Как сделать из автогенератора ветрогенератор. Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками

Если вы желаете изготовить ветрогенератор из автомобильного то необходимо будет подготовить все инструменты и материалы, а также ознакомиться с методикой проведения работ. Довольно часто проведение такого рода работ не отнимает у мастера много сил и времени, а вот услугами токаря, возможно, придется воспользоваться. Это утверждение, конечно же, верно только в том случае, если вы сами не являетесь профессионалом в данной области. Как бы то ни было, специалист данного профиля будет выполнять минимальное количество манипуляций, именно поэтому проведением остальных работ вы сможете заняться самостоятельно. В итоге удастся получить конструкцию с длительным сроком эксплуатации.

Для проведения работ можно использовать генератор 95А на 12 В. На первом этапе рекомендуется удалить обмотку возбуждения и электронные схемы управления. Теперь можно изъять обмотку, а на ее место поместить кольцевые ферромагниты в количестве 3 штук, размер каждого из которых должен составить 85 x 35 x 15 миллиметров. Эти элементы нужно позаимствовать от громкоговорителей.

Как исключить ошибки?

Установку следует произвести внутри так называемых крабов, после манипуляций они станут хорошо притягивать железные элементы. Для того чтобы исключить данное явление, нужно насадить все на металлический вал. Обусловлено это тем, что вал зашунтировал через себя магнитные силовые линии. Если вы решили выполнить ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то, возможно, придется заказать новый вал из материала, который не имеет отношения к магниту. Для вытачивания вала можно отыскать кусок титанового стержня. После этого ротор должен заработать исправно. Если генератор на 600 оборотов в минуту будет выдавать всего лишь 4 В без нагрузки, то придется подвергнуть статор перемотке.

Технология проведения работ

Мастер должен увеличить число витков в 5 раз, это позволит уменьшить диаметр провода. На холостых оборотах напряжение будет равно 20 В. Если произвести загрузку с помощью электрической лампочки, позаимствованной от автомобильной фары на 60 свечей, то вольтметр покажет 12 В, тогда как амперметр - 5 А. Если вам покажется незначительным, что 1,3-киловаттный генератор выдает 60 ватт, можно использовать редуктор. Это обусловлено тем, что 600 оборотов в минуту является слишком маленьким показателем для сравнения с генератором автомобиля. Мощность будет расти пропорционально по отношению к количеству оборотов. Если удастся приобрести неодимовые магниты, размер которых составит 50 x 20 x 5 миллиметров, в количестве 12 штук, то можно изготовить новый ротор.

Работа над ротором

Если вы решили сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то сможете изготовить ротор. Для этого нужно подготовить лом алюминия, в качестве которого способны выступить старые поршни от двигателя внутреннего сгорания. В стальной кружке можно переплавить лом алюминия, а из полученной болванки - выточить основание ротора, этот элемент можно будет насадить на старый вал от первого ротора. С одной стороны следует оставить бортик, ширина которого составит 8 миллиметров, а остальной алюминий нужно снять резцом, углубившись на такое расстояние, которое будет равно габаритам магнитов и металлического бандажа. К данным параметрам необходимо будет добавить по 5 миллиметров.

Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками с легкостью может быть изготовлен. Бандаж легко выполнить из кусков стальной трубы, диаметр которой должен составить 100 миллиметров. Данную заготовку следует насадить до упора в бортик на основание. На бортики мастер должен нанести разметку, которая будет представлена 12 секторами. Магниты должны быть зафиксированы клеем на металлический бандаж, при этом стоит придерживаться ранее выполненной разметки. Использовать нужно клей «Секунда», чередуя при этом полярность. Магниты после обматываются а сверху усиливаются скотчем с таким расчетом, чтобы клейкая лента прилипла к бортику. Вы должны будете подготовить эпоксидный клей, аккуратно залив его в пространство между магнитами. После того как состав затвердеет, нужно сбалансировать положение ротора на параллельных металлических линейках, которые должны быть зажаты горизонтально в тиски через обрезок доски. На эти элементы будет опираться ротор своим валом, катаясь, словно по рельсам. Важно учесть, что дисбаланса при этом быть не должно.

Если вы задумались о том, как сделать ветряк из автомобильного генератора, то должны учесть, что диаметр вала должен быть эквивалентен 20 миллиметрам. На конце данной заготовки должна быть резьба и шпонка. Между подшипником и пропеллером генератора установлена двухступенчатая распорная втулка, наружный диаметр должен оказаться максимально возможным, только так к торцу будет хорошо прижиматься пропеллер. За подшипником внутри генератора должна находиться распорная втулка, которую нужно упереть в ротор, а точнее в болванку. После того как вы соберете генератор, может оказаться, что магнитное залипание чрезмерно велико, при этом повернуть ротор механически будет достаточно сложно, несмотря на то что магниты наклеены с незначительным перекосом.

