기본 구조 요소
다양한 풍력 터빈과 그 제조 방법에도 불구하고 모두 동일한 구조 요소로 구성됩니다.
윈드 휠
블레이드는 풍력 터빈의 가장 중요한 요소 중 하나로 간주됩니다. 그들의 디자인은 발전기의 다른 구성 요소의 작동에 영향을 미칩니다. 칼날을 만드는 데는 다양한 재료가 사용됩니다.
제조하기 전에 블레이드의 길이를 계산해야 합니다. 파이프를 제조용으로 사용하는 경우 직경은 최소 20cm, 계획된 블레이드 길이는 1m여야 합니다. 다음으로, 파이프는 퍼즐을 사용하여 4부분으로 절단됩니다.한 부분은 템플릿을 만드는 데 사용되며 나머지 블레이드에 따라 절단됩니다. 그 후 공통 디스크에 조립되고 전체 구조가 발전기 샤프트에 고정됩니다. 조립된 윈드 휠은 균형을 맞춰야 합니다. 균형은 바람으로부터 보호된 방에서 수행되어야 합니다. 작업이 올바르게 수행되면 휠이 자발적으로 회전하지 않습니다. 블레이드가 자발적으로 회전하는 경우 전체 구조가 균형을 이룰 때까지 블레이드가 손상됩니다. 맨 마지막에 블레이드의 회전 정확도가 확인됩니다. 왜곡 없이 동일한 평면에서 회전해야 합니다. 허용 오차는 2mm입니다.
돛대
풍력 터빈의 다음 구조 요소는 마스트입니다. 대부분의 경우 직경이 15cm가 아니어야하지만 길이는 최대 7m 인 오래된 수도관으로 만들어집니다. 설치예정지로부터 반경 30m 이내의 건축물이나 건축물이 있는 경우에는 마스트의 높이를 높인다.
전체 설비가 가능한 한 효율적으로 작동하도록 블레이드 휠이 주변 장애물 위로 최소 1미터 올라갑니다. 설치 후 마스트 바닥과 가이 와이어 고정용 못을 콘크리트로 붓습니다. 연장으로 직경 6mm의 아연 도금 케이블을 사용하는 것이 좋습니다.
발전기
풍력 터빈의 경우 자동차 발전기를 사용할 수 있으며 바람직하게는 더 높은 전력을 사용할 수 있습니다. 그들은 모두 동일한 디자인을 가지고 있으며 변경이 필요합니다. 풍차용 자동차 발전기의 유사한 변경에는 고정자 도체를 되감고 네오디뮴 자석을 사용하여 회전자를 제조하는 것이 포함됩니다.단단히 고정하려면 로터 폴에 구멍을 뚫어야 합니다. 자석의 설치는 극의 교대로 수행됩니다. 로터 자체는 종이로 싸여 있으며 자석 사이에 형성되는 모든 공극은 에폭시로 채워져 있습니다.
자석을 부착하는 과정에서 극성을 관찰해야 합니다. 따라서 로터는 전원에 연결됩니다. 포함된 로터는 자기장을 생성하고 각 자석은 끌어당기는 면에 의해 제자리에 접착됩니다.
로터를 연결하려면 전압이 12볼트이고 전류가 1~3암페어인 전원 공급 장치를 사용할 수 있습니다. 송곳니에 더 가까운 제거 가능한 링이 마이너스이고 양극이 로터의 끝 부분에 더 가깝게 위치하는 방식으로 연결됩니다. 회전자 또는 송곳니의 틈에 설치된 자석은 발전기를 자려하게 하며 이것이 주요 기능으로 간주됩니다.
회 전자의 회전이 시작될 때 자석이 발전기의 전류를 여기시키기 시작하고 코일에도 들어가 송곳니의 자기장이 증가합니다. 결과적으로 발전기는 훨씬 더 큰 값의 전류를 생성합니다. 발전기가 여기되고 전자기 극이 설치된 자체 회 전자에 의해 추가 전원이 공급되면 일종의 전류 순환이 나타납니다. 조립된 발전기를 테스트하고 획득한 출력 데이터를 측정해야 합니다. 300rpm에서 장치가 약 30볼트를 생성하는 경우 이는 정상적인 결과로 간주됩니다.
선택할 풍차
글쎄, 변전소와 VL-0.4kv에서 멀리 떨어져 사는 사람들에게는 감당할 수있는 가장 강력한 풍차 모델을 구입할 가치가 있습니다.사진에 표시된 전력에서 15% 이하를 얻을 수 있습니다.
다른 범주의 소비자는 당연히 중국 공장 모델을 선호하지 않고 독학 마스터의 집에서 만든 풍차를 선호합니다. 장점도 있습니다.
대부분의 경우 이러한 장치의 발명가는 유능하고 책임감 있는 사람들입니다. 그리고 거의 100%의 경우 문제 없이 문제가 발생하거나 수리가 필요한 경우 설치를 반환할 수 있습니다. 이것은 확실히 문제가 되지 않을 것입니다.
