准备阶段
在继续创建风力涡轮机之前，有必要准备和组装未来设计的所有组成元素。准备工作从选择汽车发电机开始。它必须增加功率，因此卡车或公共汽车的装置最适合。建议所有其他节点取自同一台机器，以免破坏完整性。首先，这适用于电池、继电器等部件。
由于必须为消费者提供交流电，因此必须提前注意购买逆变器或其他转换器。逆变器的功率必须与未来风力发电机的功率相匹配。
- 发电机
- 蓄电池
- 电池充电继电器
- 电压表
- 刀片材质
- 螺栓配有螺母和垫圈
- 固定夹
可能需要其他详细信息，具体取决于各个设计特征。此外，在用汽车发电机自己动手制作风车之前，您需要使用发电机和逆变器的功率、电池容量和其他参数进行计算，包括房屋中的消费者数量。功率的计算应根据风的压力和受风影响的叶片面积来进行。通常，安装开始 以风速 2 m/s，最大效率出现在 10-12 m/s。
在所有建议的公式中，建议使用最简单的。要确定安装的功率，需要将螺钉面积乘以 0.6 倍。结果值再次乘以风速的三次方。将最终结果与潜在需求进行比较。如果有足够的电力，那么您可以继续安装安装。如果无法满足需求，在这种情况下，您可以使用多个低功率风力涡轮机或混合安装，包括 其中包括太阳能电池板.
在大多数私人住宅中，月平均用电量为 360 千瓦，平均负荷为 0.5 千瓦，峰值负荷为 5 千瓦。因此，需要一台功率为 5 kW、能够拉动现有负载的风力发电机。如果耗电量超过标准值或风力持续弱，安装将无法在这些条件下正常工作。
装置及工作原理
发电机是将机械能转换为电流的电机。在大多数情况下，为此使用旋转类型的磁场。该装置由继电器、旋转电感、滑环、接线柱、滑刷、二极管电桥、二极管、滑环、定子、转子、轴承、转子轴、皮带轮、叶轮和封面。通常，该设计包括一个带有电磁铁的线圈，该电磁铁会产生能量。
DIY发电机
重要的是要注意发电机是交流和直流的。在第一种情况下，不会产生涡流，设备可以在极端条件下运行，并且重量减轻。
在第二种情况下，生成器不需要增加注意力并且拥有更多资源。
交流发电机有同步和异步之分。第一个是用作发电机的单元，其中定子的转数等于转子。转子产生磁场并在定子中产生 EMF。
笔记！结果是永磁体。优点中，产生电压的稳定性高，缺点是电流过载，因为在负载过大的情况下，调节器会增加转子绕组中的电流
异步装置由鼠笼式转子和与以前型号完全相同的定子组成。在转子旋转的瞬间，异步发电机感应出电流，磁场产生正弦电压。由于它与转子没有连接，因此不可能人为地调节电压和电流。这些参数在起动绕组的电气负载下发生变化。
异步设备
工作原理
任何发电机都根据电磁感应定律运行，这是由于通过使用永磁体或绕组产生的旋转磁场在闭环中感应电流。电动势随着磁通量从集电器和电刷组件进入闭合电路，转子旋转并产生电压。由于弹簧加载的刷子被压在板式集电器上，电流被传输到输出端子。然后它进入用户的网络并通过电气设备传播。
工作原理
与同步发电机的区别
同步汽油发电机不会因为与在类似功率的消费者的负载下启动相关的瞬态条件而过载。它是无功功率的来源，而异步消耗它。第一个不怕设置模式下的过载，这要归功于自动调节系统通过与电线中的电压电流成反比的连接。第二个是电磁转子场的人为未调节的内聚力。
笔记！重要的是要了解，异步品种因其设计简单、朴实无华、不需要合格的技术维护和相对便宜而更受欢迎。在以下情况下设置：对频率和电压要求不高；它应该在多尘的地方工作；没有办法为另一个品种多付钱
同步品种
连接消费者
我们已经设法制造了一个低噪音的风车，而且非常强大。是时候将电子设备连接到它了。在自己动手组装220V的风力发电机时，需要注意购买逆变器。这些设备的效率达到 99%，因此将供应的 DC 转换为 有电压的交流电 最低电压为 220 伏。总的来说，系统将有三个额外的节点：
- 电池组 - 积累多余的发电量以备将来使用。这些盈余用于在平静时期或在风势很弱的时候养活消费者；
- 充电控制器——控制充电电流，延长电池寿命；
