Зная принцип работы ветрового генератора и умея работать с ручным слесарным и электрическим инструментом, можно изготовить подобный агрегат небольшой электрической мощности. Самодельный ветряк можно использовать как резервный источник электроснабжения для загородного дома или дачи, а также как основной источник энергии, в случае отсутствия централизованного электроснабжения, для объектов с небольшой нагрузкой, работающих на напряжении 12 Вольт (освещение, зарядка электронных гаджетов, радио и т.д.).
Принцип работы ветрогенератора: преобразование энергии воздушных потоков в электрическую энергию путем передачи кинетической поступательной энергии ветра во вращательное движение вала электрического генератора, приводимого в движение механическим редуктором, вращающимся при перемещении лопастей ветровой установки.
При самостоятельном изготовлении подобного устройства могут быть использованы имеющиеся в наличии материалы и подручные средства, а главными условиями успеха, будут желание, умение и наличие свободного времени.
Ветряк можно изготовить, используя несколько вариантов:
· из автомобильного генератора;
· из асинхронного двигателя;
· на неодимовых магнитах.
При изготовлении ветряка с использованием автомобильного генератора наиболее сложным элементом являются лопасти устройства и узел их крепления к валу генератора. Для изготовления узлов крепления могут быть использованы листовые материалы (алюминий, нержавеющая или оцинкованная сталь), а для лопастей — пластиковые трубы диаметром 100-120 мм.
Трубы при этом следует нарезать требуемой длины и разрезать пополам.
Несущая конструкция может быть изготовлена из металлического профиля или труб, а также пиломатериалов, после чего генератор со смонтированными на нем лопастями крепится на ней и размещается в выбранном месте установки.
При использовании асинхронного двигателя, он должен быть реконструирован, при этом объем необходимой реконструкции зависит от типа электрической машины. Если число оборотов более 1000, то необходима перемотка обмоток статора, при меньшем числе оборотов — перемотка не требуется.
Кроме этого на роторе, используемого электрического двигателя, выполняется установка магнитов, для чего ротор протачивается и магниты приклеиваются к нему. Размещение магнитов выполняется по шаблону, обеспечивающему создание равномерно направленной ЭДС, полюса «+» и «-» должны чередоваться.
После реконструкции двигатель собирается, изготавливаются лопасти и собранное изделие размещается на подготовленном основании.
Конструкция основания и лопастей, могут быть выполнены аналогично, как и в случае использования автомобильного генератора.
Неодимовый магнит – это устройство, в состав которого входит редкоземельный металл – неодим, железо и бор, его отличительной особенностью является стойкостью к размагничиванию и значительная мощностью притяжения.
Для изготовления генератора подобного типа необходимо приобрести комплект неодимовых магнитов, а также использовать автомобильную ступицу или иное устройство (шкив и т.д.), которые могут послужить основой конструкции.
Для справки: при изготовлении 1-фазного генератора, количество полюсов должно соответствовать количеству магнитов, а при изготовлении 3-фазного — соотношение полюсов и катушек, должно быть 2 к 3 или 4 к 3.
Используемые магниты наклеиваются на поверхность ступицы, при этом их полюса должны чередоваться. Из медного провода наматываются катушки, количество которых соответствует количеству установленных магнитов, для этого используется провод ПЭТВ или аналогичный.
Для генератора небольшой мощности общее количество витков в обмотке статора, должно составлять 1000-1200 штук, в свою очередь для определения количества витков в одной катушке, данное количество необходимо разделить на количество изготавливаемых катушек.
Для изготовления статора генератора можно использовать прочный пластик или фанеру, на поверхности которых выполняется разметка и крепление изготовленных катушек с использованием клея. После чего изготавливаемый статор заливается эпоксидной смолой. Его толщина должна соотноситься с толщиной неодимовых магнитов.
Выводы катушек выводятся наружу, где соединяются по схеме «звезда» или «треугольник».
После сборки изготовленных узлов к ротору генератора крепятся лопасти или приводной вал, в случае горизонтальной установки статора и собранное устройство крепится на подготовленное основание.
Для бытового использования в районах со средней ветровой нагрузкой, наиболее подойдет вертикальный ветровой генератор.
Из рассмотренных выше вариантов изготовления подобных устройств, наиболее эффективен вариант с использованием неодимовых магнитов.
В этом случае изготавливается опорная конструкция, в нижней части которой устанавливается изготовленный генератор и лопасти, в виде полусфер, как показано на ниже приведенном рисунке:
Несущая конструкция изготавливается из профильного (уголок, труба и т.д.) и листового металла, а ведущий вал – из стальной шпильки, размещаемой в подшипниках и закрепляемой на оси генератора, в нижней части, в верхней – монтируются лопасти в виде полусфер.
Полусферы можно изготовить из дерева, фанеры или толстого пластика.
После завершения сборки, собранное изделие устанавливается на подготовленном заранее месте и включается в работу.
