كيف تصنع شفرات لمولد الرياح بيديك: أمثلة على شفرات ذاتية الصنع لطاحونة هوائية

العناصر الهيكلية الأساسية

على الرغم من التنوع الكبير في توربينات الرياح وطرق تصنيعها ، إلا أنها تتكون جميعها من نفس العناصر الهيكلية.

عجلة الرياح

تعتبر الشفرات من أهم عناصر التوربينات الهوائية. يؤثر تصميمها على تشغيل المكونات الأخرى للمولد. يتم استخدام مواد مختلفة لصنع الشفرات.

قبل التصنيع ، تحتاج إلى حساب طول النصل. إذا تم أخذ أنبوب للتصنيع ، فيجب ألا يقل قطره عن 20 سم ، وطول النصل المخطط له متر واحد. بعد ذلك ، يتم قطع الأنبوب إلى 4 أجزاء باستخدام بانوراما.يتم استخدام جزء واحد لعمل قالب ، يتم بموجبه قطع بقية الشفرات. بعد ذلك ، يتم تجميعها على قرص مشترك ، ويتم تثبيت الهيكل بأكمله على عمود المولد. يجب أن تكون عجلة الرياح المجمعة متوازنة. يجب إجراء الموازنة في غرفة محمية من الرياح. إذا تم تنفيذ العملية بشكل صحيح ، فلن تدور العجلة تلقائيًا. في حالة الدوران التلقائي للشفرات ، يتم تقويضها حتى يصبح الهيكل بأكمله في حالة توازن. في النهاية ، يتم التحقق من دقة دوران الشفرات. يجب أن تدور في نفس المستوى ، دون أي تشوهات. الخطأ المسموح به هو 2 مم.

سارية

العنصر الهيكلي التالي لتوربينات الرياح هو الصاري. غالبًا ما يكون مصنوعًا من أنبوب ماء قديم ، يجب ألا يكون قطره 15 سم ، ولكن يجب أن يصل طوله إلى 7 أمتار. في حالة وجود أي هياكل أو مباني داخل دائرة نصف قطرها 30 مترًا من موقع التركيب المخطط له ، في هذه الحالة يتم زيادة ارتفاع الصاري.

لكي يعمل التثبيت بأكمله بأكبر قدر ممكن من الكفاءة ، ترتفع العجلة ذات الشفرات فوق العوائق المحيطة بمقدار متر واحد على الأقل. بعد التثبيت ، يتم سكب قاعدة الصاري وأوتاد التثبيت بالخرسانة. كتمديدات يوصى باستخدام كابل مجلفن بقطر 6 مم.

مولد كهرباء

بالنسبة لتوربينات الرياح ، يمكنك استخدام أي مولد سيارة ، ويفضل أن يكون ذلك بطاقة أعلى. لديهم جميعًا تصميمًا متطابقًا ويتطلبون التغيير. يتضمن التغيير المماثل لمولد السيارة لطاحونة الهواء إعادة لف الموصل الثابت ، وكذلك تصنيع الدوار باستخدام مغناطيس نيوديميوم.لإصلاحها بشكل آمن ، تحتاج إلى حفر ثقوب في أعمدة الدوار. يتم تركيب المغناطيس بالتناوب بين الأعمدة. الدوار نفسه ملفوف بالورق ، وكل الفراغات التي تتشكل بين المغناطيسات مملوءة بالإيبوكسي.

في عملية الالتصاق بالمغناطيس ، يجب مراعاة قطبيتها. لذلك ، فإن الدوار متصل بمصدر طاقة. يخلق الدوار المضمن مجالًا مغناطيسيًا ويتم لصق كل مغناطيس في مكانه من الجانب الذي ينجذب.

لتوصيل الدوار ، يمكنك استخدام أي مصدر طاقة بجهد 12 فولت وتيار من 1 إلى 3 أمبير. يتم الاتصال بطريقة تجعل الحلقة القابلة للإزالة الواقعة بالقرب من الأنياب هي الطرح ، ويقع الجانب الإيجابي بالقرب من نهاية الدوار. المغناطيسات المثبتة في فجوات الدوار أو الأنياب تسبب للمولد إثارة ذاتية ، وهذه تعتبر وظيفتها الرئيسية.

في بداية دوران الدوار ، تبدأ المغناطيسات في إثارة التيار في المولد ، والذي يدخل أيضًا الملف ، مما يؤدي إلى زيادة المجالات المغناطيسية للأنياب. نتيجة لذلك ، ينتج المولد تيارًا ذا قيمة أكبر. لقد ظهر نوعًا من دوران التيار عندما يكون المولد متحمسًا ويتم تشغيله بشكل أكبر بواسطة الدوار الخاص به ، حيث يتم تثبيت أقطاب كهرومغناطيسية. يجب اختبار المولد المجمع وإجراء قياسات لبيانات المخرجات التي تم الحصول عليها. إذا كانت الوحدة عند 300 دورة في الدقيقة تنتج حوالي 30 فولت ، فإن هذه تعتبر نتيجة طبيعية.

أي طواحين الهواء للاختيار

حسنًا ، بالنسبة لأولئك الذين يعيشون بعيدًا عن المحطات الفرعية و VL-0.4kv ، فإن الأمر يستحق شراء أقوى طواحين الهواء التي يمكنك تحمل تكلفتها.نظرًا لأنه من خلال القوة الموضحة في الصور ، لن تحصل على أكثر من 15٪.

فئة أخرى من المستهلكين ، بجدارة ، تختار ليس لصالح نماذج المصانع الصينية ، ولكن على العكس من ذلك ، تفضل طواحين الهواء محلية الصنع من أساتذة العصاميين. كما أن لها فوائدها.

