Como construir lâminas para um gerador eólico com suas próprias mãos: exemplos de lâminas feitas por você para um moinho de vento

Elementos estruturais básicos

Apesar da grande variedade de turbinas eólicas e métodos de fabricação, todas elas consistem nos mesmos elementos estruturais.

roda de vento

As pás são consideradas um dos elementos mais importantes de uma turbina eólica. Seu projeto afeta a operação de outros componentes do gerador. Vários materiais são usados ​​para fazer lâminas.

Antes de fabricar, você precisa calcular o comprimento da lâmina. Se um tubo for levado para fabricação, seu diâmetro deve ser de pelo menos 20 cm, com um comprimento de lâmina planejado de 1 metro. Em seguida, o tubo é cortado em 4 partes usando um quebra-cabeça.Uma parte é usada para fazer um modelo, segundo o qual o restante das lâminas é cortada. Depois disso, eles são montados em um disco comum, e toda a estrutura é fixada no eixo do gerador. A roda de vento montada deve ser equilibrada. O balanceamento deve ser realizado em uma sala protegida do vento. Se a operação for realizada corretamente, a roda não irá girar espontaneamente. No caso de rotação espontânea das lâminas, elas são solapadas até que toda a estrutura esteja em equilíbrio. No final, a precisão da rotação das lâminas é verificada. Eles devem girar no mesmo plano, sem distorções. O erro permitido é de 2 mm.

Mastro

O próximo elemento estrutural da turbina eólica é o mastro. Na maioria das vezes, é feito de um cano de água antigo, cujo diâmetro não deve ser de 15 cm, mas o comprimento deve ser de até 7 metros. Se houver estruturas ou edifícios em um raio de 30 metros do local de instalação planejado, neste caso a altura do mastro é aumentada.

Para que toda a instalação funcione da forma mais eficiente possível, a roda de pás se eleva acima dos obstáculos circundantes em pelo menos 1 metro. Após a instalação, a base do mastro e os pinos para fixação dos cabos de sustentação são despejados com concreto. Como extensões recomenda-se a utilização de um cabo galvanizado com diâmetro de 6 mm.

Gerador

Para uma turbina eólica, você pode usar qualquer gerador de carro, de preferência com uma potência maior. Todos eles têm um design idêntico e requerem alteração. Uma alteração semelhante de um gerador de carro para um moinho de vento envolve o rebobinamento do condutor do estator, bem como a fabricação de um rotor usando ímãs de neodímio.Para fixá-los com segurança, você precisa fazer furos nos pólos do rotor. A instalação dos ímãs é realizada com alternância de pólos. O próprio rotor é embrulhado em papel e todos os vazios que se formam entre os ímãs são preenchidos com epóxi.

No processo de colar ímãs, sua polaridade deve ser observada. Portanto, o rotor é conectado a uma fonte de energia. O rotor incluído cria um campo magnético e cada ímã é colado no lugar pelo lado que é atraído.

Para conectar o rotor, você pode usar qualquer fonte de alimentação com tensão de 12 volts e corrente de 1 a 3 amperes. A conexão é feita de tal forma que o anel removível localizado mais próximo das presas seja o menos, e o lado positivo esteja localizado mais próximo da extremidade do rotor. Ímãs instalados nas folgas do rotor ou presas fazem com que o gerador se auto-excite, e esta é considerada sua função principal.

No início da rotação do rotor, os ímãs começam a excitar a corrente no gerador, que também entra na bobina, levando a um aumento nos campos magnéticos das presas. Como resultado, o gerador produz uma corrente com um valor ainda maior. Acontece uma espécie de circulação de corrente quando o gerador é excitado e ainda alimentado por seu próprio rotor, no qual estão instalados pólos eletromagnéticos. O gerador montado deve ser testado e as medições dos dados de saída obtidos devem ser feitas. Se a unidade a 300 rpm produzir aproximadamente 30 volts, isso é considerado um resultado normal.

Quais moinhos de vento escolher

Pois bem, para quem mora longe de subestações e VL-0,4kv, vale a pena adquirir os modelos de moinhos de vento mais potentes que você puder pagar.Já que a partir da potência indicada nas fotos, você não obterá mais de 15%.

Outra categoria de consumidores, muito merecidamente, faz uma escolha não a favor dos modelos de fábricas chinesas, mas, pelo contrário, prefere moinhos de vento caseiros de mestres autodidatas. Também tem seus benefícios.

