如何用自己的雙手製作迷你風力發電機？

要獲得電力，風力渦輪機不需要燃料或太陽能。這個特性讓很多人開始思考如何用自己的雙手建造風力渦輪機，因為購買和安裝現成的設備並不便宜。

風力發電機的工作原理和類型

自製風力渦輪機只有在了解其設備的情況下才能製造。這個單元的原型是一台舊風車。當空氣的壓力在其機翼上流動時，一根軸開始運動，將扭矩傳遞到磨機的設備上。

利用風能旋轉轉子的相同原理用於風力渦輪機發電：

1. 風對葉片的運動導致帶有齒輪箱的主軸旋轉。扭矩被傳遞到裝有 12 個磁鐵的發電機副軸（轉子）。由於其旋轉，在定子環中產生交流電。
2. 如果沒有特殊設備 - 控制器（整流器），這種電無法為電池充電。該裝置將交流電轉換為直流電，使其積聚起來，使家用電器可以不間斷地工作。控制器執行另一個功能：及時停止對電池充電，並將風力渦輪機產生的多餘能量轉移到消耗大量能量的單元（例如，用於家庭取暖的加熱元件）
3. 為保證 220 V 的供電電壓，電流從逆變器中的電池饋入，然後已經到達功耗點。

為確保葉片始終處於與風相互作用的最佳位置，機翼裝置上安裝了一個尾翼，可讓您將螺旋槳轉向風。風力渦輪機的工廠模型具有製動裝置或附加電路，以折疊尾部或在惡劣天氣下將葉片移離風吹。

有幾種類型的風力渦輪機，根據葉片或螺旋槳槳距的數量和材料對其進行分類。但主要的劃分是根據軸或主軸的位置：

1. 水平型涉及軸的位置平行於地面。這種發電機被稱為有翼發電機。
2. 垂直風力渦輪機的軸垂直於地平線，平面圍繞它排列。垂直生成器可以稱為正交或輪播生成器。

無論旋轉軸的位置如何，該單元的操作原理都保持不變。

風力渦輪機的模型可以具有 2、3 或更多葉片的螺旋槳或風輪。人們認為，多葉片裝置能夠在小風中產生電流，而具有 2-3 個機翼的螺旋槳則需要更大的氣流。在選擇模型時，必須考慮每個葉片對風流產生阻力並降低旋轉速度的重要規則，因此很難將多葉輪旋轉到運行速度。

風力渦輪機的種類包括航行和剛性。這些名稱表示製造機翼的材料。在自組裝時，帆式會更容易、更經濟，但塑料材料（織物、薄膜等）製成的葉片不耐用、不耐磨。

豎版

製造立式風力渦輪機比臥式風力渦輪機容易。該設計不需要葉片裝置，放置在較低的高度（最高 2 m）。對使用垂直 VEU（風力渦輪機）的人的評論證明了旋轉時的微不足道的噪音以及維修單元工作單元的便利性。發電機位於結構的底部，無需從高處工作或將桅杆降低到地面即可進行維護。

軸的頂端有一個軸承，它也用作桅杆。這部分幾乎是免維護的，可以使用數年而無需維修。

與葉片風力渦輪機相比，垂直風力渦輪機不需要高桅杆。它們獨立於風向工作，簡化了運動部件的設計。對於緊湊型風力渦輪機的葉片，可以使用大直徑的 PVC 管（如污水管），對於更強大的風力渦輪機，可以使用薄鍍鋅鋼。這些材料可供任何家庭雜工使用，而且相對便宜。

風輪的設計可以從許多可用選項中獨立選擇：

• Dornier 設計，帶 2 個扁平刀片；
• Savonius 系統帶有 4 個半圓柱形機翼；
• 2排平面正交多葉片風力發電機；
• 具有彎曲葉片輪廓的螺旋形風力渦輪機。

所有垂直風力渦輪機都使用 Savonius 聚合原理。在家裡，刀片可以用鋼或塑料桶製成，縱向切成兩半。該設計的特點是該裝置的效率在葉片速度比風速小兩倍時達到最大值。因此，不值得嘗試提高垂直風力渦輪機的速度。

臥式模型

與立式發電機不同，帶有螺旋槳的自製風力渦輪機在葉片速度增加時具有更高的效率。但是螺旋槳的眾多而狹窄的元件並沒有對最好的工作做出貢獻：在強風頭時，由於螺旋槳前面形成了氣墊，他們沒有時間鬆開軸。

家庭用的多葉片風力渦輪機最好在風力不太強的地區進行。如果該地區的風力經常超過每秒 10-15 米，則建造 2-3 個葉片的風力渦輪機是有意義的。兩種類型都能夠以每秒約 2-3 m 的氣流速度開始運行。

水平型號需要安裝高桅杆（6-12 m）。為了避免維護期間的高空作業，民間工匠在桅杆底部安裝了一個簡單的折疊機構 - 一個軸。為了在強風載荷下保持結構穩定性，需要使用斜拉索將桅杆保持在直立位置。

帶有發電機和螺旋槳的機艙必須安裝在軸承上並設有風向標，以使螺旋槳始終處於相對於風的有利位置。承載電流的電纜應佈置成在機艙旋轉時不會扭曲、干擾並且不會被撕裂。因此，它們被攜帶在管狀桅杆內。

