O autor há muito tempo se interessa por geradores eólicos e energia alternativa, por isso decidiu tentar montar seu próprio moinho de vento.
Para criar este moinho de vento, o autor precisava dos seguintes materiais:
1) madeira compensada
2) resina epóxi
3) ímãs de neodímio
4) super cola
5) fio de 0,7 mm
6) tubo de PVC de 110 mm de diâmetro
7) várias ferramentas, de um quebra-cabeças a um torno.
8) instrumentos de medição
Vamos considerar com mais detalhes as etapas de criação deste moinho de vento.
Para começar, o autor decidiu ler artigos na Internet destinados a construção moinhos de vento temáticos.
A base foi escolhida para o projeto mais simples de uma turbina eólica em um gerador axial com ímãs de neodímio e um acionador de partida de disco. Esses geradores são fáceis de fabricar em comparação com outros esquemas possíveis e também têm a vantagem de trabalhar sem aderir.
O autor decidiu fazer a cauda do seu gerador com a função de dobramento padrão em ventos fortes, que protegerão o moinho de vento removendo o parafuso de baixo do vento. Para o gerador, o autor decidiu solicitar todos os detalhes necessários por meio de lojas online. Os ímãs de neodímio foram adquiridos no valor de 24 peças, 12 para cada um dos discos do futuro rotor.
O autor decidiu fazer um estator em três fases. Para isso, as bobinas foram enroladas com um fio de 0,7 mm de espessura. Em seguida, as bobinas foram conectadas em fase, e o autor decidiu conectar as extremidades das fases com uma estrela. Após a montagem, o próprio estator foi inundado com epóxi.
Para obter os discos para o rotor, o autor utilizou os serviços de um torneiro que fabricava as peças necessárias.
O autor decidiu fixar os ímãs com super cola e decidiu que esse fixador seria suficiente e não inundaria com epóxi. Após a montagem do gerador, o autor pensou em criar um parafuso para o moinho de vento. Como essa parte era a mais difícil e incompreensível para ele, ele decidiu fazer a versão intermediária de um tubo de PVC com 110 mm de diâmetro. De fato, existem muitos modelos de parafusos para geradores eólicos, e depende muito de quanto esse parafuso se encaixará no gerador criado.
Em seguida, o gerador acabado foi instalado em um mastro com cerca de 4 metros de altura. No entanto, após testes preliminares, o autor decidiu que a força do vento a essa altura não é suficiente, é possível que as falhas de projeto dos parafusos afetem sua operação. Mas desde que o autor decidiu entender a criação de lâminas e parafusos posteriormente, ele simplesmente elevou o moinho de vento quatro metros acima. Como resultado, um moinho de vento com oito metros de altura começou a produzir os seguintes indicadores de eletricidade. A corrente de curto-circuito sem carga a uma velocidade do vento de 5 m / s foi de cerca de 13V e 1A, com um ganho de vento de até 10 m por segundo, a tensão subiu para 20V e a força da corrente para 3A, a 15 m / s, o gerador produziu uma tensão de 30V.
No entanto, isso não terminou aí e, com um vento mais forte, o parafuso não pôde suportar a carga e se espalhou em cavacos. Portanto, o autor teve que remover o gerador. Enquanto o gerador foi removido, o autor decidiu ao mesmo tempo medir seus indicadores reais no solo, enquanto rolava o gerador para uma carga de até 2,1 Ohms, a resistência de cada fase é de 2 Ohms. O autor mediu as revoluções usando um tacômetro. Os seguintes resultados de medição foram obtidos: 160 rpm foi uma tensão de 4 V e uma força de corrente de 1,23 A, depois 280 rpm foram 6 volts e 2,3 A, 320 rpm 8 V e 3,23 A, 670 rpm 12 V e 5,8 A.
Infelizmente, o autor não foi capaz de obter revoluções mais altas, uma vez que não havia mecanismo para a promoção do gerador, todas as etapas anteriores foram feitas à mão. Mas, em geral, esses indicadores dão uma idéia aproximada da potência desse gerador.
Em seguida, o autor começou a fabricar um novo parafuso. Dessa vez, o autor decidiu fazer um parafuso com duas lâminas, pois essa opção deveria ser mais engenhosa. Também foi feita uma cauda dobrável para remover e proteger a hélice dos ventos fortes, para que ele não repetisse o destino de seu antecessor. Em seguida, toda a estrutura foi reinstalada no mastro.
O cubo e as rodas são usinados na máquina. Você também pode usar cubos prontos, por exemplo, automóveis (para grandes geradores), ou, por exemplo, um cubo de bicicleta ou qualquer outra coisa adequada.
O autor fez o formulário para o estator a partir de compensado
O autor fixou as bobinas do estator para que elas não se movam, um círculo feito de fibra de vidro é colocado na parte inferior do formulário, também estará no topo, isso é para a força do estator
A propósito, um gerador pronto, diferentemente dos geradores com estatores de ferro, esse gerador não tem aderência e o parafuso começa a girar de quase 2 m / s
O parafuso do gerador de três lâminas, foi fabricado "a olho nu", funcionou bem até se espalhar, incapaz de suportar ventos fortes
Para melhor retorno do vento, o parafuso deve ser projetado especificamente para o gerador, especialmente parafusos de alta velocidade
Moinhos de vento como esse são fabricados de maneira muito simples, observa o autor, mesmo uma pessoa não treinada conseguiu fabricar um gerador em funcionamento com uma potência de 20 watts / h no vento de 10 m / s pela primeira vez. Além disso, o autor trabalhou para melhorar suas características.