Na maioria das vezes, os inventores de tais dispositivos são caras competentes e responsáveis. E em quase 100% dos casos, sem problemas, eles podem devolver a instalação se algo der errado ou precisar ser reparado. Isso definitivamente não será um problema.

Nos moinhos de vento industriais chineses, a aparência é certamente mais bonita. E se você ainda decidir comprá-lo, imediatamente após verificá-lo com uma furadeira elétrica, faça a manutenção preventiva e substitua a sucata chinesa por rolamentos lubrificados de alta qualidade.

Se houver grandes ninhos de pássaros perto de você, não custa comprar um conjunto adicional de lâminas.

Os pintinhos às vezes se enquadram na distribuição de um "mini moinho" de fiação. As lâminas de plástico quebram e as de metal dobram.

E gostaria de terminar com a sabedoria daqueles usuários que não ouviram todos os argumentos e se depararam com todos os problemas descritos acima. Lembre-se, o cata-vento mais caro para uma casa é uma turbina eólica!

Seleção de materiais

As pás para um dispositivo de vento podem ser feitas de qualquer material mais ou menos adequado, por exemplo:

Do tubo de PVC

É provavelmente a coisa mais fácil construir lâminas com este material. Os tubos de PVC podem ser encontrados em todas as lojas de ferragens. Os tubos devem ser escolhidos aqueles projetados para esgoto com pressão ou gasoduto. Caso contrário, o fluxo de ar em ventos fortes pode distorcer as pás e danificá-las contra o mastro do gerador.

As pás de uma turbina eólica estão sujeitas a cargas severas da força centrífuga, e quanto mais longas as pás, maior a carga.

A borda da lâmina de uma roda de duas lâminas de um gerador eólico doméstico gira a uma velocidade de centenas de metros por segundo, tal é a velocidade de uma bala saindo de uma pistola. Esta velocidade pode levar à ruptura de tubos de PVC. Isso é especialmente perigoso porque fragmentos de tubos voadores podem matar ou ferir gravemente as pessoas.

Você pode sair da situação encurtando as lâminas ao máximo e aumentando seu número. A roda de vento com várias lâminas é mais fácil de equilibrar e menos barulhenta

De não pouca importância é a espessura das paredes dos tubos. Por exemplo, para uma roda eólica com seis pás feitas de tubo de PVC, com dois metros de diâmetro, sua espessura não deve ser inferior a 4 milímetros. Para calcular o design das lâminas para um artesão caseiro, você pode usar tabelas e modelos prontos

Para calcular o design das lâminas para um artesão caseiro, você pode usar tabelas e modelos prontos.

O modelo deve ser feito de papel, preso ao tubo e circulado. Isso deve ser feito quantas vezes houver pás na turbina eólica. Usando um quebra-cabeça, o tubo deve ser cortado de acordo com as marcas - as lâminas estão quase prontas. As bordas dos tubos são polidas, os cantos e extremidades são arredondados para que o moinho de vento fique bonito e faça menos barulho.

De aço, deve ser feito um disco com seis tiras, que fará o papel de uma estrutura que combina as lâminas e fixa a roda à turbina.

As dimensões e a forma da estrutura de ligação devem corresponder ao tipo de gerador e corrente contínua que será utilizado no parque eólico.O aço deve ser escolhido tão grosso que não se deforme sob os golpes do vento.

alumínio

Comparados aos tubos de PVC, os tubos de alumínio são mais resistentes à flexão e ao rasgo. Sua desvantagem está no grande peso, que exige medidas para garantir a estabilidade de toda a estrutura como um todo. Além disso, você deve equilibrar a roda com o máximo de cuidado possível.

Considere as características da execução de pás de alumínio para uma roda eólica de seis pás.

De acordo com o modelo, um padrão de madeira compensada deve ser feito. Já de acordo com o modelo de uma folha de alumínio, corte blanks de lâminas no valor de seis peças. A futura lâmina é enrolada em uma calha de 10 milímetros de profundidade, enquanto o eixo de rolagem deve formar um ângulo de 10 graus com o eixo longitudinal da peça. Essas manipulações dotarão as pás de parâmetros aerodinâmicos aceitáveis. Uma luva rosqueada é presa ao lado interno da lâmina.

