Ветрогенератор из мотор-колеса
Описание: В данной статье описано как переделать мотор-колесо в ветрогенератор
В коммерческих ветрогенераторах чаще всего используют винтовые пропеллерные двигатели – у них максимальный КПД, доходящий до 49%. Это весомое преимущество, и свой третий или четвертый по счету ветряк вы можете попытаться изготовить по пропелерной схеме — но винтовые двигатели значительно сложнее изготовить, поэтому если вы хотите сделать свой первый самодельный ветрогенератор, т.е. не покупать готовый, а именно сделать ветрогенератор своими руками, лучше начать с классических конструкций на роторном двигателе, выглядит она так: 
Однако не стоит думать, что необходимо поднять ветряк как можно выше любой ценой – на самом деле скорость ветра пропорциональна корню седьмой степени от высоты – выгода не большая, но с точки зрения монтажа это весьма существенно!
Один только плюс – если ветро энергетическая установка (ВЭУ) высоко поднятая над землей, то она будет выполнять функцию молниеотвода, а это для сельской местности бывает полезно.
До недавнего времени главной проблемой в строительстве ветрогенераторов являлся выбор (или самостоятельная постройка) генератора электрического тока, подключаемого к шкиву ветрогенератора – всегда легче использовать готовую конструкцию, чем собирать и наматывать обмотки самостоятельно.
И все поменялось с появлением мотор-колес для электровелосипедов и электроскутеров – это идеальные генераторы для домашней ветроэнергетики! В терминах ветроэнергетики правильнее всего принимать мотор колесо за «многополюсной тихоходный генератор», посмотрим, как оно устроено, самое простое и дешевое мотор-колесо для электровелосипеда:
Как мы видим, в зависимости от конструкции, это от 30 до 50 ниодимовых магнита, закрепленных на вращающемся статоре и неподвижный ротор с тремя независимыми обмотками. Каждая обмотка намотана 4-9 параллельно соединенными (для лучшего заполнения паза) проводами, суммарный диаметр около 3-4мм. Посмотрим, что стоит отметить особо важным для самостоятельного строительства ветрогенератора из мотор-колеса?
1.В режиме генератора, любое мотор колесо начинает выдавать ток сразу же, «с пол оборота!»
2.Выдаваемое напряжение пропорционально скорости вращения – учитывайте это при выборе контроллера.
3.Снимаемую мощность можно увеличить, подключая дополнительные обмотки!
4.Можно затормозить мотор-колесо закоротив обмотки между собой – с обмотками ничего страшного не случится, электротормоза такой конструкции давно используются на электровелосипедах и электроскутерах.
5.Внутри мотор-колеса для электровелосипеда обмотки чаще бывают соединены по схеме «звезда». А мотор колеса для скутеров и, особенно, мотор колеса для электросамокатов имеют соединение обмоток по схеме «треугольник» — имейте в виду это при конструировании! Хотя, залезть в мотор-колесо и перепаять обмотки не представляет никакого труда, все эти мотор колеса очень легко открываются!
6.Мотор колеса отличаются по весу и условно делятся на три класса: 4.5-6кг имеют паспортную мощность около 600 – 1000 вт, в случае их использования по назначению, и КПД порядка 85%.
Мотор-колеса весом от 8 до 10 кг мощностью около 1500 – 2000 ватт. И самые мощные, до 24 кг включительно, рассчитаны на мощность до 8000 ватт.
7.Цена на голое мотор колесо (т.е. в комплекте нет ничего кроме самого мотор колеса), которое имеется в наличии .
8.Максимальные обороты мотор-колес при эксплуатации по прямому назначению — от 200 до 400 оборотов в минуту.
Теперь поговорим о конструкциях роторов для ветряков с мотор-колесом. Естественно, конструкция их может быть абсолютно любая, никаких ограничений нет. Но, какие-то подходят лучше и считаются проще для самостоятельно изготовления своего первого ветрогенератора. Абсолютным лидером тут являются вертикальные конструкции с ротором Савониуса. Этот тип конструкции очень прочен и долговечен, если построен правильно, имеет относительно небольшую скорость вращения, что важно именно в конструкции с мотор-колесом в качестве электрогенератора. Ротор Савониуса может быть легко изготовлен в домашних условиях, без возни с аэродинамическим профилем крыла и другими проблемами, связанными с изготовлением горизонтальной «пропеллерной» турбины. Более того, в отличие от турбины с горизонтальной осью, ротор Савониуса всегда ориентирован по ветру, и не сильно зависит от турбулентности, что иногда бывает сильным подспорьем.
