Generator axial cu 48 de magneți. Mic generator axial pentru o moară de vânt. În primul rând ce mi-a ratat

Magnetul de neodim este un metal cu pământuri rare care este rezistent la demagnetizare și are capacitatea de a magnetiza anumite materiale. Folosit la fabricarea dispozitivelor electronice (hard disk-uri pentru computere, detectoare de metale etc.), medicamente și energie.

Magneții de neodim sunt utilizați la fabricarea generatoarelor care funcționează în diverse tipuri instalatii care genereaza curent electric.

În prezent, generatoarele realizate cu magneți de neodim sunt utilizate pe scară largă în fabricarea turbinelor eoliene.

Caracteristici principale

Pentru a determina fezabilitatea fabricării unui generator folosind magneți de neodim, trebuie să luați în considerare principalele caracteristici ale acestui material, care sunt:

Inductie magnetica ÎN- puterea caracteristică a unui câmp magnetic, măsurată în Tesla.
Inductie magnetica reziduala Br- magnetizarea deținută de un material magnetic la o intensitate a câmpului magnetic extern egal cu zero, măsurată în Tesla.
Forța magnetică coercitivă Hc— determină rezistența magnetului la demagnetizare, măsurată în amperi/metru.
Energie magnetică (BH)max- caracterizează cât de puternic este magnetul.
Coeficientul de temperatură al inducției magnetice reziduale Tc al Br– determină dependența inducției magnetice de temperatura ambiantă, măsurată ca procent pe grad Celsius.
Maxim temperatura de functionare Tmax— determină limita de temperatură la care magnetul își pierde temporar proprietăți magnetice, măsurată în grade Celsius.
Temperatura Curie Tcur— definește limita de temperatură la care magnet de neodim complet demagnetizat, măsurat în grade Celsius.

Compoziția magneților de neodim, pe lângă neodim, include fier și bor și în funcție de și de acestea. procent, produsul rezultat, magnetul finit, diferă în clase, diferă prin caracteristicile prezentate mai sus. Sunt produse un total de 42 de clase de magneți de neodim.

Avantajele magneților de neodim care determină cererea lor sunt:

Magneții de neodim au cei mai mari parametri magnetici Br, Hsv, Hcm, VN.
Astfel de magneți au un cost mai mic în comparație cu metalele similare care conțin cobalt.
Au capacitatea de a funcționa fără pierderea caracteristicilor magnetice în intervalul de temperatură de la – 60 la + 240 de grade Celsius, cu un punct Curie de +310 de grade.
Din acest material se pot realiza magneți de orice formă și dimensiune (cilindri, discuri, inele, bile, tije, cuburi etc.).

Generator eolian pe magneți de neodim cu o putere de 5,0 kW

În prezent, companiile interne și străine folosesc din ce în ce mai mult magneți de neodim la fabricarea generatoarelor de viteză mică. curent electric. Deci SRL „Salmabash”, Gatchina Regiunea Leningrad, produce generatoare similare pt magneți permanenți putere 3,0-5,0 kW. Aspectul acestui dispozitiv este prezentat mai jos:

Carcasa și capacele generatorului sunt din oțel, ulterior acoperite materiale de vopsea si lac. Carcasa este echipată cu elemente de fixare speciale care vă permit să fixați dispozitivul electric pe catargul de susținere. Suprafața interioară este tratată cu un strat protector care previne coroziunea metalului.

Statorul generatorului este realizat din plăci electrice de oțel.

Înfășurarea statorului este realizată din sârmă emailată, permițând dispozitivului să funcționeze timp îndelungat la sarcină maximă.

Rotorul generatorului are 18 poli și este montat în suporturi de rulmenți. Magneții de neodim sunt plasați pe janta rotorului.

Generatorul nu necesită răcire forțată, care se realizează în mod natural.

Caracteristicile tehnice ale generatorului de 5,0 kW:

Putere nominală – 5,0 kW;
Frecvența nominală – 140,0 rpm;
Interval de rotație de funcționare – 50,0 – 200,0 rpm;
Frecvența maximă – 300,0 rpm;
Eficiență – nu mai puțin de 94,0%;
Răcire – aer;
Greutate – 240,0 kg.

Generatorul este echipat cu o cutie de borne prin care este conectat reteaua electrica. Clasa de protecție corespunde GOST 14254 și are un grad de IP 65 (design rezistent la praf cu protecție împotriva jeturilor de apă).

Designul acestui generator este prezentat în figura de mai jos:

unde: 1-corp, 2-capac inferior, 3-capac superior, 4-rotor, 5-magneți de neodim, 6-stator, 7-înfășurare, 8-jumătate de cuplare, 9-etanșări, 10,11,12-lagăre, 13 - cutie de borne.