공업용 중국풍차에서는 확실히 외관이 더 예쁘다. 그리고 그래도 구매를 결정하셨다면 전동드릴로 점검 후 바로 예방정비를 하시고 중국산 고철을 고품질 그리스가 함유된 베어링으로 교체하시기 바랍니다.
근처에 큰 새 둥지가 있으면 추가 블레이드 세트를 구입하는 것이 나쁘지 않습니다.
병아리는 때때로 회전하는 "미니 밀"의 분포에 속합니다. 플라스틱 칼날은 부러지고 금속 칼날은 구부러집니다.
그리고 모든 주장을 듣지 않고 위에서 설명한 모든 문제를 겪고있는 사용자의 지혜로 끝내고 싶습니다. 가정에서 가장 비싼 풍향계는 풍력 터빈임을 기억하십시오!
재료 선택
풍력 장치의 블레이드는 다음과 같이 다소 적절한 재료로 만들 수 있습니다.
PVC 파이프에서
이 재료로 블레이드를 만드는 것이 가장 쉬운 방법일 것입니다. PVC 파이프는 모든 철물점에서 찾을 수 있습니다. 파이프는 압력이 있는 하수도 또는 가스 파이프라인용으로 설계된 파이프를 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 강한 바람의 공기 흐름으로 인해 블레이드가 왜곡되어 발전기 마스트에 손상을 줄 수 있습니다.
풍력 터빈의 블레이드는 원심력에 의해 심한 하중을 받으며 블레이드가 길수록 부하가 커집니다.
가정용 풍력발전기의 쌍날 바퀴의 날 끝은 초당 수백 미터의 속도로 회전하는데, 이는 총알이 권총에서 날아가는 속도와 같다. 이 속도는 PVC 파이프의 파열로 이어질 수 있습니다. 이것은 날아다니는 파이프 파편이 사람을 죽이거나 중상을 입힐 수 있기 때문에 특히 위험합니다.
블레이드를 최대로 줄이고 수를 늘리면 상황에서 벗어날 수 있습니다. 다중 블레이드 윈드 휠은 균형을 잡기 쉽고 소음이 적습니다.
파이프 벽의 두께는 그다지 중요하지 않습니다. 예를 들어 직경이 2미터인 PVC 파이프로 만든 6개의 블레이드가 있는 윈드 휠의 경우 두께는 4밀리미터 이상이어야 합니다. 가정 장인의 날 디자인을 계산하려면 기성품 테이블과 템플릿을 사용할 수 있습니다
가정 장인의 날 디자인을 계산하기 위해 기성품 테이블과 템플릿을 사용할 수 있습니다.
템플릿은 종이로 만들고 파이프에 부착하고 원을 그려야합니다. 이것은 풍력 터빈에 블레이드가 있는 횟수만큼 수행해야 합니다. 퍼즐을 사용하여 파이프를 표시에 따라 절단해야 합니다. 블레이드가 거의 준비되었습니다. 파이프의 가장자리는 광택 처리되고 모서리와 끝은 라운드 처리되어 풍차가 보기 좋고 소음이 적습니다.
강철에서 6 개의 줄무늬가있는 디스크를 만들어야하며 이는 블레이드를 결합하고 휠을 터빈에 고정시키는 구조의 역할을합니다.
연결 구조의 치수와 모양은 풍력 발전 단지에서 사용할 발전기 및 직류 유형과 일치해야 합니다.강재는 바람이 불어도 변형되지 않을 정도로 두꺼워야 합니다.
알류미늄
PVC 파이프와 비교할 때 알루미늄 파이프는 굽힘과 찢어짐에 더 강합니다. 그들의 단점은 전체 구조의 안정성을 보장하기 위한 조치를 취해야 하는 큰 무게에 있습니다. 또한 휠의 균형을 조심스럽게 조정해야 합니다.
6 블레이드 윈드 휠의 알루미늄 블레이드 실행 기능을 고려하십시오.
템플릿에 따라 합판 패턴을 만들어야합니다. 이미 알루미늄 시트의 템플릿에 따라 블레이드 블랭크를 6 조각으로 자릅니다. 미래의 블레이드는 깊이 10mm의 슈트로 말려지고 스크롤 축은 공작물의 세로 축과 10도 각도를 형성해야합니다. 이러한 조작은 블레이드에 허용 가능한 공기역학적 매개변수를 부여합니다. 나사산 슬리브가 블레이드 내부에 부착되어 있습니다.
알루미늄 블레이드가 있는 윈드 휠의 연결 메커니즘은 PVC 파이프로 만든 블레이드가 있는 휠과 달리 디스크에 스트립이 없지만 부싱의 나사산에 적합한 나사산이 있는 강철 막대 조각인 스터드가 있습니다.