К недостатком роторов Савониса (а их достаточное количество) обычно относят их низкий КПД, всего порядка 15%. К счастью, для конструкций с мотор-колесов наиболее подходит самый эффективный вид ротора Савониуса.
Он не только имеет аэродинамическое преимущество, так как воздушные потоки отклоняются лопастями два раза, но лопасти еще имеют некоторый аэродинамический профиль. Когда на лопасти находит поток воздуха, создается небольшая подъемная сила и, следовательно, эффективность ротора повышается. Реальные конструкции на таком профиле начинают движение при ветре, который лицом не ощущается…
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ МОТОР-КОЛЕСА
Диоды всего лутчше брать минимум 10А или диодные мосты.
Многие сталкиваются с вопросом после сборк и генератора, как избежать перезаряда АКБ. Ответ прост. Вам поможет ко нтроллер заряда от автомобиля. Плюсы очевидны, пришел, выбрал, купил. На примере ,реле регулятора напряжения РР 362.3772 устанавливается на
ПАЗ-3205 ГАЗ-53, артикул РР 362-01 
Источник
Ветряк из велосипедного генератора
Картинки с разных страниц сайта, нажмите на картинку для перехода на страницу
ПОХОДНЫЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР ИЗ ДИНАМО-ВТУЛКИ
Как собрать ветрогенератор для продолжительных походов или для дачи, чтобы решить вопросы зарядки телефонов и фонарей и обеспечить минимальное освещение
Сначало о динамо втулке и о обычном велодинамо в общем,и о пригодности в качестве мини ветрогенератора.
Велодинамо выходит на заданную мощность при 2500-3000об/м.,а средние обороты вращения лопастей ветряка состовляют150-500об/м,значит без редуктора простое велодинамо до таких оборотов ветром раскрутить нереально,а установка редуктора создаст значительную нагрузку,что приведёт к установке больших лопастей диаметром примерно 1,6м. или более,что не позволяет эту громадину брать в походы и т.д,из-за веса и размеров,при очень скромной средней мощьности-6v 500мА.
Другое дело,это велосипедная динамовтулка,она крутится в велосипеде всего лишь со скоростью колеса велосипеда,и при этом даёт тот же ток,что и обычная велосипедная динамка. Такая разница в оборотах и мощности обоих динамок объясняется следующим.В простой динамке всего 1 магнит, и естественно 2 электромагнитных полюса(N, S),и чтобы ей выйти на свою мощность(3ватта) ей,надо крутится с чистотой около 50Гц,на такой частоте оптимальный мощный ток,так работают и промышленные генераторы(наша электросеть 220v 50Гц).
Герц это импульс смены электромагнитного поля в катушке индуктивности генератора с минуса на плюс и обратно,1Гц=1импульс в секунду,значит это 60об/мин.=1 герц,значит простая динамка выдаёт за один оборот в секунду один герц,а ей надо для выхода на заявленную мощность,частоту 50Гц,это 3000об/м., или 50об/сек.
В веловтулке не 2,а 36 полюсов,значит за один оборот динамовтулки происходит не одна смена тока в катушках индуктивности,а 18 смен тока с минуса на плюс ,18 импульсов.Это позволяет динамовтулке крутится в 18 раз медленнее и получать тот-же ток,что и простая динамка. Считаем для веловтулки,1об/с=18Гц,так как 18 импульсов смены тока в катушках,значит чтобы получить 50Гц и заявленную мощность нам надо 50Гц разделить на 18 и получаем 2,7об/с,умножаем на 60 секунд и получаем равно 166 оборотов в минуту ,при этих оборотах динамовтулка выходит на заявленные параметры работы.
