5-метровый самодельный ветрогенератор

Часть 2

Длина хвоста ветрогенератора — 2.5 метра. Шарнирная ось хвоста сделана из толстостенной трубы диаметром примерно 45мм. Ответная часть шарнира (по которой скользит хвост) сделана из трубы диаметром 50мм с прорезью.

На картинке сверху хвостовая часть ветряка в его нормальной (несвернутой) позиции.

Мы сложили хвост и измерили промежуток между механизмом поворота ветрогенератора и хвостом для того, чтобы сделать стальной «бампер», который приварили сваркой к хвосту ветряка. Этот бампер служит для защиты лопастей ветряка, когда хвост будет складываться при сильном ветре. Когда «бампер» приварен, все работы с металлом завершены!

Я покрасил каркас, хвост и роторы грунтовкой и акриловой краской моим стареньким HVLP пульверизатором.

Каркас я выкрасил в темно-зеленый цвет, на мой взгляд смотрится очень даже... А роторы я покрасил в желтый.

На картинке сверху изображен шаблон (форма) для статора. Он для того,- чтобы правильно расположить катушки. В центре круга — болт, чтобы притянуть крышку, когда будем заливать эпоксидкой. Вокруг шаблона - по краям, будем использовать 4 струбцины. Шаблон получился диаметром 500мм и толщиной 15мм. Круг в центре статора будет диаметром 180мм.

Статор состоит из 12 катушек. На картинке видно, что они расположены очень тесно и стороны катушек касаются друг-друга. Магниты роторов будут расположены над отверстиями катушек. Вес каждой катушки около 550 г. Катушки намотаны из двух медных проводов сечением 1.65мм2, но можно было бы намотать одним проводом сечением 3.3мм2. Каждая катушка содержит по 68 витков провода, дающие 48 Вольт при 75 об/мин. Масса меди в статоре около 7.2 кг. На 4 магнита приходится 3 катушки, что дает нам простую схему соединения для получения 3-х фаз от генератора. Каждый ротор содержит по 16 магнитов. Интересно сравнить вес магнитов и вес медных обмоток. В этом ветрогенераторе получилось магнитов на 11 кг, медных обмоток на 7.2 кг. На небольших ветрогенераторах (около 3 метров) у нас получалось около 3 кг магнитов и такой же вес медных обмоток. При увеличении диаметра ветрогенератора, его масса значительно увеличивается, поскольку в тихоходном режиме требуется более мощный генератор. Поэтому, чем больше ветроколесо, тем тяжелее и дороже обходятся к нему запчасти. К примеру на этом ветрогенераторе только стоимость медного провода и магнитов получилась около 700 баксов.

Каждая фаза включает в себя 4 последовательно соединеных катушки. Я расположил катушки на шаблоне, на их позициях и подрезал выводы. Затем, при помощи газовой гарелки убрал лак с концов проводов и прошелся по ним шкуркой.

Концы катушек подрезал в размер и припаял друг к другу, предварительно надев термоусадочную трубку.

После того, как все спаяно, я расположил все катушки на шаблоне и закрепил их при помощи сантехнического скотча.

Затем из стеклоткани я вырезал небольшие квадратики и приклеил их при помощи суперклея на катушки, чтобы скрепить их вместе. Это сделает не залитый эпоксидкой статор очень прочным, и я смогу вытащить катушки из шаблона.

Далее, я удалил весь скотч и соединил обмотки генератора в соединение типа «звезда».

Следующим шагом мы заливаем катушки в шаблоне используя полиэфирную смолу. При работе с полиэфиркой обязательно надевайте респиратор, т.к. она очень токсичная! Первым шагом заливки является натирка деревянной формы воском, для этого я использовал автомобильный воск. Затем я немного промазал полиэфиркой низ и боковые части формы. Далее, я уложил слой стеклоткани, чтобы сделать статор очень прочным и залил этот слой полиэфирной смолой. Затем я взял ранее скрепленные между собой катушки и уложил их в форму. Затем я смешал полэфирную смолу с порошком талька и залил этим составом форму с катушками. Сверху положил слой стеклоткани и промазал ее полиэфиркой. Надо стараться промазывать так, чтобы не образовывались пузыри с воздухом. После, я накрыл форму крышкой и притянул струбцинами. Если все правильно сделать и следовать инструкции по применению полиэфирной смолы, то на ее отвердевание уйдет 2-4 часа. А лучше оставить на ночь.

Роторы сделать немного проще. Обвертываем лентой снаружи и делаем «островок» из фанеры для внутреннего отверстия (200мм). Внутренний круг я придавил в стальному основанию очень плотно, чтобы при заливке смола не вытекла наружу. Заливаем по такой же технологии как и статор: смолу мешаем с тальком и заливаем. И еще — в каждом роторе содержится 16 очень мощных магнитов, если вы попробуете соединить роторы вместе и между ними окажется ваш палец, то наверняка вы останетесь без пальца. Поэтому будьте предельно осторожны при работе с роторами, лучше положите их подальше друг от друга.

Далее в статоре мы сверлим шесть 12мм отверстий по кругу, чтобы в дальнейшем прикрепить его к 6-ти кронштейнам. При разметке смотрите, чтобы отверстия не попали в катушки. Отверстия должны распологаться между ними.

Также я просверлил три отверстия диаметров 9 мм и установил в них латунные болты — это будут контакты для подключения. После того, как все отверстия просверлены, я установил шесть шпилек в статоре. Обращаю внимание, что все железные запчасти возле ротора необходимо использовать из нержавеющей стали. В противном случае ротор будет притягивать к себе шпильки, что создаст магнитный поток и в дальнейшем будет затруднен старт ветряка в слабый ветер, а также его балансировка.

Т.о. осталось изготовить лопасти и хвост ветрогенератора.

Предыдущая часть

Часть 3

Оригинал статьи

Теги:

• Перевод