유리 섬유
유리 섬유 전용 유리 섬유로 만든 블레이드는 공기 역학적 매개 변수, 강도, 무게를 감안할 때 가장 흠이 없습니다. 이 블레이드는 목재와 유리 섬유를 가공할 수 있어야 하기 때문에 가장 구성하기 어렵습니다.
직경 2m의 휠에 유리 섬유 블레이드 구현을 고려할 것입니다.
목재 매트릭스의 구현에 가장 세심한 접근을 취해야 합니다.완성된 템플릿에 따라 바에서 가공되며 블레이드 모델 역할을 합니다. 매트릭스 작업을 마치면 두 부분으로 구성된 블레이드 만들기를 시작할 수 있습니다.
먼저 매트릭스를 왁스로 처리하고 측면 중 하나를 에폭시 수지로 덮고 유리 섬유를 도포해야합니다. 에폭시를 다시 적용하고 유리 섬유 층을 다시 적용하십시오. 레이어 수는 3개 또는 4개일 수 있습니다.
그런 다음 결과 퍼프가 완전히 마를 때까지 약 하루 동안 매트릭스에 바로 올려 두어야 합니다. 블레이드의 한 부분이 준비되었습니다. 행렬의 다른 쪽에서는 동일한 일련의 작업이 수행됩니다.
블레이드의 완성된 부분은 에폭시로 연결해야 합니다. 내부에 나무 코르크를 넣고 접착제로 고정하면 블레이드가 휠 허브에 고정됩니다. 나사산 부싱을 플러그에 삽입해야 합니다. 연결 노드는 이전 예와 같은 방식으로 허브가 됩니다.
고정자 제조
사진에서 볼 수 있듯이 코일은 길쭉한 물방울 모양입니다. 이것은 자석의 이동 방향이 코일의 긴 측면 섹션에 수직이 되도록 수행됩니다(여기서 최대 EMF가 유도됨).
원형 자석을 사용하는 경우 코일의 내경은 대략 자석의 직경과 일치해야 합니다. 정사각형 자석을 사용하는 경우 코일 권선은 자석이 권선의 직선 길이와 겹치도록 구성해야 합니다. 최대 EMF 값은 자기장 방향에 수직으로 위치한 도체 섹션에서만 발생하기 때문에 더 긴 자석을 설치하는 것은 의미가 없습니다.
고정자의 제조는 코일의 권선으로 시작됩니다.코일은 미리 준비된 템플릿에 따라 감기가 가장 쉽습니다. 템플릿은 작은 수공구에서 미니어처 집에서 만든 기계에 이르기까지 매우 다릅니다.
각 개별 위상의 코일은 직렬로 서로 연결됩니다. 첫 번째 코일의 끝은 네 번째 코일의 시작 부분에 연결되고 네 번째 코일의 끝은 일곱 번째 시작 부분에 연결됩니다.
위상이 "별"방식에 따라 연결되면 장치의 권선 (위상) 끝이 하나의 공통 노드에 연결되며 이는 발전기의 중성점이 될 것입니다. 이 경우 3개의 자유 전선(각 상의 시작)이 3상 다이오드 브리지에 연결됩니다.
모든 코일이 단일 회로로 조립되면 고정자를 붓기 위한 금형을 준비할 수 있습니다. 그런 다음 전체 전기 부품을 금형에 담그고 에폭시로 채웁니다.
알렉세이2011
다음으로 완성된 고정자의 사진을 올립니다. 일반 에폭시로 채워져 있습니다. 유리 섬유를 위아래로 붙였습니다. 고정자의 외경은 280mm, 내부 구멍은 70mm입니다.
수직 형 풍력 발전기를 직접 만드는 방법
풍력 발전기의 자체 제조는 언뜻 보기에는 간단하지 않지만 꽤 가능합니다. 매우 어려운 전체 장비 세트를 조립하거나 상당히 비싼 일부 요소를 구입해야 합니다. 키트에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- 풍력 발전기
- 인버터
- 제어 장치
- 배터리 팩
- 전선, 케이블, 액세서리
최선의 선택은 완제품을 부분적으로 구매하는 것입니다. DIY 제조. 사실 노드와 요소의 가격은 매우 높으며 모든 사람이 접근할 수 없습니다.또한, 높은 일회성 투자는 이러한 자금을 보다 효율적으로 사용할 수 있는지 궁금하게 만듭니다.
시스템은 다음과 같이 작동합니다.
- 풍차가 회전하여 발전기에 토크를 전달합니다.
- 배터리를 충전하는 전류가 생성됩니다.
- 배터리는 직류를 220V 50Hz 교류로 변환하는 인버터에 연결됩니다.
조립은 일반적으로 발전기로 시작됩니다. 가장 성공적인 옵션은 적절한 전류를 생성할 수 있는 네오디뮴 자석에 3상 설계를 조립하는 것입니다.
