حداکثر سرعت باد مجاز برای راه اندازی یک ژنراتور بادی با دستان خود 20-25 متر در ثانیه است. در صورت تجاوز از این میزان جریان هوا، عملکرد ایستگاه باید محدود شود. علاوه بر این، این باید انجام شود حتی اگر آسیاب بادی با سرعت کم باشد.

البته بعید است آسیاب بادی خانگیمی‌توان با چنان سرعتی بچرخد که کاملاً فرو بریزد. اما موارد زیادی در تاریخ وجود دارد که علاقه مندان توربین های بادی خود را ساخته اند، اما هیچ گونه محافظتی در برابر آن انجام نداده اند. باد شدید. در نتیجه، حتی محورهای قوی ژنراتور خودرو نیز نتوانستند کل بار را تحمل کنند و مانند کبریت شکستند. بنابراین اگر باد شدید باشد، فشار روی دم به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و در صورت تغییر ناگهانی جهت جریان هوا، ژنراتور به شدت می چرخد.

با در نظر گرفتن این واقعیت که در سرعت باد زیاد، پروانه ژنراتور قادر به چرخش بسیار سریع است، کل ساختار به یک ژیروسکوپ تبدیل می شود که در برابر هر چرخشی مقاومت می کند. این باعث می شود که بارهای قابل توجهی بر روی محور ژنراتور بین چرخ باد و قاب متمرکز شود.

از جمله اینکه چرخی با قطر 2 متر مقاومت آیرودینامیکی بالایی خواهد داشت. در بادهای شدید این می تواند منجر به بارهای زیاد روی دکل شود. بنابراین، برای عملکرد مطمئن تر و طولانی مدت ژنراتور باد، ارزش دارد که نگران حفاظت باشید.

ساده ترین راه برای استفاده از یک بیل به اصطلاح جانبی برای چنین اهدافی است. این یک دستگاه بسیار ساده است که می تواند به میزان قابل توجهی در هزینه، تلاش و زمان صرف شده برای ساخت ایستگاه صرفه جویی کند.

عملکرد چنین دستگاهی به این صورت است که وقتی باد در حال کار با سرعت 8 متر بر ثانیه است، فشار باد بر سازه کمتر از فشار فنر محافظ است. این به ژنراتور اجازه می دهد تا به طور معمول کار کند و با کمک دم خود در جهت مخالف باشد. برای جلوگیری از تا شدن آسیاب بادی در حین کار، یک امتداد بین بیل کناری و دم وجود دارد. اما با جریان شدید باد، فشار روی چرخ باد از نیروی فشار فنر بیشتر می شود، در نتیجه حفاظت فعال می شود. هنگامی که ژنراتور شروع به تا شدن می کند، جریان باد با زاویه ای به ژنراتور باد برخورد می کند که به طور جدی توان آن را کاهش می دهد.

در سرعت باد بسیار بالا، محافظ ژنراتور را که به موازات جهت جریان باد قرار دارد، کاملا تا می کند. در نتیجه عملیات آسیاب بادی تقریباً به طور کامل متوقف می شود. شایان ذکر است که در این حالت دم خروجی به طور محکم به قاب متصل نمی شود، اما قابلیت چرخش را دارد. لولای مورد استفاده باید از فولاد با مقاومت بالا باشد و قطر آن کمتر از 12 میلی متر نباشد.

ساخت ژنراتور باد با دستان خود

پس از خرید یک ژنراتور، می توانید مونتاژ ژنراتور بادی را با دستان خود شروع کنید. شکل ساختار یک نیروگاه بادی را نشان می دهد. روش بستن و چیدمان گره ها ممکن است متفاوت باشد و به توانایی های فردی طراح بستگی دارد، اما شما باید به ابعاد گره های اصلی در شکل زیر پایبند باشید. 1. این ابعاد برای یک نیروگاه بادی معین با در نظر گرفتن طراحی و ابعاد چرخ باد انتخاب می شوند.

ژنراتور برق نیروگاه بادی

هنگام انتخاب یک ژنراتور جریان الکتریسیتهبرای نیروگاه بادی، اول از همه، باید سرعت چرخش چرخ باد را تعیین کنید. سرعت چرخش چرخ باد W (در بار) را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:

W=V/L*Z*60،
L=π*D،

که در آن V سرعت باد، m/s است. L - محیط، m. D قطر چرخ باد است. Z نشانگر سرعت چرخ باد است (جدول 2 را ببینید).

