風力発電所のネジの作り方。エンジンとの接続とマストへの取り付け。最終段階はマストとプロペラです。

この風力発電機のデバイスは、基本的に他のアナログと変わりません。この記事では、製造プロセス全体を最初から最後まで説明しています。下の写真は、風車に使用されているすべての金属部品 (尾部を除く) を示しています。中古自動車部品は使用しておりません。ハブ（ハブ）とシャフトから始めましょう。各ローターの直径は 400 mm で、12 mm のスチール製です。これらのローターはCNCマシンでカットされましたウォータージェット切断. 彼らは高品質で穴を開けてカットされており、約70ドルを支払いました。風車の回転機構は、長さ 400 mm の 3 インチのパイプでできています。ハブのシャフトを直径100 mmのパイプの内側に2本のスチールリングで固定します。 12 mm スチール製、高さ 150 mm、18° の角度で取り付けられたテール用ブラケット。

写真は完成したフレームです。やり直せば、何かが変わるかもしれません。すなわち：

いくつかの部分は少し厚くなったでしょう
テールブラケットはそれをより大きくし、回転機構の直径も大きくしたでしょう
車軸とハブの増加

とはいえ、私の自家製の家庭用風力発電機はとてもうまく機能します。

固定子の直径は 500 mm です。直径 500 mm のテンプレートを作成し、端に沿って 6 つ、中央にシャフト用の穴を 1 つ開けました。このテンプレートをシャフトに取り付け、ボルトを使用してブラケットを取り付け、溶接しました。このようにして、ブラケットは正確に配置され、溶接中に移動しませんでした。

そして、これはローターに磁石を配置するためのテンプレートです。ご覧のとおり、16個の磁石が使用されます。磁石自体のサイズは 40x75x20 mm で、強力で危険です。

そして、これはコイルのおおよその位置のテンプレートです。将来的には、ステーターのベースとして機能します。

スーパーグルーで磁石をローターに取り付けます。将来的には、磁石の周囲にエポキシ樹脂またはポリエステル樹脂を充填する必要があります。

合板から巻線機を作ります。芯の形状は写真の通りです。円の直径は 150 mm です。固定子の厚さは15mmなので、製作するコイルはもう少し薄くする必要があります。

コイルの最適な寸法を選択するために、2.5 mm のワイヤで 79 ターンを含むテストコイルが巻かれました。ローターの間に設置され、計算された回転速度で必要なターン数を決定することができます。これは 5 メートルの風力発電機です。つまり、回転速度は 70 ～ 80 rpm になります。

形を切り取ってコイルを取り付けます。フォーム自体をブラケットに取り付けます。

次に、コイルのパラメータを測定する必要があります。回転数を測定するために光学タコメーターを使用し、elを測定しました。インジケーターマルチメーター。 70 rpm で、コイルは 2.4 ボルトを供給しました。

説明。磁石の位置が近すぎることが判明しました。中心に近づくと、磁石間の距離は 10 mm 未満になりました。これはコイルに損失をもたらします。 2 つの反対極があります。
すべてをそのままにしておくことにしましたが、より小さな磁石を使用できることに注意してください。これにより、ローターの重量が軽減されます。

テストコイルを載せた風車の裏側。ご覧のとおり、バラスト抵抗も使用されており、風車の電力を測定できます。

ローターを接続するための穴を開けます。引力は非常に強いので、細心の注意が必要です。フロントの取り付け。

フロントエンドでは、コイルは 70 rpm で 5.4 ボルトを出力しました。最低回転数は100回転程度になると思いますので、太めの線で少ないターン数でコイルを巻いていきます。
新しいコイルが巻かれ、1 オームの抵抗負荷の下でテストされました。約 100 rpm で、コイルは 6V と 6A の電流 (36W) を出力していました。私の計算については完全にはわかりませんが、スター接続で 12 個のコイルを使用すると、100 rpm で約 400 ワットになるようです。

この作業には2日かかりました。

風車の尾の長さは 2.5 m で、尾のヒンジ軸は直径 45 mm の厚肉パイプでできています。ヒンジの反対側（テールがスライドする部分）は、スロット付きのパイプ（直径50 mm）でできています。

家庭用風力発電機の真っ直ぐになった尾部。

テールを折りたたんだ後、風車の回転機構とテールの間の距離を測定し、スチール製の「バンパー」を作成しました。テールに溶接しました。この「バンパー」は、風車のテールを折りたたんだ瞬間（強風時）に風車の羽根を保護します。これで、すべて金属端で動作します。

