Tuulengeneraattorin käyttämiseksi valmistetaan roottorityyppinen turbiini, jolla on pystyakseli. Tämän tyyppinen roottori on erittäin vahva ja kestävä, sillä on suhteellisen alhainen pyörimisnopeus ja se voidaan helposti valmistaa koti olosuhteet ilman kierreruuvia siipien aerodynaamisella profiililla ja muut ongelmat, jotka liittyvät potkurin valmistukseen tuulengeneraattorille, jolla on vaakasuuntainen pyörimisakseli. Lisäksi tällainen turbiini toimii melkein hiljaisesti riippumatta siitä, missä tuuli puhaltaa. Teos on käytännössä riippumaton turbulenssista ja tuulen voimakkuuden ja suunnan toistuvista muutoksista. Turbiinille on ominaista korkeat käynnistysmomentit, toiminta suhteellisen pienillä nopeuksilla. Tämän turbiinin hyötysuhde on pieni, mutta se riittää pienitehoisten laitteiden käyttämiseen, kaikki kannattaa suunnittelun yksinkertaisuudella ja luotettavuudella.
Sähkögeneraattori
Generaattorina käytetään modifioitua pysyvää käynnistysautoa. Generaattorin lähtö: vaihtovirta, jonka teho on 1,0 ... 6,5 W (tuulen nopeudesta riippuen).
Artikkelissa kuvataan muunnos käynnistimen muuttamisesta generaattoriksi: Laturi alkaen käynnistin
Tuulivoimalan tekeminen
Tämä tuuliturbiini on käytännössä arvoton ja helppo valmistaa.
Turbiinirakenne koostuu kahdesta tai useammasta puolisylinteristä, jotka on asennettu pystyakselille. Roottori pyörii, koska kummankin tuuleen kääntyneen terän eri tuulenvastus vaihtelee eri kaarevuuksilla. Roottorin hyötysuhde kasvaa hiukan siipien välisen keskivälin takia, koska tietty määrä ilmaa toimii lisäksi toiseen terään myös poistuessaan ensimmäisestä.
Generaattori on kiinnitetty ulostuloakselin telineeseen, jonka läpi johdin vastaanotetun virran kanssa tulee ulos. Tämä malli eliminoi liukukoskettimen virran poistamiseksi. Turbiinin roottori on asennettu generaattorin koteloon ja kiinnitetty asennusnappien vapaisiin päihin.
Levy, jonka halkaisija on 280 ... 330 mm, tai tähän halkaisijaan merkitty neliölevy on leikattu 1,5 mm paksusta alumiinilevystä.
Levyn keskikohdan suhteen merkitään ja porataan viisi reikää (yksi keskellä ja 4 levyn kulmissa) siipien asentamiseksi ja kaksi reikää (symmetristä keskimmälle) turbiinin kiinnittämiseksi generaattoriin.
Levyn kulmissa oleviin reikiin on asennettu pienet alumiinikulmat, joiden paksuus on 1,0 ... 1,5 mm, terien kiinnittämiseen.
Valmistamme turbiinilapoja tölkistä, jonka halkaisija on 160 mm ja korkeus 160 mm. Purkki leikataan akselia pitkin puoliksi, jolloin saadaan kaksi identtistä terää. Tölkin reunat leikkauksen jälkeen, leveys 3 ... 5 mm, taivutetaan 180 astetta ja puristetaan reunojen vahvistamiseksi ja terävien leikkuureunojen poistamiseksi.
Molemmat turbiinin siivet, tölkin avoimen osan sivulta, yhdistetään U-muotoisella hyppylaitteella, jonka aukko on keskellä. Hyppääjä muodostaa 32 mm leveän raon terien keskiosan väliin roottorin tehokkuuden lisäämiseksi.
Tölkin vastakkaisella puolella (alaosassa), terät on kytketty toisiinsa minimipituisella hyppääjällä. Tässä tapauksessa 32 mm leveä rako pidetään terän koko pituudelta.
Kokoonpantu teräpalkki asennetaan ja kiinnitetään levylle kolmeen pisteeseen - hyppääjän keskireikään ja aiemmin asennettuihin alumiinikulmiin. Turbiinin siivet on kiinnitetty levyyn tiukasti toisiaan vasten.
Kytkeäksesi kaikki osat, voit käyttää niittejä, itsekelausruuveja, ruuviliitoksia M3 tai M4, kulmia tai käyttää muita menetelmiä.
Generaattori on asennettu reikiin, levyn toiselle puolelle ja kiinnitetty muttereilla kiinnitystappien vapaisiin päihin.
Tuulengeneraattorin luotettavan itsekäynnistyksen vuoksi on tarpeen lisätä toinen samanlainen terien taso turbiiniin. Tässä tapauksessa toisen kerroksen terät siirtyvät akselia pitkin suhteessa ensimmäisen kerroksen teriin 90 asteen kulmassa. Tuloksena on neliteräinen roottori. Tämä varmistaa, että aina on ainakin yksi terä, joka kykenee kiinnittämään tuulen ja antamaan turbiinille vauhdin pyöriä.
Tuuligeneraattorin koon pienentämiseksi voidaan tehdä ja kiinnittää turbiinin siipien toinen taso generaattorin ympärille. Valmistamme kaksi 100 mm leveää (generaattorin korkeus), 240 mm pitkää terää (samanlainen kuin ensimmäisen tason terän pituus) 1,0 mm paksusta alumiinilevystä. Taivuta terät 80 mm: n säteellä, kuten ensimmäisen kerroksen terät.
Kukin toisen (alemman) tason terä on kiinnitetty kahdella kulmalla.
Yksi on asennettu vapaaseen reikään levyn reunalla, samanlainen kuin ylemmän tason siipien kiinnitys, mutta 90 asteen muutoksella. Toinen kulma on kiinnitetty asennetun generaattorin tappiin. Valokuvassa selkeyden vuoksi alemman tason siipien asennus on poistettu.
Rakenteellista lujuutta varten yleisen kokoonpanon jälkeen alakerroksen molemmat terät vedetään terien alaosan reikien läpi edelleen johtosarjan avulla generaattoriin.
Turbiinin kokoamisen ja generaattoriin asentamisen jälkeen tämä suunnittelu osoittautui:
Luonnossa tehdyt testit ovat osoittaneet, että tuuligeneraattorin rakenne on toimiva, mutta se ei käynnisty hyvin alhaisilla tuulennopeuksilla. Siksi turbiinien siipien ylemmälle tasolle lisätään kahden saatavilla olevan lisäksi kaksi muuta terää (samanlaisia kuin olemassa olevat) tai 1,0 mm paksusta alumiinilevystä, samanlainen rakenteeltaan ja kooltaan. Alemman tason terät ovat jonkin verran pitkänomaisia käynnistysmomentin lisäämiseksi.
Tuulivoimalan toimintavideo