O mecanismo de conexão de uma roda eólica com lâminas de alumínio, diferentemente de uma roda com lâminas feitas de tubos de PVC, não possui tiras no disco, mas pinos, que são pedaços de uma haste de aço com rosca adequada para a rosca das buchas.

fibra de vidro

As lâminas feitas de fibra de vidro específica para fibra de vidro são as mais perfeitas, devido aos seus parâmetros aerodinâmicos, resistência e peso. Essas lâminas são as mais difíceis de construir, porque você precisa ser capaz de processar madeira e fibra de vidro.

Consideraremos a implementação de pás de fibra de vidro para uma roda com diâmetro de dois metros.

A abordagem mais escrupulosa deve ser tomada para a implementação da matriz de madeira.É usinado a partir das barras de acordo com o gabarito acabado e serve como modelo de lâmina. Tendo terminado de trabalhar na matriz, você pode começar a fazer lâminas, que consistirão em duas partes.

Primeiramente, a matriz deve ser tratada com cera, uma de suas faces deve ser coberta com resina epóxi e sobre ela deve ser espalhada fibra de vidro. Aplique epóxi novamente e novamente uma camada de fibra de vidro. O número de camadas pode ser três ou quatro.

Então você precisa manter o sopro resultante na matriz por cerca de um dia até que seque completamente. Assim, uma parte da lâmina está pronta. Do outro lado da matriz, a mesma sequência de ações é executada.

As partes acabadas das lâminas devem ser conectadas com epóxi. No interior, você pode colocar uma rolha de madeira, fixá-la com cola, isso fixará as lâminas no cubo da roda. Uma bucha rosqueada deve ser inserida no plugue. O nó de conexão se tornará o hub da mesma maneira que nos exemplos anteriores.

Fabricação de estatores

Como você pode ver na foto, as bobinas têm a forma de uma gota de água alongada. Isso é feito para que a direção do movimento dos ímãs seja perpendicular às seções laterais longas da bobina (é onde o EMF máximo é induzido).

Se forem usados ​​ímãs redondos, o diâmetro interno da bobina deve corresponder aproximadamente ao diâmetro do ímã. Se forem usados ​​ímãs quadrados, os enrolamentos da bobina devem ser configurados de forma que os ímãs sobreponham os comprimentos retos dos enrolamentos. A instalação de ímãs mais longos não faz muito sentido, porque os valores máximos de EMF ocorrem apenas nas seções do condutor localizadas perpendicularmente à direção do campo magnético.

A fabricação do estator começa com o enrolamento das bobinas.As bobinas são mais fáceis de enrolar de acordo com um modelo pré-preparado. Os modelos são muito diferentes: desde pequenas ferramentas manuais até máquinas caseiras em miniatura.

As bobinas de cada fase individual são conectadas umas às outras em série: a extremidade da primeira bobina é conectada ao início da quarta, a extremidade da quarta ao início da sétima, etc.

Lembre-se que quando as fases são conectadas de acordo com o esquema “estrela”, as extremidades dos enrolamentos (fases) do dispositivo são conectadas em um nó comum, que será o neutro do gerador. Neste caso, três fios livres (o início de cada fase) são conectados a uma ponte de diodos trifásica.

Quando todas as bobinas são montadas em um único circuito, você pode preparar um molde para vazar o estator. Depois disso, mergulhamos toda a parte elétrica no molde e a preenchemos com epóxi.

Aleksei2011

Em seguida, posto uma foto do estator finalizado. Preenchido com epóxi regular. Coloquei fibra de vidro em cima e embaixo. O diâmetro externo do estator é de 280 mm, o orifício interno é de 70 mm.

Como fazer você mesmo um gerador eólico do tipo vertical

A autofabricação de um gerador eólico é bem possível, embora não seja tão simples quanto possa parecer à primeira vista. Você precisará montar todo o conjunto de equipamentos, o que é muito difícil, ou comprar alguns de seus elementos, o que é bastante caro. O kit pode incluir:

• gerador de energia eólica
• inversor
• controlador
• bateria
• fios, cabos, acessórios

A melhor opção seria a compra parcial de equipamentos acabados, Fabricação de bricolage. O fato é que os preços dos nós e elementos são muito altos, não acessíveis a todos.Além disso, o alto investimento único faz com que se pergunte se esses recursos poderiam ser gastos de maneira mais eficiente.