フレーム、ローター、テールをスプレーガンで塗装アクリル絵の具（以前はプライマーで覆われていました）。

ステーター（直径500mm、厚さ15mm、ステーター中心の円の直径180mm）を組み立てるための金型です。コイルの正しい位置のために作られています。ご覧のとおり、中央にボルトがあり、カバーを引き付けるように設計されています（樹脂を充填した場合）。フォームの周囲のエッジに 4 つのハブを使用します。

固定子は 12 個のコイルで構成されています。各コイルの重さは 550 g、巻き数は 68 で、2 本から巻かれています。銅線断面積は 1.65 mm2 ですが、断面積が 3.3 mm2 のワイヤ 1 本で巻くこともできます。 75 rpm で、コイルは 48 ボルトを出力します. 4 つの磁石に対して 3 つのコイルがあります。簡単な回路風車発電機から 3 相を受け取るための接続。
この発電機には 7.2 kg の銅と 11 kg の磁石が含まれています。これらすべてに 700 ドルかかりました。

各フェーズは、直列に接続された 4 つのコイルで構成されています。コイルのリードを切り、ガスバーナーで端からワニスをきれいにします。

コイルのリードを直列にはんだ付けします。はんだ付けポイントを熱収縮チューブで隔離します。

はんだ付け作業の最後に、すべてのコイルをテンプレートに配置し、テープで固定します。

すべての粘着テープをはがし、発電機の巻線をスター結線で接続します。

フォームをワックス（自動車など）でこすります。金型の側面と底面をポリエステル樹脂でコーティングします。ファイバーグラスの層を敷き（これによりステーターの耐久性が向上します）、この層にポリエステル樹脂を充填します。次に、接着したコイルを型に敷き詰めます。レジンにタルクを混ぜてコイルに詰めます。その上にグラスファイバーの層を置き、樹脂でコーティングします。金型に蓋をしてクランプで締めます。レジンが完全に硬化するまで一晩放置します。

ローターはより簡単に充填できます。合板から直径200mmの内側部分を切り出し、金属ベースにしっかりと押し付けます（どこにも漏れないように）。テープで外側を包みます。ステーターのように充填します。ポリエステル樹脂とタルクを混ぜます。

レジンが完全に硬化した後。ステーターに直径 12 mm の 6 つの穴をドリルで開け、後でこれらの穴を使用して、ステーターを 6 つのブラケットに取り付けます。穴をマークするときは、穴がコイルの間にあることを確認してください。

さらに3つの穴（9 mm）をドリルで開けます。真鍮のボットの場合、それらは接続接点として機能します。ローター付近のすべての金属部品は、ステンレス鋼のそうしないと、磁石がボルトを引き付けて、弱い風で風力発電機を始動するのが難しくなります。

風力発電機のフレームにハブを取り付けます。後で、車軸を中心に配置し、割りピンを車軸を固定するナットに挿入できます。

固定子を取り付けるときは、固定子と回転子の間の距離が 2 mm であることを確認してください。

下の写真では、ローターの植え付けられた前部が見えており、3 本のボルトで引き付けられています。ローターは、磁場内で互いに整列する必要があります (フロントローターの S 極は、リアローターの N 極の反対側にあります)。

次に、風車のブレードを扱います。

ブレードの製造は、私の隣人であるスコット (木材工房のオーナー) によって行われました。
特徴:
ベースの幅350mm。
端の幅 150 mm。
両端の傾斜 3 度中央 6
長さ2m
フロントはフラット。

ブレードの長さは 2 m で、風車の直径は 5 m です。

ブレード終了。厚みは根元50mm、中間40mm、先端20mm。

これらのブレードは、2 つの厚さ 20mm の合板ハブの間に取り付けられます。ハブ径660mm。

ブレードを取り付ける前に、塗装してコーティングしますアマニ油、これはそれらをさまざまなから保護します有害な影響. 次に、ブレードをハブに取り付けます。各ブレードは 3 本のボルトで取り付けられています。

写真では、風車のブレード間の距離を測定して、正しい位置に配置します。すべてのブレードを取り付けたら、ハブをネジでさらに締めます。両側に 15 本のネジ。

残念ながら、風力発電機の尾部の製造の写真を撮り忘れました。厚さ60mmの丈夫な合板を使用しています。風車の尾翼は長さ130mmのスイープ型。そして幅60mm。亜麻仁油を塗ってコーティング。テールブームにボルト4本で取り付け。

これで、風車の準備が整いました。あとは取り付けるだけです。配線図に関しては、ほとんど実装されています簡単な方法で. 風力発電機マストの上部は直径60mmの金属パイプでできています。パイプには厚いワッシャーがあり、パイプの内側にはプラスチック製のスリーブがあります。ワイヤーはマストの中に通されています。風車を回すとワイヤーが少しねじれますが問題ありません。マストの下部には、ケーブルコネクタが取り付けられています。