بالنسبة للجزء الأكبر ، فإن مخترعي هذه الأجهزة هم أشخاص أكفاء ومسؤولون. وفي ما يقرب من 100٪ من الحالات ، وبدون أي مشاكل ، يمكنهم إعادة التثبيت إذا حدث خطأ ما ، أو كان بحاجة إلى الإصلاح. هذا بالتأكيد لن يكون مشكلة.

في طواحين الهواء الصينية الصناعية ، يكون المظهر أجمل بالتأكيد. وإذا قررت شرائه ، فور فحصه باستخدام مثقاب كهربائي ، فقم بإجراء الصيانة الوقائية واستبدل الخردة المعدنية الصينية بمحامل بشحوم عالية الجودة.

إذا كانت هناك أعشاش طيور كبيرة بالقرب منك ، فلا يضر شراء مجموعة إضافية من الشفرات.

تندرج الكتاكيت في بعض الأحيان تحت توزيع "مطحنة صغيرة" للغزل. تنكسر الشفرات البلاستيكية وتنثني المعادن.

وأود أن أختم بالحكمة من هؤلاء المستخدمين الذين لم يستمعوا إلى كل الحجج وواجهوا جميع المشكلات الموضحة أعلاه. تذكر ، أغلى ريشة طقس للمنزل هي توربينات الرياح!

اختيار المواد

يمكن تصنيع شفرات جهاز الرياح من أي مادة مناسبة أكثر أو أقل ، على سبيل المثال:

من الأنابيب البلاستيكية

ربما يكون من الأسهل بناء الشفرات من هذه المادة. يمكن العثور على الأنابيب البلاستيكية في كل متجر لاجهزة الكمبيوتر. يجب اختيار الأنابيب المصممة للصرف الصحي بالضغط أو خط أنابيب الغاز. خلاف ذلك ، يمكن أن يؤدي تدفق الهواء في الرياح القوية إلى تشويه الشفرات وإتلافها ضد صاري المولد.

تخضع شفرات توربينات الرياح لأحمال شديدة من قوة الطرد المركزي ، وكلما طالت الشفرات ، زاد الحمل.

تدور حافة نصل العجلة ذات الشفرتين لمولد الرياح المنزلي بسرعة مئات الأمتار في الثانية ، مثل سرعة الرصاصة الخارجة من المسدس. هذه السرعة يمكن أن تؤدي إلى تمزق الأنابيب البلاستيكية. هذا أمر خطير بشكل خاص لأن شظايا الأنابيب المتطايرة يمكن أن تقتل الأشخاص أو تصيبهم بجروح خطيرة.

يمكنك الخروج من الموقف عن طريق تقصير الشفرات إلى أقصى حد وزيادة عددها. عجلة الرياح متعددة الشفرات أسهل في التوازن وأقل ضوضاء

لا تقل أهمية سماكة جدران الأنابيب. على سبيل المثال ، بالنسبة لعجلة الرياح ذات الست شفرات من الأنابيب البلاستيكية ، بقطر مترين ، يجب ألا يقل سمكها عن 4 مم. لحساب تصميم الشفرات للحرفي المنزلي ، يمكنك استخدام الجداول والقوالب الجاهزة

لحساب تصميم الشفرات للحرفي المنزلي ، يمكنك استخدام الجداول والقوالب الجاهزة.

يجب أن يكون القالب مصنوعًا من الورق ، ومرفقًا بالأنبوب ومحاورًا بدائرة. يجب أن يتم ذلك عدة مرات مثل وجود ريش على توربينات الرياح. باستخدام بانوراما ، يجب قطع الأنبوب وفقًا للعلامات - فالشفرات جاهزة تقريبًا. حواف الأنابيب مصقولة ، والزوايا والنهايات مستديرة بحيث تبدو الطاحونة جميلة وتصدر ضوضاء أقل.

من الفولاذ ، يجب صنع قرص بستة خطوط ، والذي سيلعب دور الهيكل الذي يجمع بين الشفرات ويثبت العجلة في التوربين.

يجب أن تتوافق أبعاد وشكل الهيكل المتصل مع نوع المولد والتيار المباشر الذي سيتم استخدامه في مزرعة الرياح.يجب اختيار الفولاذ السميك بحيث لا يتشوه بفعل ضربات الرياح.

الألومنيوم

بالمقارنة مع أنابيب PVC ، فإن أنابيب الألومنيوم أكثر مقاومة للانحناء والتمزق. يكمن عيبها في وزنها الكبير ، الأمر الذي يتطلب اتخاذ تدابير لضمان استقرار الهيكل بأكمله. بالإضافة إلى ذلك ، يجب عليك موازنة العجلة بعناية.

ضع في اعتبارك ميزات تنفيذ شفرات الألمنيوم لعجلة رياح بستة شفرات.

وفقًا للقالب ، يجب عمل نمط من الخشب الرقائقي. بالفعل وفقًا للقالب من ورقة الألمنيوم ، قم بقطع الفراغات من الشفرات بمقدار ست قطع. يتم دحرجة الشفرة المستقبلية في أخدود بعمق 10 ملم ، بينما يجب أن يشكل محور التمرير زاوية 10 درجات مع المحور الطولي لقطعة العمل. ستمنح هذه التلاعبات الشفرات معايير ديناميكية هوائية مقبولة. يتم توصيل كم ملولب بالجانب الداخلي للشفرة.