- 转换器 - 将直流电转换为交流电。
当家用电器和照明设备安装在可以在 12 或 24 伏电压下运行的房屋中时，也可以采用这种方案。在这种情况下，不需要逆变器转换器。至于炊具的电源，为了不给风力发电机造成过大的负荷，我们建议使用以液化气瓶为动力的燃气设备。
关于安全
使用风力涡轮机的安全问题并非易事。高速和大尺寸的风车叶片会造成严重伤害，甚至死亡。此外，当大风发生时，高桅杆很危险，因为它们可能会翻倒住宅楼、附近的人，损坏财产或建筑物。
与此同时，大多数风能反对者都在错误的地方发现了问题。关于设备的危险有很多说法：
- 噪音的存在
- 振动
- 闪烁的阴影导致神经精神疾病
- 磁性背景
- 干扰无线电和电视接收器
- 对动物装置的不容忍，对鸟类的危险
这些陈述中的大多数都是反对自主电源的人提出的论点的结果。它们确实存在，但问题的严重性是如此不真实，以至于根本不值得花时间讨论。如果风力涡轮机构成危险，那么仅限于不想失去客户的资源供应公司的代表。
然而，正如美国法院所证明的那样，用作大型发电厂一部分的强大工业设施会给居民带来不便。风车会产生次声波，这对居住在 200 公里外的保留地的印第安人造成了健康问题。不过，考虑到私人风车的大小和功率，它的危害就不用多说了。
必要的工具和材料
要制作自制风车，您将需要以下部件：
- 带叶片的转子；
- 齿轮箱控制转子的旋转速度；
- 为电器供电的凝胶或碱性电池；
- 变流逆变器；
- 尾部;
- 桅杆。
带有叶片的转子可以独立制造，而其余的元件可能必须从必要的零件中购买或组装。此外，要组装自制风车，您将需要以下工具和材料：
- 在木头上锯；
- 金属剪刀；
- 热胶；
- 烙铁;
- 钻头。
确保需要螺钉和螺栓将叶片连接到轮毂并将金属管固定到树上。
DIY风力涡轮机叶片
自行制作刀片时，应特别注意符合图纸规定的产品形状。刀片可以是有翼的或帆型的。第二种制造起来更简单，但效率低，这使得它在自制风力涡轮机中效率低下，即使是中等尺寸的风力涡轮机也是如此。
第二种制造起来更简单，但效率低，这使得它在自制风力涡轮机中效率低下，即使是中等尺寸的风力涡轮机也是如此。
用于制作刀片 自制风力发电机适用材料如：
- 塑料;
- 木头;
- 铝;
- 玻璃纤维；
- 聚氯乙烯。
风力发电机叶片部分的装置
如果您选择聚氯乙烯，那么直径为 160 毫米或更大的 PVC 管非常适合制作刀片。塑料和木材是耐磨性较差的材料，在降水和强风的影响下，几年后将无法使用。最好的选择是铝：它耐用且重量轻，耐撕裂和折痕，不受潮气和高温的影响。
一步一步的制作说明
绘制完所有图纸，并准备好材料和工具后，您可以按照以下顺序开始用自己的双手组装风力发电机：
- 准备混凝土基础。坑的深度和混凝土混合物的体积是根据土壤类型和气候条件计算的。浇筑基础后，需要数周时间才能获得所需的强度。只有在此之后，才能将桅杆安装到 60-70 厘米的深度，并用支架固定。
- 将准备好的叶片放入管道中，用螺钉和螺母将它们固定到将安装发动机的轮毂上。
- 将二极管电桥放在电机旁边并用自攻螺钉固定。将一根电线从电机连接到正极二极管电桥，另一根电线连接到负极电桥。
- 拧紧电机轴，套上衬套，逆时针拧紧。
- 用连接在其上的电机和轴平衡管的底部并标记平衡点。
- 用螺丝固定设备底座。
如果不仅要对叶片进行油漆，还要对底座、轴和发动机罩进行油漆，风力发电机的使用寿命会更长。要打开设备，您需要一组电线、一个充电器、一个电流表和一个电池。
自己动手制作风力发电机叶片的原则
通常，主要困难是确定最佳尺寸，因为其性能取决于风力涡轮机叶片的长度和形状。
材料和工具
以下材料构成了基础：
- 胶合板或其他形式的木材；
- 玻璃纤维板；
- 轧制铝材；
- PVC管材，塑料管道用部件。
DIY风力涡轮机叶片
例如，选择一种修复后以残留物形式存在的物质。对于他们的后续处理，您将需要用于绘图的记号笔或铅笔、拼图、砂纸、 金属剪刀，钢锯。
绘图和计算
