El hecho de que un generador con imanes de neodimio, como un aerogenerador, sea útil, ya no está en duda. Incluso si todos los electrodomésticos de la casa no pueden alimentarse con energía de esta manera, sin embargo, con un uso prolongado, se mostrará desde el lado ventajoso. Hacer el dispositivo con sus propias manos hará que la operación sea aún más económica y agradable.
Características de los imanes de neodimio
Pero primero averigüemos qué son los imanes. Aparecieron no hace mucho tiempo. Es posible comprar imanes en la tienda desde los años noventa del siglo pasado. Están hechos de neodimio, boro y hierro. El elemento principal, por supuesto, es el neodimio. Es un metal del grupo de los lantonoides, con la ayuda del cual los imanes adquieren una enorme fuerza adhesiva. Si toma dos piezas grandes y las junta, será casi imposible desengancharlas.
A la venta, por supuesto, hay principalmente especies en miniatura. En cualquier tienda de regalos puedes encontrar bolas (u otras formas) fabricadas con este metal. El alto precio de los imanes de neodimio se debe a la complejidad de la extracción de materias primas y la tecnología de su producción. Si una bola con un diámetro de 3-5 milímetros costará solo unos pocos rublos, entonces, para un imán con un diámetro de 20 milímetros o más, tendrá que pagar 500 rublos o más.
Los imanes de neodimio se obtienen en hornos especiales, donde el proceso se realiza sin oxígeno, al vacío o en atmósfera con un gas inerte. Los más comunes son los imanes magnetizados axialmente, en los que el vector de campo se dirige a lo largo de uno de los planos donde se mide el espesor.
Las características de los imanes de neodimio son muy valiosas, pero pueden dañarse fácilmente sin posibilidad de reparación. Entonces, un golpe fuerte puede privarlos de todas las propiedades. Por tanto, hay que intentar evitar las caídas. Además, las diferentes especies tienen su propio límite de temperatura, que varía de ochenta a doscientos cincuenta grados. A temperaturas superiores a la temperatura límite, el imán pierde sus propiedades.
El uso correcto y cuidadoso es la clave para mantener las cualidades durante treinta años o más. La desmagnetización natural es solo del uno por ciento por año.
Aplicaciones de los imanes de neodimio
A menudo se utilizan en experimentos en el campo de la física y la ingeniería eléctrica. Pero en la práctica, estos imanes ya han encontrado una amplia aplicación, por ejemplo, en la industria. A menudo se pueden encontrar en productos de recuerdo.
El alto grado de adherencia los hace muy útiles para encontrar objetos metálicos bajo tierra. Por lo tanto, muchos motores de búsqueda utilizan equipos que utilizan imanes de neodimio para encontrar los restos de la guerra.
Si los altavoces antiguos apenas funcionan, a veces vale la pena colocar neodimio en los imanes de ferrita y el equipo volverá a sonar genial.
Entonces, en el motor o generador, puede intentar reemplazar los imanes viejos. Entonces existe la posibilidad de que la técnica funcione mucho mejor. Al mismo tiempo, el consumo incluso disminuirá.
La humanidad ha estado buscando durante mucho tiempo. En los imanes de neodimio, como algunos creen, la tecnología puede tomar una forma real.
Aerogenerador listo para usar orientado verticalmente
Se ha renovado el interés por las turbinas eólicas, especialmente en los últimos años. Han aparecido nuevos modelos, que son más convenientes y prácticos.
Hasta hace poco, se utilizaban principalmente aerogeneradores horizontales de tres palas. Y las vistas verticales no se propagaron debido a la gran carga en los cojinetes de la rueda de viento, como resultado de lo cual hubo una mayor fricción que absorbe energía.
Pero gracias al uso de los principios, el generador de viento sobre imanes de neodimio comenzó a usarse con precisión orientado verticalmente, con una rotación inercial libre pronunciada. Ahora ha demostrado ser más eficiente que el horizontal.