Argumente pro şi contra

Avantajele generatoarelor eoliene realizate cu magneți de neodim includ următoarele caracteristici:

Eficiență ridicată a dispozitivelor, realizată prin minimizarea pierderilor prin frecare;
Durată lungă de viață;
Fără zgomot sau vibrații în timpul funcționării;
Costuri reduse pentru instalarea și instalarea echipamentelor;
Autonomie de funcționare, permițând funcționarea fără întreținere constantă a instalației;
Posibilitate de autoproducție.

Spre dezavantaje dispozitive similare pot fi atribuite:

Cost relativ ridicat;
Fragilitate. Cu puternic influență externă(impact), un magnet de neodim își poate pierde proprietățile;
Rezistență scăzută la coroziune, necesită o acoperire specială a magneților de neodim;
Dependenta de regim de temperatură munca – atunci când este expus la temperaturi ridicate, magneții de neodim își pierd proprietățile.

Cum să o faci singur

Un generator eolian bazat pe magneți de neodim diferă de alte modele de generatoare prin faptul că poate fi realizat cu ușurință independent acasă.

De regulă, ele iau ca bază un butuc de mașină sau scripete de la o transmisie prin curea, care sunt pre-curățate dacă sunt folosite piese de schimb și pregătite pentru lucru.

Dacă este posibil să se producă (întoarce) discuri speciale, este mai bine să alegeți această opțiune, deoarece... în acest caz, nu este necesară ajustarea dimensiunilor geometrice ale bobinelor înfăşurate la dimensiunile pieselor de prelucrat utilizate.

Ar trebui achiziționați magneți de neodim, pentru care puteți folosi internetul sau serviciile organizațiilor specializate.

Una dintre opțiunile de fabricare a unui generator pe magneți de neodim, folosind discuri special realizate în aceste scopuri, este propusă spre considerare de V.G. (Ucraina). Acest generator este fabricat în următoarea secvență:

Două discuri cu un diametru de 170,0 mm sunt prelucrate din tablă de oțel cu un orificiu central și o canelură.
Discul este împărțit în 12 segmente, iar pe suprafața lui se fac marcaje corespunzătoare.
Magneții sunt lipiți în segmentele marcate, astfel încât polaritatea lor să se alterneze. Pentru a evita erorile (în polaritate), este necesar să le marcați înainte de a aplica autocolantul.
Al doilea disc este realizat într-un mod similar. Rezultatul este următoarea construcție:

Suprafața revendicărilor este umplută cu rășină epoxidică.
12 bobine de 55 de spire fiecare sunt înfăşurate din sârmă (sârmă emailată) marca PETV sau un analog, cu o secţiune transversală de 0,95 mm 2 .
Se realizează un șablon pe o foaie de placaj sau hârtie care corespunde diametrului discurilor folosite, care este, de asemenea, împărțit în 12 sectoare.

Bobinele sunt așezate în segmente marcate, unde sunt fixate (bandă izolatoare, bandă adezivă etc.) și deconectate secvențial unele de altele (capătul primei bobine este conectat la începutul celui de-al doilea etc.). rezultatul este următoarea construcție

O matrice este realizată din lemn (plăci etc.) sau placaj, în care bobinele așezate conform unui șablon pot fi umplute cu rășină epoxidică. Adâncimea matricei trebuie să corespundă înălțimii bobinelor.
Bobinele sunt plasate într-o matrice și umplute cu rășină epoxidică. Rezultatul este următoarea piesă de prelucrat:

Din teava de otel cu un diametru de 63,0 mm, un butuc este fabricat cu o unitate de montare pentru arborele generatorului fabricat. Arborele este montat pe rulmenți instalați în interiorul butucului.
Fabricat din aceeași țeavă mecanism pivotant, asigurand orientarea generatorului in concordanta cu fluxurile vantului.
Piesele de schimb fabricate sunt puse pe arbore. Rezultatul este următorul design, plus un mecanism de rotație:

Această secțiune conține generatoare eoliene de casă realizate pe bază de generatoare de disc și axiale. Caracteristica principală iar avantajul unor astfel de generatoare este absență completă lipirea magnetică. Statorul nu conține fier, bobinele sunt pur și simplu umplute cu rășină epoxidică sau poliesterică. Dar spre deosebire de generatoarele clasice cu statori de fier, un astfel de generator necesită cel puțin de două ori mai mulți magneți pentru a obține aceeași putere. Dar turbinele eoliene cu astfel de generatoare pornesc la viteze scăzute ale vântului.