آلية التوصيل لعجلة الرياح ذات ريش الألمنيوم ، على عكس العجلة ذات الشفرات المصنوعة من الأنابيب البلاستيكية ، لا تحتوي على شرائط على القرص ، ولكن المسامير ، وهي عبارة عن قطع من قضيب فولاذي مع خيط مناسب لخيط البطانات.

الألياف الزجاجية

الشفرات المصنوعة من الألياف الزجاجية الخاصة بالألياف الزجاجية هي الأكثر خلوًا من العيوب ، نظرًا لمعاييرها الديناميكية الهوائية وقوتها ووزنها. هذه الشفرات هي الأصعب في البناء ، لأنك تحتاج إلى أن تكون قادرًا على معالجة الأخشاب والألياف الزجاجية.

سننظر في تنفيذ شفرات من الألياف الزجاجية لعجلة قطرها مترين.

يجب اتباع النهج الأكثر دقة في تنفيذ مصفوفة الخشب.يتم تشكيله من القضبان وفقًا للقالب النهائي ويعمل كنموذج للشفرة. بعد الانتهاء من العمل على المصفوفة ، يمكنك البدء في صنع الشفرات ، والتي ستتكون من جزأين.

أولاً ، يجب معالجة القالب بالشمع ، ويجب طلاء أحد جوانبه براتنج الإيبوكسي ، ويجب دهنه بالألياف الزجاجية. ضع عليها الايبوكسي مرة أخرى ، ومرة ​​أخرى طبقة من الألياف الزجاجية. يمكن أن يكون عدد الطبقات ثلاث أو أربع.

ثم تحتاج إلى الاحتفاظ بالنفخ الناتج على المصفوفة لمدة يوم تقريبًا حتى يجف تمامًا. لذلك جزء واحد من النصل جاهز. على الجانب الآخر من المصفوفة ، يتم تنفيذ نفس تسلسل الإجراءات.

يجب توصيل الأجزاء النهائية من الشفرات بالإيبوكسي. في الداخل ، يمكنك وضع سدادة خشبية ، وتثبيتها بالغراء ، وهذا سيصلح الشفرات في محور العجلة. يجب إدخال جلبة ملولبة في القابس. ستصبح العقدة المتصلة هي المحور بنفس الطريقة كما في الأمثلة السابقة.

تصنيع الجزء الثابت

كما ترى في الصورة ، تتشكل الملفات مثل قطرة ماء ممدودة. يتم ذلك بحيث يكون اتجاه حركة المغناطيس عموديًا على المقاطع الجانبية الطويلة للملف (هذا هو المكان الذي يتم فيه إحداث أقصى EMF).

إذا تم استخدام مغناطيس دائري ، فيجب أن يتطابق القطر الداخلي للملف مع قطر المغناطيس تقريبًا. إذا تم استخدام مغناطيسات مربعة ، فيجب تكوين لفات الملف بطريقة تتداخل فيها المغناطيسات مع الأطوال المستقيمة للملفات. إن تركيب مغناطيس أطول ليس له معنى كبير ، لأن القيم الكهرومغناطيسية القصوى تحدث فقط في تلك الأقسام من الموصل التي تقع بشكل عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي.

يبدأ تصنيع الجزء الثابت بلف الملفات.يسهل لف اللفات وفقًا لقالب مُعد مسبقًا. القوالب مختلفة تمامًا: من الأدوات اليدوية الصغيرة إلى الآلات المنزلية المصغرة.

ترتبط ملفات كل مرحلة فردية ببعضها البعض في سلسلة: نهاية الملف الأول متصلة ببداية الرابع ، ونهاية الملف الرابع ببداية السابع ، إلخ.

تذكر أنه عندما يتم توصيل الأطوار وفقًا لمخطط "النجمة" ، يتم توصيل نهايات لفات (مراحل) الجهاز في عقدة واحدة مشتركة ، والتي ستكون محايدة للمولد. في هذه الحالة ، يتم توصيل ثلاثة أسلاك حرة (بداية كل مرحلة) بجسر الصمام الثنائي ثلاثي الطور.

عندما يتم تجميع كل الملفات في دائرة واحدة ، يمكنك تحضير قالب لصب الجزء الثابت. بعد ذلك نقوم بغمر الجزء الكهربائي بالكامل في القالب ونملأه بالإيبوكسي.

ألكسي 2011

بعد ذلك ، أنشر صورة للجزء الثابت النهائي. محشوة بالإيبوكسي العادي. أضع الألياف الزجاجية في الأعلى والأسفل. القطر الخارجي للجزء الثابت 280 مم ، الثقب الداخلي 70 مم.

كيف تصنع مولد الرياح العمودي بنفسك

إن التصنيع الذاتي لمولد الرياح ممكن تمامًا ، على الرغم من أنه ليس بهذه البساطة التي قد تبدو للوهلة الأولى. ستحتاج إما إلى تجميع مجموعة كاملة من المعدات ، وهو أمر صعب للغاية ، أو شراء بعض عناصرها ، وهو أمر مكلف للغاية. قد تشمل المجموعة:

• مولد الرياح
• العاكس
• مراقب
• علبة بطاريات
• الأسلاك والكابلات والاكسسوارات

سيكون الخيار الأفضل هو الشراء الجزئي للمعدات الجاهزة ، جزئيًا تصنيع DIY. الحقيقة هي أن أسعار العقد والعناصر مرتفعة للغاية ، ولا يمكن للجميع الوصول إليها.بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاستثمار المرتفع لمرة واحدة يجعل المرء يتساءل عما إذا كان يمكن إنفاق هذه الأموال بطريقة أكثر كفاءة.