جدول 2. نشانگر سرعت چرخ باد

اگر داده های چرخ باد انتخابی با قطر 2 متر و 6 پره را در این فرمول جایگزین کنیم، فرکانس چرخش را به دست خواهیم آورد. وابستگی فرکانس به سرعت باد در جدول نشان داده شده است. 3.

جدول 3. چرخش چرخ باد با قطر 2 متر و شش پره بسته به سرعت باد

بیایید حداکثر سرعت باد عملیاتی را 7-8 متر بر ثانیه در نظر بگیریم. در بادهای شدیدتر، عملکرد مولد باد ناایمن بوده و باید محدود شود. همانطور که قبلاً تعیین کردیم، در سرعت باد 8 متر بر ثانیه، حداکثر توان طرح نیروگاه بادی انتخابی 240 وات خواهد بود که مربوط به سرعت چرخش چرخ باد 229 دور در دقیقه است. این بدان معنی است که شما باید یک ژنراتور با ویژگی های مناسب انتخاب کنید.

خوشبختانه، زمان کمبود کامل "به فراموشی سپرده شده است" و ما مجبور نخواهیم بود که به طور سنتی یک ژنراتور خودرو را از VAZ-2106 به مزرعه بادی. مشکل اینجاست که چنین ژنراتور خودرویی، مثلاً G-221، پرسرعت با سرعت نامی 1100 تا 6000 دور در دقیقه است. معلوم می شود که بدون گیربکس، چرخ باد کم سرعت ما نمی تواند ژنراتور را به سرعت کار بچرخاند.

ما برای "توربین بادی" خود گیربکس نمی سازیم و بنابراین ژنراتور کم سرعت دیگری را انتخاب می کنیم تا به سادگی چرخ باد را به شفت ژنراتور متصل کنیم. مناسب ترین موتور برای این کار یک موتور دوچرخه است که مخصوص موتور چرخ دوچرخه ها طراحی شده است. چنین موتورهای دوچرخه دارای سرعت عملکرد پایینی هستند و به راحتی می توانند به عنوان یک ژنراتور عمل کنند. وجود آهنرباهای دائمی در این نوع موتورها باعث می شود که هیچ مشکلی در تحریک ژنراتور وجود نداشته باشد، به عنوان مثال، با موتورهای آسنکرون جریان متناوب، که معمولاً از الکترومغناطیس (سیم پیچی تحریک) استفاده می کنند. بدون تغذیه جریان به سیم پیچ میدان، چنین موتوری هنگام چرخش جریان تولید نمی کند.

علاوه بر این، ویژگی بسیار خوب موتورهای دوچرخه این است که آنها موتورهای براشلس هستند، به این معنی که نیازی به تعویض برس ندارند. روی میز شکل 4 نمونه ای از مشخصات فنی یک موتور دوچرخه 250 واتی را نشان می دهد. همانطور که از جدول می بینیم، این موتور دوچرخه به عنوان یک ژنراتور برای یک توربین بادی با قدرت 240 وات و حداکثر سرعت چرخ باد 229 دور در دقیقه عالی است.

جدول 4. مشخصات فنیموتور دوچرخه 250 وات

ساخت ژنراتور باد با دستان خود

پس از خرید یک ژنراتور، می توانید مونتاژ ژنراتور بادی را با دستان خود شروع کنید. شکل ساختار یک نیروگاه بادی را نشان می دهد. روش بستن و چیدمان گره ها ممکن است متفاوت باشد و به توانایی های فردی طراح بستگی دارد، اما شما باید به ابعاد گره های اصلی در شکل زیر پایبند باشید. 1. این ابعاد برای یک نیروگاه بادی معین با در نظر گرفتن طراحی و ابعاد چرخ باد انتخاب می شوند.

در شکل 1 ابعاد بیل جانبی (1)، دم با پر (2) و همچنین اهرم (3) را نشان می دهد که از طریق آن نیروی فنر منتقل می شود. دم با پر برای چرخاندن چرخ باد در باد باید مطابق با ابعاد شکل ساخته شود. 1 از لوله پروفیل 20x40x2.5 میلی متر و آهن سقف به عنوان پر.

ژنراتور باید در فاصله ای نصب شود که حداقل فاصلهحداقل 250 میلی متر بین تیغه ها و دکل وجود داشت. در غیر این صورت، هیچ تضمینی وجود ندارد که تیغه هایی که تحت تأثیر باد و نیروهای ژیروسکوپی خم می شوند، در برابر دکل شکسته نشوند.