如果我们谈论的是性能不超过50瓦的小功率发电机，则根据下表为它们制造一个螺钉，它能够提供高速。
接下来，计算一个低速三叶螺旋桨，它具有较高的起步率。该部分将全面服务于性能达到100瓦的高速发电机。螺杆与步进电机、低压小功率电机、弱磁汽车发电机配套使用。
从空气动力学的角度来看，螺旋桨图纸应该是这样的：
用塑料管生产
下水道 PVC 管被认为是最方便的材料；最终螺杆直径可达 2 m，适合直径达 160 mm 的工件。该材料易于加工、成本低廉、无处不在且丰富的已开发图纸、图表
选择优质塑料以防止刀片开裂很重要。
最方便的产品，就是一个光滑的天沟，只需要按照图纸切割即可。这种资源不怕暴露在潮湿环境中，而且对护理要求不高，但在低于零的温度下会变脆。
用铝坯制造刀片
这种螺钉的特点是耐用性和可靠性，它们可以抵抗外部影响并且非常耐用。但请记住，结果它们变得更重，与塑料的相比，这种情况下的车轮经过严格的平衡。尽管铝被认为具有很强的延展性，但使用金属需要方便的工具和最低限度的操作技能。
材料供应的形式会使过程复杂化，因为普通的铝板只有在赋予工件特征轮廓后才能变成刀片；为此，必须首先创建一个特殊的模板。许多新手设计师首先沿着心轴弯曲金属，然后他们继续标记和切割毛坯。
由铝坯制成的刀片
铝制叶片对负载具有很高的抵抗力，不会对大气现象和温度变化做出反应。
玻璃纤维螺丝
它是专家的首选，因为材料反复无常且难以加工。测序：
- 剪下一个木制模板，用胶泥或蜡擦拭 - 涂层应该排斥胶水；
- 首先，制作工件的一半 - 模板涂上一层环氧树脂，玻璃纤维铺在上面。快速重复该过程，直到第一层有时间干燥。因此，工件获得所需的厚度；
- 以类似的方式执行下半场；
- 当胶水变硬时，两半都可以用环氧树脂连接，仔细打磨接头。
末端配有套筒，产品通过该套筒连接到轮毂。
如何用木头制作刀片？
由于产品的特定形状，这是一项艰巨的任务，此外，螺杆的所有工作元件最终应该是相同的。该解决方案的缺点还在于需要对工件进行后续的防潮保护，为此它被涂漆、浸渍油或干性油。
木材不宜用作风轮材料，因为它容易开裂、翘曲和腐烂。由于它快速给予和吸收水分，即改变质量，任意调整叶轮的平衡，这对设计效率产生负面影响。
我们用自己的双手制造风车
1. 风力涡轮机叶片
风轮是该装置最重要的结构元件。它将风力转化为机械能。因此，所有其他元素的选择取决于其结构。
最常见和最有效的叶片类型是风帆和叶片。对于第一个选项的制造，有必要将一块材料固定在轴上，将其与风流成一定角度。然而，在旋转运动期间，这种叶片将具有显着的空气动力阻力。此外，它会随着攻击角度的增加而增加，这会降低其功能的有效性。
第二种刀片的工作效率更高——带翼的。在它们的轮廓上，它们类似于飞机的机翼，并且摩擦力的成本降低到最低限度。这种类型的风力涡轮机具有很高的 能源利用率 以低廉的材料成本进行风力发电。
刀片可以由塑料或塑料管制成，因为它比木材更高效。效率最高的是直径两米六叶片的风轮结构。
2、风力发电机
对于风力发电设备，最可接受的选择是转换为交流电的异步发电机构。它的主要优点是成本低、易于获取和模型分布的广度、重新装备的可能性和低速下的出色操作。
它可以改造成永磁发电机。研究表明，这种设备可以在低速下运行，但在高值时会很快失去效率。
3. 风力涡轮机支架
要将叶片固定在发电机的外壳上，需要使用风力涡轮机的头部，这是一个厚度可达 10 毫米的钢盘。六个带孔的金属条焊接在上面，用于将刀片固定在上面。圆盘本身使用带锁紧螺母的螺栓连接到发电机构。
由于发电装置能够承受最大载荷，包括来自陀螺力的载荷，因此必须牢固地固定。在设备上，发电机安装在一侧，为此必须将轴连接到外壳，外壳看起来像一个带有螺纹孔的钢元件，用于拧到相同直径的发电机轴上。
为了生产风力发电设备的支撑架，所有其他元件都将放置在该支撑架上，必须使用厚度不超过 10 毫米的金属板或一块相同尺寸的梁。
4. 风力发电机旋转