O sistema funciona assim:

• o moinho de vento gira e transmite torque para o gerador
• é gerada uma corrente elétrica que carrega a bateria
• a bateria está conectada a um inversor que converte corrente contínua em corrente alternada de 220 V 50 Hz.

A montagem geralmente começa com um gerador. A opção mais bem-sucedida é montar um design trifásico em ímãs de neodímio, o que permite gerar a corrente apropriada.

As peças rotativas são feitas com base em um dos sistemas mais acessíveis para recriar com suas próprias mãos. As lâminas são feitas de seções de tubos, barris de metal serrados ao meio ou chapas de metal dobradas de uma certa maneira.

O mastro é soldado no solo e instalado na posição vertical já acabado. Como opção, é feito de madeira imediatamente no local de instalação do gerador. Para uma instalação sólida e confiável, deve ser feita uma fundação para os suportes e o mastro deve ser fixado com âncoras. Em uma altura alta, deve ser adicionalmente protegido com estrias.

Todos os componentes e partes do sistema requerem ajustes entre si em termos de potência e configurações de desempenho. É impossível dizer de antemão quão eficiente será uma turbina eólica, pois muitos parâmetros desconhecidos não nos permitirão calcular as características do sistema. Ao mesmo tempo, se você inicialmente colocar o sistema sob uma certa potência, a saída será sempre valores bastante próximos. O principal requisito é a força e precisão da fabricação de nós para que a operação do gerador seja suficientemente estável e confiável.

Gerador de vento vertical DIY

Materiais e equipamentos usados

As dimensões da turbina podem ser escolhidas arbitrariamente - quanto maior, mais potente. No exemplo, o diâmetro do produto é de 60 cm.

Para fazer uma turbina vertical, você precisará de:

1. Tubo Ø 60 cm (de preferência aço inoxidável - galvanizado, duralumínio, etc.).
2. Plástico durável (dois discos com diâmetro de 60 cm).
3. Cantos para fixação das lâminas (6 peças para cada) - 36 peças.
4. Para a base - um hub de carro.
5. Porcas, arruelas parafusos para fixação.

Equipamentos e ferramentas:

1. Quebra-cabeça.
2. Búlgaro.
3. Furar.
4. Chave de fenda.
5. Chaves.
6. Luvas, máscara.

Para equilibrar as lâminas, você pode usar uma pequena placa de metal, ímãs e, com um leve desequilíbrio, basta fazer furos.

Desenho de um dispositivo gerador de vento

Fazendo um moinho de vento vertical

1. O tubo de metal é cortado longitudinalmente de modo que são obtidas 6 lâminas idênticas.
2. Dois círculos idênticos são cortados de plástico (diâmetro 60 cm). Este será o suporte superior e inferior da turbina.
3. Para facilitar um pouco a construção, você pode cortar um círculo de Ø 30 cm no centro do suporte superior.
4. Dependendo de quantos furos existem no cubo do automóvel, exatamente os mesmos furos são marcados neles para montagem no suporte plástico inferior. Perfurado com furadeira.
5. De acordo com o modelo, você precisa marcar a localização das lâminas (dois triângulos formando uma estrela). Os locais de fixação dos cantos estão marcados. Em dois suportes deve ficar idêntico.
6. É melhor cortar as lâminas não uma de cada vez, mas todas de uma vez (um moedor é usado).
7. Os pontos de fixação dos cantos também devem ser anotados nas lâminas. Em seguida, faça furos.
8. Com a ajuda de cantos, as lâminas são fixadas nos círculos da base com parafusos e porcas através de arruelas.

Quanto mais longas as lâminas, mais poderosa será a unidade, mas mais difícil será equilibrá-la, com vento forte a estrutura “se solta”.

gerador de bricolage

Para um moinho de vento, você precisa selecionar um gerador auto-excitado com ímãs permanentes (estes foram usados ​​nos tratores T-4, MTZ, T-16, T-25).

Se você colocar um gerador de carro convencional, seu enrolamento de tensão é alimentado por uma bateria, ou seja: sem tensão - sem excitação.

Isso significa que se você instalar um autogerador + bateria, e houver vento fraco por muito tempo, a bateria simplesmente será descarregada e quando o vento aparecer novamente, o sistema não iniciará.