ساخت تیغه

آسیاب بادی DIY معمولاً با تیغه ها شروع می شود. اکثر مواد مناسببرای ساخت تیغه های آسیاب بادی با سرعت کم از پلاستیک یا بهتر است بگوییم لوله پلاستیکی استفاده می شود. ساده ترین راه برای ساخت تیغه از لوله پلاستیکی این است که به کار کمی نیاز دارد و اشتباه کردن برای یک مبتدی دشوار است. همچنین برخلاف تیغه های چوبی، تیغه های پلاستیکی تضمین می شوند که در اثر رطوبت آسیب نبینند.

لوله باید PVC با قطر 160 میلی متر برای یک خط لوله تحت فشار یا فاضلاب، به عنوان مثال، SDR PN 6.3 باشد. چنین لوله هایی دارای ضخامت دیواره حداقل 4 میلی متر هستند. لوله های فاضلاب با جریان آزاد مناسب نیستند! این لوله ها بسیار نازک و شکننده هستند.

عکس چرخ باد با تیغه های شکسته را نشان می دهد. این تیغه ها از نازک ساخته شده بودند لوله های پی وی سی(برای فاضلاب بدون فشار). آنها تحت فشار باد خم شدند و با دکل برخورد کردند.

محاسبه شکل بهینه یک تیغه کاملاً پیچیده است و نیازی به ارائه آن در اینجا نیست. کافی است تیغه ها را با استفاده از الگوی محاسبه شده از قبل مطابق شکل بسازیم. 2 که ابعاد قالب را بر حسب میلی متر نشان می دهد. فقط باید چنین قالبی را از کاغذ برش دهید (عکس از الگوی تیغه در مقیاس 1:2) ، سپس 160 میلی متر را به لوله وصل کنید ، طرح کلی الگو را با یک نشانگر روی لوله بکشید و آن را برش دهید. تیغه ها با استفاده از اره منبت کاری اره مویی یا دستی. نقاط قرمز در شکل شکل 2 محل تقریبی پایه های تیغه را نشان می دهد.

در نتیجه، شما باید شش تیغه داشته باشید، به شکلی که در عکس است. برای اینکه تیغه های به دست آمده KIEV بالاتری داشته باشند و هنگام چرخش صدای کمتری ایجاد کنند، باید آسیاب کنید. گوشه های تیزو لبه ها و تمام سطوح زبر را سنباده بزنید.

برای اتصال تیغه ها به بدنه موتور دوچرخه، باید از سر موتور بادی استفاده کنید که دیسکی از فولاد نرم به ضخامت 10-6 میلی متر است. شش نوار فولادی به ضخامت 12 میلی متر و طول نصب 30 سانتی متر با سوراخ هایی برای اتصال تیغه ها به آن جوش داده شده است. این دیسک با استفاده از پیچ و مهره از طریق سوراخ ها برای بستن پره ها به بدنه موتور دوچرخه متصل می شود.

پس از ساخت چرخ باد باید متعادل شود. برای انجام این کار، چرخ باد به شدت در ارتفاع ثابت می شود موقعیت افقی. توصیه می شود این کار را در داخل خانه انجام دهید، جایی که باد وجود ندارد. با چرخ باد متعادل، تیغه ها نباید خود به خود بچرخند. اگر هر تیغه‌ای سنگین‌تر است، باید از انتها زمین شود تا در هر موقعیتی از چرخ باد متعادل شود.

همچنین باید بررسی کنید که آیا همه تیغه ها در یک صفحه می چرخند یا خیر. برای انجام این کار، فاصله انتهای تیغه پایینی تا شیء نزدیک را اندازه بگیرید. سپس چرخ باد چرخانده شده و فاصله شی انتخاب شده تا سایر تیغه ها اندازه گیری می شود. فاصله از همه تیغه ها باید در +/- 2 میلی متر باشد. اگر اختلاف بیشتر باشد، اعوجاج باید با خم کردن نوار فولادی که تیغه به آن متصل است، از بین برود.

اتصال ژنراتور (موتور دوچرخه) به قاب

از آنجایی که ژنراتور بارهای سنگینی از جمله نیروهای ژیروسکوپی را تجربه می کند، باید به طور ایمن بسته شود. موتور دوچرخه خود دارای محور قوی است زیرا در بارهای سنگین استفاده می شود. بنابراین، محور آن باید وزن یک فرد بالغ را تحت بارهای دینامیکی که هنگام دوچرخه سواری ایجاد می شود، تحمل کند.