회전 부품은 자신의 손으로 재현할 수 있는 가장 접근하기 쉬운 시스템 중 하나를 기반으로 만들어집니다. 블레이드는 파이프 섹션, 반으로 자른 금속 배럴 또는 특정 방식으로 구부러진 판금으로 만들어집니다.
마스트는지면에 용접되고 이미 완료된 수직 위치에 설치됩니다. 옵션으로 발전기 설치 현장에서 바로 목재로 제작됩니다. 견고하고 안정적인 설치를 위해서는 지지대의 기초를 만들고 마스트를 앵커로 고정해야 합니다. 높은 높이에서는 스트레치 마크로 추가로 고정해야 합니다.
시스템의 모든 구성 요소와 부품은 전원, 성능 설정 측면에서 서로 조정해야 합니다. 알 수 없는 매개변수가 너무 많으면 시스템의 특성을 계산할 수 없기 때문에 풍력 터빈이 얼마나 효율적인지 미리 말하는 것은 불가능합니다. 동시에 처음에 시스템을 특정 전력 아래에 두는 경우 출력은 항상 매우 가까운 값입니다. 주요 요구 사항은 발전기의 작동이 충분히 안정적이고 신뢰할 수 있도록 노드 제조의 강도와 정확성입니다.
DIY 수직 풍력 발전기
중고 자재 및 장비
터빈 치수는 임의로 선택할 수 있습니다. 클수록 더 강력합니다. 이 예에서 제품의 지름은 60cm입니다.
수직 터빈을 만들려면 다음이 필요합니다.
- 파이프 Ø 60 cm (바람직하게는 스테인레스 스틸 - 아연 도금, 두랄루민 등).
- 내구성이 있는 플라스틱(직경 60cm의 디스크 2개).
- 블레이드 고정용 모서리(각 6개) - 36개
- 기지용 - 자동차 허브.
- 고정용 너트, 와셔 나사.
장비 및 도구:
- 실톱.
- 불가리아 사람.
- 송곳.
- 드라이버.
- 열쇠.
- 장갑, 마스크.
블레이드의 균형을 맞추기 위해 작은 금속판, 자석을 사용할 수 있으며 약간의 불균형으로 구멍을 뚫을 수 있습니다.
풍력 발전기 장치의 도면
수직 풍차 만들기
- 금속 파이프를 세로로 절단하여 6개의 동일한 블레이드를 얻습니다.
- 두 개의 동일한 원을 플라스틱(직경 60cm)으로 자릅니다. 이것은 상부 및 하부 터빈 지지대가 될 것입니다.
- 시공을 조금 더 쉽게 하기 위해 상단 지지대 중앙에서 Ø 30cm의 원을자를 수 있습니다.
- 자동차 허브에 있는 구멍의 수에 따라 하단 플라스틱 지지대에 장착하기 위해 정확히 동일한 구멍이 표시됩니다. 드릴로 뚫었습니다.
- 템플릿에 따르면 블레이드의 위치를 표시해야 합니다(별을 형성하는 두 개의 삼각형). 모서리 고정 위치가 표시됩니다. 두 개의 지지대에서 동일하게 밝혀야합니다.
- 블레이드를 한 번에 하나씩 자르는 것이 아니라 한 번에 모두 자르는 것이 좋습니다(그라인더 사용).
- 모서리의 부착 지점도 블레이드에 기록되어야 합니다. 그런 다음 구멍을 뚫습니다.
- 모서리의 도움으로 블레이드는 와셔를 통해 볼트와 너트로 기본 원에 부착됩니다.
블레이드가 길수록 유닛은 더 강력해 지지만 균형을 잡기가 더 어려워지고 강한 바람에 구조가 "느슨해집니다".
DIY 발전기
풍차의 경우 영구 자석이 있는 자려 발전기를 선택해야 합니다(이는 T-4, MTZ, T-16, T-25 트랙터에 사용됨).
기존의 자동차 발전기를 넣으면 전압 권선이 배터리로 구동됩니다. 즉, 전압 없음 - 여자 없음.
즉, 자동제너레이터+배터리를 장착하고 바람이 약한 상태에서 장시간 방치하면 배터리가 그냥 방전되고 다시 바람이 불면 시스템이 시동되지 않습니다.
또는 자신의 손으로 네오디뮴 자석으로 풍력 발전기를 만드십시오. 이러한 장치는 최대 1.5kW의 약한 바람과 3.5kW의 강한 바람으로 방출됩니다. 단계 지시:
직경 50cm의 두 개의 금속 팬케이크가 만들어집니다.
각각에 12개의 네오디뮴 자석(약 50 x 25 x 1.2mm 크기)이 슈퍼 접착제로 주변에 부착되어 있습니다. 자석 대체: "북쪽" - "남쪽".
팬케이크는 서로 마주보고 있으며 기둥도 "북쪽"- "남쪽"을 향합니다.