旋转机构提供风车围绕垂直轴的旋转运动。因此，可以沿风向转动设备。对于其制造，最好使用滚动轴承，它可以更有效地感知轴向载荷。
5.电流接收器
受电弓的作用是减少来自风车发电机的电线扭曲和折断的可能性。它的设计包含一个由绝缘材料、触点和电刷制成的套筒。为了防止天气现象，必须关闭当前接收器的接触节点。
自制风力发电机：优点和缺点
如果您的站点没有电力供应，电网经常中断，或者您想节省电费，则可能需要安装风力涡轮机。风车可以购买，也可以自己制作。
自制风力发电机具有以下优点：
- 它可以让您节省购买工厂设备的费用，因为制造通常是由临时零件制成的；
- 非常适合您的需求和操作条件，因为您自己计算设备的功率，同时考虑到您所在地区的风密度和强度；
- 它与房屋设计和景观设计更协调，因为风车的外观仅取决于您的想象力和技能。
自制设备的缺点包括不可靠和易碎：自制产品通常由家用电器和汽车的旧发动机制成，因此很快就会失效。然而，为了使风力涡轮机高效，有必要 正确计算 设备电源。
独立、几乎免费的风力涡轮机制造
分步说明：如何用自己的双手用无法使用的汽车零件和一根塑料管制作风力发电机：
- 拆卸汽车交流发电机。
- 使用 Ø 0.56 mm 的导线，制作 36 个定子线圈的 35 匝新绕组。
- 组装发电机、清漆和油漆。
- 将发电机的线并联起来，取出3根。
- 将轴承焊接到旋转轴上。
- 制作厚度至少为0.4厘米的镀锌钢板的尾部。
- 用螺丝固定塑料管制成的刀片。
- 组装风力发电机并进行测试。
为了避免与地方当局发生冲突，有必要了解在给定地区使用家用风力涡轮机是否有法律限制。
运作的本质
这种结构很简单。旋转转子可让您获得三相电流。他在通过控制器后给电池充电。此外，多亏了逆变器，它被转换为适合家用电器使用的“状态”——冰箱、电视、微波炉、洗衣机和锅炉等。
其中一些是积累起来的，其余的是由电器消耗的。
叶片在旋转过程中同时受到三种影响：
- 提升力；
- 冲动;
- 刹车。
最后两个试图克服制动力，使飞轮旋转，因此，转子在发电机的静止部分产生磁场，迫使电流流过电线。
从哪里开始，需要什么？
为了用您自己的双手组装一个小型异步发电机，您将需要以下结构细节：
- 引擎 - 您可以自己制作，但它非常耗时且费力，因此最好节省时间并将引擎从旧的不工作的家用电器中取出。洗衣机的发动机和排水泵非常适合。
- 定子 - 最好采用现成的版本，绕组已经位于该位置。
- 电线，以及电工胶带。
- 当输出电功率不同时，需要变压器或整流器。
所以，让我们开始工作，之前已经执行了几个准备操作，允许我们计算未来生成器的功率：
- 我们将电机连接到网络以确定转速。为此，您需要使用一种特殊的设备——转速计。
- 我们把得到的值记下来，再加上10%，也就是所谓的补偿值，它可以防止发动机在运行过程中过热。
- 我们选择电容器时会考虑到所需的功率。为方便起见，数值可取自下表。
由于发电机发电，因此您需要注意其接地。缺乏接地和绝缘不良不仅会导致设备快速磨损，还会危及生命。
组装过程本身非常简单：我们按照指示的方案将电容器依次连接到发动机。该图显示了连接顺序，而每个后续电容器的电容与前一个相似。
这就是获得能够为电锯、磨床或圆锯供电的低功率发电机所需要的一切。
这个创建生成器的选项是最简单和最方便的，但它有自己的细微差别：
首先，您必须不断监测发动机的温度，以防止其过热。其次，如果效率与工作时间成正比，这是常态。因此，必须不时让发电机休息，将其温度降至40-45°C。第三，缺乏自动化将迫使用户独立控制所有过程，定期将测量仪器连接到发电机（电压表、电流表和转速表）
在组装之前，重要的是要选择合适的设备，计算其主要指标和特性。绘图和图表将极大地促进工作过程
燃木发电机 或者可以以类似的方式组装风力涡轮机，但是，为了获得所需的输出电压，将需要足够的能量。
安装风力发电机的合法性
替代能源是任何远离中央网络的夏季居民或房主的梦想。然而，当我们收到城市公寓用电的账单时，看着增加的电价，我们意识到为家庭需求而制造的风力发电机不会伤害我们。