اما موتور دوچرخه بر روی قاب دوچرخه در دو طرف نصب می شود، و نه در یکی، همانطور که در هنگام کار به عنوان یک ژنراتور جریان برای یک نیروگاه بادی انجام می شود. بنابراین، شفت باید به قاب متصل شود، که این است قسمت فلزیدارای یک سوراخ رزوه‌دار برای پیچ‌شدن روی محور موتور دوچرخه با قطر مناسب (D) و چهار سوراخ نصب برای اتصال با پیچ‌های فولادی M8 به قاب.

توصیه می شود از حداکثر طول انتهای آزاد شفت برای بستن استفاده کنید. برای جلوگیری از چرخش شفت در قاب باید با مهره و واشر قفلی محکم شود. بهتر است قاب را از دورالومین بسازید.

برای ساخت قاب مولد باد، یعنی پایه ای که تمام قسمت های دیگر روی آن قرار می گیرد، باید از یک صفحه فولادی به ضخامت 6-10 میلی متر یا قسمتی از کانال با عرض مناسب (بسته به قطر بیرونی) استفاده کنید. واحد چرخشی).

ساخت کلکتور جریان و واحد چرخشی

اگر به سادگی سیم‌ها را به ژنراتور وصل کنید، دیر یا زود وقتی آسیاب بادی حول محور خود می‌چرخد و می‌شکند. برای جلوگیری از این اتفاق، باید از یک تماس متحرک استفاده کنید - یک کلکتور جریان، که از یک بوش ساخته شده از مواد عایق (1)، کنتاکت ها (2) و برس ها (3) تشکیل شده است. برای محافظت از بارندگی، تماس های جمع کننده جریان باید بسته شود.

برای ساخت کلکتور جریان مولد باد، استفاده از این روش راحت است: ابتدا، کنتاکت ها روی مجموعه چرخشی تمام شده قرار می گیرند، به عنوان مثال، از برنج ضخیم یا سیم مسی با مقطع مستطیلی (برای ترانسفورماتورها استفاده می شود)، کنتاکت ها از قبل باید سیم های لحیم شده (10) داشته باشید که برای آن باید از سیم مسی رشته ای با سطح مقطع حداقل 4 میلی متر مربع استفاده شود. کنتاکت ها با یک لیوان پلاستیکی یا ظرف دیگری پوشیده شده اند، سوراخ در آستین نگهدارنده (8) بسته شده و با رزین اپوکسی پر شده است. عکس رزین اپوکسی با افزودن دی اکسید تیتانیوم را نشان می دهد. پس از سفت شدن رزین اپوکسیقسمت روی آن آسیاب می شود ماشین تراشقبل از ظاهر شدن مخاطبین

بهتر است از برس های مسی-گرافیتی استارت خودرو با فنرهای صاف به عنوان تماس متحرک استفاده کنید.

برای اینکه چرخ باد یک مولد باد در جریان باد بچرخد، لازم است یک اتصال متحرک بین قاب توربین بادی و دکل ثابت ایجاد شود. یاتاقان ها بین آستین نگهدارنده (8) که از طریق فلنج به لوله دکل با استفاده از پیچ و مهره وصل شده است و کوپلینگ (6) که با قوس (5) به قاب (4) جوش داده شده است قرار دارند. برای سهولت در چرخش، به یک واحد چرخشی با استفاده از بلبرینگ (7) نیاز دارید قطر داخلیکمتر از 60 میلی متر نباشد. بلبرینگ های غلتکی مناسب ترین هستند زیرا می توانند بارهای محوری را بهتر تحمل کنند.

حفاظت از مزرعه بادی در برابر بادهای طوفانی

حداکثر سرعت باد که در آن می توان این نیروگاه بادی را راه اندازی کرد 8-9 متر بر ثانیه است. اگر سرعت باد بیشتر باشد، عملکرد مزرعه بادی باید محدود شود.

البته این نوع آسیاب بادی پیشنهادی برای ساخت خودتان کم سرعت است. بعید است که تیغه ها با سرعت بسیار بالایی بچرخند و در آن فرو بریزند. اما اگر باد خیلی قوی باشد، فشار روی دم بسیار قابل توجه می شود و اگر جهت باد به شدت تغییر کند، مولد باد به شدت می چرخد.