يعمل النظام على النحو التالي:

• تدور الطاحونة وتنقل عزم الدوران إلى المولد
• يتم توليد تيار كهربائي يشحن البطارية
• البطارية متصلة بعاكس يقوم بتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب 220 فولت 50 هرتز.

يبدأ التجميع عادة بمولد. الخيار الأكثر نجاحًا هو تجميع تصميم ثلاثي الطور على مغناطيس نيوديميوم ، والذي يسمح لك بتوليد التيار المناسب.

يتم تصنيع الأجزاء الدوارة على أساس أحد أكثر الأنظمة التي يمكن الوصول إليها لإعادة الإنشاء بأيديكم. الشفرات مصنوعة من أقسام الأنابيب أو البراميل المعدنية المنشورة في النصف أو الصفائح المعدنية المثنية بطريقة معينة.

يتم لحام الصاري على الأرض وتثبيته في وضع رأسي منتهي بالفعل. كخيار ، إنه مصنوع من الخشب مباشرة في موقع تركيب المولد. للحصول على تثبيت متين وموثوق ، يجب وضع أساس للدعامات وتثبيت الصاري بمثبتات. في حالة الارتفاع المرتفع ، يجب تأمينه بشكل إضافي بعلامات التمدد.

تتطلب جميع مكونات وأجزاء النظام التعديل مع بعضها البعض من حيث إعدادات الطاقة والأداء. من المستحيل أن نقول مسبقًا مدى كفاءة توربينات الرياح ، نظرًا لأن العديد من المعلمات غير المعروفة لن تسمح لنا بحساب خصائص النظام. في الوقت نفسه ، إذا وضعت النظام في البداية تحت قوة معينة ، فسيكون الناتج دائمًا قيمًا قريبة جدًا. الشرط الرئيسي هو قوة ودقة تصنيع العقد بحيث يكون تشغيل المولد مستقرًا وموثوقًا بدرجة كافية.

مولد الرياح العمودي DIY

المواد والمعدات المستعملة

يمكن اختيار أبعاد التوربينات بشكل تعسفي - الأكبر والأقوى. في المثال قطر المنتج 60 سم.

لتصنيع توربينات عمودية سوف تحتاج إلى:

1. أنبوب بقطر 60 سم (يفضل أن يكون الفولاذ المقاوم للصدأ - مجلفن ، دورالومين ، إلخ).
2. بلاستيك متين (قرصان بقطر 60 سم).
3. زوايا لتثبيت الشفرات (6 قطع لكل منهما) - 36 قطعة.
4. للقاعدة - محور السيارة.
5. المكسرات ، براغي الغسالات للتثبيت.

المعدات والأدوات:

1. بانوراما.
2. البلغارية.
3. تدريبات.
4. مفك براغي.
5. مفاتيح.
6. قفازات ، قناع.

لتحقيق التوازن بين الشفرات ، يمكنك استخدام لوحة معدنية صغيرة ، ومغناطيس ، ومع وجود اختلال بسيط ، يمكنك ببساطة حفر ثقوب.

رسم جهاز مولد الرياح

عمل طاحونة هوائية عمودية

1. يتم قطع الأنبوب المعدني بالطول بحيث يتم الحصول على 6 شفرات متطابقة.
2. يتم قطع دائرتين متطابقتين من البلاستيك (قطر 60 سم). سيكون هذا هو دعم التوربين العلوي والسفلي.
3. لتسهيل البناء قليلاً ، يمكنك قص دائرة بقطر 30 سم في وسط الدعامة العلوية.
4. اعتمادًا على عدد الثقوب الموجودة في محور السيارة ، يتم تحديد الثقوب نفسها تمامًا عليها للتركيب في الدعم البلاستيكي السفلي. حفر مع حفر.
5. وفقًا للقالب ، تحتاج إلى تحديد موقع الشفرات (مثلثين يشكلان نجمة). تم وضع علامة على أماكن تثبيت الزوايا. يجب أن يكون متطابقًا على دعامتين.
6. من الأفضل قطع الشفرات ليس واحدة تلو الأخرى ، ولكن كلها مرة واحدة (يتم استخدام طاحونة).
7. يجب أيضًا ملاحظة نقاط تثبيت الزوايا على الشفرات. ثم حفر ثقوب.
8. بمساعدة الزوايا ، يتم توصيل الشفرات بالدوائر الأساسية باستخدام البراغي والصواميل من خلال الغسالات.

كلما طالت الشفرات ، زادت قوة الوحدة ، ولكن كلما كان من الصعب موازنة ذلك ، في حالة الرياح القوية "يفقد" الهيكل.

مولد DIY

بالنسبة لطاحونة الهواء ، تحتاج إلى اختيار مولد ذاتي الإثارة بمغناطيس دائم (تم استخدامه في الجرارات T-4 و MTZ و T-16 و T-25).

إذا وضعت مولدًا تقليديًا للسيارة ، فإن لف جهدها يتم تشغيله بواسطة بطارية ، أي: لا يوجد جهد - لا إثارة.

هذا يعني أنه إذا قمت بتثبيت مولد تلقائي + بطارية ، وستكون هناك رياح ضعيفة لفترة طويلة ، سيتم تفريغ البطارية ببساطة وعندما تظهر الرياح مرة أخرى ، لن يبدأ النظام.

أو اصنع مولدًا للرياح على مغناطيس نيوديميوم بيديك. مثل هذه الوحدة ستخرج مع رياح ضعيفة تبلغ 1.5 كيلو واط كحد أقصى مع رياح قوية تبلغ 3.5 كيلو واط. تعليمات خطوة:

يصنع اثنان من الفطائر المعدنية بقطر 50 سم.