装置を持ち上げる前に、風車のブレードのバランスを取りました。これは次のように行われました。最も重い要素が6時間下げられ、反対側のブレードに荷重が加えられました（セルフタッピングねじが荷重として機能し、最も正確な作業が可能になります）。これを各ブレードで行いました。

マストはかなり高いことが判明しました - 18メートル。ご覧のとおり、事件は冬に起こりました。ピックアップトラックが雪で滑らないように、車輪に滑り止めチェーンを取り付け、後ろに丸太を数本入れました。

自家製の風車は完全に設置の準備ができています。
持ち上げる前に、誤ってブレードを損傷しないようにブレードを取り外すことにしました。

発電機付きマストを設置。

完全に風車を動作させる準備が整いました。

風の強い日に。

強風の中、尻尾をたたみます。ちなみに、27 m / sの設計は、負荷に完全に対応しています。

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最近まで、風力タービンは珍しいものと考えられていましたが、今日、この分野は急速に発展しており、多くの人が風力タービンを作成して発電する経験を積んでいます。このようなデバイスは、ほとんどの場合に使用できますさまざまな地域- 給水、民家の電化、農業用ユニット（粉砕機など）の操作、または家を暖房するための給湯用。

産業用モデルには、コストを除けば多くの利点があります。したがって、今日は自分の手で風力発電機を作る方法と、これに必要な材料/ツールを見つけます。

風力発電機の設計上の特徴と仕組み

風力発電機の動作原理は、運動エネルギーを電気に変換することです。デバイスは、それぞれ独自の機能を持つ多数のシステム要素で構成されています。これを理解しようとしましょう。

ノート！風力発電機は、ロータリー (垂直) とクラシック (水平) のいずれかです。後者は効率が高いため、他のものよりも頻繁に作成されます。

垂直風車は、側流では機能しないため、風に向ける必要があることに注意してください。水平発電機には他にも利点があります。彼らと知り合いましょう。

回転装置のタービンは、風がどちら側に吹いても、風を「キャッチ」します。これは、地域の風が不安定/変動する場合に非常に便利です。
水平風車よりも水平風車を作る方がはるかに簡単です。
構造物は地面に直接配置できますが、そこに十分な風がある場合に限ります。

欠点については、水平風力発電機には1つしかありません-かなり低い効率です。

将来の風力発電機の電力を計算します

まず、風力発電機が自分の手で持つべき電力量、風力発電機が直面する機能と負荷は何かを調べる必要があります。原則として、代替電源は補助電源として使用されます。つまり、主電源を補助するように設計されています。したがって、システムの電力が 500 ワット以上であれば、これで十分です。

ノート！温める個人の家中型の場合、約 2 ～ 3 キロワットが必要です。

ただし、風力タービンの最終的な出力は、次のような他の要因に依存します。

風速;
ブレードの数。

横型器具の適切な比率を見つけるには、下の表をよく理解することをお勧めします。交差点の数字は必要な電力です（ワットで表示）。

テーブル。水平風力発電機に必要な電力の計算。

1メートル	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2メートル	13	31	63	107	168	250	357	490	650
3メートル	30	71	137	236	376	564	804	1102	1467
4メートル	53	128	245	423	672	1000	1423	1960	2600
5メートル	83	166	383	662	1050	1570	2233	3063	4076
6メートル	120	283	551	953	1513	2258	3215	4410	5866
7メートル	162	384	750	1300	2060	3070	4310	6000	8000
8メートル	212	502	980	1693	2689	4014	5715	7840	10435
9m	268	653	1240	2140	3403	5080	7230	9923	13207

たとえば、お住まいの地域の風速が主に毎秒 5 ～ 8 メートルであり、風力発電機に必要な電力が 1.5～2キロワットの場合、構造物の直径は約 6 メートル以上に相当する必要があります。

刃はどうあるべきですか？

ブレードの形状は次のとおりです。

セーリング;
翼のある。

帆型のブレードに関しては、それらは平らであるため、効率が低くなります。それらは空気力学を考慮していませんが、風の流れの圧力の下でのみ回転します。その結果、全エネルギーの 10% 以下しか電気エネルギーに変換されません。しかし、翼のあるブレードの場合、内面と外面の面積は異なります。このようなブレードは、風に対して7〜10度の角度で配置する必要があることにも注意してください。

ここで、ブレードの素材について少し説明します。古代の風車には、棒とまぐさからなる丈夫な木製フレームが使用されていました。そのようなフレームには、布製の特別な「翼」が張られていました。生地の摩耗の場合は、新しいものと交換するだけでした。別のオプションがありますが、これらの目的のために高密度の材料を使用することです（たとえば、ターポリン）。