그들 사이에는 수제 고정자가 있습니다. 단면적이 3mm인 구리선 9개 코일입니다. 각각 70턴. 그들 사이에는 "별"구성표에 따라 연결되고 고분자 수지로 채워져 있습니다. 코일은 한 방향으로 감겨 있습니다. 편의를 위해 권선의 시작과 끝을 표시해야 합니다(예: 다른 색상의 전기 테이프 사용).
네오디뮴 자석으로 만든 수제 풍차 발전기
고정자 두께는 약 15 - 20mm입니다. 제조시 너트가있는 볼트를 통해 코일에서 권선 출력을 제공해야합니다. 그들은 발전기에 전력을 공급할 것입니다.
고정자와 회 전자 사이의 거리는 2mm입니다.
작업의 본질은 자석의 북쪽과 남쪽이 반대로 되어 전류가 코일을 통해 "흐르는" 것입니다.
로터 자석은 매우 강하게 끌립니다. 부품을 부드럽게 연결하려면 부품에 구멍을 뚫고 스터드의 나사산을 잘라야 합니다. 로터는 즉시 서로 정렬되고 점차적으로 키를 사용하여 위쪽이 아래쪽으로 내려갑니다. 결국 임시 머리핀이 제거됩니다.
이 발전기는 수직 및 수평 모델 모두에서 사용할 수 있습니다.
조립 공정
- 고정자를 장착하기 위한 브래킷이 마스트에 설치됩니다(3개 또는 6개의 날이 있을 수 있음).
- 허브는 너트로 그 위에 고정됩니다.
- 허브에는 4개의 스터드가 있습니다. 그들은 발전기를 켭니다.
- 발전기 고정자는 마스트에 고정된 브래킷에 연결됩니다.
- 블레이드 터빈은 두 번째 로터 플레이트에 고정됩니다.
- 고정자에서 전선은 단자로 전압 조정기에 연결됩니다.
주요 특징
풍력 발전기의 성능은 풍력 발전기에 설치된 블레이드의 수와 크기에 따라 달라지며, 이는 다음 공식에서 명확하게 알 수 있습니다.
N=pSV3/2, 여기서
N은 장치의 전력을 결정하는 공기 흐름의 전력입니다.
р - 공기 밀도;
S는 풍력 발전기에 의해 휩쓸린 면적입니다.
V는 풍속입니다.
이 유형의 기술 장치 요소의 주요 특성은 다음과 같습니다.
기하학적 치수.
아래 도표에 따르면:
R은 장치의 스윕 영역을 결정하는 반경입니다.
b - 너비, 특정 모델의 속도를 결정합니다.
c - 두께, 제작 재료 및 디자인 기능에 따라 다릅니다.
φ - 설치 각도는 축에 대한 블레이드 회전 평면의 위치를 결정합니다.
r은 단면 반경 또는 내부 회전 반경입니다.
- 기계적 강도 - 요소에 적용된 하중을 견딜 수 있는 요소의 능력을 결정하며 제조 및 설계에 사용된 재료에 따라 다릅니다.
- 공기 역학적 효율성 - 풍력 에너지의 병진 운동을 풍력 발전기 샤프트의 회전 운동으로 변환하는 능력을 결정합니다.
- Aeroacoustic 매개 변수 - 풍력 터빈 작동 중에 생성되는 소음 수준을 특성화합니다.
PVC 파이프 블레이드
풍력 터빈 블레이드 제조를 위한 재료 선택도 마찬가지로 중요합니다. 가장 쉬운 방법은 플라스틱 파이프로 풍력 터빈의 블레이드를 만드는 것입니다. 모든 철물점에서 구입할 수 있는 PVC 파이프가 아마도 가장 적합한 재료일 것입니다. 필요한 벽 두께의 파이프(하수 또는 압력 가스 파이프라인용으로 설계됨)를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 충분히 강한 바람으로 유입되는 공기 흐름이 블레이드를 구부려 발전기 마스트에 대한 파괴로 이어질 수 있습니다.
절단용 표시가 있는 PVC 파이프
풍력 발전기의 블레이드는 원심력으로 인해 상당한 하중을 받는다는 사실을 기억해야 합니다. 가정용 풍력발전기 쌍날바퀴 블레이드 끝부분의 이동속도는 초속 수백미터로 권총탄(공업용 풍력발전기 블레이드 끝단)의 속도와 맞먹는다. 바퀴는 초음속 속도에 도달할 수 있습니다).
PVC 블레이드는 이러한 고속에서 인장 하중을 견디지 못할 수 있으며 총알의 속도로 날아가는 파편 파편은 인명과 건강에 실질적인 위협이 됩니다. 결론은 분명합니다. 블레이드 수를 늘려 블레이드 길이를 줄입니다.또한 블레이드 수가 많은 윈드 휠은 균형을 잡기가 훨씬 쉽고 소음이 적습니다.