Испытание генератора

Своими руками ветряк из автомобильного генератора выполнить достаточно просто, испытать генератор можно будет на токарном станке. Если все хорошо, то результаты должны обрадовать. При количестве оборотов в минуту в 125 он будет выдавать 15,5 вольта, тогда как при 630 оборотах без нагрузки этот показатель составит 85,7 вольта. Если речь идет о нагрузке на при 630 оборотах в минуту, то вольтметр будет показывать 31,2 вольта, тогда как амперметр - 13,5 ампера. Таким образом, мощность будет равна 421,2 ватта. Это указывает на то, что неодимовые магниты работают в 7 раз более эффективно, чем ферритовые.

Нюансы проведения работ

Когда изготавливается ветрогенератор своими руками, может возникнуть необходимость перемотать статор большим диаметром проволоки, чтобы уменьшить напряжение. Для уменьшения магнитного залипания между статором и ротором можно перебрать пластины статора. Стоит учесть, что работа эта является очень кропотливой. С помощью углошлифовальной машинки можно избавиться от швов, молотком и ножом следует отделить каждую пластину. Если вы решили выполнить ветрогенератор своими руками, то в работе может понадобиться плоская наковальня, на которой можно будет произвести выравнивание легкими ударами с помощью резинового молотка. Как только удастся разделить пластины, можно воспользоваться помощью токаря, заказав выточку оснастки для сборки. Оснастка имеет в своем составе цилиндр, диаметр которого эквивалентен тому же показателю, свойственному пластинам. По цилиндру будет свободно скользить второй фланец. Во фланцах нужно проделать два противоположно расположенных отверстия, диаметр каждого из которых составит 6 миллиметров. Они необходимы для установки направляющих стержней. Последние должны обладать диаметром в пределах 5 миллиметров. из автомобильного генератора мастер может начать собирать на оснастке, надевая ее на цилиндр таким образом, чтобы стержни оказались внутри противоположно расположенных пазов. После проведения сборки стержни можно наклонить в разные стороны до упора, зажимая пластины с помощью струбцин в количестве 4 штук. Перекос должен составить 13 миллиметров при высоте набора пластин в 36 миллиметров.

Как выбрать между роторным и барабанным ветрогенератором?

Ветрогенератор своими руками может быть выполнен на основе барабанной или роторной конструкции. Коэффициент съема воздушных масс будет всегда ниже у барабанных конструкций по сравнению с пропеллерными. Если же попытаться приблизить данный параметр, то устройство получится довольно сложным. При этом никак не избежать чрезмерных финансовых затрат при одинаковой мощности. Помимо прочего у барабанного агрегата должна быть очень сложная система защиты, которая исключает разнос. Ввиду этого мастера довольно часто отказываются от данного элемента в конструкции.

Самодельный ветряк из автомобильного генератора не может быть выполнен без наличия пропеллера. После того как перемотку статора удастся осуществить, можно будет заняться изготовлением одной из важных частей. Лопастей может быть три, а вырезать их нужно из дюралюминиевой трубы, длина которой составляет 1 метр. В самом начале ширина элемента должна составить 120 миллиметров, тогда как в самом конце - 50 миллиметров. Внутри располагается металлический диск диаметром 100 миллиметров. Его толщина должна быть эквивалентна показателю в 2,5 миллиметра. Для заклепок нужно будет проделать отверстия, а между ними и верхними махами предстоит установить лопасти. Концы последних нужно будет подогнать с учетом того, чтобы получился равносторонний треугольник. Когда выполняется ветряк из автомобильного генератора, то нужно будет осуществить балансировку методом подвешивания пропеллера на нить через центральную часть.

От лишнего веса можно будет избавиться с помощью углошлифовальной машинки, которую снабжают наждачной шкуркой. Лопасти следует хорошо отшлифовать. Вам нужно будет подготовить раму из металлического уголка для фиксации генератора, к ней приваривается ось хвоста. Должны быть приделаны к корпусу генератора лапы, которые позволят произвести фиксацию к раме.

Заключение

Ветрогенератор из автогенератора может при работе издавать некоторые звуки. Обусловлено это тем, что в нерабочем состоянии шаг от конца лопастей до мачты составляет всего лишь 12 сантиметров. Центробежная сила не позволяет лопастям прогибаться, и концы лопастей приближаются к мачте в зависимости от силы ветра. Ветрогенератор из автомобильного генератора обладает множеством плюсов, да и создание некоторого шума при работе нельзя назвать явным минусом.

Ветрогенератор, изготовленный из автомобильного генератора, может помочь в ситуации, когда в частном доме нет возможности подключения к линии электропередачи. Либо послужит вспомогательным источником альтернативной энергии. Такое устройство можно сделать своими руками из подручных материалов, используя наработки народных умельцев. Фото и видео продемонстрируют процесс создания самодельной ветровой установки.

Существует огромное видовое разнообразие ветрогенераторов и чертежей их изготовления. Но любая конструкция включает в себя следующие обязательные элементы:

генератор;
лопасти;
накопительная батарея;
мачта;
электронный блок.