如何製作220伏的風力發電機？

您應該通過確定設備所需的容量來開始創建風力渦輪機的工作：

• 對於幾個房間的照明，有一個容量小於 1 kW 的發電機就足夠了；它將為白熾燈或節能燈供電，此外您還可以插入筆記本電腦或電視；
• 5千瓦的自製風力發電機將為家用電器（冰箱、洗衣機、爐灶等）提供電力；
• 要將房屋完全轉換為自主供電，您需要一台容量超過 20 kW 的強大發電機。

發電機可以自己製造或改裝從舊車上拆下的適當單元。通過這種方式，您可以提供高達 2-3 kW 的電流產量。自己動手做一台220V功率更大的風力發電機，需要對線圈和導線的匝數、轉子上磁鐵的尺寸和數量以及葉片的機翼參數進行準確的計算。

簡單的設計

對於容量約為 1-1.5 kW 的最簡單設計，您需要：

• 汽車交流發電機（12 V）；
• 酸電池（12 V）；
• 通斷開關（12 V）；
• 電流轉換器 700-1500 V 和 12-220 V；
• 金屬大容量；
• 螺栓、墊圈、螺母；
• 用於安裝交流發電機的夾子（2 個）。

在汽車交流發電機的皮帶輪中，您需要為螺栓製作對稱的孔。將容器的圓周分成 4 個相等的部分。剪下槳：

• 在容器的側面，根據圓形的劃分標記標記矩形；
• 找到每個元素的垂直中心；
• 在容器的頂部和底部標記出寬度為 3-5 厘米的連續邊緣；
• 將各個矩形之間的金屬切割到輪輞線；
• 沿標記的上下邊界進行切割，以使矩形的中間保持完整併與輪輞相連；
• 相對於中心軸展開每個刀片；
• 確定圓底的中心，根據螺栓孔在發電機皮帶輪上的位置標記螺栓孔的位置。

展開機翼時，有必要確定風輪的旋轉方向以帶出所需的飛機部分。為了確保所有刀片上的負載相等，您應該測量它們展開的角度。

組裝結構是將發電機的皮帶輪和容器底部用螺栓固定在一起。之後，準備安裝風力發電機的底座（一根高約 2 m 的粗管桅杆）。使用適當直徑的夾子更容易將發電機連接到其上。要為電池充電，交流發電機的電流必須通過整流器，並且必須使用汽車的接線圖進行連接。

葉片風力渦輪機的自製發電機

用於水平風力渦輪發電機的單元可以由汽車的輪轂組裝或使用洗衣機的電動機。要工作，您需要購買由釹（鈮合金）製成的磁鐵。最好採用矩形元素。

如果使用電機，您可以通過線圈數確定它們的數量。對於三相發電機，磁鐵的數量應該是線圈數量的 2/3，對於單相 - 與之匹配。大師級從業者建議選擇三相發電機。

使用洗衣機的電機時，必須將磁鐵粘在電機的轉子上。如果使用輪轂，則將磁鐵放置在大約 5 毫米厚的圓形鋼板上。組裝轉子時，遵循以下規則：

1. 磁鐵之間的距離應該相等。輪轂上的矩形元件放置在其長邊在圓的半徑上，在電機軸上 - 在其縱軸上。
2. 在工作之前，有必要確定和標記磁鐵的磁極。它們的安裝使相對的元件具有不同的極性。放置磁鐵時，將相鄰部位的正負極交替。
3. 建議用環氧樹脂填充磁鐵，使其牢固地固定在轉子表面。

將電機軸用作轉子時，將零件放置在繞組中的位置，並通過將電壓表的觸針放在引線上並用鑽頭旋轉軸來檢查設計的功能。

如果使用集線器，則單獨纏繞橫截面為 1 mm 的漆包銅線線圈。每個線圈必須由 60 匝組成，高度為 9 毫米。線圈應固定在輪轂的平坦部分。

對於三相交流發電機，按如下方式連接線端：

• 將線圈的外引線1留空，將內引線4連接到外引線；
• 將線圈4的內引線連接到線圈7的外引線並繼續連接到末端，每2個連接繞組部分；最後一個應該有一個自由的內端，可以很容易地用已經離開的引線扭曲或以其他方式標記；
• 用2個線圈重複該過程，每2個按照相同的原理連接電線；
• 對第三個線圈和其餘未連接的線圈執行相同操作。

在工作結束時，大師將有 6 個單獨的線索。繞組應填充環氧樹脂並乾燥。

然後必須將軸夾在輪轂軸承中，在該軸上必須安裝帶有磁鐵的轉子環。零件平面之間的間隙為 1-1,5 毫米。檢查導線上是否存在電流，組裝風力渦輪機並將其安裝在桅杆上。

設備維修

每月運行一次風車時，應對固定裝置進行一次全面檢查，檢查電氣系統是否存在電壓不平衡、控制器的可使用性和電纜的張力是否均勻。為了每 3-4 個月檢查一次電池端子連接，檢查發電機齒輪箱中的電解液和油位，以便順利運行。

年度檢查包括檢查葉片表面、確定軸承的功能及其更換。此時，電解液液位也加滿，變速箱油也加滿。年度維護包括檢查所有組件的性能。

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