Вертикальный ветрогенератор своими руками: пошаговое руководство

О том, как сделать работающий ветрогенератор самостоятельно записано много статей и видео. За редким исключением, материалы такого рода пишут люди, имеющие успешный опыт создания подобного рода установок. Эти материалы достойны внимательного прочтения и критического осмысления. Анализ опыта предшественников позволит избежать многих ошибок.

Перед тем, как приступить к большому проекту, стоит собрать небольшой ветрогенератор своими руками. Инструкций для сборки таких устройств много, работать с ними долго не придется, а понимание некоторых физических процессов такая работа даст.

В данном разделе рассмотрим один из вариантов сборки вертикального ветрогенератора своими руками. Почему вертикального? Он проще в расчете, в изготовлении и более безопасен в работе. Как уже отмечалось, лопастнику такое устройство уступает по многим параметрам, но лопастник сложнее и дороже.

Совместно с описанием рекомендуется внимательный просмотр видеоинструкции сборки ветрогенератора, есть детали, которые лучше увидеть, чем прочесть.

Итак, приступаем.

Турбина и ее изготовление

О материалах для сборки турбины. Лопасти для ветрогенератора сделаем своими руками, для этого понадобится оцинкованная металлическая труба диаметром в три дюйма и длиной в 120 сантиметров. Для нижнего и верхнего оснований подойдет ABS пластик толщиной 3/8 дюйма. Пригодятся и магниты для балансировки лопастей. Магниты должны быть небольшими, но разного веса. Так проще будет произвести балансировку. Для крепления лопастей к основанию нужны уголки указанных в спецификации размеров, а также гайки, шайбы, гроверы, винты. Уголков может быть и больше запланированного.

Изготовление турбины

Конструкция лопастей вертикального ветрогенератора

Запас пригодится, если будет необходимо дополнительное крепление.

Вертикальный ветрогенератор своими руками начинают собирать с турбины. Она будет состоять из шести лопастей, прикрепленных к нижней и верхней опорам специальным креплением.

Согласно чертежам вертикального ветрогенератора, сделанного своими руками, нижняя и верхняя опора турбины представляют собой два идентичных по диаметру круга. Собственно, диаметр их составляет 60 сантиметров. Важно, чтобы опоры были абсолютно одинаковыми.

Присоидинение лопастей к опоре

Присоидинение лопастей к опоре (схема)

Вырезаются окружности столярным инструментом из ABS пластика. В одной из окружностей, которая будет верхней опорой, по центру необходимо вырезать отверстие диаметром в 30 сантиметров. В другой, нижней, должно быть место для крепления автомобильной ступицы на четыре болта. Разметка производится с использованием самой ступицы, потом просверливаются необходимые отверстия.

Следующий шаг – разметка опор под размещение лопастей. Чтобы сделать вертикальный ветрогенератор своими руками, чертежи надо иметь качественные.

Чертежи есть, и из них надо сделать на бумаге шаблон расположения лопастей, который потом использовать для разметки верхнего и нижнего оснований.

Присоидинение лопастей к опоре

Лопасти

Лопасти для ветрогенератора своими руками вырезаются из трехдюймовой металлической оцинкованной трубы, разрезанием ее на четыре равных части. Заранее изготовленные лопасти длиной 116 сантиметров, соответствующим тому, что требует схема ветрогенератора, своими руками крепко связать и подровнять при необходимости. Остается только закрепить лопасти на основаниях, используя обычные уголки, болты, гайки, гроверы и шайбы. Турбина для ветрогенератора готова, пора приступить к производству ротора.

Изготовления ротора

В данном случае устройство будет обеспечено генератором собственного же производства. Хотя, для упрощения процесса изготовления зачастую берут 12-вольтовый автомобильный генератор постоянного тока. И правильно делают, так действительно быстрее, но иметь представление, как сделать генератор собственноручно, стоит. Хотя, конечно, задание не из легких.

Фото роторов

Фото роторов

Для изготовления ротора основные материалы – это предварительно вырезанные лазером или гидроабразивной резкой основания, упомянутая уже ступица от автомобиля, 26 неодимовых магнитов, эпоксидный клей и набор метизов, то есть, гаек, шайб, гроверов, шпилек, и тому подобного.

Чтобы знать сколько всего этого надо, чтобы собрать ветрогенератор своими руками, надо предварительно все внимательн просчитать.

Два основания для роторов накладываются друг на друга так, чтобы крепежные отверстия совпали. Стоит сразу сделать по бокам метку фломастером, потом работать будет проще. После чего необходимо изготовить два бумажных шаблона для размещения магнитов и прикрепить их к основанию.

Расположение магнитов на роторе

Расположение магнитов на роторе

Да, не стоит забывать о особенностях неодимовых магнитов. Конструкция предусматривает крепление двенадцати таких магнитов на каждый ротор, но в спецификации лучше взять их 26. Потому, что неодимовые магниты очень хрупкие и надо иметь несколько запасных, на случай НС. Нужно внимательно фиксиировать, чтобы магниты не цеплялись друг к другу, расцепить их будет практически невозможно. Желательно обозначить фломастером полярность магнитов, чтобы не разбираться во время работы.

Определить полярность можно с помощью слабого магнита, замотанного в пластиковую пленку или в изоленту.