Обладая некоторыми навыками, можно смастерить ветрогенератор своими руками

Кроме этого, необходимо заранее продумать систему управления и распределения электроэнергии, начертить схему монтажа.

Ветровое колесо

Лопасти, пожалуй, самая важная часть ветрогенератора. От конструкции будет зависеть работа остальных узлов устройства. Изготавливают их из разных материалов. Даже из пластиковой канализационной трубы. Лопасти из трубы просты в изготовлении, стоят дёшево и не подвержены воздействию влаги. Порядок изготовления ветроколеса следующий:

Необходимо рассчитать длину лопасти. Диаметр трубы должен быть равен 1/5 от общего метража. К примеру, если лопасть будет метровая, то подойдёт труба диаметром 20 см.
Разрезаем трубу лобзиком вдоль на 4 части.
Из одной части изготавливаем крыло, которое послужит шаблоном для вырезания последующих лопастников.
Заусенца на краях сглаживаем абразивом.
Лопасти фиксируют к алюминиевому диску с приваренными полосами для крепления.
Далее к этому диску прикручивается генератор.

Лопасти для ветрового колеса

После сборки ветроколесо нуждается в балансировке. Его закрепляют на штативе горизонтально. Операцию проводят в закрытом от ветра помещении. В случае правильно проведённой балансировки колесо не должно двигаться. Если же лопасти вращаются сами, то их требуется подточить до придания равновесия всей конструкции.

Только после успешного завершения данной процедуры следует перейти к проверке точности вращения лопастей, они должны крутиться в одной плоскости без перекоса. Допускается погрешность в 2 мм.

Схема сборки генератора

Мачта

Для изготовления мачты подойдёт старая водопроводная труба диаметром не менее 15 см, длиной около 7 м. Если в пределах 30 м от предполагаемого места монтажа есть постройки, то высоту конструкции корректируют в сторону увеличения. Для эффективной работы ветроустановки лопастник поднимают выше препятствия минимум на 1 м.

Основание мачты и колышки для закрепления растяжек бетонируют. К кольям приваривают хомуты с болтами. Для растяжек применяют оцинкованный 6 мм трос.

Совет. Собранная мачта обладает немалым весом, при ручной установке понадобится противовес из трубы с грузом.

Переделка генератора

Для изготовления генератора ветряка подойдёт генератор от любого автомобиля. Их конструкции схожи между собой, а переделка сводится к перемотке провода статора и изготовлению ротора на неодимовых магнитах. В полюсах ротора высверливаются отверстия для фиксации магнитов. Устанавливают их, чередуя полюса. Ротор оборачивают бумагой, а пустоты между магнитами заливают эпоксидной смолой.

Автомобильный генератор

Таким же способом можно переделать двигатель от старой стиральной машины. Только магниты в этом случае во избежание залипания наклеивают под углом.

Новую обмотку перематывают по катушке на зуб статора. Можно сделать всыпную обмотку, это как кому удобно. Чем больше количество витков, тем эффективнее получится генератор. Мотают катушки в одном направлении по трёхфазной схеме.

Готовый генератор стоит опробовать и измерить данные. Если при 300 оборотах генератор выдаёт порядка 30 вольт, это хороший результат.

Генератор для ветряка из автомобильного генератора

Финальная сборка

Раму генератора сваривают из профильной трубы. Хвост изготавливают из оцинкованной жести. Поворотная ось представляет собой трубку с двумя подшипниками. Генератор крепят к мачте таким образом, чтобы расстояние от лопасти до мачты было не менее 25 см. В целях безопасности для финальной сборки и монтажа мачты стоит выбрать безветренный день. Лопасти под действием сильного ветра могут изогнуться и разбиться о мачту.

Чтобы использовать аккумуляторы для питания техники, которая работает от сети 220 В, потребуется установить инвертор преобразования напряжения. Ёмкость батареи подбирается индивидуально к ветрогенератору. Этот показатель зависит от скорости ветра на местности, мощности подключаемой техники и частоты пользования ею.

Устройство ветрогенератора

Чтобы батарея не вышла из строя от чрезмерной зарядки, понадобится контроллер напряжения. Его можно изготовить самостоятельно, если обладаете достаточными знаниями в электронике, или купить готовый. В продаже имеется множество контролеров для механизмов получения альтернативной энергии.

Совет. Чтобы лопастник не сломался при сильном ветре, устанавливают простое устройство – защитный флюгер.

Обслуживание ветрогенератора

Ветрогенератор, как и любое другое устройство, нуждается в техническом контроле и обслуживании. Для бесперебойной работы ветряка периодически проводят следующие работы.

Схема работы ветрогенератора

Наибольшего внимания требует токосъёмник. Щётки генератора нуждаются в чистке, смазке и профилактической регулировке раз в два месяца.
При первых признаках неисправности лопастника (дрожание и разбалансировка колеса) ветрогенератор опускают на землю и ремонтируют.
Раз в три года металлические детали покрывают антикоррозийной краской.
Регулярно проверяют крепления и натяжение тросов.