Generator 24 volți 500 wați

Acest articol conține o fotografie și descrierea fabricării unui generator axial pentru funcționare pe o baterie de 24 de volți. Există date despre viteză și putere și un șurub cu diametrul de 2,1 m dintr-o țeavă PVC de 315 mm este proiectat și pentru aceasta

Reportaj foto al unui generator eolian cu un generator de discuri

Făcând al cincilea generator eolian, am făcut un generator de discuri pentru el. Am folosit magneți care măsoară 50*30*10 mm, punând 8 bucăți pe disc. Statorul are 12 bobine bobinate cu fir de 1,06 mm

Fabricarea unui generator eolian de 1,5 kW

Descrierea fabricării unui generator eolian cu o putere de 1500 wați 48 volți. Autorul acestui generator eolian este Gennady Zaborovsky, Samara. Designul acestui generator diferă de cel clasic, generatorul în sine este închis cu o carcasă originală, discurile sunt mai mari decât statorul, iar statorul în sine este fixat în interior, nu în exterior, în general, detaliile sunt în articol.

Generator eolian 2kW pentru casa

O scurtă poveste despre cum și de ce a fost construit generatorul eolian, de ce trebuie să ia în considerare începătorii și cum a ieșit totul. Articolul nu conține calcule și fotografii detaliate ale producției, articolul nu este despre asta, dar există o poveste de la autorul generatorului eolian despre cum să faci un generator eolian și dacă este necesar, cât de dificil este. Există și o fotografie cu generatorul său eolian

Moara de vant axiala din materiale vechi

Un alt generator eolian, asamblat din materiale vechi, este ridicat în vânt. Am făcut deja încercări de a face astfel de generatoare eoliene înainte. Dar de data asta am vrut sa fac un generator eolian mai bun si mai durabil, astfel incat sa serveasca o perioada indelungata si sa furnizeze in mod constant aproximativ 30-50 wati/ora pentru incarcarea bateriei.

S-a dovedit a fi o moară de vânt frumoasă

Mai multe fotografii de producție generator eolian pe disc cu propriile tale mâini. Deși generatorul eolian în sine nu a funcționat din cauza unor greșeli banale, abordarea problemei și minuțiozitatea sunt plăcute, iar aspectul generatorului eolian este bun. Lame de lemn, coadă rabatabilă, catarg puternic, toate vopsite.

Cum se face un generator eolian axial

Articolul folosește un exemplu specific pentru a descrie procesul de creare a unui generator eolian axial pe un hub auto. Pentru generator au fost realizate mai multe statoare, o caracteristică a celui mai recent stator este utilizarea miezurilor în bobinele statorului pentru a crește puterea.

Generator axial cu magneți de ferită

Generatorul folosit convențional magneți de ferită, din cauza puterii reduse a magneților, bobinele generatorului conțin 325 de spire de sârmă de 0,5 mm. Generator trifazat 20 poli si 15 bobine. Puterea este mică, doar aproximativ 30 de wați la viteze mari.

Generator eolian 20 poli cu magneți 20*5mm

Reportaj foto de la scurtă descriere procesul de creație generator eolian de casă. Se bazează pe un butuc de la o remorcă Zubrenok, axa rotativă este, de asemenea, realizată dintr-un butuc de mașină. Generatorul este trifazat, 20 de poli și 15 bobine bobinate cu fir de 0,7 mm, câte 70 de spire fiecare. Elicea este cu două pale, realizată din țeavă PVC.

Moara de vant mica de 30 wati

Un mic generator eolian cu două palete a fost construit ca model de testare la scară redusă pentru a furniza până la 1A bateriei. Ca urmare, generatorul s-a dovedit a fi de succes, iar în viitor se plănuiește construirea unui generator eolian axial mare.

Mini generator eolian 20 watt/h

Acest mic generator eolian a fost făcut de dragul experienței, astfel încât în viitor să fie posibil să se realizeze un generator eolian mare și puternic. Puterea generatorului este acum de aproximativ 50 wați/h, dar asta după unele îmbunătățiri, în special fabricarea unui nou stator, apoi au fost mai multe experimente și modernizare.

Mini generator eolian ieftin pentru incarcarea bateriei

Cele mai simple mini-generatoare eoliene sunt de tip axial a face multe mici este mai usor decat a face unul mare. Fiecare astfel de moară de vânt își infectează bateria direct, iar curentul scăzut vă permite să nu monitorizați procesul de încărcare fără controler, deoarece nu dăunează bateriei.

Generator mic multipolar de 50 wați

Generatorul folosea magneți de la prima moară de vânt, la fel ca și magneții dimensiuni mici, s-a decis creșterea puterii prin creșterea numărului de stâlpi generatorului. Pentru a le verifica calculele și a verifica informațiile de pe Internet, au fost fabricate mai multe statoare numere diferite bobine și faze.

Generator eolian axial pe butuc de la VAZ2108

Design clasic al unui generator axial pe un butuc de mașină. Generatorul este trifazat, statorul are 12 bobine, iar discurile rotorului au 16 magneți de 25*8mm. Puterea nominală a acestui generator este de 100 watt/h, în vânt slab bateria este de 2-4A. cand bate vantul curentul ajunge la 12A, puterea maxima s-a inregistrat in jur de 240 watt/ora.