PVC 파이프에서 직경 2m의 6개 블레이드 윈드 휠용 블레이드 제조를 고려하십시오. 필요한 인장 및 굽힘 강도를 보장하려면 파이프의 벽 두께가 4mm 이상이어야 합니다. 풍력 터빈 휠의 블레이드 프로파일을 계산하는 것은 고도로 전문화된 지식이 필요한 복잡하고 시간 소모적인 프로세스이므로 아마추어 마스터가 기성품 템플릿을 사용하는 것이 더 합리적입니다.
직경 160mm의 PVC 파이프로 만든 블레이드 템플릿
템플릿은 종이에서 잘라내어 파이프 벽에 부착하고 마커로 동그라미를 표시해야합니다. 절차를 5번 더 반복하십시오. 하나의 파이프에서 6개의 블레이드를 얻어야 합니다. 우리는 전기 퍼즐로 얻은 선을 따라 파이프를 자르고 거의 완성 된 6 개의 블레이드를 얻습니다. 컷을 갈아서 모서리와 가장자리를 둥글게하는 것만 남아 있습니다. 이것은 윈드 휠을 깔끔한 외관으로 만들고 작동 소음을 줄입니다.
블레이드를 서로 연결하고 휠을 터빈에 부착하려면 6개의 강철 스트립이 동시에 용접되거나 절단된 강철 디스크인 연결 장치를 만들어야 합니다. 연결 노드의 특정 치수 및 구성은 미니 풍력 발전 단지의 핵심 역할을 할 발전기 또는 DC 모터에 따라 다릅니다. 우리는 연결 장치가 만들어지는 강철이 바람의 압력으로 인해 바퀴가 구부러지지 않도록 충분한 두께를 가져야 한다는 점만 지적합니다.
우리는 우리 손으로 풍차를 만듭니다.
1. 풍력 터빈 블레이드
윈드 휠은 장치의 가장 중요한 구조적 요소입니다. 바람의 힘을 기계적 에너지로 변환합니다. 따라서 다른 모든 요소의 선택은 구조에 따라 다릅니다.
가장 일반적이고 효과적인 블레이드 유형은 돛과 베인입니다. 첫 번째 옵션을 제조하려면 축에 재료 시트를 고정하고 바람의 흐름에 비스듬히 배치해야 합니다. 그러나 회전 운동 중에 이러한 블레이드는 상당한 공기 역학적 저항을 갖습니다. 또한 공격 각도가 증가함에 따라 증가하여 기능의 효율성이 감소합니다.
두 번째 유형의 블레이드는 생산성이 더 높은 날개 달린 블레이드로 작동합니다. 개요에서 항공기 날개와 유사하며 마찰력 비용이 최소화됩니다. 이러한 유형의 풍력 터빈은 낮은 재료 비용으로 풍력 에너지 활용도가 높습니다.
블레이드는 목재보다 생산성이 높기 때문에 플라스틱 또는 플라스틱 파이프로 만들 수 있습니다. 가장 효율적인 것은 직경이 2m이고 블레이드가 6개인 윈드 휠 구조입니다.
2. 풍력발전기
풍력 발전 장비에 가장 적합한 옵션은 교류를 사용하는 비동기식 발전 메커니즘을 변환하는 것입니다. 주요 장점은 저렴한 비용, 손쉬운 획득 및 모델 배포의 폭, 재장비 가능성 및 저속에서 탁월한 작동입니다.
영구자석 발전기로 변환할 수 있습니다. 연구에 따르면 이러한 장치는 저속에서 작동할 수 있지만 높은 값에서는 빠르게 효율성을 잃습니다.
3. 풍력 터빈 마운트
블레이드를 발전기 케이싱에 고정하려면 최대 10mm 두께의 강철 디스크인 풍력 터빈의 헤드를 사용해야 합니다.블레이드를 부착하기 위해 구멍이 있는 6개의 금속 스트립이 용접되어 있습니다. 디스크 자체는 잠금 너트가 있는 볼트를 사용하여 생성 메커니즘에 부착됩니다.
발전 장치는 자이로스코프 힘을 포함하여 최대 하중을 견딜 수 있으므로 단단히 고정되어야 합니다. 장치에서 발전기는 한쪽에 설치됩니다. 이를 위해 샤프트는 하우징에 연결되어야 합니다. 하우징은 동일한 직경의 발전기 축에 나사로 고정하기 위한 나사 구멍이 있는 강철 요소처럼 보입니다.
다른 모든 요소가 배치되는 풍력 발전 장비용 지지 프레임을 생산하려면 최대 10mm 두께의 금속판 또는 동일한 치수의 빔 조각을 사용해야 합니다.
4. 풍력 터빈 회전
회전 메커니즘은 수직 축을 중심으로 풍차의 회전 운동을 제공합니다. 따라서 바람의 방향으로 장치를 돌릴 수 있습니다. 제조를 위해 축 방향 하중을보다 효과적으로 감지하는 롤러 베어링을 사용하는 것이 좋습니다.