Теперь, когда установка окончена, можно подключать приборы и пользоваться электроэнергией. По крайней мере, пока ветрено.

Автомобильный генератор самый доступный генератор, и если планируется делать ветрогенератор, то сразу невольно при поиске генератора вспоминается именно автомобильный генератор. Но без переделки на магниты и перемотки статора он не подходит для ветряка так-как рабочие обороты автомобильных генераторов 1200-6000 об/м.

По-этому чтобы избавится от катушки возбуждения ротор переделывают на неодимовые магниты, и чтобы поднять напряжение перематывают статор более тонким проводом. В итоге получается генератор мощностью при 10 м/с 150-300 ватт без использования мультипликатора (редуктора). Винт ставят на такой переделанный генератор диаметром 1.2-1.8 метра.

Сам автомобильный генератор очень доступен и его можно легко купить Б/У или новый в магазине, стоят они не дорого. Но вот чтобы переделать генератор нужны неодимовые магниты, провод для перемотки, а это ещё дополнительные траты денег. Так-же конечно надо уметь это делать, иначе можно всё испортить и выкинуть в мусор. Без переделки генератор можно использовать если сделать мультипликатор, к примеру если передаточное соотношение сделать 1:10, то при 120 об/м начнётся зарядка аккумулятора 12 вольт. При этом катушка возбуждения (ротор) будет потреблять около 30-40 ватт, а всё что останется пойдёт в аккумулятор.

Но если делать с мультипликатором, то конечно получится мощный и большой ветрогенератор, но при малом ветре катушка возбуждения будет потреблять свои 30-40 ватт и аккумулятору мало что достанется. Нормальная работа будет наверно на ветре от 5 м/с. При этом винт для такого ветряка должен быть диаметром около 3 метра. Получится сложная и тяжёлая конструкция. А самое сложное это найти готовый мультипликатор, подходящий с минимальными переделками, или изготовление самодельного. Мне кажется сделать мультипликатор сложнее и дороже чем переделать генератор на магниты и перемотать статор.

Если авто-генератор использовать без переделки, то он начнёт заряжать АКБ 12 вольт при 1200 об/м. Сам я не проверял при каких оборотах начинается зарядка, но в интернете после долгих поисков нашёл некоторую информацию, которая указывает что при 1200 об/м начинается зарядка АКБ. Есть упоминания что генератор заряжает при 700-800 об/м, но проверить это не представляется возможным. Я по фотографиям статора определил что обмотка статора современных генераторов ВАЗ состоит из 18 катушек, а каждая катушка имеет по 5 витков. Посчитал какое должно получится напряжение по формуле из вот этой статьи Расчёт генератора . В результате у меня как-раз получилось что 14 вольт при 1200 об/м. Конечно генераторы не все одинаковые и я где-то читал про 7 витков в катушках вместо пяти, но в основном 5 витков в катушке, а значит всё-таки 14 вольт достигается при 1200 об/м, от этого будем исходить далее.

Двух-лопастной винт на генератор без переделки

В принципе если на генератор поставить скоростной двух-лопастной винт диаметром 1-1.2 метра, то такие обороты легко достигаются при ветре 7-8м/с. Значит можно сделать ветряк и не переделывая генератор, только работать он будет на ветре от 7м/с. Ниже скриншот с данными двух-лопастного винта. Как видно обороты такого винта при ветре 8м/с составляют 1339 об/м.

Так-как обороты винта растут линейно в зависимости от скорости ветра, то (1339:8*7=1171 об/м) при 7м/с начнётся зарядка АКБ. При 8 м/с ожидаемая мощность опять-же по расчёту должна быть (14:1200*1339=15.6 вольт) (15.6-13=2.6:0.4=6.5 ампер*13=84.5 ватт). Полезная мощность винта судя по скриншоту 100 ватт, по-этому он свободно потянет генератор и должен недогруженный выдать даже больше оборотов чем указано. В итоге 84 .5 ватт должно быть с генератора при 8 м/с, но катушка возбуждения потребляет около 30-40 ватт, значит в аккумулятор пойдёт всего 40-50 ватт энергии. Совсем мало конечно так-как переделанный на магниты генератор и перемотанный при этом-же ветре на оборотах 500-600 об/м выдаст в три раза больше мощности.

При ветре 10 м/с обороты будут (1339:8*10=1673 об/м), напряжение в холостую (14:1200*1673=19.5 вольт), а под нагрузкой АКБ (19.5-13=6.5:0.4=16.2 ампер*13=210 ватт). В итоге получится 210 ватт мощности минус 40 ватт на катушку и полезной мощности останется 170 ватт. При 12 м/с будет примерно так 2008 об/м, напряжение без нагрузки 23.4 вольта, ток 26 ампер, минус 3 ампер на возбуждение, и того 23 ампер ток зарядки аккумулятора, мощность 300 ватт.