12 مغناطيس نيوديميوم على كل منها (بحجم حوالي 50 × 25 × 1.2 مم) متصلة بها حول المحيط باستخدام الغراء الفائق. مغناطيس بديل: "شمال" - "جنوب".

يتم وضع الفطائر مقابل بعضها البعض ، كما يتم توجيه القطبين "شمال" - "جنوب".

بينهما هو الجزء الثابت محلية الصنع. هذه 9 لفات من الأسلاك النحاسية ذات مقطع عرضي 3 مم. 70 يتحول لكل منهما. فيما بينها ، يتم توصيلها وفقًا لنظام "النجم" ومليئة براتنج البوليمر. يتم لف الملفات في اتجاه واحد. للراحة ، يجب وضع علامة على بداية ونهاية الملف (على سبيل المثال ، بشريط كهربائي بألوان مختلفة).

مولد طاحونة هواء محلي الصنع مصنوع من مغناطيس نيوديميوم

سمك الجزء الثابت حوالي 15 - 20 مم. في تصنيعها ، من الضروري توفير مخرجات اللفات من الملفات من خلال البراغي مع الصواميل. سوف يقومون بتشغيل المولد.

المسافة بين الجزء الثابت والدوار 2 مم.

جوهر العمل هو أن شمال وجنوب المغناطيس معكوسان ، مما يؤدي إلى "تشغيل" التيار الكهربائي عبر الملف.

سوف تنجذب مغناطيسات الجزء الدوار بشدة. لتوصيل الأجزاء بسلاسة ، تحتاج إلى حفر ثقوب فيها وقطع الخيوط للأزرار. تتم محاذاة الدوارات على الفور مع بعضها البعض ، وبالتدريج بمساعدة المفاتيح ، ينخفض ​​الجزء العلوي إلى الأسفل. بعد كل شيء ، تتم إزالة دبابيس الشعر المؤقتة.

يمكن استخدام هذا المولد في كلا الطرازين الرأسي والأفقي.

عملية التجميع

• يتم تثبيت قوس لتركيب الجزء الثابت على الصاري (يمكن أن يكون ثلاثة أو ستة شفرات).
• تم إصلاح المحور فوقه بالصواميل.
• هناك 4 ترصيع في المحور. يقومون بتشغيل المولد.
• يتم توصيل الجزء الثابت للمولد بقوس مثبت بالصاري.
• يتم تثبيت التوربينات ذات الشفرات على اللوح الدوار الثاني.
• من الجزء الثابت ، يتم توصيل الأسلاك بواسطة أطراف بمنظم الجهد.

الخصائص الرئيسية

يعتمد أداء مولد الرياح على عدد وحجم الشفرات المثبتة عليه ، وهو ما يظهر بوضوح من الصيغة:

N = pSV3 / 2 ، أين

N هي قوة تدفق الهواء ، والتي تحدد قوة الجهاز ؛

р - كثافة الهواء

S هي المنطقة التي اجتاحها مولد الرياح ؛

V هي سرعة الرياح.

الخصائص الرئيسية لهذا العنصر من الأجهزة التقنية من هذا النوع هي:

أبعاد هندسية.

حسب الرسم البياني أدناه:

R هو نصف القطر الذي يحدد المنطقة الممتلئة للجهاز ؛

ب - العرض ، يحدد سرعة نموذج معين ؛

ج - السماكة ، تعتمد على المادة التي صنعت منها وخصائص التصميم ؛

φ - تحدد زاوية التثبيت موقع مستوى دوران الشفرة فيما يتعلق بمحورها ؛

r هو نصف قطر المقطع أو نصف القطر الداخلي للدوران.

• القوة الميكانيكية - تحدد قدرة العنصر على تحمل الأحمال المطبقة عليه وتعتمد على المادة المستخدمة في التصنيع وتصميمه.
• الكفاءة الديناميكية الهوائية - تحدد القدرة على تحويل الحركة الانتقالية لطاقة الرياح إلى حركة دورانية لعمود مولد الرياح.
• المعلمات الهوائية - تميز مستوى الضوضاء الناتجة أثناء تشغيل التوربينات الهوائية.

شفرات الأنابيب البلاستيكية

نفس القدر من الأهمية هو اختيار المواد اللازمة لتصنيع شفرات توربينات الرياح. أسهل طريقة هي صنع ريش توربينات الرياح من أنبوب بلاستيكي. ربما تكون الأنابيب البلاستيكية ، التي يمكن شراؤها من أي متجر لاجهزة الكمبيوتر ، هي أنسب المواد. من الضروري استخدام الأنابيب ذات سماكة الجدار المطلوبة (المصممة لخطوط أنابيب الصرف الصحي أو أنابيب الغاز بالضغط) ، وإلا فإن تدفق الهواء الوارد مع رياح قوية بدرجة كافية يمكن أن يثني الشفرات ، مما يؤدي إلى تدميرها ضد صاري المولد.

الأنابيب البلاستيكية مع علامات القطع

يجب أن نتذكر أن شفرة مولد الرياح تتعرض لأحمال كبيرة من قوة الطرد المركزي ، وكلما زاد طول الشفرة. تبلغ سرعة حركة الجزء الأخير من شفرة العجلة ذات الشفرتين لمولد الرياح المنزلي مئات الأمتار في الثانية ، وهو ما يمكن مقارنته بسرعة رصاصة المسدس (رأس شفرة مولد الرياح الصناعي يمكن أن تصل العجلة إلى سرعات تفوق سرعة الصوت).

