Tuulegeneraatori oma kätega töötamiseks lubatud maksimaalne tuulekiirus on 20-25 meetrit sekundis. Selle õhuvoolukiiruse ületamisel tuleb jaama tööd piirata. Pealegi tuleb seda teha ka siis, kui tuulik on väikese kiirusega.

Muidugi on see ebatõenäoline isetehtud tuuleveski on võimalik keerutada sellise kiirusega, et see kukub täielikult kokku. Kuid ajaloos on palju juhtumeid, kus entusiastid ehitasid oma tuuleturbiinid, kuid ei pakkunud neile mingit kaitset. tugev tuul. Selle tulemusena ei pidanud isegi autogeneraatori tugevad teljed kogu koormusele vastu ja purunesid nagu tikud. Seetõttu suureneb tugeva tuule korral surve sabale oluliselt ning õhuvoolu suuna järsu muutumise korral hakkab generaator järsult pöörlema.

Arvestades asjaolu, et suure tuulekiiruse korral on generaatori tiivik võimeline üsna kiiresti pöörlema, muutub kogu konstruktsioon güroskoobiks, mis peab vastu igasugusele pöörlemisele. See põhjustab märkimisväärse koormuse koondumise generaatori võllile tuuleratta ja raami vahel.

Muuhulgas on 2-meetrise läbimõõduga rattal kõrge aerodünaamiline takistus. Tugeva tuule korral võib see põhjustada mastile suure koormuse. Seetõttu tasub tuulegeneraatori töökindlamaks ja pikaajalisemaks tööks muretseda kaitse pärast.

Lihtsaim viis sellistel eesmärkidel kasutada nn külgkühvlit. See on väga lihtne seade, mis võib oluliselt säästa raha, vaeva ja jaama ehitamisele kuluvat aega.

Sellise seadme töö seisneb selles, et kui töötav tuul on kiirusega 8 m/s, on tuule rõhk konstruktsioonile väiksem kui kaitsevedru surve. See võimaldab generaatoril normaalselt töötada ja sabade abil vastutuult püsida. Et tuuleveski töötamise ajal kokku ei läheks, on külglabida ja saba vahel pikendus. Kuid tugeva tuulevoolu korral ületab rõhk tuulerattale vedrusurve jõu, mille tulemusena kaitse aktiveerub. Kui generaator hakkab kokku klappima, tabab tuulevool tuulegeneraatorit nurga all, mis vähendab tõsiselt selle võimsust.

Väga suure tuulekiiruse korral voldib kaitse generaatori täielikult kokku, mis asetseb tuulevoolu suunaga paralleelselt. Selle tulemusena seiskub tuuliku töö peaaegu täielikult. Väärib märkimist, et sel juhul ei ole emennage'i saba jäigalt raami külge kinnitatud, vaid sellel on pöörlemisvõime. Kasutatav liigend peab olema valmistatud ülitugevast terasest ja selle läbimõõt ei tohi olla väiksem kui 12 millimeetrit.

Tuulegeneraatori valmistamine oma kätega

Pärast generaatori ostmist võite hakata tuulegeneraatorit oma kätega kokku panema. Joonisel on kujutatud tuuleelektrijaama ehitust. Sõlmede kinnitamise ja paigutuse meetod võib olla erinev ja sõltub disaineri individuaalsetest võimalustest, kuid peate järgima peamiste sõlmede mõõtmeid joonisel fig. 1. Need mõõtmed valitakse antud tuuleelektrijaama jaoks, võttes arvesse tuuleratta konstruktsiooni ja mõõtmeid.

Elektrigeneraator tuuleelektrijaamale

Generaatori valimisel elektrivool Tuuleelektrijaama jaoks peate kõigepealt määrama tuuleratta pöörlemiskiiruse. Tuuleratta W pöörlemiskiiruse (koormusel) saab arvutada järgmise valemi abil:

W=V/L*Z*60,
L=π*D,

kus V on tuule kiirus, m/s; L - ümbermõõt, m; D on tuuleratta läbimõõt; Z on tuuleratta kiiruse indikaator (vt tabel 2).

Tabel 2. Tuuleratta kiirusnäidik

Kui asendame selle valemiga valitud 2 m läbimõõduga ja 6 labaga tuuleratta andmed, saame pöörlemissageduse. Sageduse sõltuvus tuule kiirusest on näidatud tabelis. 3.