Если сделать винт меньшего диаметра, то обороты ещё возрастут, но тогда винт не потянет генератор когда достигнет порог зарядки акб. Я посчитал разные варианты во время написания этой статьи и дву-лопастной винт оказался самым оптимальным для генератора без переделки.

В принципе если рассчитывать на ветра от 7м/с и выше, то такой ветрогенератор будет хорошо работать и выдавать 300 ватт при 12 м/с. При этом стоимость ветряка будет совсем небольшой, по сути только цена генератора, а винт и остальное можно сделать из того что есть. Только винт нужно делать обязательно по расчётам.

Переделанный правильно генератор начинает давать заряду уже с 4 м/с, при 5 м/с ток зарядки уже 2 ампера, при этом так-как ротор на магнитах, то весь ток идет в АКБ. При 7 м/с ток зарядки 4-5 ампер, а при 10 м/с уже 8-10 ампер. Получается что только при сильном ветре 10-12 м/с генератор без переделки может сравнится с переделанным, но он ничего не даст на ветре меньше 8 м/с.

Самовозбуждение автомобильного генератора

Чтобы генератор самовозбуждался без аккумулятора в ротор нужно поставить пару маленьких магнитиков. Если катушку возбуждения запитать от аккумулятора, то она постоянно и не зависимо от того вырабатывает энергию или нет ветрогенератор, будет потреблять свои 3 ампера и заряжать аккумулятор. Чтобы этого не происходило нужно поставить блокирующий диод, чтобы ток шол только в акб, а обратно не уходил.

Катушку возбуждения можно запитать от самого генератора, минус на от корпуса, а плюс от плюсового болтика. А в зубы ротора нужно поставить пару маленьких магнитиков для самовозбуждения. Для этого можно просверлить сверлом дырочки и на клей посадить маленькие неодимовые магнитики. Если нет неодимовых магнитов то можно вставить обычные ферритовые от динамиков, если маленькие, то просверлится и вставить, или проложить между когтей и залить эпоксидной смолой.

Так-же можно использовать так-называемую таблетку, то-есть реле-регулятор как в автомобиле, который будет отключать возбуждение если напряжение АКБ достигло14.2 вольта, чтобы не перезарядить. Ниже на рисунке схема самовозбуждения генератора. Вообще генератор сам возбуждается так-как ротор имеет остаточную намагниченность, но это происходит на высоких оборотах, лучше для надёжности добавить магниты. В схему включен реле-регулятор, но его можно исключить. Развязывающий диод нужен чтобы аккумулятор не разряжался так-как без диода ток будет течь в обмотку возбуждения (ротор).

Так-как ветрогенератор будет очень маленький с винтом диаметром всего 1 метр, то никакие защиты от сильного ветра не нужны и с ним ничего не случится если будет крепкая мачта и крепкий винт.

Есть генераторы на 28 вольт, но если их использовать для зарядки 12 вольт АКБ, то оборотов нужно в два раза меньше, около 600 об/м. Но так-как напряжение будет не 28 вольт, а 14, то катушка возбуждения будет давать только половину мощности и напряжение генератора будет меньше, по-этому ничего не получится из этого. Можно конечно попробовать в генератор, статор которого намотан на 28 вольт, поставить ротор на 12 вольт, тогда должно быть получше и зарядка начнётся раньше, но тогда нужны два одинаковых генератора чтобы заменить ротор, или искать отдельно ротор или статор.

Базой для экспериментов был генератор на 12В, 95А. Для того, чтобы избавиться от обмотки возбуждения и сопутствующей ей щеток и электронной схемы управления попробовал заменить обмотку на постоянные магниты. Вынул обмотку, на ее место внутрь «крабов» поместил 3шт. кольцевых ферромагнита размером 85*35*15мм от громкоговорителей. «Крабы» начали неплохо притягивать к себе железки. Но когда насадил все на родной стальной вал, притяжение исчезло. Оказалось, что вал зашунтировал через себя силовые магнитные линии.

Пришлось заказывать токарю новый вал из немагнитного материала. Нашелся кусок титанового стержня, из которого и был выточен вал. Ротор заработал как надо. Но на 600 об/мин генератор выдавал всего 4В без нагрузки. Пришлось сдать статор на перемотку. Увеличил количество витков в 5 раз (от 7 до 35 на одну катушку) соответственно уменьшив диаметр провода. Напряжение на тех же холостых оборотах генератор уже выдавал 20В. Нагрузил электрической лампочкой от фары автомобиля (60 свечей). Вольтметр показал 12В а амперметр 5А.
Мне показалось маловато – из генератора в 1,3 киловатта получил всего 60 ватт!? Но потом понял – 600 оборотов в минуту, конечно, слишком маленькие обороты для сравнения с автомобильным генератором. Мощность растет пропорционально оборотам. Для зарядки кислотного аккумулятора вполне достаточно. Чтобы повысить обороты, нужен редуктор.
Вскоре мне удалось приобрести неодимовые магниты размером 50*20*5мм в количестве 12шт. и я решил сделать новый ротор.
Для этого насобирал лома алюминия (старые поршни от ДВС), сделал стальную кружку с ручкой, в которой переплавил лом алюминия. Из полученной болванки токарь выточил основание ротора, которое было насажено на старый вал от первого ротора. Оставив с одной стороны бортик шириной 8мм, остальной алюминий снял резцом на глубину магнитов и стального кольца-бандажа (5+5мм).
Бандаж выточили из куска подходящей стальной трубы диаметром 100мм и насажен на основание до упора в бортик. На бортике сверху нанес разметку, т.е. 12 секторов. Магниты клеил на стальной бандаж, придерживаясь разметки, сперва быстрым клеем типа «Секунда», чередуя их полярность. Потом, обмотав вощеной бумагой магниты, сверху усилил скотчем с таким расчетом, чтобы скотч прилип к бортику. Приготовил эпоксидный клей, поставил ротор «на попа» и аккуратно залил эпоксидку в щели между магнитами.