Далее следует наклеивание магнитов на основание ротора. Процесс несложный, но требует известной осторожности и сноровки. В эпоксидную смолу добавить отвердитель, намазать смесь на магнит, не забывая о полярности. Магнит необходимо поднести к краю основания ротора и медленно продвигать его к центру. Если поставить магнит сразу сверху над местом склеивания, он прихлопнеться к основанию ротора и сломается с большой вероятностью.

Отцепить магнит не получится, и с большой вероятностью ветрогенератор придется делать заново, по крайней мере, один из роторов.

Вертикальный ветряк своими руками


 Получил вертикальный ветрогенератор своими руками сделанный ротор, но пока только один. Пора приступать ко второму, который делается практически так же, как и первый. Разница только в одном нюансе. Выше предлагалось оставить на основаниях ротора метку фломастером. Теперь метка пригодится для определения полярности наклеиваемых магнитов.

На втором роторе она должна быть противоположной той, которая принята на первом роторе.

Роторы готовы, теперь мы надо сделать самодельный статор для вертикальный ветрогенератора .

Делаем статор

Ветрогенераторы своими руками на 220в без статора не сделать, хотя это и очень трудоемкое занятие. Но начало положено, отступать после многих часов работы неразумно, придется браться за статор. А для его изготовления необходимы эмалированный медный провод сечением 0,51 мм, стеклоткань, эпоксидная смола с отвердителем, нержавеющие метизы, то есть винты, шайбы, гайки, концевой наконечник, шпилька. Почему из нержавеющей стали? Потому, что нержавеющая сталь ферромагнетиком не является, и притормаживать ротор не будет.

Катушка статора

Катушка статора

Ветрогенератор на 220 вольт, сделанный своими руками, по описываемой конструкции имеет статор, содержащий девять катушек. Катушки разделены на три группы, по три штуки в каждой. Формы они прямоугольной, у каждой 320 витков провода 24AWG сечением 0,51 мм.

Параметры подобраны под данный просчет ветрогенератора, на выходе ожидается 100В при 120 оборотах в минуту.

Регулированием количества витков и подбором сечения провода можно получить нужное напряжение на выходе.

Наматывание катушек

Наматывание катушек – процесс монотонный, главное мотать их в одну сторону и не забывать, где конец, а где начало. Намотанную катушку необходимо смотать в четырех местах клейкой лентой и промазать эпоксидкой, чтобы не размоталась в самый ответственный момент.

Приспособление для наматывания катушек

Приспособление для наматывания катушек

Катушки можно мотать и самодельным намоточным станком, конструкция которого проста.

Для его изготовления хватит имеющихся в каждой мастерской подручных материалов, если хватит энтузиазма заниматься таким видом технического творчества.

Приспособление для наматывания катушек

Приспособление для наматывания катушек

Соединение катушек

Следующий этап – соединение катушек. Как уже говорилось, они разделены на три группы, схема предусматривает получение трехфазного переменного тока. Выводы из каждой катушки надо зачистить и оставить их достаточно длинными для соединения. Потом расположить катушки на заранее заготовленном бумажном шаблоне, соединить согласно схеме, прозвонить конструкцию мультиметром и скрепить конструкцию стеклотканью и эпоксидной смолой. Когда все залито и подсохло — получаем статор для самодельного ветрогенератора.

Схема соединения катушек статора

Схема соединения катушек статора

Сборка генератора

Далее происходит сборка генератора, с соблюдениями всех, определенных проектом требований. За ним следует сборка всей конструкции, в том числе закрепление турбины и генератора на вышке. Следует отметить, что аккумуляторы, инверторы и контроллер ветрогенератора своими руками делать не надо, это долгое развлечение с сомнительным конечным результатом.

Лучше приобрести готовые приборы, согласно расчетным параметрам.

Некоторые, не слишком сложные этапы описаны вскользь. Отдельные операции в случае, когда собирается ветрогенератор, видео демонстрирует куда лучше, чем описание. Стоит лишь внимательно посмотреть ролик, да и вспомнить свои навыки в работе с резьбовыми соединениями, с металлом, пластиком и тому подобное.

Сборка статора

Что же касается инструментов, необходимых для изготовления самодельной ветросиловой установки, то набор ничего необычного не содержит. Дрель, гаечные и трубные ключи, ножницы по металлу, электроизмерительные приборы, то есть то, что имеется у каждого мастера-любителя в мастерской.

Выводы

Все, сооружение роторного ветрогенератора своими руками завершено, достаточно проверить его работоспособность, соответствие требуемым параметрам, настроить при необходимости, и можно подключать к домашней электросети, а дальше использовать по назначению.

Сброчный чертеж генератора

Сброчный чертеж генератора

Главное не забывать, что может дать такой генератор, чего нет, и не надеяться на то, что он запитает больше электроприборов, чем может.

И, перед тем, как проводить технические расчеты ветросиловой установки, подумать об экономической стороне дела, то есть, рассчитать окупаемость, ведь это серьезное устройство, только ради удовольствия оно не делается. Затраты даже на самоделку будут довольно большими, срок их окупаемости точно не ограничится годом, но он же все равно наступит, и даже быстрее, чем рассчитывалось. Электроэнергия демонстрирует тенденцию к подорожанию, нет причин считать, что она подешевеет.

Тест вертикального самодельного ветрогенератора

 

 

Если Вам понравился наш сайт или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.