Ou faça um gerador eólico em ímãs de neodímio com suas próprias mãos. Tal unidade irá ceder com um vento fraco de 1,5 kW, no máximo, com um vento forte de 3,5 kW. Instrução da Etapa:

São feitas duas panquecas de metal, com 50 cm de diâmetro.

12 ímãs de neodímio em cada (cerca de 50 x 25 x 1,2 mm de tamanho) são presos a eles ao redor do perímetro com super cola. Os ímãs alternam: "norte" - "sul".

As panquecas são colocadas uma em frente à outra, os pólos também são orientados "norte" - "sul".

Entre eles está um estator caseiro. São 9 bobinas de fio de cobre com seção transversal de 3 mm. 70 voltas cada. Entre si, eles são conectados de acordo com o esquema "estrela" e preenchidos com resina polimérica. As bobinas são enroladas em uma direção. Por conveniência, o início e o fim do enrolamento devem ser marcados (por exemplo, com fita isolante de cores diferentes).

Gerador de moinho de vento caseiro feito de ímãs de neodímio

A espessura do estator é de cerca de 15 - 20 mm. Em sua fabricação, é necessário prever as saídas dos enrolamentos das bobinas através de parafusos com porcas.Eles vão alimentar o gerador.

A distância entre o estator e o rotor é de 2 mm.

A essência do trabalho é que o norte e o sul dos ímãs são invertidos, o que faz com que a corrente elétrica “corra” pela bobina.

Os ímãs do rotor serão fortemente atraídos. Para conectar as peças sem problemas, você precisa fazer furos nelas e cortar as roscas dos pinos. Os rotores são imediatamente alinhados entre si e, gradativamente, com a ajuda de chaves, o superior abaixa para o inferior. Afinal, grampos de cabelo temporários são removidos.

Este gerador pode ser usado em modelos verticais e horizontais.

processo de montagem

• Um suporte para montagem do estator é instalado no mastro (pode ser de três ou seis lâminas).
• Um cubo é fixado acima dele com porcas.
• Existem 4 pinos no cubo. Eles ligam o gerador.
• O estator do gerador é conectado a um suporte fixado ao mastro.
• Uma turbina com pás é fixada à segunda placa do rotor.
• Do estator, os fios são conectados por terminais ao regulador de tensão.

Características principais

O desempenho de um gerador eólico depende do número e tamanho das pás instaladas nele, o que é claramente visto na fórmula:

N=pSV3/2, onde

N é a potência do fluxo de ar, que determina a potência do dispositivo;

р – densidade do ar;

S é a área varrida pelo gerador eólico;

V é a velocidade do vento.

As principais características deste elemento de dispositivos técnicos deste tipo são:

Dimensões geométricas.

De acordo com o diagrama abaixo:

R é o raio que determina a área varrida do dispositivo;

b - largura, determina a velocidade de um determinado modelo;

c - espessura, depende do material de que é feito e das características do projeto;

φ - o ângulo de instalação determina a localização do plano de rotação da lâmina em relação ao seu eixo;

r é o raio da seção ou raio interno de rotação.

• Resistência mecânica - determina a capacidade do elemento de suportar as cargas aplicadas a ele e depende do material utilizado na fabricação e de seu projeto.
• Eficiência aerodinâmica - determina a capacidade de converter o movimento de translação da energia eólica em movimento de rotação do eixo do gerador eólico.
• Parâmetros aeroacústicos - caracterizam o nível de ruído produzido durante a operação do aerogerador.

lâminas de tubos de PVC

Igualmente importante é a escolha do material para a fabricação das pás dos aerogeradores. A maneira mais fácil de fazer pás de turbina eólica é com um tubo de plástico. Os tubos de PVC, que podem ser adquiridos em qualquer loja de ferragens, talvez sejam o material mais adequado. É necessário usar tubos com a espessura de parede necessária (projetados para tubulações de esgoto ou gás de pressão), caso contrário, o fluxo de ar de entrada com um vento suficientemente forte pode dobrar as pás, o que levará à sua destruição contra o mastro do gerador.

tubos de pvc com marcações para corte

Deve-se lembrar que a pá de um gerador eólico sofre cargas consideráveis ​​da força centrífuga, quanto maior, mais longa a pá. A velocidade de movimento da parte final da lâmina de uma roda de duas lâminas de um gerador eólico doméstico é de centenas de metros por segundo, o que é comparável à velocidade de uma bala de pistola (a ponta da lâmina de um gerador eólico industrial roda pode atingir velocidades supersônicas).