Когда клей затвердел, отбалансировал ротор на двух параллельных стальных линейках, зажатых в тиски горизонтально через обрезок доски. На них опирался ротор своим валом и свободно катался, как по рельсам. Дисбаланса не было заметно.
Диаметр вала генератора равен 20мм. На конце вала – шпонка и резьба. Между пропеллером и подшипником генератора стоит распорная двухступенчатая втулка, наружный диаметр этой втулки максимально возможный, чтобы к ее торцу хорошо прижался пропеллер. За подшипником внутри генератора тоже стоит распорная втулка, которая упирается в болванку ротора.
Когда я собрал генератор, оказалось, что магнитное залипание было очень значительное, провернуть ротор рукой за вал было очень тяжело, несмотря на то, что магниты я клеил с небольшим перекосом.
Испытал генератор на токарном станке. Результаты обрадовали. При 125 об/мин выдал 15,5 вольт а при 630 об/мин – 85,7 вольт без нагрузки. Под нагрузкой на кусок нихромовой проволоки при 630 об/мин вольтметр показал 31,2 вольта а амперметр 13,5 ампера. Т.е. мощность выдавал 421,2 ват. Выходит, что неодимовые магниты эффективнее ферритовых в 7 раз.
Теперь опять пришлось перемотать статор большим диаметром проволоки с целью уменьшения получаемого напряжения. Чтобы уменьшить магнитное залипание между ротором и статором, решил перебрать пластины статора. Работа очень кропотливая. Снял болгаркой швы, ножом и молоточком отделил пластину за пластиной.

На плоской наковальне выравнивал их легкими ударами резинового молотка. Когда пластины были разделаны, заказал токарю выточить оснастку для их сборки. Оснастка состоит из цилиндра диаметром, равным внутреннему диаметру пластин. Снизу приварен фланец для упора пластин. Второй фланец свободно скользит по цилиндру. Во фланцах просверлены по два противоположных отверстия диаметром 6мм для направляющих стержней. Вставив стержни диаметром 5мм в отверстия фланцев, начал собирать пластины на оснастке, одевая их на цилиндр так, чтобы стержни заходили внутрь противоположных пазов. После сборки наклонил стержни в разные стороны до упора, постепенно сжимая пластины четырьмя струбцинами, и пазы стали косыми. Перекос составил 13мм при высоте набора пластин 36мм. Ширина паза внутри получилась 5мм (по диаметру стержней).

После окончательного обжима струбцинами восстановил швы сварочным полуавтоматом. Обработал надфилями все заусеницы на полюсах, особенно тщательно обработал внутренние поверхности пазов – ведь там стенки получились с уступами. Сдал статор на намотку. Получилось по 15 витков на катушку проволокой диаметром 1,35мм.
С волнением собрал генератор. Попробовал крутить рукой вал – и огорчился. Залипание осталось, правда стало меньшим. Сколько труда, а толку мало!
Пока перематывали статор, склепал пропеллер. Лопасти в количестве 3шт вырезал все с той же дюралевой трубы длиной 1м. Ширина в начале по 120мм, в конце по 50мм. Ступицу сделал в виде трехслойного трехрогого бутерброда. Внутри стальной диск диаметром 100мм и толщиной 2,5мм как и толщина тела лопастей, сверху и снизу цельные махи, вырезанные из листовой стали толщиной 2мм. и выбухтованные на оправке из стальной трубы диаметром 220мм. Просверлил отверстия для заклепок. Потом между нижним и верхним махами вставил лопасти, подогнал их концы так, чтобы получился равносторонний треугольник, просверливая тело лопастей, склепал. Балансировку делал, подвесив пропеллер на нить через центр. http://www.thebackshed.com/Windmill/Articles/DonBrown1.asp Лишний вес убирал болгаркой с наждачной шкуркой на липучке, шлифуя лопасти.
Сварил раму из стального уголка для крепления генератора, приварил к ней ось хвоста.
К корпусу генератора приделал лапы, которыми он крепится к раме. Сделал хвост длиной 1,5м, хвостовое оперение имеет размеры 60*40см.
Склепал из миллиметрового алюминия кок (обтекатель), Вырезал щиток-крышу на генератор.
На верх мачты прикрепил поворотный узел, который я сделал пару лет назад. Он получился универсальный и надежный, на двух радиальных и одном опорном подшипниках. эти два болта М8, короткие, они немного выступают внутри стакана под нижним подшипником, чтобы стакан держать. Между верхним и нижним подшипниками вставлена распорная втулка, которая такими же болтами застопорена с центральной трубой. К центральной трубе приварен фланец Конструкцию поворотного узла я сам разработал, имея подшипники, сделал чертежи, понес токарю. Он немного поправил в лучшую сторону, выточил, сварщик приварил где нужно, получилось неплохо.