自分の手で、より現代的な素材からブレードを作ることができます。

プロペラが小さい場合は、切断された PVC パイプをブレードとして使用できます。
軽金属（ジュラルミンなど）も使用できます。
「帆」を使用する場合は、合板から切り取ることができます。
最後に、大きなユニットの場合、ブレードはボードから作成できます (重くても問題ありません。互いにバランスを取る必要があるだけです)。

ノート！この地域で突風が優勢な場合は、重いブレードを優先することをお勧めします。これにより、システム全体がより安定して機能します。

パイプの直径に関しては、全長の1/5に相当する必要があります。これらのパイプはそれぞれ縦に4つにカットされ、ベースで5x5の長方形をカットする必要があり（留め具があります）、その後、斜めにカットします。これにより、各ブレードがベースから先細になります。エメリーは破れたエッジを処理するために使用されます。

自宅で垂直風力発電機を作る

それでは、実際に風力発電機がどのように手作りされているかを見てみましょう。手順はいくつかの段階で構成されており、それぞれの機能を理解します。

ステージ1。道具・材料をご用意いたします

タービンのサイズに関する要件はありません。大きいほど、システム自体に適しています。この記事の例では、タービンの直径は 60 cm です。

垂直タービンを自分で作るには、事前に準備してください。

ステンレス鋼製の直径60センチメートルのパイプ。
ネジ、ナット、その他の留め具;
直径60センチメートルのプラスチックディスクのペア（プラスチックが耐久性があることが重要です）;
ベース用の車からのハブ。
ブレードが取り付けられるコーナー（要素ごとに6個、つまり合計36個）。

さらに、最初に次のツールに注意してください。

キー;
ジグソーパズル;
マスク;
保護手袋;
ブルガリア;
ドライバー;
電気ドリル。

磁石または小さな金属板を使用して、ブレードのバランスを取ることができます。不均衡がわずかな場合は、適切な場所にドリルで穴を開けるだけです。

ステージ 2。図面を作成します

あなたは間違いなく図面なしではできません。以下のものを使用することも、独自に作成することもできます。

ステージ 3。垂直風車を作る

ステップ1。まず、金属パイプを縦に切り、同じサイズの刃が 6 枚になるようにします。

ステップ2プラスチックから直径60センチメートルの同じ円のペアを切り取ります。それらは、タービンの下部と上部のサポートとして機能します。

ステップ 3上部サポートに小さな穴 (直径約 30 センチメートル) を切ることができます。これにより、構造が多少簡単になります。

ステップ 4車のハブの穴に、留め具に必要な下側のプラスチックサポートの穴と同じ印を付けます。ドリルを使用して穴を開けます。

ステップ 5テンプレートに従ってブレードの位置をマークします (星を形成しているように見える三角形のペアを取得する必要があります)。角を固定する場所をマークします。両方のサポートで、すべてが同じである必要があります。

ステップ 6ブレードを切り落とします。グラインダーを使えば一度に何枚もカットできます。

ステップ 7ブレードとコーナーに取り付けポイントをマークします。これらすべての穴を作ります。

ステップ 8アングル、ボルト、ナットを使用してブレードをベースに接続します。

ノート！デバイスのパワーはブレードの長さに大きく依存しますが、後者が大きい場合、それらのバランスを取ることははるかに困難になります。さらに、強風の影響で構造が「緩む」ことがあります。

ステージ 4。発電機を作ります

この場合の発電機は自励式で、常に永久磁石に接続されている必要があります。車から従来の発電機を使用する場合、ここでは電圧巻線がバッテリーから機能します。つまり、電圧がない場合、励起はありません。したがって、単純な発電機をバッテリーと組み合わせて使用し、風が比較的弱い状態が長時間続くと、バッテリーはすぐに放電され、後で風が再開すると、風力発電機は再び起動しなくなります。

ネオジム磁石でシステムを作ることもできます。この種の装置は、1.5 キロワット (風が弱い場合) から 3.5 キロワット (風が強い場合) まで発電します。ステップバイステップの説明このようなジェネレータを作成するには、次のようにします。

ステップ1。金属製のパンケーキを 2 枚作ります。それぞれの長さは約 50 cm です。

ステップ2瞬間接着剤を使用して、2.5x5.0.12 cm のネオジム磁石をパンケーキの周囲全体 (各 12 個) に接着します。

ステップ 3パンケーキを向かい合わせに置きます。極性を忘れないでください。

ステップ 4それらの間に自作のステーターを配置します（ワイヤー製セクション 0.3センチメートル、それぞれ70ターンの9つのコイルを作ります）。コイルを「アスタリスク」で接続し (画像のように)、ポリマー樹脂を充填します。同時に、コイルが一方向に巻かれていることが重要です。色付きの絶縁テープで巻きの終わり/始まりをマークすることができます-より便利になります。