با توجه به اینکه پره ها در بادهای شدید به سرعت می چرخند، چرخ باد به یک ژیروسکوپ بزرگ و سنگین تبدیل می شود که در برابر هر چرخشی مقاومت می کند. به همین دلیل است که بارهای قابل توجهی بین قاب و چرخ باد ایجاد می شود که روی شفت ژنراتور متمرکز می شود. موارد شناخته شده زیادی وجود دارد که آماتورها بدون هیچ گونه محافظتی در برابر بادهای طوفانی با دست خود ژنراتورهای بادی می ساختند و به دلیل نیروهای ژیروسکوپی قابل توجه، محورهای قوی ژنراتورهای خودرو شکسته شد.

علاوه بر این، چرخ باد شش پره با قطر 2 متر دارای ویژگی قابل توجهی است کشش آیرودینامیکی، و در بادهای شدید به میزان قابل توجهی دکل را بار می کند.

بنابراین، برای اینکه یک مولد باد خانگی برای مدت طولانی و قابل اطمینان کار کند و چرخ باد بر روی سر عابران نیفتد، لازم است از آن در برابر بادهای طوفانی محافظت شود. ساده ترین راه برای محافظت از آسیاب بادی استفاده از بیل جانبی است. این یک دستگاه نسبتا ساده است که خود را در عمل ثابت کرده است.

عملکرد بیل جانبی به شرح زیر است: در هنگام کار باد (تا 8 متر بر ثانیه)، فشار باد روی بیل جانبی (1) کمتر از سفتی فنر (3) است و آسیاب بادی تقریباً نصب می شود. در باد با استفاده از پر. برای جلوگیری از تا زدن فنر آسیاب بادی در زمانی که باد در حال کار بیش از حد لازم است، یک برانکارد (4) بین دم (2) و بیل کناری کشیده می شود.

هنگامی که سرعت باد به 8 متر بر ثانیه می رسد، فشار روی بیل جانبی از نیروی فنر قوی تر می شود و مولد باد شروع به جمع شدن می کند. در این حالت جریان باد با زاویه شروع به نزدیک شدن به تیغه ها می کند که قدرت چرخ باد را محدود می کند.

زمانی که باد بسیار شدید باشد، آسیاب بادی به طور کامل تا می شود و تیغه ها به موازات جهت باد نصب می شوند، عملاً کار آسیاب بادی متوقف می شود. لطفاً توجه داشته باشید که دم خروجی به طور محکم به قاب متصل نیست، بلکه بر روی یک لولا (5) می چرخد، که باید از فولاد ساختاری ساخته شده و حداقل قطر 12 میلی متر داشته باشد.

ابعاد بیل جانبی در شکل نشان داده شده است. 1. خود بیل کناری، و همچنین دم، بهتر است از یک لوله پروفیل 20x40x2.5 میلی متر ساخته شود و ورق فولادیضخامت 1-2 میلی متر

به عنوان یک فنر کار می توانید از هر فنر فولاد کربنی با پوشش محافظ روی استفاده کنید. نکته اصلی این است که در موقعیت شدید نیروی فنر 12 کیلوگرم است و در موقعیت اولیه (زمانی که آسیاب بادی هنوز تاشو نیست) - 6 کیلوگرم.

برای ساخت برانکارد باید از کابل دوچرخه فولادی استفاده کنید، انتهای کابل به صورت حلقه خم شده و انتهای آزاد آن با هشت دور سیم مسی به قطر 1.5-2 میلی متر محکم شده و با قلع لحیم شده است.

دکل توربین بادی

از دکل فولادی می توان به عنوان دکل نیروگاه بادی استفاده کرد. لوله آببا قطر حداقل 101-115 میلی متر و حداقل طول 6-7 متر، مشروط بر اینکه یک منطقه نسبتاً باز وجود داشته باشد که در فاصله 30 متری هیچ مانع باد وجود نداشته باشد.

اگر نیروگاه بادی را نتوان در یک منطقه باز نصب کرد، هیچ کاری نمی توان کرد. لازم است ارتفاع دکل افزایش یابد تا چرخ باد حداقل 1 متر از موانع اطراف (خانه ها، درختان) بالاتر باشد، در غیر این صورت تولید برق به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

پایه خود دکل باید روی آن نصب شود پد بتنیبه طوری که به خاک خیس فشار نیاورد.