Generatoare eoliene cu aspect neobișnuit

Facem de mult timp generatoare eoliene axiale din butuci de mașini. De data aceasta am decis să dăm individualitate și frumusețe morilor noastre de vânt, astfel încât acestea nu numai să ne încarce bateriile, ci și să încânte ochiul cu aspectul lor. Nu există nimic special în proiectarea generatoarelor eoliene, cu excepția aspect nu, un generator axial trifazat clasic.

Generator eolian puternic bazat pe un generator axial de casă

Designul acestui generator eolian a fost special conceput pentru funcționarea în zone cu predominanță a vântului scăzut. În inima generatorului eolian am asamblat un generator puternic de tip axial de viteză mică, cu un stator fără fier. Generatorul a fost asamblat pe baza unui butuc de la o remorcă a fost calculată o elice de cinci metri și făcută din lemn. Detalii cu multe fotografii ale creației în acest articol.

Generator eolian axial monofazat

Generator eolian de casă cu un generator de discuri pe magneți de neodim. Schema clasica generator axial cu magnet permanent.

Circuit monofazat, 12 bobine și 12 magneți pe fiecare disc, ca rezultat copilul dezvoltă până la 100 de wați și, uneori, mai mult.

Reportaj foto despre construcția a 3 generatoare eoliene deodată

De data aceasta, împreună cu vecinii noștri, construim trei generatoare eoliene axiale bazate pe butuci auto. Generatoarele sunt absolut identice, fiecare cu o putere de 500 watt/ora. Facem aceste generatoare de mult timp, această aranjare a unui generator eolian poate fi repetată de oricine, deoarece nu necesită condiții și instrumente speciale pentru realizarea unei turbine eoliene. Am construit deja o turbină eoliană similară în vară, iar acum întărim bateria turbinelor eoliene.

Turbină eoliană realizată profesional 2kW

De casă de casă turbină eoliană cu o putere de 2 kW de la un maestru italian. Mai exact, un generator eolian axial pe disc, realizat profesional, cu putere decentă. Articolul conține multe fotografii ale procesului de fabricare a morii de vânt cu o scurtă descriere.

Un generator eolian axial care funcționează pe magneți de neodim a fost produs pentru prima dată în masă în țările occidentale. Și acestea nu erau deloc produse de fabrică, ci rodul muncii meșterilor locali de garaj care au pus în slujba lor fenomenul de levitație. Aceste modele de mori de vânt își datorează popularitatea serioasă distribuției în masă și costului scăzut al magneților de neodim. Treptat, componentele și schemele de fabricație a oțelului se vor răspândi în întreaga lume, iar în prezent generatorul eolian magnetic axial câștigă recunoaștere în întreaga lume. Federația Rusă. Mai jos este secvența creării unuia dintre cele mai de succes modele ale unei astfel de mori de vânt.

Procesul de creare a rotorului

Autorul dezvoltării a decis să facă din baza generatorului un butuc de mașină cu discuri de frână, deoarece este puternic, fiabil și perfect echilibrat. Când începeți să faceți o moară de vânt cu propriile mâini, trebuie mai întâi să pregătiți baza pentru rotor - butucul - și să o curățați de murdărie, vopsea și grăsime. Apoi începeți să lipiți magneții permanenți. Pentru a crea acest generator eolian, douăzeci dintre ele au fost folosite pe un disc. Dimensiunea magneților de neodim a fost de 25x8 milimetri. Cu toate acestea, atât numărul, cât și dimensiunea lor pot varia în funcție de scopurile și obiectivele unei persoane, a lor cu propriile mele mâini crearea unui generator eolian. Cu toate acestea, pentru a obține o fază, va fi întotdeauna corect să egalați numărul de poli cu numărul de magneți de neodim și pentru trei faze să mențineți raportul dintre poli și bobine - doi la trei sau trei la patru.

Magneții trebuie poziționați ținând cont de alternanța polilor și cât mai precis posibil, dar înainte de a începe să-i lipiți, trebuie fie să creați un șablon de hârtie, fie să desenați linii care împart discul în sectoare. Pentru a evita amestecarea polilor, facem semne pe magneți. Principalul lucru este să îndepliniți următoarea cerință: acei magneți care stau unul față de celălalt trebuie să fie întoarse cu poli diferiți, adică să se atragă unul pe altul.

Magneții sunt lipiți de discuri folosind super glue și umpluți. De asemenea, trebuie să faceți chenare de-a lungul marginilor discurilor și în centrul acestora, fie prin înfășurare bandă, fie prin modelarea lor din plastilină pentru a preveni răspândirea.

Faze - care este mai bine - trei sau una?

Mulți iubitori de echipamente electrice urmează calea celei mai mici rezistențe și, pentru a nu deranja, optează pentru un stator monofazat pentru o moară de vânt. Cu toate acestea, are o caracteristică neplăcută care neutralizează ușurința de asamblare - vibrația la încărcare, datorită variabilității curentului de ieșire. La urma urmei, amplitudinea unui astfel de stator este bruscă, atingând un maxim atunci când magneții de neodim sunt amplasați deasupra bobinelor și apoi scăzând la minimum.