Tabel 3. 2 m läbimõõduga ja kuue labaga tuuleratta pöörded sõltuvalt tuule kiirusest

Võtame maksimaalseks töötuule kiiruseks 7-8 m/s. Tugevama tuule korral on tuulegeneraatori töö ebaturvaline ja seda tuleb piirata. Nagu oleme juba kindlaks teinud, on tuule kiirusel 8 m/s valitud tuuleelektrijaama konstruktsiooni maksimaalne võimsus 240 W, mis vastab tuuleratta pöörlemiskiirusele 229 p/min. See tähendab, et peate valima sobivate omadustega generaatori.

Õnneks on täieliku puuduse ajad "unustusehõlma vajunud" ja me ei pea traditsiooniliselt VAZ-2106 autogeneraatorit kohandama. tuulepark. Probleem on selles, et selline autogeneraator, näiteks G-221, on kiire, nimipööretega 1100–6000 pööret minutis. Selgub, et ilma käigukastita ei suuda meie madalal kiirusel liikuv tuuleratas generaatorit töökiirusele keerata.

Me ei tee oma “tuulikule” käigukasti ja seetõttu valime tuuleratta lihtsalt generaatori võlli külge kinnitamiseks mõne teise väikese kiirusega generaatori. Selleks on sobivaim jalgrattamootor, mis on spetsiaalselt mõeldud jalgrataste rattamootori jaoks. Sellistel jalgrattamootoritel on madal töökiirus ja neid saab hõlpsasti generaatorina töötada. Püsimagnetite olemasolu seda tüüpi mootorites tähendab, et generaatori ergastamisel pole probleeme, nagu näiteks asünkroonsed mootorid vahelduvvoolu, mis tavaliselt kasutavad elektromagneteid (ergutusmähis). Ilma väljamähisesse voolu andmata ei tekita selline mootor pöörlemisel voolu.

Lisaks on jalgrattamootorite väga tore omadus see, et tegemist on harjadeta mootoritega, mis tähendab, et need ei vaja harja vahetust. Tabelis Joonisel 4 on näide 250 W jalgrattamootori tehnilistest omadustest. Nagu tabelist näeme, sobib see jalgratta mootor suurepäraselt 240 W võimsusega ja maksimaalse tuuleratta pöörlemiskiirusega 229 p/min tuuliku generaatoriks.

Tabel 4. Tehnilised andmed 250 W jalgratta mootor

Tuulegeneraatori valmistamine oma kätega

Pärast generaatori ostmist võite hakata tuulegeneraatorit oma kätega kokku panema. Joonisel on kujutatud tuuleelektrijaama ehitust. Sõlmede kinnitamise ja paigutuse meetod võib olla erinev ja sõltub disaineri individuaalsetest võimalustest, kuid peate järgima peamiste sõlmede mõõtmeid joonisel fig. 1. Need mõõtmed valitakse antud tuuleelektrijaama jaoks, võttes arvesse tuuleratta konstruktsiooni ja mõõtmeid.

Joonisel fig. 1 on näidatud küljelabida (1), sulgedega saba (2) ja ka hoova (3) mõõtmed, mille kaudu kandub vedru jõud. Tuuleratta tuules keeramiseks sulgedega saba tuleb teha vastavalt joonisel fig. 1/ profiiltoru 20x40x2,5 mm ja sulestikuks katuseraud.

Generaator tuleks paigaldada sellisele kaugusele, et minimaalne vahemaa labade ja masti vahele jäi vähemalt 250 mm. Vastasel juhul ei ole mingit garantiid, et tuule ja güroskoopiliste jõudude mõjul painduvad labad vastu masti ei purune.

Terade valmistamine

DIY tuuleveski saab tavaliselt alguse teradest. Enamik sobiv materjal Madala kiirusega tuuleveski labade valmistamiseks kasutatakse plastikut või pigem plasttoru. Lihtsaim viis plasttorust terade valmistamiseks on see, et see nõuab vähe tööjõudu ja algajal on raske eksida. Samuti garanteeritakse, et erinevalt puidust teradest ei kahjusta plastterasid niiskus.

Toru peab olema survetorustiku või kanalisatsiooni jaoks 160 mm läbimõõduga PVC, näiteks SDR PN 6.3. Selliste torude seinapaksus on vähemalt 4 mm. Vabavoolu kanalisatsiooni torud ei sobi! Need torud on liiga õhukesed ja haprad.