کابل‌های نصب فولاد گالوانیزه با قطر حداقل 6 میلی‌متر باید به‌عنوان سیم گای استفاده شود. سیم های مرد با استفاده از یک گیره به دکل متصل می شوند. در سطح زمین، کابل ها به میخ های فولادی محکم (از لوله، کانال، نبشی و غیره) متصل می شوند که با زاویه تا عمق کامل یک و نیم متری در زمین مدفون می شوند. حتی بهتر است که آنها علاوه بر این با بتن در پایه آب بندی شوند.

از آنجایی که مجموعه دکل با مولد باد دارای وزن قابل توجهی است، لازم است نصب دستیشما باید از وزنه تعادلی استفاده کنید لوله فولادی، مانند دکل یا تیر چوبی 100x100 میلی متر با وزن.

نمودار الکتریکی یک نیروگاه بادی

شکل ساده ترین مدار شارژ باتری را نشان می دهد: سه ترمینال از ژنراتور به یک یکسو کننده سه فاز متصل می شوند که از سه نیمه پل دیودی تشکیل شده است که به صورت موازی و توسط یک ستاره به هم متصل شده اند. دیودها باید دارای حداقل ولتاژ کاری 50 ولت و جریان 20 آمپر باشند. از آنجایی که حداکثر ولتاژ کاری از ژنراتور 25-26 ولت خواهد بود، سرنخ های یکسو کننده به دو باتری 12 ولتی متصل می شوند.

هنگام استفاده از این ساده ترین مدار، شارژ باتری ها به شرح زیر است: در ولتاژ پایین کمتر از 22 ولت، شارژ باتری ها بسیار ضعیف اتفاق می افتد، زیرا جریان توسط مقاومت داخلی باتری ها محدود می شود. در سرعت باد 7-8 متر بر ثانیه، ولتاژ تولیدی ژنراتور در محدوده 23-25 ​​ولت خواهد بود و فرآیند فشرده شارژ باتری ها آغاز می شود. در سرعت های بالاتر باد، عملکرد مولد باد به بیل کناری محدود می شود. برای محافظت از باتری ها (در زمان کارکرد اضطراری مزرعه بادی) از جریان زیاد زیاد، مدار باید دارای فیوز با حداکثر جریان 25 A باشد.

همانطور که می بینید، این مدار سادهاشکال قابل توجهی دارد - در باد آرام (4-6 متر بر ثانیه) باتری عملاً شارژ نمی شود و دقیقاً چنین بادهایی هستند که اغلب در زمین های مسطح یافت می شوند. برای شارژ مجدد باتری ها در بادهای خفیف، باید از کنترلر شارژی که در جلوی باتری ها وصل است استفاده کنید. کنترل کننده شارژ به طور خودکار ولتاژ مورد نیاز را تبدیل می کند و همچنین کنترلر از فیوز قابل اعتمادتر است و از شارژ بیش از حد باتری ها جلوگیری می کند.

برای استفاده از باتری های قابل شارژ برای برق لوازم خانگیطراحی شده برای ولتاژ متناوب 220 ولت، برای تبدیل ولتاژ مستقیم 24 ولت از توان متناظر، که بسته به اوج قدرت انتخاب می شود، به یک اینورتر اضافی نیاز دارید. به عنوان مثال، اگر روشنایی، رایانه یا یخچال را به اینورتر وصل کنید، یک اینورتر طراحی شده برای 600 وات کاملاً کافی است، اما اگر قصد دارید علاوه بر این از یک مته الکتریکی یا استفاده کنید. اره گرد(1500 W)، سپس باید یک اینورتر 2000 W را انتخاب کنید.

شکل پیچیده تر را نشان می دهد نمودار الکتریکی: در آن، جریان از ژنراتور (1) ابتدا در یکسو کننده سه فاز (2) یکسو می شود، سپس ولتاژ توسط کنترل کننده شارژ (3) تثبیت شده و باتری های 24 ولتی (4) را شارژ می کند. برای غذا لوازم خانگیاینورتر (5) متصل است.

جریان از ژنراتور به ده ها آمپر می رسد، بنابراین برای اتصال تمام دستگاه های موجود در مدار باید از آن استفاده کنید سیم های مسی مقطع کلی 3-4 میلی متر 2.

توصیه می شود ظرفیت باتری حداقل 120 a/h باشد. ظرفیت کل باتری به میانگین شدت باد در منطقه و همچنین قدرت و فرکانس بار متصل بستگی دارد. به عبارت دقیق تر، ظرفیت مورد نیاز در حین بهره برداری از نیروگاه بادی مشخص خواهد شد.