Uma lâmina de PVC pode não suportar a carga de tração em velocidades tão altas, e fragmentos de estilhaços voando na velocidade de uma bala representam uma ameaça real à vida e à saúde humana. A conclusão é óbvia - reduzimos o comprimento da lâmina aumentando o número de lâminas. Além disso, uma roda eólica com um grande número de pás é muito mais fácil de equilibrar e gera menos ruído.

Considere a fabricação de pás para uma roda eólica de seis pás com diâmetro de 2 m de tubo de PVC. Para garantir a resistência à tração e à flexão necessária, a espessura da parede do tubo deve ser de pelo menos 4 mm. Calcular o perfil das pás de uma roda de turbina eólica é um processo complexo e demorado que requer conhecimento altamente especializado, por isso seria mais racional para um mestre amador usar um modelo pronto.

Modelo de lâmina feito de tubo de PVC com diâmetro de 160 mm

O modelo deve ser recortado em papel, fixado na parede do tubo e circundado com um marcador. Repita o procedimento mais cinco vezes - seis lâminas devem ser obtidas de um tubo. Cortamos o tubo ao longo das linhas obtidas com uma serra elétrica e obtemos seis lâminas quase acabadas. Resta apenas moer os cortes e arredondar os cantos e bordas. Isso dará à roda eólica uma aparência elegante e reduzirá o ruído de operação.

Para conectar as pás entre si e prender a roda à turbina, é necessário fazer uma unidade de conexão, que é um disco recortado em aço com seis tiras de aço soldadas ou recortadas ao mesmo tempo. As dimensões específicas e a configuração do nó de conexão dependem do gerador ou motor CC que servirá como coração do mini parque eólico.Ressaltamos apenas que o aço do qual é feita a unidade de conexão deve ter espessura suficiente para que a roda não dobre sob a pressão do vento.

Nós fazemos um moinho de vento com nossas próprias mãos

1. Lâminas de turbina eólica

A roda eólica é o elemento estrutural mais significativo do dispositivo. Converte a força do vento em energia mecânica. Assim, a seleção de todos os outros elementos depende de sua estrutura.

Os tipos mais comuns e eficazes de pás são vela e palheta. Para a fabricação da primeira opção, é necessário fixar uma folha de material no eixo, posicionando-a em ângulo com o fluxo do vento. No entanto, durante os movimentos de rotação, essa lâmina terá uma resistência aerodinâmica significativa. Além disso, aumentará com o aumento do ângulo de ataque, o que reduz a eficácia de seu funcionamento.

O segundo tipo de lâminas trabalha com maior produtividade - as aladas. Em seus contornos, eles se assemelham à asa de uma aeronave, e os custos da força de atrito são reduzidos ao mínimo. Este tipo de turbina eólica tem uma alta utilização da energia eólica com baixo custo de material.

As lâminas podem ser feitas de plástico ou tubo de plástico, pois serão mais produtivas do que madeira. O mais eficiente é a estrutura da roda eólica com dois metros de diâmetro e seis pás.

2. Gerador de turbina eólica

A opção mais aceitável para equipamentos de geração eólica é um mecanismo gerador assíncrono de conversão com corrente alternada.Suas principais vantagens são o baixo custo, facilidade de aquisição e amplitude de distribuição de modelos, possibilidade de reequipamento e excelente operação em baixas velocidades.

Ele pode ser transformado em um gerador de ímã permanente. Estudos mostraram que tal dispositivo pode ser operado em baixas velocidades, mas perde rapidamente a eficiência em altas velocidades.

3. Montagem da turbina eólica

Para fixar as pás à carcaça do gerador, é necessário utilizar a cabeça do aerogerador, que é um disco de aço com espessura de até 10 mm. Seis tiras de metal com furos são soldadas a ela para prender as lâminas a elas. O próprio disco é fixado ao mecanismo gerador usando parafusos com contraporcas.

Como o dispositivo gerador é capaz de suportar cargas máximas, inclusive de forças giroscópicas, ele deve ser firmemente fixado. No aparelho, o gerador é instalado de um lado, para isso o eixo deve ser conectado à carcaça, que se parece com um elemento de aço com furos rosqueados para aparafusar no eixo do gerador de mesmo diâmetro.