ステップ 5ステーターの厚さは約 2 センチメートルです。巻線はナット付きのボルトで出てくるはずです。ローターとステーターの間の距離は 2 mm でなければなりません。

磁石は非常に強く引き付けられます。スムーズに接続するには、磁石に穴を開けてスタッド用のネジを切る必要があります。すぐにローターの位置を合わせ、レンチを使用して上から下まで下げます。その後、一時的なヘアピンを削除できます。

ノート！上記の発電機は、垂直風車だけでなく、水平風車にも使用できます。

ステージ5。全体の構造を組み立てる

まず、マストに特別なブラケットを取り付けます。これを介してステーターが取り付けられます (3 つまたは 6 つのブレードを持つことができます)。同じナットを使用して、ハブをブラケットの上に固定します。完成した発電機であるハブにある 4 つのスタッドをねじ込みます。その後、マストに固定されているブラケットにステーターを接続します。タービンを 2 番目のロータープレートに取り付けます。端子を使用して固定子ワイヤを電圧レギュレータに接続します。

ステージ6。風を電気に変えるユニットを設置

風力タービン全体を自分の手で取り付けるには、以下に示すステップバイステップの手順に従う必要があります。

ステップ1。地面のコンクリートは、信頼性の高い強固な基礎です。

ステップ2そこにコンクリートモルタルを注ぐときは、巨大なヒンジを取り付けるために必要なスタッドを追加します（これはすべて自分の手で簡単に行うことができます）。

ステップ 3コンクリートが完全に硬化したら、ヒンジをスタッドに取り付け、ナットで固定します。

ステップ 4ヒンジの可動部分にマストを取り付けます。

ステップ 5マストの上部に 3 本または 4 本の支線を取り付けます (フランジまたは溶接を使用できます)。スチールケーブルも必要です。

ステップ 6準備されたケーブルの 1 つを使用してヒンジのマストを上げます (車で引っ張ることができます)。

ステップ 7マスト全体の垂直性はブレースで厳密に固定されています。

そのような風力発電機はどこに設置できますか？

その操作の効率は、風力発電機を設置する場所をどれだけ正しく選択するかに大きく依存します。システムのブレードができるだけ多くの風を受けるような場所にする必要があります。敷地は開放的で高くなっている必要があります（たとえば、家の屋根ですが、木やその他の構造物からできるだけ離れています）。言うまでもなく、これの理由は干渉だけでなく、動作中にデバイスによってノイズが発生することにもあります。これは、隣人や所有者自身が気に入らない場合があります。

問題の詳細については、以下のテーマ別ビデオをご覧になることをお勧めします。

動画 - 家庭用扇風機を使った風力発電機の作り方

ロータリー（水平）風力発電機

そのような装置は電気の供給に対処します小さな家またはいくつかの建物。風力発電機の最大電力は 1.5 キロワットを超えません。

仕事の準備:

車の発電機 12 ワット;
リレー、バッテリー制御ライト;
バッテリー自体は12ワットです。
電流コンバーター;
ジュラルミンまたはステンレス鋼で作られた大きな鍋またはバケツ。
発電機をマストに取り付けるための一対のクランプ。
スイッチ;
ワイヤー、0.4および0.25センチメートル;
ボルト、ナット、ワッシャー;
電圧計。

必要なツールは前のケースと同じです。まず、鍋（またはバケツ）を用意し、巻尺付きのマーカーを使用して、4 つの同じ部分に分割します。ブレードを切り取りますが、完全に切り取らないでください (写真のように)。

底にボルト用の穴を開けてから、ブレードを曲げますが、それほどではありません。発電機がどのように回転するか (時計回りまたは反時計回り) を考慮してください。

次に、プーリーに準備済みのブレードでパンを固定し、ボルトで固定します。あらかじめ固定されたマストに発電機を取り付け（これには、付属のクランプを使用します）、すべてのケーブルを接続して回路を組み立てます。回路全体を書き直し、ワイヤーをサポートに固定します。

バッテリーの接続には、最大長 1 メートルの 4 mm ケーブルを使用してください。小さいケーブルを使用して負荷を接続します。インバーターも取り付け。以下は接続図の例です。

ご覧のとおり、自分の手で風力発電機を作ることはかなり可能です。デザインは二通りありますが、技術と熱意があれば一人でも対応可能です。それだけです、頑張ってください！

無限のエネルギー源である風は、ますます普及しています。このような代替エネルギー源は、極地のステーションで、遠隔地（タイガなど）で特に人気があります。さらに、ますます多くの家庭用風力タービンが郊外の住民によって作られています。存在する風車の種類と、風力エネルギーを自分の手で変換するための装置を組み立てる方法 - 以下をお読みください。