Se consigue un arranque fácil gracias al principio de levitación magnética. Y gracias a la multipolaridad, que da la tensión nominal a bajas velocidades, es posible abandonar por completo las cajas de cambios.
Algunos dispositivos pueden comenzar a funcionar cuando la velocidad del viento es de solo un centímetro y medio por segundo, y cuando alcanza solo de tres a cuatro metros por segundo, ya puede ser igual a la potencia generada del dispositivo.
Área de aplicación
Así, un aerogenerador, dependiendo de su capacidad, es capaz de suministrar energía a diferentes estructuras.
Apartamentos de la ciudad.
Casas particulares, casas de veraneo, tiendas, lavaderos de coches.
Guarderías, hospitales, puertos y otras instituciones de la ciudad.
Ventajas
Los dispositivos se compran listos para usar o se fabrican de forma independiente. Habiendo comprado un generador eólico, solo queda instalarlo. Ya se han superado todos los ajustes y alineaciones, se han realizado pruebas en diversas condiciones climáticas.
Utilizados en lugar de engranajes y cojinetes, los imanes de neodimio pueden lograr los siguientes resultados:
se reduce la fricción y se aumenta la vida útil de todas las piezas;
la vibración y el ruido del dispositivo durante el funcionamiento desaparecen;
el costo se reduce;
se ahorra electricidad;
no es necesario reparar el dispositivo con regularidad.
El aerogenerador se puede comprar con un inversor incorporado que carga la batería, así como un controlador.
Modelos mas comunes
El generador con imanes de neodimio se puede fabricar en montura simple o doble. Además de los imanes de neodimio principales, se pueden proporcionar imanes de ferrita adicionales en el diseño. Las alturas de las alas se hacen diferentes, principalmente de uno a tres metros.
Los modelos más potentes tienen un soporte doble. También tienen generadores de imanes de ferrita adicionales y están disponibles en varias alturas y diámetros de ala.
Construcciones caseras
Teniendo en cuenta que no todos pueden permitirse comprar un generador de imanes de neodimio impulsado por el viento, a menudo deciden construir una estructura con sus propias manos. Considere varias opciones para dispositivos que puede hacer usted mismo fácilmente.
Generador de viento de bricolaje
Al tener un eje de rotación vertical, suele tener de tres a seis palas. El diseño incluye un estator, palas (estacionarias y giratorias) y un rotor. El viento afecta las palas, entrando y saliendo de la turbina. En ocasiones, los centros de automoción se utilizan como soporte. Tal generador de imanes de neodimio es silencioso, permanece estable incluso con vientos fuertes. No necesita un mástil alto. El movimiento comienza incluso con vientos muy suaves.
¿Cuál puede ser el dispositivo de un generador estacionario?
Se sabe que la fuerza electromotriz a través de un cable se genera cambiando el campo magnético. El generador estacionario en el núcleo se genera electrónicamente, no mecánicamente. El generador controla el flujo automáticamente, actúa de manera resonante y consume muy poca energía. Sus vibraciones desvían hacia los lados los flujos magnéticos de los núcleos de hierro o ferrita. Cuanto mayor sea la frecuencia de vibración, mayor será la potencia del generador. El disparo se realiza mediante un impulso de corta duración al generador.
Cómo hacer una máquina de movimiento perpetuo
En los imanes de neodimio, son básicamente del mismo tipo en principio de funcionamiento. El tipo axial ya es estándar.
Se basa en un buje de un automóvil con discos de freno. Tal base se volverá confiable y poderosa.
Cuando decida usarlo, el cubo debe desmontarse por completo y comprobar que tenga suficiente lubricación y, si es necesario, limpiar el óxido. Entonces, el dispositivo terminado será agradable de pintar y adquirirá un aspecto "hogareño" y bien cuidado.