Fotol on katkiste labadega tuuleratas. Need terad olid valmistatud õhukestest PVC torud(survevaba kanalisatsiooni jaoks). Nad painutasid tuule surve all ja põrkasid vastu masti.

Tera optimaalse kuju arvutamine on üsna keeruline ja seda pole siin vaja lasta teha. Meil piisab, kui teeme terad juba arvutatud malli järgi vastavalt joonisele 1. 2, mis näitab malli mõõtmeid millimeetrites. Peate lihtsalt sellise malli paberist välja lõikama (foto tera mallist mõõtkavas 1:2), seejärel kinnitage toru külge 160 mm, joonistage markeriga torule malli piirjooned ja lõigake välja terad pusle abil või käsitsi. Punased täpid joonisel fig. Joonis 2 näitab tera kinnituste ligikaudset asukohta.

Selle tulemusel peaks teil olema kuus tera, mille kuju on nagu fotol. Selleks, et saadud labadel oleks kõrgem KIEV ja nad pöörlemisel vähem müra tekitaksid, peate lihvima teravad nurgad ja servad ning lihvige kõik karedad pinnad.

Terade kinnitamiseks jalgratta mootori korpusele tuleb kasutada tuulemootori pead, mis on pehmest terasest 6-10 mm paksune ketas. Selle külge on keevitatud kuus terasriba paksusega 12 mm ja paigalduspikkusega 30 cm koos aukudega labade kinnitamiseks. Ketas kinnitatakse jalgratta mootori kere külge poltide ja lukustusmutritega läbi kodarate kinnitusavade.

Pärast tuuleratta tegemist tuleb see tasakaalustada. Selleks kinnitatakse tuuleratas rangelt kõrgusele horisontaalne asend. Soovitav on seda teha siseruumides, kus pole tuult. Tasakaalustatud tuulerattaga ei tohiks labad iseeneslikult pöörata. Kui mõni tera on raskem, tuleb see otsast maha lihvida, kuni see on tuuleratta mis tahes asendis tasakaalus.

Samuti peate kontrollima, kas kõik terad pöörlevad samal tasapinnal. Selleks mõõtke kaugust alumise tera otsast mõne lähedalasuva objektini. Seejärel keeratakse tuuleratast ja mõõdetakse kaugus valitud objektist teiste labadeni. Kaugus kõigist labadest peab jääma vahemikku +/- 2 mm. Kui erinevus on suurem, tuleb moonutused kõrvaldada painutades terasriba, mille külge tera on kinnitatud.

Generaatori (jalgrattamootori) kinnitamine raami külge

Kuna generaator kogeb suuri koormusi, sealhulgas güroskoopilistest jõududest, tuleks see kindlalt kinnitada. Jalgrattamootoril endal on tugev telg, kuna seda kasutatakse suure koormuse korral. Niisiis peab selle telg taluma täiskasvanu raskust dünaamiliste koormuste korral, mis tekivad jalgrattaga sõitmisel.

Aga jalgratta mootor on rattaraami külge kinnitatud mõlemale poole, mitte ühele, nagu tuuleelektrijaama voolugeneraatorina töötades. Seetõttu tuleb võll kinnitada raami külge, mis on metallosa keermestatud auguga sobiva läbimõõduga (D) jalgratta mootori võllile kruvimiseks ja nelja kinnitusavaga M8 teraspoltidega raami külge kinnitamiseks.

Kinnitamiseks on soovitav kasutada võlli vaba otsa maksimaalset pikkust. Et võll raamis ei pöörleks, tuleb see kinnitada mutri ja lukustusseibiga. Parim on teha raam duralumiiniumist.

Tuulegeneraatori raami, st aluse, millel kõik muud osad asuvad, valmistamiseks peate kasutama 6–10 mm paksust terasplaati või sobiva laiusega kanaliosa (olenevalt kanali välisläbimõõdust). pöörlev seade).

Voolukollektori ja pöördploki valmistamine

Kui kinnitate lihtsalt juhtmed generaatori külge, siis varem või hiljem lähevad juhtmed tuuliku ümber oma telje pöörlemisel keerdu ja purunevad. Et seda ei juhtuks, tuleb kasutada liikuvat kontakti - voolukollektorit, mis koosneb isoleermaterjalist läbiviigust (1), kontaktidest (2) ja harjadest (3). Sademete eest kaitsmiseks peavad voolukollektori kontaktid olema suletud.

