A idéia de fazer um gerador eólico apareceu durante as primeiras noites do outono. Decidi tentar usar a energia eólica para as necessidades domésticas. Deixe o vento carregar a bateria, o que iluminará o vaso sanitário do jardim, na beira do local.
Puxar o cabo de alimentação para esse objeto é caro, a troca das baterias da lanterna chinesa está cansada e a energia periodicamente renovável e gratuita desaparece. Como não há necessidade de iluminação brilhante neste objeto, a leitura de livros e a impressora não são planejadas, pequenas capacidades são suficientes para resolver esse problema. Na prática, é um gerador com uma potência de vários watts e uma bateria de pequena capacidade. Durante o dia, a bateria é armazenada em energia eólica, e no escuro a fornece conforme necessário. Para esses geradores eólicos, praticamente não faz sentido realizar cálculos complexos e fabricar pás especiais. Os designs mais simples funcionarão perfeitamente. Tudo isso simplifica e reduz muito o custo do gerador eólico, há uma sensação de sua fabricação e uso.
Para uso como um gerador eólico de baixa potência, você pode usar um motor de passo pronto. Para obter o máximo desempenho, se possível, é aconselhável usar um motor com a menor aderência possível ao eixo (eles têm um efeito desagradável) e com o maior número possível de etapas por rotação.
É possível uma variante de alterar o motor elétrico em um gerador. Várias opções de retrabalho são descritas na Internet.
No nosso caso, foi escolhida a opção de refazer um iniciador usado 923.3708 do lendário Oka.
O uso deste iniciador é devido aos seguintes fatores:
• pequenas dimensões e peso inicial;
• o acionador de partida é acionado por ímãs permanentes;
• simplicidade de alteração na ausência de investimentos para a fabricação do gerador.
O processo de conversão de um iniciador em um gerador
1. Desmonte o motor de partida: Desconecte o cabo de alimentação e remova as partes do relé de tração. Soltamos e removemos o alojamento e o eixo da roda livre, engrenagem planetária incorporada.
2. Remova com cuidado a tampa do conjunto da escova. Ao mesmo tempo, monitoramos a segurança da bola de suporte no rolamento da tampa.
Desmontamos e removemos o conjunto da escova. Nós removemos o rotor. Três nós permanecem para uso futuro.
3. Usando pinças e alicates, removemos o enrolamento antigo do rotor de partida. Remova mecanicamente o coletor do rotor.Limpamos o eixo e as ranhuras nas placas do rotor dos restos de verniz. Na foto, à direita do novo rotor, os restos do antigo enrolamento.
4. Executamos o processamento mecânico do rotor
a. Em um torno ou remova manualmente os slots para conexão a uma caixa de engrenagens planetárias e obtenha o diâmetro de aterrissagem para o segundo rolamento deslizante.
b. Entre um conjunto de placas do rotor e uma área usinada, metade do diâmetro, perfuramos um furo radial com um diâmetro de 4 mm. A dureza do eixo é insignificante e está disponível para processamento com ferramentas de alta velocidade.
c. Em um torno ou manualmente com uma broca, na parte da área tratada, perfuramos um furo axial com um diâmetro de 4 mm, até que coincida com o radial. Temos um furo para produzir o enrolamento do rotor. Esse circuito de saída permite abandonar os contatos deslizantes para remover a corrente e aumentar a confiabilidade do gerador.
Para maior clareza, a localização dos furos e a saída do enrolamento são mostradas no rotor acabado.
5. Enrolamos a bobina nas ranhuras do rotor até que ela fique cheia. A disposição de seis ímãs permanentes com pólos alternados no estator determinou a localização das bobinas do enrolamento.
A largura de cada bobina (5 ranhuras) foi determinada pela distância entre os ímãs adjacentes. As voltas de cada uma das bobinas localizadas opostas nas ranhuras adjacentes, quando o rotor gira, interceptam simultaneamente o campo magnético de dois ímãs com pólos diferentes. Neste caso, a corrente de indução na bobina é adicionada. Três grupos semelhantes (5 bobinas cada), os ímãs da bobina, trabalham simultaneamente. Todas as bobinas são conectadas em série e se complementam. Mudar o polo do ímã em relação à bobina, durante a rotação, fornece uma corrente alternada. Como o rotor possui 31 ranhuras, 1 ranhura permanece livre.
Para evitar danos ao isolamento do fio durante o enrolamento e a operação, foi utilizado um fio MGTF de múltiplos núcleos com um diâmetro de núcleo de 0,30 mm. Talvez o uso de outro fio isolado.
6. Devido à ausência na parte usada do acionador de partida de um segundo rolamento para o rotor (um está na tampa do conjunto da escova e o segundo permanece na engrenagem planetária removida), fabricaremos um novo rolamento deslizante de bronze. O diâmetro externo do rolamento é determinado pelo diâmetro do furo no defletor do alojamento (foto abaixo) e pelo diâmetro interno do rolamento e pelo comprimento das etapas externas - o diâmetro e o comprimento reais da seção usinada do eixo do rotor (p.4a).
7. Instale o rolamento fabricado na carcaça e a esfera salva na parte inferior do rolamento na tampa.
8. Instale a seção usinada do rotor no rolamento fabricado e monte o rotor com o alojamento. Antes da montagem, lubrifique todas as peças de atrito.
9. Instale a tampa do conjunto da escova alinhando o segundo suporte do eixo do rotor com o mancal da tampa e a esfera de suporte. Combinamos os orifícios do corpo e da tampa, instalamos os pinos de montagem do kit.
10. Nós montamos o gerador. A extremidade livre do eixo do rotor (com a saída do enrolamento) é usada para instalar e prender o gerador. Na parte livre dos pernos (acima da tampa), instalaremos uma roda de vento do tipo rotor.
11. Para proteger a parte interna do gerador contra poeira e umidade, feche todos os orifícios abertos com adesivo hot melt. Para o teste, selou adicionalmente as juntas com fita isolante.
12. Apoiamos a instalação do gerador no objeto.
13. Medimos a saída do gerador em velocidade média (rotação manual). O gerador fornece uma tensão de 1 ... 5 V e uma corrente de 0,2 ... 1,1 A.
14. Para testar um gerador eólico, é fabricada uma turbina do tipo rotor.
As vantagens de uma turbina eólica rotativa:
• Com um vento forte, os moinhos de vento de rotor têm maior estabilidade em operação do que as hélices de parafuso.
• Silencioso e funcional, não importa onde o vento sopre.
• A rotação do eixo é mais estável, sem saltos repentinos de velocidade.
• facilidade de construção;
• facilidade de fabricação e instalação.
15. A aparência do gerador eólico.