Dar atunci când generatorul este realizat folosind un sistem trifazat, nu există vibrații, iar indicatorul de putere al morii de vânt are o valoare constantă. Motivul acestei diferențe este că curentul, căzând într-o fază, crește în același timp și în cealaltă. Ca rezultat, un generator eolian care funcționează într-un sistem trifazat poate fi cu până la 50% mai eficient decât același generator folosind un sistem monofazat. Și cel mai important, încărcat generator trifazat nu produce vibrații, prin urmare, catargul nu dă naștere la plângeri cu privire la generatorul eolian la autoritățile de supraveghere din partea celor nedoritori dintre vecini, deoarece nu creează un zumzet enervant.

Metoda de înfășurare a bobinei statorului morii de vânt

Pentru ca un generator eolian de bricolaj pe magneți de neodim să funcționeze cu eficiență maximă, trebuie calculate bobinele statorului. Cu toate acestea, cei mai mulți meșteri preferă să le facă cu ochii. De exemplu, un generator de viteză mică capabil să încarce o baterie de 12 V pornind de la 100 - 150 rpm ar trebui să aibă de la 1000 la 1200 de spire în toate bobinele, împărțite în mod egal între toate bobinele. O creștere a numărului de poli duce la o creștere a frecvenței curentului în bobine, datorită căreia generatorul, chiar și la viteze mici, produce mai multă putere.

Bobinele trebuie înfășurate cu fire mai groase dacă este posibil, pentru a reduce rezistența în ele. Acest lucru se poate face pe un dorn sau pe o mașină de casă.

Pentru a afla ce potențial de putere are generatorul, rotiți-l cu o bobină, deoarece, în funcție de câți magneți de neodim sunt instalați și care este grosimea lor, acest indicator poate diferi semnificativ. Măsurătorile se efectuează fără sarcină la numărul necesar de rotații. De exemplu, dacă un generator la 200 rpm furnizează o tensiune de 30 V, având o rezistență de 3 ohmi, atunci scădem 12 V (tensiunea de alimentare a bateriei) din 30 V și rezultatul rezultat este 18 împărțit la 3 (rezistența în ohmi) obțineți 6 (curent în amperi), care va merge de la generatorul eolian pentru a încărca bateria. Cu toate acestea, după cum arată practica, din cauza pierderilor în fire și punte de diode, indicatorul real pe care îl va produce generatorul magnetic axial va fi mai mic.

Este mai bine să luați magneți pentru a crea un generator eolian în formă de dreptunghi, deoarece câmpul lor se extinde pe lungime, spre deosebire de cei rotunzi, al căror câmp este concentrat în centru. Bobinele sunt de obicei înfășurate rotunde, deși este mai bine să le faceți oarecum alungite, ceea ce asigură un volum mai mare de cupru în sector, precum și ture mai drepte. Orificiul din interiorul bobinelor trebuie să fie egal sau mai mare decât lățimea magneților.

Grosimea statorului ar trebui să fie aceeași cu cea a magneților. Forma pentru aceasta este de obicei placaj pentru rezistență, fibră de sticlă este plasată sub bobine și deasupra acestora, iar totul este umplut cu rășină epoxidică. Pentru a preveni lipirea rășinii de matriță, aceasta din urmă este lubrifiată cu orice grăsime sau se folosește bandă adezivă. Firele sunt scoase mai întâi și fixate împreună, capetele fiecărei faze sunt apoi conectate cu un triunghi sau un asterisc.

Catarg pentru generator eolian

Catargul pe care va fi amplasat acest generator poate fi realizat cu o înălțime de 6 metri sau mai mare, cu atât viteza vântului este mai mare; Sub ea trebuie săpată o gaură și trebuie turnată o bază de beton, iar conducta trebuie întărită, astfel încât generatorul eolian axial magnetic, realizat de dvs., să poată fi coborât și ridicat. Acest lucru se poate face folosind un palan mecanic.

elice turbinei eoliene

Este realizat din țevi de clorură de polivinil, al căror diametru optim pentru aceasta este de 160 mm. De exemplu, un generator eolian care funcționează pe principiul levitației magnetice, cu un diametru de doi metri și șase pale, cu o viteză a vântului de 8 metri pe secundă, este capabil să furnizeze o putere de până la 300 W.

Cum să crești puterea unei mori de vânt?