قد لا تتحمل الشفرة البلاستيكية حمولة الشد بمثل هذه السرعات العالية ، وتشكل شظايا الشظايا المتطايرة بسرعة الرصاصة تهديدًا حقيقيًا لحياة الإنسان وصحته. الاستنتاج واضح - نقوم بتقليل طول الشفرة عن طريق زيادة عدد الشفرات.بالإضافة إلى ذلك ، فإن عجلة الرياح التي تحتوي على عدد كبير من الشفرات أسهل بكثير في التوازن وتنتج ضوضاء أقل.

ضع في اعتبارك تصنيع شفرات لعجلة رياح بستة شفرات بقطر 2 متر من الأنابيب البلاستيكية. لضمان قوة الشد والانحناء اللازمة ، يجب ألا يقل سمك جدار الأنبوب عن 4 مم. يعد حساب ملف تعريف شفرات عجلة توربينات الرياح عملية معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب معرفة متخصصة للغاية ، لذلك سيكون من المنطقي أكثر أن يستخدم المعلم الهواة نموذجًا جاهزًا.

قالب الشفرة مصنوع من الأنابيب البلاستيكية بقطر 160 ملم

يجب قطع القالب من الورق ، وتثبيته على جدار الأنبوب ومحاطة بعلامة. كرر الإجراء خمس مرات أخرى - يجب الحصول على ست شفرات من أنبوب واحد. لقد قطعنا الأنبوب على طول الخطوط التي تم الحصول عليها باستخدام بانوراما كهربائية وحصلنا على ستة شفرات شبه مكتملة. يبقى فقط لطحن الجروح ودوران الزوايا والحواف. سيعطي هذا عجلة الرياح مظهرًا أنيقًا ويقلل من ضوضاء التشغيل.

لتوصيل الشفرات ببعضها البعض وإرفاق العجلة بالتوربين ، من الضروري عمل وحدة توصيل ، وهي عبارة عن قرص مقطوع من الفولاذ مع ستة شرائط فولاذية ملحومة أو مقطوعة في نفس الوقت. تعتمد الأبعاد والتكوين المحدد لعقدة التوصيل على المولد أو محرك التيار المستمر الذي سيكون بمثابة قلب مزرعة الرياح الصغيرة. نشير فقط إلى أن الفولاذ الذي صنعت منه وحدة التوصيل يجب أن يكون بسمك كافٍ بحيث لا تنحني العجلة تحت ضغط الرياح.

نصنع طاحونة بأيدينا

1. ريش توربينات الرياح

عجلة الرياح هي أهم عنصر هيكلي للجهاز. يحول قوة الرياح إلى طاقة ميكانيكية. وبالتالي ، فإن اختيار جميع العناصر الأخرى يعتمد على هيكلها.

أكثر أنواع الشفرات شيوعًا وفعالية هي الشراع والريشة. لتصنيع الخيار الأول ، من الضروري تثبيت ورقة من المواد على المحور ، ووضعها بزاوية مع تدفق الرياح. ومع ذلك ، أثناء الحركات الدورانية ، سيكون لهذه الشفرة مقاومة ديناميكية هوائية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، ستزداد مع زيادة زاوية الهجوم ، مما يقلل من فعالية أدائهم.

النوع الثاني من الشفرات يعمل بإنتاجية أعلى - الشفرات المجنحة. في الخطوط العريضة ، تشبه جناح الطائرة ، ويتم تقليل تكاليف قوة الاحتكاك إلى الحد الأدنى. يتميز هذا النوع من توربينات الرياح بمعدل استخدام مرتفع لطاقة الرياح بتكاليف منخفضة للمواد.

يمكن أن تكون الشفرات مصنوعة من البلاستيك أو الأنابيب البلاستيكية لأنها ستكون أكثر إنتاجية من الخشب. الأكثر كفاءة هو هيكل عجلة الرياح التي يبلغ قطرها مترين وستة ريش.

2. مولد توربينات الرياح

الخيار الأكثر قبولًا لمعدات توليد الرياح هو تحويل آلية التوليد غير المتزامن مع التيار المتردد. وتتمثل مزاياه الرئيسية في التكلفة المنخفضة وسهولة الاستحواذ واتساع نطاق توزيع النماذج وإمكانية إعادة التجهيز والتشغيل الممتاز بسرعات منخفضة.

يمكن تحويله إلى مولد مغناطيسي دائم. أظهرت الدراسات أنه يمكن تشغيل مثل هذا الجهاز بسرعات منخفضة ، لكنه يفقد الكفاءة بسرعة عند قيمه العالية.

3. جبل توربينات الرياح

لتثبيت الشفرات على غلاف المولد ، من الضروري استخدام رأس توربينات الرياح ، وهو عبارة عن قرص فولاذي بسمك يصل إلى 10 مم.يتم لحام ستة شرائط معدنية بفتحات لربط الشفرات بها. يتم توصيل القرص نفسه بآلية التوليد باستخدام براغي ذات صواميل.

نظرًا لأن جهاز التوليد قادر على تحمل الأحمال القصوى ، بما في ذلك القوى الجيروسكوبية ، فيجب تثبيته بإحكام. على الجهاز ، يتم تثبيت المولد على جانب واحد ، لذلك يجب توصيل العمود بالجسم ، والذي يبدو كعنصر فولاذي بفتحات ملولبة للتثبيت على محور المولد من نفس القطر.

لإنتاج إطار دعم لمعدات توليد الرياح ، حيث سيتم وضع جميع العناصر الأخرى ، من الضروري استخدام لوحة معدنية بسمك يصل إلى 10 مم أو قطعة من شعاع من نفس الأبعاد.