風力発電は何に基づいていますか？

風力発電は、風力エネルギーから電気を生成する機能です。風力発電機は、実際には太陽光発電機です。風は、太陽による地球表面の不均一な加熱、惑星の回転、およびその起伏によって形成されます。発電機は気団の動きを利用し、機械エネルギーを介して電気に変換します。

平均して、20 kW の風車 1 台で 1 つの小さな村に電力を供給できます。

風力発電の原理に基づいて、発電所全体を構築することも、自律型デバイスを構築して特定の地域や住宅に電力を供給することもできます。今日、全エネルギーの 45% が風力タービンによって生成されています。最大の風力発電所はドイツにあり、毎年 1 時間あたり最大 700 万 kWh のエネルギーを生産しています。したがって、ますます多くの場合、遠く離れた地域や村にあるカントリーハウスの所有者は、風力エネルギーを家庭用に使用することを考えています。同時に、風車は単一または追加のエネルギー源として使用できます。

風力発電機：動作原理、装置の種類

ほとんどの風車は鉄の塔、つまりマストで、その上に 3 つのブレードが固定されています。 2 等級の現代の家庭用 5 kw フロントガラスは、最大 5000 ワットの電力を簡単に生成できます。これは、夏の住居である住宅に電力を供給するのに十分です。軸発電機は最大 500 Wh を供給します。世界で最も強力な風力発電機 - 8 MW。

最新の風力タービンには次のものがあります。

水平回転軸;
縦の回転軸。

水平バイザーには、地面と平行に回転する軸があります (従来の風車のように)。垂直風力タービンは、地面と平行に動くブレードとローターの両方を持つことができます。

ローターの形状とサイズはさまざまで、次のように分類されます。

Savonius デバイス (ローターは半円筒の形で作られています);
Ugrinsky ローター (改善された半円筒型ローター);
ダリエローター (ヘリカル、カーブ、H 型);
マルチブレード風力タービン (カルーセル型風車で使用);
ヘリコイドローター (円錐形のローターを持っています)。

多くの場合、垂直風力発電機はユールの形をしています (例として、回転風力発電機「ジンギスカン」があります)。そのグループの中で最も効果的なデバイスは、マルチブレードトップタイプのデザインであると考えられています.

自家製風力発電機：長所と短所

電力がサイトに供給されていない場合、電力網に絶え間ない中断がある場合、または電気代を節約したい場合は、風力タービンの設置が必要になることがあります。風車は購入することも、自分で作ることもできます。

自家製の風力発電機には次の利点があります。

ほとんどの場合、製造は即興の部品から行われるため、工場出荷時のデバイスの購入にかかる費用を節約できます。
お住まいの地域の風の密度と強さを考慮して、デバイスの電力を自分で計算するため、ニーズと動作条件に最適です。
家のデザインとの調和が良く、ランドスケープデザイン、風車の外観はあなたの想像力とスキルだけに依存するためです。

自家製のデバイスの欠点には、信頼性の低さと壊れやすさが含まれます。自家製の製品は、多くの場合、家電製品や自動車の古いエンジンから作られているため、すぐに故障します。ただし、風力タービンが効率的であるためには、デバイスの電力を正しく計算する必要があります。

自分の手で風車を作る方法

自分の手で風力発電機を作るには、その設計にどのような詳細があり、何を担当しているのかを正確に知る必要があります。そのため、自宅で見つけるのが難しいいくつかの部品を交換する方法を理解することが可能になります.

すべての風力タービンは、その設計に次のものがあります。

回転するブレード。
交流発電機;
コントローラー - ブレードからの機械的エネルギーを電流に変換するデバイス。
インバーターは、直流電流を交流電流に変換する装置です。
充電式電池;
マスト。

家庭用扇風機をベースに簡単な小型風車が作れます。一部の職人は、古いコンピューターのクーラーをミニ風車に適合させます。確かに、そのような送風機の電力は100ワットを超えません。中小規模の住宅では 5 kW、商業施設では 10 kW の風力タービンが必要な場合。

日曜大工の発電機：デバイスの電力を計算する

個人用の風車の製造は、準備段階– デバイス電力の計算。したがって、たとえば、給湯の操作には、少なくとも高さの風車を設置する必要があります 5～6メートル. 同時に、風力エネルギーだけを暖房に使用することはできません。風速はかなり変化します。しかし、お金を節約する追加の情報源として、風を利用できます。

これを行うには、ネットワーク上にある多数の数式を使用できます。最も簡単な解決策は、風の強さを独自に計算する電卓を使用することです。この場合、目的の値をプログラムに入力するだけで済みます。ほとんどの場合、これらは次のとおりです。風が吹く領域、風の密度と速度。