Magneții pot fi folosiți pentru ridicare. Pur și simplu lipiți încă unul dintre magneți aceiași sau mai subțiri pe magneții care sunt deja instalați. O altă metodă se bazează pe instalarea nucleelor metalice, numite plăci transformatoare, în bobine. Acest lucru va asigura un flux magnetic crescut în bobină, dar provoacă o ușoară lipire, care, totuși, nu este resimțită deloc de elicea cu șase pale. Un astfel de generator eolian pornește la un vânt de 2 m/s. Datorită utilizării nucleelor, generatorul a primit o creștere a puterii de la 300 la 500 W/h cu un vânt de 8 m/s. De asemenea, ar trebui să acordați atenție formei lamelor - cele mai mici inexactități reduc puterea.

Continuarea subiectului:
— Proiectarea și calculul unui generator eolian axial de casă folosind magneți permanenți
— Proiectarea și calculul unui generator axial cu magnet permanenți

Mulți oameni, care plănuiesc să creeze un generator eolian, navighează pe internet în căutarea informațiilor necesare, așa că am făcut același lucru timp de câteva luni. Am studiat multe modele de turbine eoliene de casă și fabricate din fabrică și am ajuns la anumite concluzii despre construcția mai eficientă a generatoarelor axiale pentru turbine eoliene.

Primele întrebări în timpul construcției apar cu privire la numărul de inductori, numărul de spire și secțiunea transversală a firului emailat, numărul de magneți și raportul dintre numărul de poli magnetici și numărul de bobine ale statorului. Mulți de aici sfătuiesc să folosiți un raport neuniform dintre bobine și numărul de poli. De exemplu, dacă există 9 bobine pe stator, atunci numărul de magneți ar trebui să fie de 12 perechi, iar dacă există 12 bobine, atunci ar trebui să existe 16 perechi de magneți.

Mai jos este un desen al unui astfel de generator eolian. Figura este o vedere de sus pentru o mai bună înțelegere a fixării elementelor de coadă și a deplasării capului față de axa de rotație, vor fi prezentate mai jos dimensiunile aproximative ale elementelor.

În primul rând, voi descrie raportul dintre inductori și numărul de perechi magnetice de pe discurile generatorului.

În primul rând, cred că acest raport nu este justificat și reduce puterea generală a generatorului. firul bobinei. Direcția curentului se modifică în funcție de polaritatea magnetului.

Adică, un magnet are două polarități, negativă și pozitivă (nord-sud) Când un magnet orientat cu un pol pozitiv trece pe lângă o bobină, are loc inducția și curentul începe să circule într-o anumită direcție. În acest caz, la un capăt al bobinei apare o tensiune pozitivă, iar la celălalt o tensiune negativă, adică constantă, dar în schimbare ciclică.

Când următorul magnet cu polaritate opusă trece pe lângă bobină, direcția de curgere a curentului în bobină se schimbă și în sens opus, iar la bornele bobinei minusul se modifică cu plus. Această modificare a tensiunii constante are loc de fiecare dată când trece un alt magnet din cauza schimbării frecvente a curentului din bobină, această tensiune se numește alternativă deoarece este în continuă schimbare. O schimbare a curentului într-un inductor de la plus la minus și înapoi se numește un Hertz. Dacă generatorul are 16 poli, atunci o rotație = 16 Herți.

Fiecare dintre bobinele statorului generatorului este o sursă de curent separată care interacționează cu altele de același tip. sursele curente și ele formează împreună o tensiune, care este suma parametrilor fiecărei bobine. Când numărul de bobine este mai mic în raport cu numărul de magneți, atunci în procesul de inductanță unii magneți trec prin bobine într-un anumit loc, iar alți magneți într-un loc ușor diferit.

Ca urmare, atunci când a avut loc o modificare a impulsului de curent în unele bobine, atunci în altele are loc numai și se dovedește că în unele bobine tensiunea curge într-o direcție, iar în altele în direcția opusă, iar individual unele bobinele au un plus și un minus într-o poziție, iar unele în alta și interacționează incorect între ele. Și, deoarece sunt conectate în serie, undeva în anumite momente apare o polaritate incorectă și o parte din electricitate este cheltuită pe un scurtcircuit, în urma căruia generatorul se învârte mai ușor și apare o lipsă de putere.

Mai jos este aranjarea magneților și bobinelor generatorului sub formă de panglică. În Figura A, numărul de perechi de magneți este egal cu numărul de bobine și schimbarea curentului are loc sincron, iar în Figura B numărul de perechi magnetice este mai mare decât numărul de bobine. Din figură puteți vedea cum în Fig. B magneții în diferite părți ajung pe bobine în moduri diferite, uneori două pentru unul, alteori una și jumătate și alteori doar una. Ca urmare, curentul din bobine este diferit și direcția sa este diferită din cauza acestei excitații instabile, bobinele se încălzesc și pierd o parte din putere.

Pentru o mai bună înțelegere, luați în considerare un exemplu

Să ne imaginăm că bobinele noastre sunt baterii care sunt conectate în serie și sunt schimbate foarte repede, adică sunt răsturnate, schimbând minus în plus și înapoi. Și așa de fiecare dată când trec magneții. Și dacă, de exemplu, numărul acestor baterii este 9 și există 12 magneți, atunci se dovedește că unii magneți trec la un moment dat prin bobina bateriei și are loc o schimbare a tensiunii în ea.