К поворотному узлу прикрепил на болтах раму, пропустил кабель снижения – два медных многожильных изолированных провода сечением по 10мм2, к раме привинтил генератор и щиток, к генератору пропеллер, к пропеллеру кок.
Лебедкой поднял мачту с этим добром в вертикальное положение. Диаметр троса на лебедке равен 6,5мм. Я проверял динамометром усилие, которое трос испытывает в начале подъма мачты, это усилие равно 450 кг. Выдержит.
Начинает работать при рабочем ветре (нечем измерить скорость), но когда он начинает работать – амперметр сразу поднимается до 3-4 ампер.
При сильном ветре надежно срабатывает защита хвостом, ток при этом доходит до 20-25 ампер, напряжение на клеммах 16-18 вольт. При закрытых форточках шума пропеллера не слышно. При открытых слышен умеренный шум и посвистывание при срабатывании защиты.
При сильном ветре слышен рокот, как будто бы где-то далеко едет трактор. Я сразу не мог понять, откуда этот рокот исходит, но когда при очень резком порыве ветра услышал кратковременное черкание лопастей по мачте в такт рокота, понял: В нерабочем положении расстояние концов лопастей от мачты у меня всего 10-12см. Я думал достаточно будет, ведь центробежная сила не даст лопастям прогибаться. Но когда я стал наблюдать сбоку, то увидел, что концы лопастей приближаются к мачте в зависимости от силы ветра на расстояние до 2-3см. При прохождении конца лопасти на малом расстоянии от мачты и при большой линейной скорости возникает звук наподобие хлопка, а эти хлопки сливаются в рокот.

Хотите сэкономить на оплате коммунальных услуг? Соберите ветрогенератор своими руками из подручных средств.

Принцип работы

Устройство состоит из ротора с лопастями, электрогенератора, мачты для установки, инверторов, аккумулятора, контролёра заряда, проводов, по которым проходит электроэнергия. Мачта может быть с растяжками и без них. В зависимости от типа сооружения, иногда она способна опускаться для профилактики или ремонта устройства.

Ветрогенератор - устройство для преобразования энергии силы ветра в электрическую

Работа ветрогенератора включает в себя 5 основных этапов:

Ветер раскручивает ротор или лопасти.
Происходит соединение электрогенератора и ротора.
Выработанная энергия поступает сначала на контролёр заряда, а после этого на аккумулятор.
Затем она проходит к инверторам и преобразуется из 12 в 220 Вольт (или из 24 в 380 Вольт).
Электроэнергия подаётся в сеть.

Мощности ветрогенератора хватает для уличного освещения, сигнализации и других устройств

Важная информация: Ветряные станции большой мощности целесообразно устанавливать в регионах, где средняя скорость ветра за год не ниже 5 м/с. В противном случае срок окупаемости можно сопоставить с длительностью эксплуатации.

Технические характеристики

Прежде чем определить необходимость использования ветрогенератора, следует ознакомиться с его техническими характеристиками:

наибольшая мощность - 1500 Вт;
напряжение - 28 В;
максимальный ток - 54 А;
максимальный показатель уровня шума в случае правильной балансировки - менее 57 Дб;
минимальная скорость вращения - 1200 об/минуту;
максимальная скорость вращения - 4500 об/минуту.

Масса головки конструкции не должна быть больше 25 кг. Это значение не включает вес ветроколеса и хвоста.

Ветряная электростанция из автомобильного генератора: преимущества и недостатки

Самодельный ветрогенератор можно сконструировать из:

электродвигателя, демонтируемого с фрезерного станка;
роторной части шуруповёрта или дрели;
скутерных мотор-колёс;
компьютерного кулера;
двигателя от стиральной машины;
автомобильного генератора.

Последний вариант используется чаще всего, поскольку он имеет массу достоинств, а также для многих является наиболее доступным.

Это интересно: Ветрогенераторы относятся не только к экономичным, но и экологичным конструкциям. Для их работы не нужно использовать бензин или другое топливо, поэтому они не загрязняют атмосферу выбросами вредных веществ.