4. قطب توربينات الرياح

توفر آلية الدوران حركات دورانية لطاحونة الهواء حول محور عمودي. وبالتالي ، فإنه يجعل من الممكن قلب الجهاز في اتجاه الريح. لتصنيعها ، من الأفضل استخدام محامل الأسطوانة ، والتي تدرك بشكل أكثر فعالية الأحمال المحورية.

5. المتلقي الحالي

يعمل المنساخ على تقليل احتمالية التواء وكسر الأسلاك القادمة من المولد الموجود على الطاحونة. يحتوي في تصميمه على غلاف مصنوع من مادة عازلة وملامسات وفرش. لإنشاء حماية من الظواهر الجوية ، يجب إغلاق عقد الاتصال بجهاز الاستقبال الحالي.

مبدأ تشغيل توربينات الرياح

مولد الرياح أو محطة طاقة الرياح (WPP) هو جهاز يستخدم لتحويل الطاقة الحركية لتيار الرياح إلى طاقة ميكانيكية.تقوم الطاقة الميكانيكية الناتجة بتدوير الجزء المتحرك وتحويله إلى الشكل الكهربائي الذي نحتاجه.

تم وصف مبدأ التشغيل وجهاز الطاحونة الحركية بالتفصيل في المقالة التي نوصي بقراءتها.

يتضمن هيكل WUE:

• ريش التي تشكل المروحة ،
• دوار التوربينات
• محور المولد والمولد نفسه ،
• عاكس يحول التيار المتردد إلى تيار مباشر يستخدم لشحن البطاريات ،
• البطارية.

جوهر توربينات الرياح بسيط. أثناء دوران الدوار ، يتم توليد تيار متناوب ثلاثي الأطوار ، والذي يمر بعد ذلك عبر وحدة التحكم ويشحن بطارية التيار المستمر. بعد ذلك ، يقوم العاكس بتحويل التيار بحيث يمكن استهلاكه ، وتشغيل الإضاءة ، والراديو ، والتلفزيون ، وفرن الميكروويف ، وما إلى ذلك.

يتيح لك الترتيب التفصيلي لمولد الرياح ذي المحور الأفقي للدوران أن تتخيل جيدًا العناصر التي تساهم في تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية ، ثم إلى طاقة كهربائية.

بشكل عام ، يكون مبدأ تشغيل مولد الرياح من أي نوع وتصميم على النحو التالي: في عملية الدوران ، هناك ثلاثة أنواع من القوة تعمل على الشفرات: الكبح ، والاندفاع ، والرفع.

يتيح لك مخطط تشغيل توربينات الرياح هذا فهم ما يحدث للكهرباء الناتجة عن عمل مولد الرياح: يتم تجميع جزء منها ، ويتم استهلاك الآخر

تتغلب القوتان الأخيرتان على قوة الكبح وتقومان بتشغيل دولاب الموازنة. في الجزء الثابت من المولد ، يشكل الدوار مجالًا مغناطيسيًا بحيث يمر التيار الكهربائي عبر الأسلاك.

ملامح تصنيع ريش لمولد الرياح بأيديكم من مواد مختلفة

يحدد شكل الشفرة وكفاءة التوربينات الريحية المواد المستخدمة إلى حد كبير.من بين الأكثر شيوعًا:

الأنابيب البلاستيكية

معروض للبيع في نطاق واسع ، مما يسمح لك باختيار الخيار الأفضل ، مع مراعاة حجم التصميم المستقبلي. يجب إعطاء الأفضلية لمنتجات خط أنابيب الغاز أو الصرف الصحي - ستجعل كثافتها من السهل تحمل حتى هبوب الرياح القوية. لكن يجدر بنا أن نأخذ في الاعتبار أن قوة الطرد المركزي تزيد من الحمل على الشفرات بما يتناسب مع الزيادة في طولها. تدور حواف توربينات الرياح بسرعة تصل إلى عدة مئات من الأمتار في الثانية. ويمكن أن يتسبب التمزق العرضي في الأنبوب في إصابة الأشخاص القريبين منه.

يمكن أن يكون حل المشكلة هو تقليل طول الهيكل مع زيادة عددهم بشكل متزامن. يعمل هذا التصميم بضوضاء أقل ويدور بثقة حتى في الرياح الخفيفة. عند اختيار مادة ما ، من الضروري مراعاة سمك الأنبوب الذي تعتمد عليه كثافة الشفرة. يتم رسم شفرات التوربينات الهوائية بأيديهم باستخدام جداول خاصة تم تطويرها على أساس الخبرة العملية. سوف يساعدونك في تحديد معلمات المواد المطلوبة بسهولة ، اعتمادًا على عدد الأجزاء المطلوب وطولها.

تستغرق معالجة وتشكيل شفرات الأنابيب البلاستيكية حدًا أدنى من الوقت. وفقًا للترميز ، يتم قطع مقاطع الطول المطلوب ، وبعد ذلك يتم قطعها وفتحها قليلاً. يمنح صنفرة الحواف المنتج مظهرًا أكثر جمالية وأنيقًا ، ويساعد أيضًا في تقليل مستوى الضوضاء. يتم تثبيت الأجزاء النهائية من الهيكل على قاعدة فولاذية ، ويتم حساب سمكها مع مراعاة حمل الرياح في المستقبل.