Și undeva, magneții doar se deplasează pe bobine și se desprind de cei anterioare, ca urmare, se dovedește că unele dintre baterii au fost deja comutate plus și minus, dar altele nu, iar a treia parte este în proces de schimbându-se. Ca urmare, unele dintre bateriile conectate în serie au o polaritate consecventă, iar altele au o polaritate diferită și, în timp ce se schimbă, acestea au fost deja schimbate și sunt schimbate la opus.

Deci, în anumite momente are loc un scurtcircuit, deoarece în șase bobine curentul este deja într-o direcție diferită, iar în trei în cea precedentă, drept urmare 6 bobine la un moment dat au polaritatea corectă una în raport cu cealaltă. , iar trei sunt incorecte în raport cu celelalte 6 -ti Ca urmare, din cauza polarității incorecte în circuit, are loc încălzire și are loc pierderea de putere din cauza introducerii unui câmp magnetic instabil în bobine și, ca urmare, torsiune mai usoara a generatorului.

De obicei este recomandat să faceți acest lucru pentru a evita lipirea și pornirea ușoară în vânturi slabe, dar statorul cu bobine nu are fier, iar magneții nu-l magnetizează, creând lipirea, ceea ce înseamnă că lipirea este exclusă. Generatorul creează rezistență la torsiune atunci când este conectat la o sarcină, iar puterea rezistenței depinde de puterea generatorului și de sarcina care preia curentul și, în mod natural, cu cât generatorul este mai slab, cu atât este mai ușor să se rotească sub sarcină.

Pentru o eficiență mai mare, este necesar ca în toate bobinele generatorului să existe o schimbare sincronă a curentului de la minus la plus și invers, atunci nu vor exista pierderi din cauza încălzirii și scurtcircuitării. Pentru a face acest lucru, este necesar ca numărul de perechi magnetice să corespundă numărului de inductori ai statorului. În acest caz, magneții de-a lungul întregii secțiuni a circuitului vor trece în mod egal în raport cu bobinele și schimbarea impulsurilor va fi clară. în toate bobinele, parcă într-una.

Acum despre numărul de spire și grosimea sârmei emailate pentru înfășurare. Parametrii de tensiune din bobină depind de numărul de spire, iar puterea curentului depinde de grosime, adică cu cât mai multe spire, cu atât este mai mare volți, iar cu cât firul este mai gros, cu atât este mai mare puterea amperi-curent. De obicei, pentru o conexiune în serie într-o fază, bobinele sunt înfășurate în 60 de spire, iar grosimea firului este selectată astfel încât bobinele să se potrivească pe stator.

Dacă bobinele sunt înfășurate rotund, atunci magneții rotunzi nu ar trebui să fie mai mari decât diametrul interior al bobinelor, deoarece părțile superioare și inferioare ale bobinelor nu participă la inducție, iar curentul este excitat în spire paralele ale magnetului. Sau înfășoară bobine alungite de formă triunghiulară și conică, acest lucru vă permite să utilizați un fir mai gros și să le montați pe stator sau, atunci când vă conectați într-o stea, înfășurați un număr mai mare de spire pentru a crește tensiunea.

Ei bine, cred că este clar raportul dintre bobine și numărul de perechi magnetice, acum despre numărul de poli în sine. Magneții de pe discuri sunt aranjați cu poli alternanți, iar fiecare pereche de magneți de pe discuri trebuie să atragă, adică. -++—++ etc. Este clar că cu cât sunt mai mulți poli magnetici, cu atât viteza generatorului începe să producă un curent acceptabil pentru încărcare. Dar un număr foarte mare de magneți este adesea dificil de implementat într-un proiect, deoarece dimensiunile bobinelor devin foarte mici din cauza dimensiunilor limitate ale statorului.

De obicei, încep cu 12 poli, adică 12 perechi magnetice și bobine. Astfel de generatoare funcționează bine cu două până la trei lame. Dar 2-3 pale au un dezavantaj: pornesc prost la vânturi slabe și funcționează instabil la vânturi medii, dar plusul este că la vânturi bune câștigă viteze destul de mari, până la 500-800.

Acest articol este dedicat creării unui generator eolian axial folosind magneți de neodim cu statoare fără metal. Morile de vânt cu acest design au devenit deosebit de populare datorită disponibilității tot mai mari a magneților de neodim.

Materiale și instrumente folosite pentru a construi o moară de vânt a acestui model:

1) un butuc de la o mașină cu discuri de frână.
2) găuriți cu o perie metalică.
3) 20 de magneți de neodim care măsoară 25 pe 8 mm.
4) rasina epoxidica
5) mastic
6) Teava PVC 160 mm diametru
7) troliu manual
8) teava metalica de 6 metri lungime

Să ne uităm la principalele etape ale construcției unei turbine eoliene.