5. 전류 수신기
팬터그래프는 풍차의 발전기에서 나오는 전선이 꼬이거나 끊어질 가능성을 줄이는 기능을 합니다. 그것은 디자인에 절연 재료, 접점 및 브러시로 만든 슬리브를 포함합니다. 기상 현상으로부터 보호하려면 전류 수신기의 접점 노드를 닫아야 합니다.
풍력 터빈의 작동 원리
풍력 발전기 또는 풍력 발전소(WPP)는 바람 흐름의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 데 사용되는 장치입니다.결과적인 기계적 에너지는 로터를 회전시키고 우리가 필요로 하는 전기적 형태로 변환됩니다.
작동 원리와 운동 풍차 장치는 기사에 자세히 설명되어 있으므로 읽을 것을 권장합니다.
WUE의 구조는 다음과 같습니다.
- 프로펠러를 형성하는 블레이드,
- 회전하는 터빈 로터
- 발전기의 축과 발전기 자체,
- 배터리를 충전하는 데 사용되는 교류를 직류로 변환하는 인버터,
- 배터리.
풍력 터빈의 본질은 간단합니다. 로터가 회전하는 동안 3상 교류가 생성되어 컨트롤러를 통과하여 DC 배터리를 충전합니다. 다음으로 인버터는 전류를 소비할 수 있도록 변환하여 조명, 라디오, TV, 전자레인지 등에 전원을 공급합니다.
수평 회전축이 있는 풍력 발전기의 상세한 배열을 통해 운동 에너지를 기계적 에너지로, 그런 다음 전기 에너지로 변환하는 데 기여하는 요소를 잘 상상할 수 있습니다.
일반적으로 모든 유형 및 설계의 풍력 발전기 작동 원리는 다음과 같습니다. 회전 과정에서 블레이드에 작용하는 힘에는 제동, 임펄스 및 리프팅의 세 가지 유형이 있습니다.
이 풍력 터빈 작동 방식을 통해 풍력 발전기의 작업으로 생산된 전기에 어떤 일이 발생하는지 이해할 수 있습니다. 일부는 축적되고 다른 일부는 소비됩니다
마지막 두 힘은 제동력을 극복하고 플라이휠을 움직이게 합니다. 발전기의 고정 부분에서 회전자는 자기장을 형성하여 전류가 전선을 통과하도록 합니다.
다양한 재료로 자신의 손으로 풍력 발전기 용 블레이드를 제조하는 특징
블레이드의 모양과 풍력 터빈의 효율성은 사용되는 재료를 크게 결정합니다.가장 일반적인 것:
PVC 파이프
미래 디자인의 크기를 고려하여 최상의 옵션을 선택할 수 있는 광범위한 판매용으로 제공됩니다. 가스 파이프 라인 또는 하수도 용 제품을 선호해야합니다. 밀도가 높아 강한 돌풍에도 쉽게 견딜 수 있습니다. 그러나 원심력은 길이의 증가에 비례하여 블레이드에 가해지는 하중을 증가시킨다는 점을 고려할 가치가 있습니다. 풍력 터빈의 가장자리는 초당 수백 미터의 속도로 회전합니다. 그리고 실수로 파이프가 파열되면 근처에 있는 사람들이 다칠 수 있습니다.
문제에 대한 해결책은 구조의 길이를 줄이는 것과 동시에 구조의 수를 늘리는 것입니다. 이 디자인은 적은 소음으로 작동하고 약한 바람에도 자신 있게 회전합니다. 재료를 선택할 때 블레이드의 밀도에 따라 달라지는 파이프의 두께를 고려해야 합니다. 풍력 터빈 블레이드의 DIY 드로잉은 실제 경험을 기반으로 개발 된 특수 테이블을 사용하여 수행됩니다. 원하는 부품 수와 길이에 따라 원하는 재료 매개변수를 쉽게 결정할 수 있도록 도와줍니다.
PVC 파이프의 블레이드를 가공하고 형성하는 데는 최소한의 시간이 걸립니다. 마크 업에 따르면 원하는 길이의 세그먼트가 잘린 후 절단되어 약간 열립니다. 가장자리를 샌딩하면 제품이 더욱 미려하고 깔끔해지며 소음 감소에도 도움이 됩니다. 구조물의 완성 된 부분은 강철 받침대에 설치되며 두께는 미래의 풍하중을 고려하여 계산됩니다.
알류미늄
풍력 터빈 블레이드의 다른 재료와 달리 알루미늄의 주요 장점은 강도가 증가하고 굽힘 및 찢어짐에 대한 저항이 있다는 것입니다.그러나 플라스틱에 비해 금속의 무게가 증가하기 때문에 구조를 강화하고 바퀴의 균형을 세심하게 유지하기 위해 특별한 조치를 취해야 합니다.