Tuulegeneraatori voolukollektori valmistamiseks on mugav kasutada seda meetodit: kõigepealt asetatakse valmis pöördsõlmele kontaktid, mis on valmistatud näiteks paksust messingist või ristkülikukujulise ristlõikega vasktraadist (kasutatakse trafode jaoks), kontaktid peaksid olema juba joodetud juhtmed (10), mille jaoks tuleks kasutada ühte või keerutatud vasktraati, mille ristlõige on vähemalt 4 mm 2. Kontaktid kaetakse plastiktopsi või muu anumaga, tugihülsis (8) olev auk suletakse ja täidetakse epoksüvaiguga. Fotol on epoksüvaiku, millele on lisatud titaandioksiidi. Pärast kõvenemist epoksiidvaik osa lihvitakse peale treipink enne kontaktide ilmumist.

Liikuva kontaktina on kõige parem kasutada tasapinnaliste vedrudega auto starteri vask-grafiitharju.

Selleks, et tuulegeneraatori tuuleratas tuules pöörleks, on vaja ette näha liigutatav ühendus tuuliku raami ja fikseeritud masti vahel. Laagrid paiknevad tugihülsi (8), mis on ääriku kaudu poltide abil ühendatud mastitoruga, ja muhvi (6) vahel, mis on kaarkeevitatud (5) raami (4) külge. Pööramise hõlbustamiseks vajate laagritega (7) pöördseadet sisemine läbimõõt mitte vähem kui 60 mm. Kõige paremini sobivad rull-laagrid, kuna need taluvad paremini telgkoormust.

Tuulepargi kaitsmine orkaanituulte eest

Maksimaalne tuulekiirus, millega seda tuuleelektrijaama saab töötada, on 8-9 m/s. Suurema tuule kiiruse korral tuleb tuulepargi tööd piirata.

Loomulikult on seda tüüpi tuuleveski ise valmistamiseks välja pakutud aeglane. On ebatõenäoline, et terad pöörlevad ülisuurtel kiirustel, mille juures nad kokku kukuvad. Aga kui tuul on liiga tugev, muutub surve sabale väga oluliseks ja kui tuule suund järsult muutub, pöördub tuulegeneraator järsult.

Arvestades, et labad pöörlevad tugeva tuulega kiiresti, muutub tuuleratas suureks raskeks güroskoopiks, mis peab vastu igasugustele pööretele. Seetõttu tekivad raami ja tuuleratta vahele märkimisväärsed koormused, mis koonduvad generaatori võllile. On teada palju juhtumeid, kus amatöörid ehitasid oma kätega tuulegeneraatoreid ilma orkaanituulte eest kaitsmata ning märkimisväärsete güroskoopiliste jõudude mõjul purunesid autogeneraatorite tugevad teljed.

Lisaks on kuue labaga 2 m läbimõõduga tuulerattal märkimisväärne aerodünaamiline takistus, ja tugeva tuule korral koormab see masti oluliselt.

Seetõttu on selleks, et isetehtud tuulegeneraator töötaks kaua ja usaldusväärselt ning et tuuleratas ei kukuks möödujatele pähe, tuleb seda kaitsta orkaanituulte eest. Lihtsaim viis tuulikut kaitsta on küljelabidaga. See on üsna lihtne seade, mis on end praktikas tõestanud.

Külglabida tööpõhimõte on järgmine: töötava tuule korral (kuni 8 m/s) on tuule rõhk külglabidale (1) väiksem kui vedru (3) jäikus ja tuulik paigaldatakse ligikaudu tuules saba kasutades. Vältimaks vedru tuuliku kokkuklappimist, kui töötuul on üle vajaliku, on saba (2) ja külglabida vahele venitatud kanderaami (4).

Kui tuule kiirus ulatub 8 m/s, muutub surve küljelabidale tugevamaks kui vedrujõud ja tuulegeneraator hakkab klappima. Sel juhul hakkab tuulevool labadele nurga all lähenema, mis piirab tuuleratta võimsust.

Kui tuul on väga tugev, keeratakse tuulik täielikult kokku ja paigaldatakse labad paralleelselt tuule suunaga, siis tuuliku töö praktiliselt seiskub. Pange tähele, et emennage saba ei ole jäigalt raamiga ühendatud, vaid pöörleb hingel (5), mis peab olema valmistatud konstruktsiooniterasest ja läbimõõduga vähemalt 12 mm.