Generatorul era bazat pe un butuc auto cu disc de frana. Deoarece partea principală este fabricată din fabrică, aceasta va servi drept garant al calității și fiabilității. Butucul a fost complet dezasamblat, rulmenții din el au fost verificați pentru integritate și lubrifiați. Deoarece butucul a fost îndepărtat dintr-o mașină veche, rugina a trebuit să fie curățată cu o perie, pe care autorul a atașat-o pe un burghiu.
Mai jos este o fotografie a hub-ului.

Apoi autorul a procedat la instalarea magneților pe discurile rotorului. S-au folosit 20 de magneți. Mai mult, este important de menționat că pentru un generator monofazat numărul de magneți implicați este egal cu numărul de poli pentru un generator cu două faze raportul va fi de trei la doi sau patru poli la trei bobine; Magneții trebuie montați pe discuri cu poli alternanți. Pentru a menține acuratețea, trebuie să creați un șablon de plasare pe hârtie sau să desenați linii de sector direct pe disc.

De asemenea, ar trebui să marcați magneții de-a lungul polilor cu un marker. Puteți determina polii aducând magneții unul câte unul într-o parte a magnetului de testare, dacă este atras - plus, respins - minus, principalul lucru este că polii alternează atunci când sunt instalați pe disc. Acest lucru este necesar deoarece magneții de pe discuri trebuie să se atragă unul pe celălalt, iar acest lucru se va întâmpla numai dacă magneții care se înfruntă unul pe celălalt au polarități diferite.

Magneții au fost lipiți de discuri folosind rășină epoxidică. Pentru a preveni răspândirea rășinii dincolo de limitele discului, autorul a realizat chenaruri de-a lungul marginilor folosind mastic, același lucru se poate face cu bandă, pur și simplu înfășurând roata într-un cerc.

Să luăm în considerare principalele diferențe în proiectarea generatoarelor monofazate și trifazate.
Un generator monofazat va vibra sub sarcină, ceea ce va afecta puterea generatorului în sine. Designul trifazat este lipsit de un astfel de dezavantaj din cauza căruia puterea este constantă în orice moment. Acest lucru se întâmplă deoarece fazele compensează pierderea de curent una în cealaltă. Conform calculelor conservatoare ale autorului, proiectarea trifazată este superioară proiectării monofazate cu până la 50 la sută. În plus, din cauza absenței vibrațiilor, catargul nu se va balansa suplimentar și, prin urmare, nu va exista niciun zgomot suplimentar atunci când rotorul funcționează.

La calcularea încărcării bateriei a 12-a, care va începe la 100-150 rpm, autorul a făcut 1000-1200 de spire în bobine. La înfășurarea bobinelor, autorul a folosit grosimea maximă admisă a firului pentru a evita rezistența.
Pentru a înfășura firul pe bobine, autorul a construit mașină de casă, fotografii ale cărora sunt prezentate mai jos.

Este mai bine să folosiți bobine elipsoidale, care vor permite o densitate mai mare a câmpurilor magnetice să le traverseze. Orificiul interior al bobinei trebuie făcut pentru a se potrivi cu diametrul magnetului sau mai mare decât acesta. Dacă le faceți mai mici, atunci părțile frontale practic nu participă la generarea de electricitate, ci servesc drept conductori.

Grosimea statorului în sine trebuie să fie egală cu grosimea magneților care sunt implicați în instalație.

Matrița pentru stator poate fi realizată din placaj, deși autorul a rezolvat această problemă diferit. Un șablon a fost desenat pe hârtie, iar apoi părțile laterale au fost realizate cu mastic. Fibra de sticlă a fost folosită și pentru rezistență. Pentru a preveni lipirea rășinii epoxidice de matriță, aceasta trebuie lubrifiată cu ceară sau vaselină, sau puteți folosi bandă adezivă, o peliculă care ulterior poate fi smulsă din matrița finită.

Înainte de turnare, bobinele trebuie fixate cu precizie, iar capetele lor trebuie scoase din matriță pentru a conecta apoi firele cu o stea sau triunghi.

După ce partea principală a generatorului a fost asamblată, autorul a măsurat și testat funcționarea acestuia. Când este rotit manual, generatorul produce o tensiune de 40 volți și un curent de 10 amperi.

Apoi autorul a realizat un catarg pentru generator de 6 metri înălțime. În viitor, se plănuiește creșterea înălțimii catargului prin utilizarea unei țevi de cel puțin două ori mai groase. Pentru a menține catargul staționar, baza a fost umplută cu beton. Sa cobori si sa ridici catargul s-a facut suport metalic. Acest lucru este necesar pentru a avea acces la șurubul de pe sol, deoarece lucrari de reparatii Nu este deosebit de confortabil la altitudine.