看完这篇文章，或许你会梦想成真。
风力发电机是为郊区设施供电的绝佳解决方案。此外，在某些情况下，安装它是唯一可能的出路。
为了不浪费金钱、精力和时间，我们来决定：在运行风力发电机的过程中，是否有任何外部环境会为我们制造障碍？
为别墅或小别墅供电，小型风力发电厂就足够了，其功率不会超过1千瓦。在俄罗斯，此类设备等同于家用产品。它们的安装不需要证书、许可证或任何额外的批准。
为了确定安装风力发电机的可行性，有必要找出特定区域的风能潜力（点击放大）
但是，为了以防万一，您应该询问当地是否有任何有关个别电源的法规，这些法规可能会对该设备的安装和操作造成障碍。
如果您的邻居遇到与风车运行相关的不便，他们可能会提出索赔。请记住，我们的权利在其他人的权利开始时结束。
因此，在购买或自制时 家用风力涡轮机 您需要密切注意以下参数：
桅杆高度。在组装风力涡轮机时，有必要考虑世界上许多国家对个别建筑物高度的限制，以及您自己场地的位置。请注意，在桥梁、机场和隧道附近，禁止使用高度超过 15 米的建筑物。
变速箱和叶片发出的噪音。可以使用特殊设备设置生成噪声的参数，之后可以记录测量结果
重要的是它们不超过既定的噪音标准。
以太干扰。理想情况下，在创建风车时，应在您的设备可能出现此类故障的情况下提供防止远程干扰的保护。
环境索赔。只有在干扰候鸟迁徙的情况下，该组织才能阻止您操作该设施。但这不太可能。
在自己创建和安装设备时，请了解这些要点，在购买成品时，请注意其护照中的参数。与其事后心烦意乱，不如提前保护自己。
- 风车的可行性主要取决于该地区足够高且稳定的风压；
- 需要有足够大的面积，不会因为安装系统而显着减少的有用面积\u200b\u200b；
- 由于风车工作时会产生噪音，因此最好在邻居的房屋和安装之间至少有 200 m 的距离；
- 不断增加的电力成本令人信服地支持风力发电机；
- 风力发电机设备只能在当局不干预但鼓励使用绿色能源的地区使用；
- 如果微型风力发电厂的施工区域经常出现中断，安装将不便降到最低；
- 系统的所有者必须做好准备，投入到成品上的资金不会立即得到回报。经济效应可能会在 10-15 年内显现出来；
- 如果系统的回报不是最后一刻，你应该考虑用自己的双手建造一个迷你发电厂。
谁受益？
风力发电机的种类很多，亚种更是如此。应在特定区域安装哪种设备取决于以下因素：
- 当地风速
- 设备用途
- 估计成本
在直接安装风车之前，您需要考虑几次：成本是否会得到回报。首先，您需要确定要安装的区域的风速和风向。
您可以通过两种方式获取此信息：自行测量或联系当地气象服务。第一种选择需要一个可以租用或购买的便携式站。
独立测量的优势在于其准确性，但是，一项全面的研究至少需要一年时间。气象服务中接收到的数据将具有近似值，但不需要设备成本和时间进行额外计算。
在大约 4-5 m / s 的值下，平均发电机产生的能量将等于 250 每月千瓦时.这足以为 3-4 人的房子提供暖气和热水。一台风车每年最多可发电 3000 千瓦时。安装这种风力发电机的成本约为 18 万卢布。
创建自己的安装要便宜很多倍。同时，电价的不断上涨也值得考虑。因此，风力涡轮机可以成为很好的替代电力来源。
加起来
可以根据上述说明制作的立式风力发电机，无论风向如何，都可以在相当轻的风中运行。由于它没有使水平风力发电机的螺旋桨顺风转动的风向标，因此其设计得到了简化。
垂直轴风力涡轮机的主要缺点是效率低，但这被许多其他优点所弥补：
- 组装的速度和简易性；
- 没有水平风力发电机典型的超声波振动；
- 对维护要求不高；
- 足够安静的操作，让您几乎可以在任何地方安装立式风车。
当然，自制的风车也不一定能承受过大的风，会扯掉水桶。但这不是问题，您只需要购买一个新的或保存已在谷仓某处使用过的旧的。
在下面的视频中，您可以看到该国家用电器的供电方式。没错，这里的风力发电机不是用桶做的，也是用自己的双手做的。