Далее приведены реальные тестовые данные эксплуатации динамовтулки на велосипеде, приведена таблица соотношения скорости велосипеда и получаемого тока.
Вывод: обычная велосипедная динамо(6v 3ватт) даёт ток 6v 500мА. при 3000 об/мин.,а велосипедная динамовтулка(6v 3ватт) даёт ток 500мА ПРИ 166 об/мин.
Видео испытания на мощность динамо втулки для применения в качестве походного ветрогенератора.
Работа динамовтулки на различных оборотах и таблица зависимости мощности от оборотов.
Теперь можно смело вычислять реальные обороты динамовтулки исходя из скорости приведённой на таблице выше и значений выдаваемого тока.Округляем 207см.до 2м. и считаем 1об.=2м.,100об=200м.,10000=20км.,то есть если проехать 20км/ч. на велосипеде,то его колёса сделают 10000об за 20 км. пути.,далее вычисляем обороты динамовтулки,10000об.делим на 60 мин. и получаем 166 об/мин.велодинмки.
Таким образом мы зная диаметр колеса этого велосипеда,можем легко переводить скорость в обороты динамовтулки и обратно.Теперь ниже в таблице стоят вычисленные обороты динамовтулки и значения вырабатываемой мощности (вольт,ампер и ватт).,с помощью формулы вычисления силы тока я вычислил,так-же значения в микроамперах для лучшего представления.
В таблице рассчитано соотношение оборотов к мощности только до 208 об/м динамовтулки,далее мощность так-же растёт пропорционально оборотам ,уже при 300об/м.,динамовтулка будет давать ток около 700Ма ,при 450ОБ/М- 1000мА,далее выше ,но из-за повышения частоты в герцах,и увеличения силы магнитных полей(сопротивлений) происходит нагрев генератора под нагрузкой и долгое время его на больших оборотах эксплуатировать не рекомендуется,он может просто не выдержать и перегореть.
Все статьи о этом ветрогенераторе
Инверторы ИБП CyberPower системы бесперебойного и автономного электро-питания (котлы, сигнализация, видео-наблюдение и др.)
Источник
Небольшой ветрогенератор из старых велосипедных запчастей
Что касается воздушного винта, то он делается очень просто и также из доступных материалов. На данный момент проще всего изготовить винт из ПВХ-трубы или подобного материала, труба имеет подходящий профиль для изготовления лопастей.
Также вам понадобится найти некоторый металлолом, чтобы изготовить мачту, сделать основание и так далее. Рассмотрим эту тему более подробно.
Материалы и инструменты, который использовал автор для изготовления ветряка:
Материалы:
— кусок ПВХ-трубы;
— металлические пластины;
— тонкая оцинкованная листовая сталь;
— гайки, болты;
— подшипники;
— кусок металлической трубки (для изготовления корпуса подшипников);
— металлические хомуты (3 штуки);
— бумага, маркер, ножницы (для изготовления шаблона);
— клей;
— стальной уголок;
— труба квадратного сечения (мачта);
— колесико от тележки;
— динамо-машина (или моторчик постоянного тока);
— ведущая и ведомая звездочка, цепь (от велосипеда).
Инструменты:
— ножницы;
— болгарка;
— отвертка;
— плоскогубцы;
— дрель;
— мультиметр;
— гаечные ключи и другие мелочи.
Процесс изготовления ветряка:
Шаг первый. Начнем с лопастей
Лопасти автор делает из куска ПВХ-трубы. Первым делом нужно будет изготовить шаблон из бумаги, а затем вырезать ножницами. Прикладываем шаблон к трубе и вырезаем лопасти. Каждая новая лопасть вырезается одна за другой, в итоге получается мало отбросов. Резать трубу удобно при помощи болгарки .
Шаг десять. Звездочки и цепь
Возьмите переднюю велосипедную звездочку и отрежьте от нее все лишнее. К центру приварите гайку. Эта звездочка находится на валу воздушного винта.
Установите динамо-машину в хомут, а на вал установите звездочку небольшого диаметра. Это позволит получить достаточно высокие обороты генератора при относительно небольших оборотах винта. Вот и все, отрежьте до нужных размеров и поставьте цепь.
Источник