مراقبت از مزرعه بادی

ژنراتور باد کم سرعت در نظر گرفته شده برای تولید DIY، به عنوان یک قاعده، در بادهای کم به خوبی شروع می شود. برای عملکرد عادی ژنراتور بادی، باید قوانین زیر را رعایت کنید:

1. دو هفته پس از راه اندازی، مولد باد را با باد ملایم پایین بیاورید و همه اتصالات را بررسی کنید.

هواکش های آب بادی

تصمیم گرفتم کارم را به عنوان یک موضوع جداگانه پست کنم.
آزمایش‌ها و آزمایش‌های زیادی وجود داشت (و اکنون، در حال حاضر، همه ایده‌های جدید در حال آزمایش هستند)، اشتباهات زیادی، اما همچنین تصمیمات خوبهمچنین پیدا شد که اتفاقاً قبلاً برای نجات ماهی ها کار کرده است.
چرا موضوع جداست - پیشنهاد می کنم علاقه مندان در مورد قسمت های سازنده بحث کنند. شاید بتوانیم با هم راه حل های موثرتری پیدا کنیم.
جست و جوی اینترنتی چه 3 سال پیش و نه الان هیچ نتیجه ای نداشت. اکنون پیوندهایی به ویدیوهای من در یوتیوب وجود دارد
ادامه دارد...

چگونه از یک مولد باد در برابر بادهای قوی محافظت کنیم به عنوان مثال، در هنگام طوفان، تیغه ها به راحتی می توانند از کار بیفتند و پرواز کنند. یا بدتر از آن، دکل مقاومت نمی‌کند، مثلاً طناب‌ها پاره می‌شوند و مولد باد فرو می‌ریزد و همه چیز را در مسیر سقوط از بین می‌برد. البته، برای آسیاب های بادی کوچک با قطر ملخ تا 1.5 متر، محافظت در برابر بادهای شدید اهمیت خاصی ندارد، زیرا فشار زیادی روی پروانه وجود ندارد. اما برای آسیاب‌های بادی بزرگ، حفاظت در برابر طوفان اجباری است، یک ملخ بزرگ در طول طوفان فشار زیادی را تجربه می‌کند و نه تنها پره‌ها می‌توانند پرواز کنند. کابل های فولادیممکن است پاره شود یا از زمین کنده شود. خوب، به طور کلی، من فکر می کنم واضح است که بهتر است یک آسیاب بادی بدون حفاظ نصب نکنید، به خصوص در مجاورت مردم و ساختمان ها حداقل یک بار در سال اتفاق می افتد.

ژنراتورهای بادی کارخانه از قبل دارای حفاظت در برابر طوفان هستند، معمولاً از ترمز الکتریکی برای توربین های بادی کوچک استفاده می شود. یعنی وقتی به سرعت معینی رسید، کنترل کننده فازهای ژنراتور را پالس می کند و پروانه سرعت خود را از دست می دهد و قدرت را کاهش می دهد. یا اصلاً هیچ حفاظتی وجود ندارد و کنترلر با اتصال کوتاه ژنراتور فقط زمانی که ولتاژ از مقدار معینی بیشتر شود، مثلاً 14 ولت برای یک سیستم دوازده ولتی، کند می شود. برای آسیاب‌های بادی کوچک خانگی، اغلب کنترل‌کننده‌های خانگی (تنظیم‌کننده‌های بالاست) ساخته می‌شوند که در صورت تجاوز از ولتاژ، آسیاب بادی را کاهش می‌دهند و با روشن کردن بار اضافی به شکل لامپ یا مارپیچ نیکروم، سرعت آن را کاهش می‌دهند. یا در جایی که همه چیز وجود دارد، از جمله ترمز و توقف اجباری آسیاب بادی، کنترلرهای آماده را خریداری می کنند.

آسیاب‌های بادی بزرگ، علاوه بر کنترلر، باید از حفاظت مکانیکی نیز برخوردار باشند، زیرا ملخ‌های بزرگ در بادهای شدید قدرت زیادی را از خود خارج می‌کنند و به حالت بیش از حد در می‌آیند و حتی بسته شدن کامل ژنراتور باعث توقف پروانه نمی‌شود. در توربین های بادی کارخانه ای حفاظت معمولا با چرخاندن دم و دور کردن پروانه از باد انجام می شود. "بادگیرها" بر اساس روش کلاسیک طولانی برای دور کردن ملخ از باد با تا کردن دم هستند. این طرح است که بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

