва по-сложна електрическа схема: при него токът от генератора (1) първо се изправя в трифазен токоизправител (2), след което напрежението се стабилизира от контролера на заряда (3) и зарежда 24 V акумулаторите (4). За храна домакински уредиинверторът (5) е свързан.

Токовете от генератора достигат десетки ампери, така че за свързване на всички устройства във веригата трябва да използвате медни проводници общо напречно сечение 3-4 mm 2.

Препоръчително е да вземете батерия с капацитет най-малко 120 a/h. Общият капацитет на батерията ще зависи от средната интензивност на вятъра в региона, както и от мощността и честотата на свързания товар. По-точно необходимият капацитет ще се знае по време на експлоатацията на вятърната централа.

Грижа за вятърна ферма

Разглежданият нискоскоростен вятърен генератор за производство на DIY, като правило, започва добре при слаб вятър. За нормална работа на вятърния генератор трябва да спазвате следните правила:

1. Две седмици след пускането в експлоатация спуснете вятърния генератор при слаб вятър и проверете всички закрепвания.

Вятърни аератори за вода

Реших да публикувам работата си като отделна тема.
Имаше много експерименти и тестове (и сега, в момента, всички нови идеи се тестват), много грешки, но също добри решениясъщо бяха открити, които, между другото, вече са работили за спасяването на рибите.
Защо е отделна тема - предлагам на интересуващите се да обсъдят конструктивните части. Може би заедно можем да намерим по-ефективни решения.
Търсенето в интернет не даде резултат нито преди 3 години, нито сега. Сега има връзки към мои видеоклипове в YouTube
Следва продължение...

Как да защитим вятърен генератор от силни ветрове, например, по време на ураган, лопатките могат лесно да се провалят и да излетят. Или, което е още по-лошо, мачтата няма да издържи, например, притегателните въжета ще се откъснат и вятърният генератор ще се срути, помитайки всичко по пътя на падането. Разбира се, за малки вятърни мелници с диаметър на витлото до 1,5 м защитата от силни ветрове не е особено важна, тъй като няма такъв огромен натиск върху витлото. Но за големите вятърни мелници защитата от буря е задължителна; голямото витло изпитва огромно налягане по време на ураган и не само лопатките могат да излетят, но и стоманени кабелиможе да се разкъса или да бъде изкоренено от земята. Е, като цяло, мисля, че е по-добре да не инсталирате вятърна мелница без защита, особено в близост до хора и сгради; урагани все пак се случват поне веднъж годишно.

Фабричните вятърни генератори вече са оборудвани със защита от буря; малките вятърни турбини обикновено използват електрическа спирачка. Тоест, когато се достигне определена скорост, контролерът импулсира фазите на генератора и витлото губи скорост, намалявайки мощността. Или изобщо няма защита и контролерът забавя, като дава накъсо генератора само когато напрежението надвиши определена стойност, например 14 волта за дванадесетволтова система. За домашни малки вятърни мелници често се правят домашни контролери (баластни регулатори), които също забавят вятърната мелница, когато напрежението е превишено, и забавят чрез включване на допълнителен товар под формата на електрически крушки или нихромови спирали, тени. Или купуват готови контролери, където всичко вече е налице, включително спиране и принудително спиране на вятърната мелница.

Големите вятърни мелници, в допълнение към контролера, трябва да имат и механична защита, тъй като големите витла отнемат огромна мощност при силен вятър и влизат в овърдрайв и дори пълното затваряне на генератора не спира витлото. При фабричните вятърни турбини защитата обикновено се осъществява чрез завъртане на опашката и завъртане на витлото встрани от вятъра. „Ветроловците“ се основават на дългогодишния класически метод за преместване на витлото от вятъра чрез сгъване на опашката. Именно тази схема ще бъде обсъдена допълнително.

Силна верига за защита от вятър

Ето как работи защитата. Когато няма вятър и витлото не се върти, опашката е наклонена на 45 градуса и виси настрани. С появата на вятър витлото се завърта и започва да се върти, а опашката се завърта с вятъра и се подравнява. Когато се превиши определена скорост на вятъра, натискът върху витлото става по-голям от теглото на опашката и тя се обръща и опашката се сгъва. Щом вятърът отслабне, опашката се разгъва отново под тежестта и перката сочи към вятъра. За да се предотврати повреждането на опашката на лопатките при сгъване, е заварен ограничител.

Принцип на защита на вятърния генератор

Тук основна роля играят теглото на опашката и нейната дължина и площ на оперението, както и разстоянието, на което се измества оста на въртене на витлото. Има формули за изчисления, но за удобство хората са написали Excel таблици, които изчисляват всичко с два клика. По-долу има два знака, взети от форума windpower-russia.ru

Екранна снимка на първия знак. Въведете данните в жълтите полета и получете желаната дължина на опашката и теглото на върха й. Площта на опашката по подразбиране е 15-20% от площта на движение на витлото.

Изчисление на опашката

Втората плоча е малко по-различна Тук можете да промените хоризонталния ъгъл на отклонение на опашката. В първата таблица се счита за 45 градуса, но тук може да се промени по същия начин като вертикалното отклонение. Плюс е добавена пружина, която допълнително държи опашката. Пружината е монтирана като съпротивление при сгъване на опашката за по-бързо връщане и намаляване на теглото на опашката. Изчислението също така взема предвид площта на перата на опашката.

Изтегляне - Изчисление на опашката 2.xls

Изчисление на опашката 2

Теглото на опашката и други параметри също могат да бъдат изчислени с помощта на тези формули

Fa е аксиалната сила върху винта.

Според Сабинин Fa=1.172*pi*D^2/4*1.19/2*V^2
според Жуковски Fa=0.888*pi*D^2/4*1.19/2*V^2,
където D е диаметърът на вятърното колело, V е скоростта на вятъра;

X - желаното отместване (отместване) от оста на въртене към оста на въртене на винтовете;
m - маса на опашката;
g - ускорение на свободно падане;
l е разстоянието от пръста до центъра на тежестта на опашката;
a е ъгълът на наклона на пръста.

Например витло с диаметър 2 метра, скоростта на вятъра, при която опашката трябва да се сгъва = 10 m/s

Изчисляваме по Жуковски Fa=0.888*3.1415*2^2/4*1.19/2*10^2=165Н

Тегло на опашката = 5 кг,
разстояние от пръста до центъра на тежестта на опашката = 2m,
ъгъл на пръстите = 20 градуса

X=5*9,81*2*sin(20)/165/3,1415*2=0,129 m.

Също така по-разбираемо изчисляване на масата на опашката

0,5*Q*S*V^2*L1*n/2=M*L2*g*sin(a), където:
Q - плътност на въздуха;
S - площ на шнека (m^2);
V - скорост на вятъра (m/s);
L1 - изместване на оста на въртене на главата на вятъра от оста на въртене на витлото (m);
M - маса на опашката (kg);
L2 - разстояние от оста на въртене на опашката до нейния център на тежестта (m);
g - 9,81 (гравитация);
a е ъгълът на наклона на оста на въртене на опашката.

Е, това вероятно е всичко, по принцип таблиците на Excel са напълно достатъчни за изчисления, въпреки че можете да използвате и формули. Недостатъкът на тази схема за защита е отклонението на витлото по време на работа и донякъде забавена реакция при промени в посоката на вятъра поради плаващата опашка, но това не засяга особено производството на енергия. Освен това има още една възможност за защита, като "плаващият" витло се поставя по-високо и се преобръща, докато витлото сякаш лежи обърнато срещу вятъра, в този случай генераторът поддържа амортисьора.