블레이드는 다음 순서로 만들어집니다. 먼저 합판 시트에서 패턴이 절단되고 이에 따라 건축 블랭크가 절단됩니다. 10mm 깊이의 트로프에 몰딩하여 우수한 공기역학적 특성을 지닌 날개 모양의 제품을 제공합니다. 나사산이 있는 슬리브가 각 블레이드에 부착되어 모든 부품이 단일 구조로 조립됩니다.
유리 섬유
전문가에 따르면이 재료는 DIY 풍력 터빈 블레이드를 만들기위한 최적의 특성 조합입니다. 경량, 고강도 및 우수한 공기 역학이 소재의 주요 장점입니다. 그러나 집에서 처리하는 것은 다소 어렵습니다. 먼저, 나무로 매트릭스를 설계하고 잘라냅니다. 표면 중 하나에 에폭시 수지 층을 바르고 적절한 크기의 유리 섬유 조각을 그 위에 놓습니다. 그런 다음 수지와 유리 섬유 층을 다시 배치하고 이 순서를 3~4회 반복합니다. 결과 공작물은 낮 동안 건조됩니다. 부품의 절반만 이 방법으로 만들어집니다.
블레이드가 풍력 발전기에 설치될 계획인 만큼 설명된 절차를 반복해야 합니다. 완성 된 요소는 에폭시 수지로 연결되고 나사산 부싱이있는 나무 코르크가 내부에 배치되고 구조의 금속 바닥에 장착하기 위해 접착됩니다.
중국 전자 대안
자신의 손으로 풍력 터빈 컨트롤러를 만드는 것은 권위있는 사업입니다. 그러나 전자 기술의 발전 속도를 고려할 때 자체 조립의 의미는 종종 관련성을 잃습니다. 또한 제안 된 계획의 대부분은 이미 쓸모가 없습니다.
현대 전자 부품에 고품질 설치로 전문적으로 만들어진 기성품을 구입하는 것이 더 저렴합니다. 예를 들어, Aliexpress에서 합리적인 비용으로 적절한 장치를 구입할 수 있습니다.
예를 들어, 중국 포털의 제안에는 600와트 풍차 모델이 있습니다. 1070 루블의 가치가있는 장치. 12/24볼트 배터리에 적합, 작동 전류는 최대 30A입니다.
중국산 충전 컨트롤러인 600와트 풍력 발전기용으로 설계된 꽤 괜찮은 제품입니다. 이러한 장치는 중국에서 주문하고 약 한 달 반 만에 우편으로 받을 수 있습니다.
100x90mm 크기의 고품질 전천후 컨트롤러 케이스에는 강력한 냉각 라디에이터가 장착되어 있습니다. 하우징 디자인은 보호 등급 IP67에 해당합니다. 외부 온도 범위는 -35 ~ + 75ºC입니다. 풍력 발전기 상태 모드의 표시등이 케이스에 표시됩니다.
문제는 유사하고 기술적으로 심각한 것을 구입할 실제 기회가 있다면 간단한 구조를 자신의 손으로 조립하는 데 시간과 노력을 들이는 이유가 무엇입니까?
글쎄, 이 모델이 충분하지 않다면 중국인들은 매우 "멋진" 옵션을 가지고 있습니다. 따라서 새로운 도착 중 96V의 작동 전압에 대해 2kW의 전력을 가진 모델이 주목되었습니다.
새로운 도착 목록에서 중국 제품. 2kW 풍력 발전기와 함께 작동하는 배터리 충전 제어 기능을 제공합니다. 최대 96볼트의 입력 전압 수용
사실, 이 컨트롤러의 비용은 이미 이전 개발보다 5배 더 비쌉니다. 그런데 또 비슷한 것을 생산하는 데 드는 비용을 자신의 손으로 비교해 보면 합리적인 결정으로 보인다.
중국 제품에 대해 혼란스러운 유일한 것은 가장 부적절한 경우에 갑자기 작동을 중단하는 경향이 있다는 것입니다.따라서 구입 한 장치는 자연스럽게 자신의 손으로 염두에 두어야합니다. 그러나 DIY 풍력 터빈 충전 컨트롤러를 처음부터 만드는 것보다 훨씬 쉽고 간단합니다.
우리 웹 사이트의 수제 제품을 좋아하는 사람들을 위해 풍력 터빈 제조에 관한 일련의 기사가 있습니다.
- 자동차 발전기의 DIY 풍력 발전기 : 풍차 조립 기술 및 오류 분석
- 자신의 손으로 풍력 발전기 용 블레이드를 만드는 방법 : 풍차 용 자체 제작 블레이드의 예
- 세탁기에서 DIY 풍력 발전기 : 풍차 조립 지침
- 풍력 터빈을 계산하는 방법: 공식 + 실제 계산 예