Külglabida mõõtmed on näidatud joonisel fig. 1. Külglabidas ise, nagu ka saba, on kõige parem teha 20x40x2,5 mm profiiltorust ja terasleht 1-2 mm paksune.

Töövedruna võite kasutada mis tahes kaitsva tsinkkattega süsinikterasest vedrusid. Peaasi, et äärmises asendis on vedrujõud 12 kg ja lähteasendis (kui tuulik ei käi veel kokku) - 6 kg.

Kanderaami valmistamiseks tuleks kasutada terasest jalgrattatrossi, mille kaabli otsad painutatakse aasaks ning vabad otsad kinnitatakse kaheksa vasktraadi pöördega läbimõõduga 1,5-2 mm ja joodetakse tinaga.

Tuuleturbiini mast

Terasmasti saab kasutada tuuleelektrijaama mastina. veetoru läbimõõduga vähemalt 101-115 mm ja minimaalse pikkusega 6-7 meetrit eeldusel, et 30 m kaugusel on suhteliselt lage ala, kus puuduvad tuuletakistused.

Kui tuuleelektrijaama lagedale alale paigaldada ei saa, siis ei saa ka midagi teha. Vajalik on tõsta masti kõrgust nii, et tuuleratas oleks ümbritsevatest takistustest (majad, puud) vähemalt 1 m kõrgemal, vastasel juhul väheneb oluliselt elektritootmine.

Masti alusele tuleks paigaldada betoonplatvorm et see märja pinnasesse ei pressiks.

Juhtjuhtmetena tuleks kasutada tsingitud terasest kinnituskaableid läbimõõduga vähemalt 6 mm. Kuti juhtmed kinnitatakse klambri abil masti külge. Maapinnal on kaablid kinnitatud tugevate terasnaastude külge (torust, kanalist, nurgast jne), mis maetakse maasse nurga all kuni pooleteise meetri sügavusele. Veelgi parem, kui need on põhjas täiendavalt betooniga suletud.

Kuna tuulegeneraatoriga mastisõlmel on märkimisväärne kaal, siis jaoks käsitsi paigaldamine peate kasutama samast valmistatud vastukaalu terastoru, nagu mast või puidust tala 100x100 mm koos kaaluga.

Tuuleelektrijaama elektriskeem

Joonisel on kujutatud lihtsaim aku laadimisahel: kolm generaatori klemmi on ühendatud kolmefaasilise alaldiga, mis koosneb kolmest paralleelselt ühendatud ja tähega ühendatud dioodi poolsillast. Dioodid peavad vastama minimaalsele tööpingele 50 V ja voolule 20 A. Kuna generaatori maksimaalne tööpinge on 25–26 V, on alaldi juhtmed ühendatud kahe järjestikku ühendatud 12-voldise akuga.

Selle lihtsaima vooluahela kasutamisel toimub akude laadimine järgmiselt: madalal pingel alla 22 V toimub akude laadimine väga nõrgalt, kuna voolu piirab akude sisemine takistus. Tuule kiirusel 7-8 m/s jääb generaatori genereeritav pinge vahemikku 23-25 ​​V ja algab intensiivne akude laadimise protsess. Suurema tuulekiiruse korral piirdub tuulegeneraatori töö külglabidaga. Akude kaitsmiseks (tuulepargi avariitöö ajal) ülemäärase suure voolu eest peab vooluahelal olema kaitsme, mille nimivool on maksimaalselt 25 A.

Nagu näete, see lihtne vooluring Sellel on märkimisväärne puudus - vaikse tuulega (4-6 m/s) akut praktiliselt ei laeta ja just selliseid tuuli leidub kõige sagedamini tasasel maastikul. Akude laadimiseks nõrga tuulega tuleb kasutada laadimiskontrollerit, mis on ühendatud akude ette. Laadimiskontroller muundab automaatselt vajaliku pinge ning kontroller on ka kaitsmest töökindlam ja hoiab ära akude ülelaadimise.

Toiteallikana laetavate akude kasutamiseks kodumasinad mõeldud 220 V vahelduvpingele, vajate vastava võimsuse 24 V alalispinge muundamiseks täiendavat inverterit, mis valitakse sõltuvalt tippvõimsusest. Näiteks kui ühendate inverteriga valgustuse, arvuti või külmkapi, siis piisab täiesti 600 W inverterist, kuid kui plaanite lisaks kasutada elektritrelli või ketassaag(1500 W), siis peaksite valima 2000 W inverteri.