مدار حفاظت باد قوی

حفاظت اینگونه عمل می کند. هنگامی که باد وجود ندارد و پروانه نمی چرخد، دم آن 45 درجه کج می شود و به پهلو آویزان می شود. با آمدن باد، ملخ می چرخد ​​و شروع به چرخش می کند و دم با باد می چرخد ​​و خود را هم تراز می کند. وقتی از سرعت باد معینی تجاوز می شود، فشار روی پروانه از وزن دم بیشتر می شود و دور می شود و دم تا می شود. به محض اینکه باد ضعیف می شود، دم دوباره زیر وزن تا می شود و پروانه به سمت باد اشاره می کند. برای جلوگیری از آسیب دیدن دم به تیغه ها در هنگام تا شدن، یک محدود کننده جوش داده می شود.

اصل حفاظت از ژنراتور باد

در اینجا نقش اصلی را وزن دم و طول و ناحیه پر و همچنین فاصله ای که محور چرخش پروانه جابجا می شود بازی می کند. فرمول هایی برای محاسبات وجود دارد، اما برای راحتی، مردم جداول اکسل را نوشته اند که همه چیز را با دو کلیک محاسبه می کند. در زیر دو علامت گرفته شده از انجمن windpower-russia.ru آمده است

اسکرین شات اولین علامت. داده ها را در فیلدهای زرد وارد کنید و طول دم و وزن نوک آن را به دست آورید. منطقه دم پیش فرض 15-20٪ از منطقه جاروب شده پروانه است.

محاسبه دم

صفحه دوم کمی متفاوت است در اینجا می توانید زاویه انحراف افقی دم را تغییر دهید. در جدول اول 45 درجه در نظر گرفته شده است، اما در اینجا می توان آن را مانند انحراف عمودی تغییر داد. به علاوه یک فنر اضافه می شود که علاوه بر این دم را نگه می دارد. فنر به عنوان مقاومت در برابر تا شدن دم برای بازگشت سریعتر و کاهش وزن دم نصب می شود. محاسبه همچنین مساحت پرهای دم را در نظر می گیرد.

دانلود - محاسبه دم 2.xls

محاسبه دم 2

وزن دم و سایر پارامترها را نیز می توان با استفاده از این فرمول ها محاسبه کرد

فا نیروی محوری روی پیچ است.

با توجه به Sabinin Fa=1.172*pi*D^2/4*1.19/2*V^2
مطابق با ژوکوفسکی Fa=0.888*pi*D^2/4*1.19/2*V^2،
جایی که D قطر چرخ باد است، V سرعت باد است.

X - افست مورد نظر (افست) از محور چرخشی به محور چرخش پیچ ها.
متر - توده دم؛
g - شتاب سقوط آزاد؛
l فاصله انگشت تا مرکز ثقل دم است.
a زاویه میل انگشت است.

به عنوان مثال، ملخ با قطر 2 متر، سرعت باد که در آن دم باید جمع شود = 10 متر بر ثانیه

ما بر اساس ژوکوفسکی فا=0.888*3.1415*2^2/4*1.19/2*10^2=165Н محاسبه می کنیم.

وزن دم = 5 کیلوگرم
فاصله انگشت تا مرکز ثقل دم = 2 متر،
زاویه انگشت = 20 درجه

X=5*9.81*2*sin(20)/165/3.1415*2=0.129 m.

همچنین محاسبه قابل درک تر جرم دم

0.5*Q*S*V^2*L1*n/2=M*L2*g*sin(a)، که در آن:
Q - چگالی هوا؛
S - مساحت پیچ (m^2)؛
V - سرعت باد (متر بر ثانیه)؛
L1 - جابجایی محور چرخش سر باد از محور چرخش پروانه (m)؛
M - جرم دم (کیلوگرم)؛
L2 - فاصله از محور چرخش دم تا مرکز ثقل آن (متر)؛
g - 9.81 (گرانش)؛
a زاویه شیب محور چرخش دم است.

خوب، این احتمالاً همه چیز است، در اصل جداول اکسل برای محاسبات کاملاً کافی هستند، اگرچه می توانید از فرمول ها نیز استفاده کنید. نقطه ضعف این طرح حفاظتی، انحراف پروانه در حین کار و واکنش تا حدودی به تأخیر در تغییر جهت باد به دلیل دم شناور است، اما این امر به ویژه بر تولید انرژی تأثیر نمی گذارد. علاوه بر این، یک گزینه دیگر برای محافظت از پروانه وجود دارد.