Para a produção de uma estrutura de suporte para equipamentos eólicos, sobre os quais serão colocados todos os outros elementos, é necessário o uso de uma chapa metálica com espessura de até 10 mm ou um pedaço de viga das mesmas dimensões.

4. Giro da turbina eólica

O mecanismo rotativo proporciona movimentos de rotação do moinho de vento em torno de um eixo vertical. Assim, torna possível girar o dispositivo na direção do vento.Para sua fabricação, é melhor usar rolamentos de rolos, que percebem com mais eficiência as cargas axiais.

5. Receptor atual

O pantógrafo funciona para reduzir a probabilidade de torcer e quebrar os fios provenientes do gerador no moinho de vento. Contém em seu design uma luva feita de material isolante, contatos e escovas. Para criar proteção contra fenômenos climáticos, os nós de contato do receptor de corrente devem ser fechados.

O princípio de funcionamento da turbina eólica

Um gerador eólico ou usina eólica (WPP) é um dispositivo que é usado para converter a energia cinética de um fluxo de vento em energia mecânica. A energia mecânica resultante gira o rotor e é convertida na forma elétrica que precisamos.

O princípio de funcionamento e o dispositivo de um moinho de vento cinético são descritos em detalhes no artigo, que recomendamos que você leia.

A estrutura do WUE inclui:

• pás que formam uma hélice,
• rotor de turbina girando
• o eixo do gerador e o próprio gerador,
• um inversor que converte corrente alternada em corrente contínua usada para carregar baterias,
• bateria.

A essência das turbinas eólicas é simples. Durante a rotação do rotor, é gerada uma corrente alternada trifásica, que passa pelo controlador e carrega a bateria CC. Em seguida, o inversor converte a corrente para que possa ser consumida, alimentando a iluminação, um rádio, uma TV, um forno de micro-ondas e assim por diante.

A disposição detalhada de um gerador eólico com um eixo de rotação horizontal permite imaginar bem quais elementos contribuem para a conversão da energia cinética em energia mecânica e depois em energia elétrica.

Em geral, o princípio de funcionamento de um gerador eólico de qualquer tipo e projeto é o seguinte: no processo de rotação, existem três tipos de força atuando nas pás: frenagem, impulso e elevação.

Este esquema de operação de uma turbina eólica permite entender o que acontece com a eletricidade produzida pelo trabalho de um gerador eólico: parte dela é acumulada e a outra é consumida

As duas últimas forças superam a força de frenagem e colocam o volante em movimento. Na parte estacionária do gerador, o rotor forma um campo magnético para que a corrente elétrica passe pelos fios.

Características de fabricação de lâminas para um gerador eólico com suas próprias mãos de vários materiais

A forma da pá e a eficiência da turbina eólica determinam em grande parte os materiais utilizados. Entre os mais comuns:

tubos de PVC

Apresentado para venda numa vasta gama, o que lhe permite escolher a melhor opção, tendo em conta a dimensão do projeto futuro. Deve-se dar preferência a produtos para gasoduto ou esgoto - sua densidade facilitará a resistência até mesmo a fortes rajadas de vento. Mas vale a pena considerar que a força centrífuga aumenta a carga nas pás na proporção do aumento de seu comprimento. As bordas da turbina eólica giram a uma velocidade de várias centenas de metros por segundo. E uma ruptura acidental do tubo pode causar ferimentos nas pessoas próximas.

A solução para o problema pode ser reduzir o comprimento da estrutura com um aumento simultâneo em seu número. Este design funciona com menos ruído e gira com confiança mesmo com ventos fracos. Ao escolher um material, é necessário levar em consideração a espessura do tubo, da qual depende a densidade da lâmina.O desenho faça você mesmo para pás de turbinas eólicas é feito usando tabelas especiais desenvolvidas com base na experiência prática. Eles o ajudarão a determinar facilmente os parâmetros de material desejados, dependendo do número desejado de peças e de seu comprimento.

Processar e formar as lâminas do tubo de PVC levará um tempo mínimo. De acordo com a marcação, os segmentos do comprimento desejado são cortados, após o que são cortados e ligeiramente abertos. Lixar as bordas dá ao produto uma aparência mais estética e organizada, além de ajudar a reduzir o nível de ruído. As partes acabadas da estrutura são instaladas em uma base de aço, cuja espessura é calculada levando em consideração a carga de vento futura.

