Вітрогенератор на неодімових магнітах своїми руками

Аксіальний вітрогенератор, який працює на неодімових магнітах, вперше почали масово виготовляти в країнах Заходу. І це були зовсім не заводські вироби, а плід праці місцевих гаражних майстрів, які поставили собі на службу явище левітації. Серйозною популярності саме такі моделі вітряка зобов'язані масового поширення і дешевизні неодімових магнітів. Поступово комплектуючі та схеми виготовлення стали поширюватися по всьому світу і в даний час магнітний осьової вітрогенератор завойовує визнання на теренах Укаїни. Нижче описана послідовність створення однієї з найбільш вдалих моделей такого вітряка.

Процес створення ротора

Магніти слід розташовувати з огляду на чергування полюсів, до того ж максимально точно, але перш, ніж приступити до їх наклейці, потрібно або створити паперовий шаблон, або прокреслити лінії, що ділять диск на сектора. Щоб не переплутати полюса, робимо позначки на магнітах. Головне - виконуємо наступну вимогу - ті магніти, які стоять навпроти один одного, повинні бути повернені різними полюсами, тобто притягатися.

Магніти приклеюються до дисків за допомогою супер-клею і заливаються. Також потрібно зробити бордюрчики по краях дисків і в їх центрі, або намотавши скотча, або виліпив з пластиліну для недопущення розтікання.

Фази - що краще - три або одна?

Багато любителів електричної техніки йдуть по шляху найменшого опору і, щоб не морочитися, зупиняють свій вибір на однофазному статорі для вітряка. Однак у нього є одна неприємна особливість, нівелюються простоту збірки, - це вібрація в навантаженому стані, через мінливості віддачі струму. Адже амплітуда такого статора стрибкоподібно, - досягаючи максимуму, коли неодимові магніти розташовуються над котушками, а після падаючи до мінімуму.

А ось, коли генератор зроблений по трифазній системі, то вібрації відсутні, і показник потужності вітряка має постійне значення. Причина такої відмінності полягає в тому, що струм, падаючи в одній фазі, в той же час наростає в інший. І в підсумку, вітрогенератор, який працює в трифазній системі, може бути більш ефективним до 50%, ніж точно такий же, але використовує однофазную систему. І головне, - навантажений трифазний генератор не дає вібрації, отже, щогла не дає приводу для скарг на вітрогенератор в наглядають органи недоброзичливцям з числа сусідів, оскільки не створює надокучливого гулу.

Спосіб намотування котушки статора вітряка

Для того, щоб зроблений своїми руками вітрогенератор на неодімових магнітах працював з максимальною віддачею, статорні котушки слід розраховувати. Однак більшість майстрів вважають за краще робити їх на око. Наприклад, тихохідний генератор, здатний заряджати 12 В акумулятор, починаючи зі 100 - 150 обертів за хвилину, повинен мати у всіх котушках від 1000 до 1200 оборотів, порівну розділена між усіма котушками. Збільшення кількості полюсів веде до зростання частоти струму в котушках, завдяки чому генератор, навіть при малих обертах, дає велику потужність.

Намотування котушок повинна проводитися по можливості більш товстими проводами, з метою зниження опору в них. Робити це можна на оправці, або на саморобному верстаті.

Для того щоб розібратися, який потенціал потужності має генератор, покрутіть його з однією котушкою, оскільки, в залежності від того, в якій кількості будуть встановлені неодимові магніти і яка їхня товщина, даний показник може істотно відрізнятися. Вимірювання проводяться без навантаження при необхідному числі оборотів. Наприклад, якщо генератор при 200 обертах за хвилину забезпечує напругу в 30 В, маючи опір в 3 Ом, то слід з 30 В відняти 12 В (напруга живлення акумулятора) і отриманий результат - 18 ділимо на 3 (опір в Омасі) отримуємо 6 ( сила струму в амперах), які і підуть від вітрогенератора на зарядку АКБ. Однак, як показує практика, через втрат в проводах і диодном мосту, реальний показник, який буде виробляти магнітний осьової генератор, буде трохи менше.

Магніти для створення вітрогенератора краще брати в формі прямокутника, оскільки їх поле поширюється по довжині, на відміну від круглих, поле яких зосереджується в центрі. Котушки, як правило, мотають круглими, хоча краще робити їх кілька витягнутими, що забезпечує більший обсяг міді в секторі, а також більш прямі витки. Отвір всередині котушок має дорівнювати або перевищувати ширину магнітів.

Товщина статора повинна бути такою ж що і магніти. Форма для нього зазвичай фанерна, для міцності під котушки і поверх них кладуть склотканина, і все це заливається епоксидною смолою. Для того, що б не допустити прилипання смоли до форми, останню змащують будь-яким жиром або застосовують скотч. Провід попередньо виводять назовні і скріплюють між собою, кінці кожної фази після цього з'єднують трикутником або зірочкою.

Щогла для вітрогенератора

Щоглу на якій буде розташований цей генератор, можна робити висотою від 6 і вище метрів, чим вище, тим більше швидкість вітру. Під неї слід вирити яму і залити підставу з бетону, а трубу зміцнити таким чином, щоб магнітний осьової вітрогенератор, зроблений своїми руками, можна було опускати і піднімати. Робити це можна за допомогою механічної талі.

гвинт вітряка

Його роблять з полівінілхлоридних труб, чий оптимальний для цього діаметр - 160 мм. Наприклад, вітрогенератор, який працює на принципі магнітної левітації, з діаметром у два метри і шістьма лопатями, при швидкості вітру в 8 метрів за секунду, здатний забезпечити потужність до 300 Вт.

Як підвищити потужність вітряка?

Для підйому потужності вітрогенератора можна використовувати магніти. Попросту на магніти, які вже встановлені наклеїти ще по одному такому ж або більш тонкому. Інший спосіб заснований на установці в котушки металевих сердечників, - пластин трансформатора. Це забезпечить посилення магнітопотока в котушці, однак викликає невелике залипання, яке, втім, зовсім не відчувається шестилопатеві гвинтом. Стартує такий вітрогенератор при вітрі в 2 м / с. Завдяки застосуванню сердечників генератор отримав збільшення потужності з 300 до 500 Вт / год при вітрі в 8 м / с. Також слід приділяти увагу формі лопатей, - найменші неточності знижують потужність.