Тази статия е посветена на създаването на генератор на аксиален неодимов магнит със статори без метал. Вятърните мелници от този дизайн станаха особено популярни поради нарастващата наличност на неодимови магнити.
Материали и инструменти, използвани за изграждането на вятърната мелница на този модел:
1) главината на автомобила със спирачни дискове.
2) тренировка с метална четка.
3) 20 неодимови магнита с размери 25 на 8 мм.
4) епоксидна смола
5) мастика
6) PVC тръба с диаметър 160 мм
7) ръчна лебедка
8) метална тръба с дължина 6 метра
Помислете за основните етапи на изграждане на вятърна мелница.
Главата на колата със спирачен диск е взета за основа на генератора. Тъй като основната част от фабричното производство, това ще послужи като гарант за качество и надеждност. Втулката беше напълно разглобена, лагерите вътре в нея бяха проверени за цялост и смазани. Тъй като главината е извадена от старата кола, ръждата трябваше да се почисти с четка, която авторът засади върху тренировката.
По-долу е снимка на хъба.
Тогава авторът пристъпи към инсталиране на магнити върху дисковете на ротора. Използвани са 20 магнита. Освен това е важно да се отбележи, че за еднофазен генератор броят на включените магнити е равен на броя на полюсите, а за двуфазен генератор съотношението ще бъде три до два или четири полюса към три намотки. Магнитите трябва да се монтират на редуващи се полюси. За да поддържате точността, трябва да направите шаблон за оформление на хартия или да нарисувате линии от сектори директно върху самия диск.
Трябва също така да маркирате магнитите на полюсите с маркер. Можете да определите полюсите, като преместите магнитите на свой ред от едната страна на контролния магнит, ако са привлечени - плюс, отблъснати - минус, основното е, че полюсите се редуват, когато са инсталирани на диск. Това е необходимо, тъй като магнитите на дисковете трябва да бъдат привлечени един към друг и това ще се случи само ако магнитите един срещу друг ще бъдат с различна полярност.
Магнитите бяха залепени на дисковете с епоксидна смола. За да предотврати разпространението на смолата извън границите на диска, авторът направи граници по ръбовете с мастика, същото може да се направи и с лепяща лента, просто като увиете колелото в кръг.
Помислете за основните разлики в дизайна на еднофазни и трифазни генератори.
Еднофазен генератор ще произвежда вибрации при натоварвания, което ще се отрази на мощността на самия генератор.Трифазният дизайн е лишен от такъв недостатък, поради който, мощността е постоянна по всяко време. Това е така, защото фазите компенсират загубата на ток една в друга. Според консервативните оценки на автора, трифазният дизайн е с цели 50 процента по-добър от еднофазния. Освен това, поради липсата на вибрации, мачтата няма да се люлее допълнително, следователно няма да има допълнителен шум по време на работа на ротора.
При изчисляване на заряда на 12-та батерия, която ще започне със 100-150 об / мин, авторът направи 1000-1200 оборота в рулони. При навиване на рулони авторът използва максимално допустимата дебелина на жицата, за да избегне съпротивление.
За да навие жицата около макарите, авторът построи домашна машина, снимки на която са представени по-долу.
По-добре е да използвате намотки с елипсоидална форма, което ще позволи по-голяма плътност на магнитните полета да ги пресекат. Вътрешният отвор на бобината трябва да се направи според диаметъра на магнита или по-голям. Ако ги направите по-малки, тогава челните части практически не участват в генерирането на електричество, но служат като проводници.
Дебелината на самия статор трябва да е равна на дебелината на магнитите, които участват в инсталацията.
Формата за статора може да бъде направена от шперплат, въпреки че авторът реши този въпрос по различен начин. На хартия беше нарисуван шаблон, а след това страните бяха направени с помощта на мастика. Също така фибростъклото е използвано за здравина. За да не се залепи епоксидът към формата, тя трябва да бъде смазана с восък или вазелин, или можете да използвате лента, филм, който по-късно може да се откъсне от готовата форма.
Преди да излеете намотките, е необходимо точно да ги фиксирате, а краищата им да излязат от формата, така че след това да свържете проводниците със звезда или триъгълник.
След като основната част на генератора е сглобена, авторът измерва тестваната си работа. При ръчно въртене генераторът генерира напрежение от 40 волта и сила на тока 10 ампера.
Тогава авторът направи мачта за генератор с височина 6 метра. В бъдеще се планира да се увеличи височината на мачтата, като се използва по-дебела тръба поне два пъти. Че мачтата е неподвижна, основата беше залята с бетон. Направен е метален монтаж за спускане и повдигане на мачтата. Това е необходимо, за да имате достъп до винта на земята, тъй като не е особено удобно да извършвате ремонтни работи на височини.
За повдигане на мачтата се използва ръчна лебедка.
Винтът за самия генератор е направен от PVC тръба с диаметър 160 мм.
След инсталирането и тестването на генератора при стандартни условия, авторът направи следните наблюдения: мощността на генератора достига 300 вата с вятър от 8 метра в секунда. Впоследствие той увеличи мощността на генератора поради металните сърцевини, инсталирани в бобините. Винтът започва с два метра в секунда.
Освен това авторът започва да усъвършенства дизайна, за да увеличи мощността на генератора. Бяха изтеглени магнитни ядра от плочи, които впоследствие бяха инсталирани в конструкцията. Поради тяхната инсталация се появи залепващ ефект, но не много силен. Винтът започва със скорост на вятъра около два метра в секунда.
По този начин инсталирането на метални ядра увеличи мощността на генератора до 500 вата с вятър от 8 метра в секунда.
За да се предпази от силни ветрове, се използва класическа сгъваема верига на витлата на опашката.
Средно генераторът е в състояние да генерира до 150 вата енергия на час, която се използва за зареждане на батериите.