Alumínio

A principal vantagem do alumínio, ao contrário de outros materiais para pás de turbinas eólicas, é o aumento da força e resistência à flexão e ao rasgo. Mas o aumento do peso do metal, comparado ao plástico, torna necessário tomar medidas especiais para fortalecer a estrutura e equilibrar cuidadosamente a roda.

As lâminas são feitas na seguinte ordem. Primeiro, um padrão é cortado da folha de compensado, de acordo com o qual as peças de construção são cortadas. A moldagem em uma calha de 10 mm de profundidade confere aos produtos uma forma alada com excelentes características aerodinâmicas. Uma luva rosqueada é anexada a cada lâmina, com a ajuda de que todas as peças são montadas em uma única estrutura.

Fibra de vidro

Segundo os especialistas, este material é a combinação ideal de características para a fabricação de pás de turbina eólica do tipo faça você mesmo. Leveza, alta resistência e excelente aerodinâmica são as principais vantagens do material. Mas seu processamento em casa é um pouco difícil. Primeiro, uma matriz é projetada e recortada em madeira.Uma camada de resina epóxi é aplicada em uma das superfícies e um pedaço de fibra de vidro de tamanho adequado é colocado por cima. Em seguida, a camada de resina e fibra de vidro é colocada novamente e essa sequência é repetida três ou quatro vezes. A peça resultante é seca durante o dia. Apenas metade da peça é feita desta forma.

O procedimento descrito deve ser repetido tantas vezes quantas as pás forem planejadas para serem instaladas no aerogerador. Os elementos acabados são conectados com resina epóxi e uma cortiça de madeira com uma bucha roscada é colocada no interior e colada para montagem na base metálica da estrutura.

alternativa eletrônica chinesa

Fazer um controlador de turbina eólica com suas próprias mãos é um negócio de prestígio. Mas dada a velocidade de desenvolvimento das tecnologias eletrônicas, o significado de automontagem muitas vezes perde sua relevância. Além disso, a maioria dos esquemas propostos já estão obsoletos.

Fica mais barato comprar um produto pronto, feito profissionalmente, com instalação de alta qualidade, em componentes eletrônicos modernos. Por exemplo, você pode comprar um dispositivo adequado a um custo razoável no Aliexpress.

Assim, por exemplo, entre as ofertas do portal chinês há um modelo para um moinho de vento de 600 watts. Um dispositivo no valor de 1070 rublos. adequado para baterias de 12/24 volts, corrente de operação até 30 A.

Bastante decente, projetado para um gerador eólico de 600 watts, um controlador de carga fabricado na China. Tal dispositivo pode ser encomendado da China e recebido pelo correio em cerca de um mês e meio.

A caixa do controlador de alta qualidade para todos os climas medindo 100x90 mm está equipada com um poderoso radiador de resfriamento. O design da caixa corresponde à classe de proteção IP67.A faixa de temperaturas externas é de - 35 a + 75ºС. Uma indicação luminosa dos modos de estado do gerador eólico é exibida no gabinete.

A questão é: qual é o motivo de gastar tempo e esforço na montagem de uma estrutura simples com suas próprias mãos, se houver uma oportunidade real de comprar algo semelhante e tecnicamente sério?

Bem, se esse modelo não for suficiente, os chineses têm opções bem “legais”. Assim, entre os recém-chegados, notou-se um modelo com potência de 2 kW para uma tensão de operação de 96 volts.

Produto chinês da nova lista de chegadas. Fornece controle de carga da bateria, trabalhando em conjunto com um gerador eólico de 2 kW. Aceita tensão de entrada de até 96 volts

É verdade que o custo deste controlador já é cinco vezes mais caro que o desenvolvimento anterior. Mas, novamente, se você comparar os custos de produzir algo semelhante com suas próprias mãos, a compra parece uma decisão racional.

A única coisa que confunde nos produtos chineses é que eles tendem a parar de funcionar de repente nos casos mais inoportunos. Portanto, o dispositivo adquirido geralmente precisa ser lembrado - naturalmente, com suas próprias mãos. Mas é muito mais fácil e simples do que fazer um controlador de carga de turbina eólica do zero.

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