Tento článok sa venuje vytvoreniu generátora axiálnych neodymových magnetov so statormi neobsahujúcimi kovy. Veterné mlyny tohto dizajnu sa stali obzvlášť populárne v dôsledku rastúcej dostupnosti neodýmových magnetov.
Materiály a nástroje použité na stavbu veterného mlyna tohto modelu:
1) náboj vozidla s brzdovými kotúčmi.
2) vrták s kovovou kefou.
3) 20 neodymových magnetov s rozmermi 25 x 8 mm.
4) epoxidová živica
5) tmel
6) PVC rúrka s priemerom 160 mm
7) ručný navijak
8) kovové potrubie dlhé 6 metrov
Zvážte hlavné etapy výstavby veterného mlyna.
Ako základ generátora sa použil náboj automobilu s brzdovým kotúčom. Od hlavnej časti výrobnej výroby bude slúžiť ako záruka kvality a spoľahlivosti. Náboj bol úplne rozobraný, ložiská vo vnútri boli skontrolované na integritu a namazané. Pretože náboj bol odstránený zo starého auta, hrdza sa musela vyčistiť kefou, ktorú autor zasadil do vŕtačky.
Nižšie je fotografia náboja.
Potom autor pokračoval v inštalácii magnetov na rotorové disky. Použilo sa 20 magnetov. Ďalej je dôležité si uvedomiť, že v prípade jednofázového generátora sa počet použitých magnetov rovná počtu pólov, v prípade dvojfázového generátora bude tento pomer tri až dva alebo štyri póly k trom cievkam. Magnety by mali byť namontované na striedavé póly. Na zachovanie presnosti je potrebné vytvoriť šablónu rozloženia na papieri alebo nakresliť čiary sektorov priamo na samotný disk.
Mali by ste tiež označiť magnety na póloch značkou. Tyče môžete určiť pohybom magnetov postupne na jednu stranu kontrolného magnetu, ak sú priťahované - plus, odpudzované - mínus, hlavná vec je, že sa póly pri inštalácii na disk striedajú. Je to potrebné, pretože magnety na diskoch by mali byť k sebe priťahované, a to sa stane iba vtedy, ak budú mať protiľahlé magnety rôznu polaritu.
Magnety boli na disky prilepené epoxidom. Aby sa zabránilo šíreniu živice za hranice disku, autor vytvoril hranicu pozdĺž okrajov tmelom, to isté sa dá urobiť pomocou lepiacej pásky, jednoducho zabalením kolesa do kruhu.
Zvážte hlavné rozdiely v konštrukcii jednofázových a trojfázových generátorov.
Jednofázový generátor bude generovať vibrácie pri zaťažení, ktoré bude mať vplyv na výkon samotného generátora.Trojfázová konštrukcia nemá takú nevýhodu, v dôsledku ktorej je výkon kedykoľvek konštantný. Dôvodom je skutočnosť, že fázy kompenzujú stratu prúdu navzájom. Podľa konzervatívnych odhadov autora je trojfázový dizajn až o 50 percent lepší ako jednofázový dizajn. Okrem toho sa stožiar v dôsledku nedostatku vibrácií navyše nebude kývať, preto počas prevádzky rotora nebude existovať žiadny ďalší hluk.
Pri výpočte nabitia 12. batérie, ktorá začne pri 100 - 150 ot./min., Autor urobil 1 000 - 1 200 otáčok vo zvitkoch. Pri navíjaní cievok autor použil maximálnu povolenú hrúbku drôtu, aby sa vyhlo odporu.
Na navinutie drôtu okolo cievok autor postavil domáci stroj, ktorého fotografie sú uvedené nižšie.
Je lepšie použiť cievky elipsoidného tvaru, ktoré im umožnia prechádzať cez vyššiu hustotu magnetických polí. Vnútorný otvor cievky by mal byť vyrobený podľa priemeru magnetu alebo väčšieho. Ak ich zmenšíte, predné časti sa prakticky nezúčastňujú na výrobe elektriny, ale slúžia ako vodiče.
Hrúbka samotného statora by sa mala rovnať hrúbke magnetov, ktoré sú zapojené do inštalácie.
Forma pre stator môže byť vyrobená z preglejky, aj keď autor túto otázku rozhodol inak. Na papier sa nakreslila šablóna a strany sa vyrobili pomocou tmelu. Na pevnosť sa tiež používalo sklolaminát. Aby sa epoxid nepriľnul k forme, musí sa namazať voskom alebo vazelínami, alebo môžete použiť pásku, fóliu, ktorá sa môže neskôr z hotovej formy odtrhnúť.
Pred naliatím cievok je potrebné presne pripevniť ich konce z formy tak, aby sa vodiče spojili s hviezdou alebo trojuholníkom.
Po zostavení hlavnej časti generátora autor nameraný testoval svoju prácu. Pri manuálnej rotácii generátor generuje napätie 40 voltov a prúdovú silu 10 ampérov.
Potom autor urobil stožiar pre generátor vysoký 6 metrov. V budúcnosti sa plánuje zvýšenie výšky sťažňa pomocou hrubšej rúrky najmenej dvakrát. Že stožiar bol nehybný, základňa bola zaplavená betónom. Na spustenie a zdvíhanie stožiara bol vyrobený kovový držiak. To je nevyhnutné, aby bol prístup k skrutke na zemi, pretože nie je zvlášť výhodné vykonávať opravy vo výškach.
Na zdvíhanie zdvíhacej plošiny sa používa ručný navijak.
Skrutka pre samotný generátor bola vyrobená z PVC rúrky s priemerom 160 mm.
Po inštalácii a testovaní generátora za štandardných podmienok autor urobil nasledujúce pozorovania: výkon generátora dosahuje 300 wattov s vetrom 8 metrov za sekundu. Následne zvýšil výkon generátora vďaka kovovým jadrám inštalovaným v cievkach. Skrutka začína rýchlosťou 2 metre za sekundu.
Ďalej autor začal vylepšovať návrh tak, aby sa zvýšil výkon generátora. Z dosiek boli odoberané magnetické jadrá, ktoré boli následne nainštalované do konštrukcie. Z dôvodu ich inštalácie sa objavil lepivý efekt, ale nie príliš silný. Skrutka začína pri rýchlosti vetra asi dva metre za sekundu.
Inštalácia kovových jadier teda zvýšila výkon generátora na 500 wattov s vetrom 8 metrov za sekundu.
Na ochranu pred silným vetrom sa použil klasický sklopný chvost vrtule.
V priemere je generátor schopný generovať až 150 wattov energie za hodinu, ktorá sa používa na nabíjanie batérií.