Joonisel on kujutatud keerulisem elektriskeem: selles alaldatakse generaatorist (1) tulev vool esmalt kolmefaasilises alaldis (2), seejärel stabiliseeritakse pinge laadimiskontrolleri (3) abil ja laetakse 24 V akusid (4). Toiduks kodumasinad inverter (5) on ühendatud.

Generaatori voolud ulatuvad kümnete ampriteni, nii et kõigi vooluahela seadmete ühendamiseks peaksite kasutama vasktraadid üldine ristlõige 3-4 mm 2.

Soovitatav on võtta aku võimsuseks vähemalt 120 a/h. Aku kogumaht sõltub piirkonna keskmisest tuule intensiivsusest, samuti ühendatud koormuse võimsusest ja sagedusest. Täpsemalt saab vajalik võimsus teada tuuleelektrijaama töötamise ajal.

Tuulepargi hooldus

Isetegemiseks mõeldud väikese kiirusega tuulegeneraator käivitub reeglina nõrga tuulega. Tuulegeneraatori normaalseks tööks peate järgima järgmisi reegleid:

1. Kaks nädalat pärast käivitamist langetage tuulegeneraator nõrga tuule korral ja kontrollige kõiki kinnitusi.

Tuulega juhitavad veeaeraatorid

Otsustasin oma töö avaldada eraldi teemana.
Eksperimente ja katsetusi oli palju (ja praegu, hetkel katsetatakse kõiki uusi ideid), palju vigu, aga ka häid otsuseid leiti ka, mis muide on kala päästmiseks juba töötanud.
Miks see on eraldi teema - soovitan huvilistel konstruktiivseid osi arutada. Ehk leiame koos tõhusamad lahendused.
Internetiotsing ei andnud tulemusi ei 3 aastat tagasi ega praegu. Nüüd on YouTube'is minu videote lingid
Jätkub...

Kuidas kaitsta tuulegeneraatorit tugevate tuulte eest Näiteks orkaani ajal võivad labad kergesti rikki minna ja minema lennata? Või, mis veelgi hullem, mast ei pea vastu, näiteks rebenevad köied ära ja tuulegeneraator kukub kokku, pühkides kõik kukkumise teel minema. Muidugi pole väikeste tuuleveskite puhul, mille propelleri läbimõõt on kuni 1,5 m, kaitse tugevate tuulte eest eriti oluline, kuna sõukruvile pole nii tohutut survet. Kuid suurte tuuleveskite puhul on tormikaitse kohustuslik, et suur propeller kogeb orkaani ajal tohutut survet ja mitte ainult labad ei lenda, vaid ka; teraskaablid võib rebeneda või maapinnast välja juurida. Noh, üldiselt on minu meelest selge, et ilma kaitseta tuulikut on parem mitte paigaldada, eriti inimeste ja hoonete läheduses juhtub orkaane ikka vähemalt kord aastas.

Tehase tuulegeneraatoritel on juba tormikaitse väikeste tuulegeneraatorite jaoks, tavaliselt kasutatakse elektrilist pidurit. See tähendab, et teatud kiiruse saavutamisel impulsseerib kontroller generaatori faase ja propeller kaotab kiiruse, vähendades võimsust. Või puudub kaitse üldse ja kontroller aeglustab generaatori lühistamist ainult siis, kui pinge ületab teatud väärtuse, näiteks kaheteistvoldise süsteemi puhul 14 volti. Isetehtud väiketuulikutele valmistatakse sageli isetehtud kontrollereid (ballastiregulaatoreid), mis pinge ületamisel ka tuulikut aeglustavad ning aeglustavad, lülitades sisse lisakoormuse lambipirnide või nikroomspiraalide, tennide näol. Või ostetakse valmis kontrollereid, kus kõik on juba olemas, sealhulgas pidurdamine ja tuuliku sundseiskamine.

Suurtel tuulikutel peab lisaks kontrollerile olema ka mehaaniline kaitse, kuna suured propellerid võtavad tugeva tuulega tohutu võimsuse ja lähevad ülekäigule ning isegi generaatori täielik sulgemine ei peata propellerit. Tehase tuuleveskites tehakse kaitset tavaliselt saba keerates ja propellerit tuule eest ära keerates. Tuulepüüdjad põhinevad pikaajalisel klassikalisel meetodil sõukruvi tuulest eemale liigutamiseks saba voltimise teel. Just seda skeemi arutatakse edasi.