気象サービスに連絡して、お住まいの地域の気団の平均速度を調べることができます。

さらに、あなたは働く必要があります回路図風車、無地の紙に描くか、3D モデリングコンピュータプログラムを使用して視覚化できる詳細な設計図。

風車の発電機の選び方

家庭用風車は静かであるべきです。したがって、風力タービンの発電機として低速（低速）エンジンを使用する方が良いです。このようなエンジンは、毎分 350 ～ 700 回転することができます。また、片翼風車でも低速モーターが使用できます。また、ステッピングモーターから低速発電機を作ることもできます。

風車の速度を上げるには、乗数を使用できます。これにより、ブレードの回転が 5 ～ 10 倍速くなります。

ネオジム磁石のディスクモーターは特に人気があります。同時に、磁石はさまざまなサイズにすることができ、それに応じて電力も異なります。このようなジェネレーターは非常に簡単に作成できますが、そのコストは非常に高くなります。

プロペラを始動するには、ペダルバイクジェネレーターを使用できます。

多くの人々は、ガス発生器、自動車またはトラクターの発電機、ドライバーからのバッテリーから低電力発電機を作ります。この場合、トラクターからの発電機と自動発電機を備えた設計には、速度を下げるギアボックスを取り付ける必要があることに注意してください。

220 v の自作風力発電機

ウインドキャッチャーを組み立てるには、12ボルトの発電機、バッテリー、12Vから220Vへのコンバーター、電圧計、銅線、留め具（クランプ、ボルト、ナット）が必要です。

風車の製造には、次の手順が含まれます。

ブレード製造。垂直風力発電機のブレードはバレルから作ることができます。グラインダーでパーツをカットできます。小型風車のネジは、断面が 160 mm の PVC パイプから作成できます。
マスト作り。マストの高さは 6 メートル以上でなければなりません。同時に、ねじり力がマストを壊さないようにするために、マストを4つのストレッチマークに固定する必要があります. 同時に、各ストレッチは丸太に巻き付けられ、地面の奥深くに埋められる必要があります。
ネオジム磁石の取り付け。磁石はローターディスクに接着されています。長方形の磁石を選択する方が良いですが、磁場それらは表面全体に集中しています。
発電機コイルを巻きます。巻き取りは、直径2 mm以上の銅糸で行います。同時に、かせは1200以下でなければなりません。
ナットでブレードをパイプに固定します。

パワフルな存在の中で電池およびインバーターを使用すると、結果として得られるデバイスは、家電製品（冷蔵庫やテレビなど）を使用するのに十分な量の電力を生成できます。このような発電機は、小さなカントリーハウス、温室の照明、暖房、換気システムの動作を維持するのに最適です。

DIY 風車 5 kW (ビデオ)

風力タービンは安全です現代のデバイス、これにより、風力エネルギーを電気に変換できます。これは、家電製品、暖房システム、給水、換気の操作に必要です。少しの計算で、専門家の助けがなくても風力タービンを構築できます。上記はこれに役立ちます。詳細な指示、コンポーネントを選択するための写真と推奨事項!

日曜大工の垂直風力発電機、図面、写真、垂直軸を持つ風車のビデオ。

風力発電機は、回転軸（ローター）の配置の仕方で縦型と横型に分けられます。前回の記事では、水平ローターを備えた風力タービンの設計を検討しました。次に、垂直ローターを備えた風力発電機について話しましょう。

まず、垂直風車の長所と短所を考えてみましょう。

利点:

低騒音レベル - 風、ホイールは実質的に騒音を発せず、干渉しません。プロペラの特徴的なホイッスルはありません。

設計のシンプルさ - このような風力発電機を作って設置することは特に難しくありません。

信頼性の高い設計 - すべてのコンポーネントがコンパクトで、メンテナンスが容易です。

欠陥:

垂直ローターを備えた風力タービンの設計の主な欠点は、速度が遅いことです。このような風車は、風速が 4 m/s を超える地域に設置する必要があります。

ハリケーンの風に対する保護は実質的にありません-ハリケーン中の水平風車で、折りたたみシャンクが自動的にトリガーされ、風車を回転させる場合、この設計では、オプションとして、ローターを手動でジャムする必要があります。コイルの出力。

まず、軸が垂直な風車を作ろうと決めたら、発電機を決める必要があります。

垂直風力発電機は低速であるため、かなり低速でバッテリーを充電できる発電機が必要になります。

車のオルタネーターは、この設計にはあまり適していません。充電電流 1000 rpmを超える速度で。為に車の発電機ギア比 4 ～ 5 のプーリーを使用し、発電機自体を変更する必要があります。