الألومنيوم

الميزة الرئيسية للألمنيوم ، على عكس المواد الأخرى المستخدمة في شفرات توربينات الرياح ، هي زيادة القوة ومقاومة الانحناء والتمزق.لكن الوزن الزائد للمعدن ، مقارنة بالبلاستيك ، يجعل من الضروري اتخاذ تدابير خاصة لتقوية الهيكل وموازنة العجلة بعناية.

الشفرات مصنوعة بالترتيب التالي. أولاً ، يتم قطع نمط من لوح خشب رقائقي ، يتم بموجبه قطع فراغات البناء. يعطي القولبة في حوض بعمق 10 مم المنتجات شكلاً مجنحًا بخصائص ديناميكية هوائية ممتازة. يتم توصيل جلبة ملولبة بكل شفرة ، بمساعدة يتم تجميع جميع الأجزاء في هيكل واحد.

الألياف الزجاجية

وفقًا للخبراء ، فإن هذه المادة هي مزيج مثالي من الخصائص لصنع شفرات توربينات الرياح بأيديهم. الوزن الخفيف والقوة العالية والديناميكا الهوائية الممتازة هي المزايا الرئيسية للمادة. لكن معالجتها في المنزل صعبة إلى حد ما. أولاً ، تم تصميم المصفوفة وقطع الخشب. توضع طبقة من راتنجات الايبوكسي على أحد الأسطح وتوضع فوقها قطعة من الألياف الزجاجية بحجم مناسب. ثم يتم وضع طبقة الراتنج والألياف الزجاجية مرة أخرى ويتكرر هذا التسلسل ثلاث أو أربع مرات. يتم تجفيف الفراغ الناتج خلال النهار. فقط نصف الجزء مصنوع بهذه الطريقة.

يجب تكرار الإجراء الموصوف عدة مرات كما هو مخطط لتركيب الشفرات على مولد الرياح. ترتبط العناصر النهائية براتنج الإيبوكسي ويتم وضع فلين خشبي مع جلبة ملولبة بالداخل ولصقها للتركيب على القاعدة المعدنية للهيكل.

البديل الإلكتروني الصيني

إن صنع جهاز تحكم في توربينات الرياح بأيديكم عمل مرموق. ولكن نظرًا لسرعة تطوير التقنيات الإلكترونية ، غالبًا ما يفقد معنى التجميع الذاتي أهميته. بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم المخططات المقترحة قد عفا عليها الزمن بالفعل.

أصبح من الأرخص شراء منتج جاهز ، مصنوع باحتراف ، بتركيب عالي الجودة ، على مكونات إلكترونية حديثة. على سبيل المثال ، يمكنك شراء جهاز مناسب بتكلفة معقولة على AliExpress.

لذلك ، على سبيل المثال ، من بين عروض البوابة الصينية ، يوجد نموذج لطاحونة هوائية بقوة 600 واط. جهاز بقيمة 1070 روبل. مناسبة لبطاريات 12/24 فولت ، تعمل حتى 30 أمبير.

لائق تمامًا ، مصمم لمولد رياح بقوة 600 واط ، وحدة تحكم شحن صينية الصنع. يمكن طلب مثل هذا الجهاز من الصين واستلامه عن طريق البريد في غضون شهر ونصف تقريبًا.

علبة تحكم عالية الجودة في جميع الأحوال الجوية مقاس 100 × 90 مم مزودة بمبرد تبريد قوي. يتوافق تصميم السكن مع فئة الحماية IP67. نطاق درجات الحرارة الخارجية من - 35 إلى + 75 درجة مئوية. يتم عرض مؤشر ضوئي لأوضاع حالة مولد الرياح على العلبة.

السؤال هو ، ما سبب قضاء الوقت والجهد في تجميع هيكل بسيط بيديك ، إذا كانت هناك فرصة حقيقية لشراء شيء مشابه وخطير تقنيًا؟

حسنًا ، إذا لم يكن هذا النموذج كافيًا ، فإن لدى الصينيين خيارات "رائعة" جدًا. لذلك ، من بين الوافدين الجدد ، لوحظ نموذج بقوة 2 كيلو واط لجهد تشغيل يبلغ 96 فولت.

المنتج الصيني من قائمة وصول جديدة. يوفر التحكم في شحن البطارية ، ويعمل جنبًا إلى جنب مع مولد الرياح 2 كيلو واط. يقبل جهد الإدخال حتى 96 فولت

صحيح أن تكلفة وحدة التحكم هذه أعلى بخمس مرات من تكلفة التطوير السابق. ولكن مرة أخرى ، إذا قارنت تكاليف إنتاج شيء مشابه بيديك ، فإن الشراء يبدو وكأنه قرار عقلاني.

الشيء الوحيد الذي يربك حول المنتجات الصينية هو أنها تميل إلى التوقف فجأة عن العمل في أكثر الحالات غير المناسبة.لذلك ، غالبًا ما يجب تذكر الجهاز الذي تم شراؤه - وبطبيعة الحال ، بأيديكم. لكنه أسهل وأبسط بكثير من صنع جهاز تحكم في شحن توربينات الرياح من الصفر.

لمحبي المنتجات محلية الصنع على موقعنا هناك سلسلة من المقالات مخصصة لتصنيع توربينات الرياح:

1. مولد الرياح افعل ذلك بنفسك من مولد السيارة: تقنية تجميع طاحونة الهواء وتحليل الأخطاء
2. كيف تصنع شفرات لمولد الرياح بيديك: أمثلة على شفرات ذاتية الصنع لطاحونة هوائية
3. مولد الرياح افعل ذلك بنفسك من الغسالة: تعليمات لتجميع طاحونة هوائية
4. كيفية حساب توربينات الرياح: الصيغ + مثال على الحساب العملي