Tugev tuulekaitse ahel

Nii toimib kaitse. Kui tuult ei ole ja propeller ei pöörle, on saba 45 kraadi nurga all ja ripub küljele. Tuule tulekuga propeller pöördub ja hakkab pöörlema ​​ning saba pöördub koos tuulega ja joondub. Teatud tuulekiiruse ületamisel muutub rõhk propellerile suuremaks kui saba kaal ning see pöördub ära ja saba voldib. Niipea kui tuul nõrgeneb, käib saba raskuse all uuesti välja ja sõukruvi osutab tuule poole. Et saba kokkupanemisel labasid ei kahjustaks, keevitatakse piiraja.

Tuulegeneraatori kaitsepõhimõte

Siin mängib peamist rolli saba kaal ning selle pikkus ja sulestiku pindala, aga ka vahemaa, mille võrra sõukruvi pöörlemistelge nihutatakse. Arvutamiseks on valemid, kuid mugavuse huvides on inimesed kirjutanud Exceli tabelid, mis arvutavad kõik kahe klõpsuga. Allpool on kaks märki, mis on võetud foorumist windpower-russia.ru

Esimese märgi ekraanipilt. Sisestage andmed kollastele väljadele ja saate soovitud saba pikkuse ja selle otsa kaalu. Vaikimisi on saba pindala 15–20% sõukruvi pühitavast alast.

Saba arvutamine

Teine plaat on veidi erinev. Siin saate muuta saba horisontaalset läbipainde nurka. Esimeses tabelis loetakse seda 45 kraadiks, kuid siin saab seda muuta samamoodi nagu vertikaalhälvet. Lisaks on lisatud vedru, mis lisaks hoiab saba. Vedru on paigaldatud saba kokkuklappimise takistuseks, et kiiremini tagasi pöörduda ja saba kaalu vähendada. Arvutamisel võetakse arvesse ka sabasulgede pindala.

Lae alla – saba arvutamine 2.xls

Saba arvutamine 2

Nende valemite abil saab arvutada ka saba kaalu ja muid parameetreid

Fa on kruvile mõjuv aksiaaljõud.

Vastavalt Sabinin Fa=1,172*pi*D^2/4*1,19/2*V^2
vastavalt Žukovski Fa=0,888*pi*D^2/4*1,19/2*V^2,
kus D on tuuleratta läbimõõt, V on tuule kiirus;

X - soovitud nihe (nihe) pöördeteljelt kruvide pöörlemisteljele;
m - saba mass;
g - vabalangemise kiirendus;
l on kaugus sõrmest saba raskuskeskmeni;
a on sõrme kaldenurk.

Näiteks propeller läbimõõduga 2 meetrit, tuule kiirus, mille juures peaks saba kokku klappima = 10 m/s

Arvutame vastavalt Žukovski Fa=0,888*3,1415*2^2/4*1,19/2*10^2=165Н

saba kaal = 5 kg,
kaugus sõrmest saba raskuskeskmeni = 2m,
sõrme nurk = 20 kraadi

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

Samuti arusaadavam saba massi arvutamine

0,5*Q*S*V^2*L1*n/2=M*L2*g*sin(a), kus:
Q - õhu tihedus;
S - kruvi pindala (m^2);
V - tuule kiirus (m/s);
L1 - tuulepea pöörlemistelje nihkumine propelleri pöörlemisteljest (m);
M - saba mass (kg);
L2 - kaugus saba pöörlemisteljest selle raskuskeskmeni (m);
g - 9,81 (gravitatsioon);
a on saba pöörlemistelje kaldenurk.

Noh, see on ilmselt kõik, põhimõtteliselt piisab arvutamiseks Exceli tabelitest, kuigi saate kasutada ka valemeid. Selle kaitseskeemi miinuseks on sõukruvi lengerdus töö ajal ja ujuvast sabast tingitud mõnevõrra hilinenud reaktsioon tuule suuna muutustele, kuid see ei mõjuta eriti energia tootmist. Lisaks on veel üks võimalus kaitseks sõukruvi “hõljumisega” Generaator asetatakse kõrgemale ja see kummub, samal ajal kui propeller justkui lamab näoga tuulest eemale, generaator toetab sel juhul amortisaatorit.