軸発電機を発電機として使用する方が実用的です。自分で作ることができます。製造プロセスはこれで説明されています。

風力発電機の軸発電機のスキーム。

垂直風車の風車を作る。

風車 (タービン) は、上下の 2 つの支柱とブレードで構成されています。

風車はアルミニウムまたはステンレス鋼のシートから作られ、風車は薄肉バレルからカットすることもできます。風車の高さは 1 メートル以上必要です。

この風車では、ブレードの曲がり角度がローターの回転速度を設定し、曲がりが大きいほど回転速度が速くなります。

風車は発電機のプーリーに直接ボルトで固定されています。

垂直風力発電機を設置するには、任意のマストを使用できます。マストの製造については、これで詳しく説明されています。

ベトジェネレーターの接続スキーム。

発電機はコントローラーに接続され、コントローラーはバッテリーに接続されます。エネルギー貯蔵デバイスとして、より実用的に使用できます車の電池. 家電製品の電源は交流電流、変換するにはインバーターが必要です直流 12V～AC220V。

接続に使用銅線 2.5平方までのセクション。接続図が詳しく書かれています。

アクションビデオの垂直風力発電機。

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私はGoogle検索から始めました。垂直風力発電機と回転風力発電機のデザイン、図、図面、ビデオは多種多様でした。これらには、次の 5 つの共通点がありました。

1.ジェネレーター
2.ブレード
3. 風をエネルギーに変えるプラントの設置
4.リグを上げて風を受けるタワー
5. バッテリーと電子制御システム

作成プロジェクトを 5 つの小さなステップに減らしました。一度に 1 つのポイントだけを考慮すれば、プロジェクトはそれほど難しくないように見えます。しかし、すべてについて順番に。

発生器

まず、発電機選びから始めました。インターネットで調査したところ、多くの人が自分で風車を組み立てていることがわかりました。彼らの話から私が理解したように、少なくとも最初の試みは非常に難しいように見えました。他のものはDC磁気回路を使用しました。この解決策は簡単に思えました。そのため、このタスクに最適なエンジンを探し始めました。

多くは古いテープ駆動のコンピュータモーターを使用していることが判明しました (コンピュータに大規模なリールツーリールテープドライブがあった時代には珍しいことでした)。どうやら、そのようなエンジンの最高のモデルはAmetekのものでした。私の意見では、これらの中で最も適しているのは 99 ボルトの DC モーターで、小さな発電所の発電機として問題なく動作します。残念ながら、それらを見つけることはほとんど不可能です。たとえば、Ebayでまだ見つけることができる多くの同様の類似物がありますが. さまざまな Ametek エンジンの長所と短所についての説明もあります (英語での説明: http://www.tlgwindpower.com/ametek.htm)。

ご想像のとおり、他にも多数の適切なモデルが利用可能です。これらの DC 磁石は適切に機能しますが、そもそも風力タービン用に設計されたものではありません。エンジンは、定格速度よりもはるかに速くスピンアップして、同等のものを生成する必要があります. 定格電圧. ということで、DC高電圧・低回転・大電流仕様のモデルを探していたところ、低い電圧そして高回転。必要だったのは、かなり低い RPM で 12 ボルト以上を出力するエンジンでした。したがって、たとえば、定格 325 rpm 30 ボルトのエンジンは、適度に低い rpm で 12 + ボルトを生成することが期待できます。一方、7200 rpm の 24 ボルトのモーターは、風力タービンには速すぎる数千 rpm で回転している限り、12 ボルトを生成する可能性は低いです。

Ebay で一致する Ametek 30 ボルトモーターの 1 つをわずか 26 ドルで入手できました。彼らは安いので、ほとんどの場合、より強力なものを探します。他のメーカーも同様に見つけることができるので、Ameteks の価格について心配する必要はありません。いずれにせよ、購入したモーターは良好な状態で、完璧に動作しました。手で押すだけで、12ボルトのランプを十分に明るく点灯させるのに十分な速度を獲得しました。私は適切な負荷に接続して私のボール盤で実際のテストを行い、良いブレードを取り付けることができれば彼は生産するだろうと確信しました。たくさんのエネルギー。

ブレード

別のオンライン調査によると、多くの人が木から風車の翼を彫っていました。とんでもない量の作業のようでした。また、他の家庭工芸家が PVC パイプを使用していることもわかりました。このオプションはよりシンプルに見えました。

見つけた説明に従いました。最初のステップは、必要な長さを決定することでした。長さの 1/5 の直径のプラスチックパイプを使用することをお勧めします。たとえば、長さ 50 cm のブレードが必要な場合、パイプの直径は 10 cm で、1 本のパイプから 4 個が得られます。

風力発電所のネジの作り方。 エンジンとの接続とマストへの取り付け。 最終段階はマストとプロペラです。