Преимущества ветряной станции на основе автомобильного генератора :

быстрота сооружения;
дешевизна;
ремонтопригодность;
тихая работа;
синхронность (выдаётся стабильное напряжение);
возможность использования стандартных аккумуляторов на 12 Вольт.

Что касается недостатков, их всего три:

Такой вид ветрогенератора нуждается в высокой скорости, составляющей до 2000 оборотов в минуту, поэтому он менее надёжный, чем специализированные устройства.
Гарантия на генераторы автомобиля составляет около 4000 часов работы. Учитывая это, несложно догадаться, что ветрогенератор потребует ежегодного ремонта. Однако в данном случае не придётся слишком тратиться, можно просто заменить устройство, вышедшее из строя.
Многие генераторы обладают электромагнитным возбуждением, что снижает КПД (около 15% энергии приходится на катушку возбуждения).

Материалы, приборы и инструменты

Чтобы сделать ветряную станцию, вам нужны:

автомобильный генератор;
металлическое ведро или трубы (для изготовления лопастей);
кислотный или гелиевый аккумулятор;
реле зарядки аккумулятора и контрольной лампы заряда;
коробка, в которой будет происходить соединение проводов;
проволока или хомуты (для закрепления на мачте генератора);
четыре болта с гайками;
кнопка-выключатель на 12 Вольт;
провода (сечение - 4 мм²);
кусачки, отвёртка, ключ, дрель.

Как сделать ветрогенератор своими руками

Создание ветряка из автомобильного генератора предусматривает выполнение нескольких шагов :

Изготавливается ротор. Для его изготовления можно использовать обыкновенное ведро, которое разрезается на 4 равные лопасти вдоль, не дорезая до конца. На каждой части дна просверливается по одному отверстию. На генераторе выполняется то же самое. Важно, чтобы точно соблюдалась симметрия, что позволит избежать дисбаланса. Лопасти также можно вырезать из трубы ПВХ, используя готовый шаблон. Затем они крепятся к металлическому диску болтами.
Края лопастей шлифуются, что придает устройству эстетичный вид и снижает шум во время работы
Ротор прикрепляется к генератору болтами.
Нужно сильно затянуть болты, чтобы обеспечить надёжность конструкции
Провода присоединяются к генератору, а затем в коробке происходит сбор электрической цепи.
Для работы ветрогенератора используются провода с сечением 4 мм²
К мачте крепятся остальные элементы. Ротор крепится к мачте с помощью болтов или путём сварки
Происходит подключение к цепи аккумулятора.

К полученной конструкции подсоединяются провода, которые ведут к устройствам, расходующим энергию (сигнализация, уличное освещение и прочее). Если существует необходимость, в качестве дополнительного элемента можно установить преобразователь напряжения.

Видео: Ветряк из автомобильного генератора

Правила установки

Рекомендуется устанавливать ветряк на относительно дальнем расстоянии от дома и других сооружений (от 20 метров и более). Желательно выбрать для этого открытое пространство. Кроме того, учитывайте плотность почвы: от неё зависит длина клиньев, предназначенных для растяжки мачты, а также материал для их изготовления. Если грунт мягкий, нужно подбирать более массивный и длинный клин, чем в случае с твёрдой почвой. Их необходимо использовать не менее трёх. Идеальным вариантом, который обеспечит наибольшую надёжность, является обустройство четырёх клиньев .

Способы растяжки выбираются с учётом длины мачты и состояния почвы. Для высоких конструкций, которые устанавливаются на мягком грунте, к клиньям предъявляются более жёсткие требования.

Нижняя часть мачты крепится болтами к металлической подставке и бетонируется

Мачта опускается в почву на глубину от 0,5 метров или ниже, крепления растяжек бетонируются, поскольку грунту свойственна рыхлость после дождя. Эта особенность может привести к тому, что они ослабнут и создадут угрозу падения всей конструкции.

Если мачта не опускается, значит, нужно предусмотреть устройство для подъёма к главным элементам ветрогенератора, что позволит проводить его обслуживание. Средство для подъёма на высоту следует закрепить на мачте, ведь оно должно обеспечивать надёжность и удобство во время проведения ремонтных работ. Необходимо понимать, что скорость ветра может быть высокой, в связи с чем рекомендуется построить площадку с приваренной лестницей.

Важная информация: Запрещено приближаться к лопастям до момента их полной остановки.

Что касается высоты мачты, она должна на 10 метров превосходить наивысшую помеху, которая находится в радиусе 100 метров.

В процессе эксплуатации ветрогенератора лучше следовать данным рекомендациям:

периодически проводите ревизию соединений болтов в местах крепления мачты к генератору и фундаменту;
осуществляйте смазку подшипников поворотного устройства и генератора;
производите контроль за балансировкой колеса;
выполняйте проверку состояния изоляции электрического оборудования 1 раз в полгода или чаще.

Благодаря ветрогенератору вы сможете сэкономить на оплате электроэнергии. Он прост в использовании и обслуживании, не создаёт много шума, однако не защищён от ураганов.