En un dispositivo monofásico, los polos deben ser del mismo número que el número de imanes. En trifásico, debe observarse la relación de dos a tres o de cuatro a tres. Los imanes se colocan en polos alternos. Deben colocarse con precisión. Para hacer esto, puede dibujar una plantilla en papel, recortarla y transferirla con precisión al disco.
Para no confundir a los polos, toman notas con un rotulador. Para ello, los imanes se suben por un lado: el que atrae se denota con un signo "+", y el que repele es "-". Los imanes deben atraer, es decir, los que están opuestos deben tener polos diferentes.
Por lo general, se usa pegamento o similar, y después de que la pegatina se vierte con epoxi para aumentar la resistencia, después de hacer "bordes" para que no se escape.
Trifásico o monofásico
Un generador basado en imanes de neodimio suele hacer que la estructura bajo carga funcione con vibración, ya que no se asegurará una salida de corriente constante, lo que dará como resultado una amplitud de salto.
Pero con un sistema trifásico, se garantiza una potencia constante en cualquier momento gracias a la compensación de fase. Por lo tanto, no habrá vibraciones ni zumbidos. Y la eficiencia del trabajo será un cincuenta por ciento más alta que con una fase.
Ensamblaje de bobinado y descanso de la bobina
El cálculo del generador sobre imanes de neodimio se realiza principalmente a ojo. Pero, por supuesto, es mejor luchar por la precisión. Por ejemplo, para un dispositivo de baja velocidad, donde la carga de la batería comenzaría a funcionar a 100-150 rpm, tomará de 1000 a 1200 vueltas. El total se divide por el número de bobinas. Se requerirán tantas vueltas en cada uno de ellos. Las bobinas se enrollan con el hilo más grueso posible, ya que con una menor resistencia, la corriente será mayor (con un alto voltaje, la resistencia se llevará toda la corriente).
Por lo general, usan redondos, pero es mejor enrollar bobinas alargadas. El orificio interior debe ser igual o mayor que el diámetro del imán. Además, el imán óptimo resultará en forma de rectángulo, y no de arandela, ya que en el primero el campo magnético se estira a lo largo de su longitud y en el segundo se concentra en el centro.
El grosor del estator se iguala al grosor de los imanes. Para la forma, puede usar madera contrachapada. La fibra de vidrio se coloca en la parte inferior y superior de las bobinas para mayor resistencia. Las bobinas están conectadas entre sí, y cada fase se saca para conectarla luego con un triángulo o estrella.
Queda por hacer un mástil y una base sólida.
Por supuesto, esta no es una máquina de movimiento perpetuo con imanes de neodimio. Sin embargo, se proporcionarán ahorros al usar una turbina eólica.
Este artículo está dedicado a la creación de un aerogenerador axial sobre imanes de neodimio con estatores sin metal. Las turbinas eólicas de este diseño se han vuelto especialmente populares debido a la creciente disponibilidad de imanes de neodimio.
Materiales y herramientas utilizados para construir este modelo de aerogenerador:
1) un buje de un automóvil con discos de freno.
2) un taladro con un cepillo de metal.
3) 20 imanes de neodimio de 25 x 8 mm.
4) epoxi
5) masilla
6) Tubería de PVC de 160 mm de diámetro
7) cabrestante manual
8) tubo de metal de 6 metros de largo
Considere las principales etapas de la construcción de un molino de viento.
El generador se basó en un eje de automóvil con un disco de freno. Dado que la parte principal de la producción en fábrica, servirá como garante de calidad y confiabilidad. El cubo se desmontó por completo y se verificó la integridad de los rodamientos internos y se lubricaron. Dado que se quitó el cubo de un automóvil viejo, el óxido tuvo que limpiarse con un cepillo que el autor plantó en un taladro.
A continuación se muestra una foto del centro.
Luego, el autor procedió a instalar imanes en los discos del rotor. Se utilizaron 20 imanes. Además, es importante tener en cuenta que para un generador monofásico, el número de imanes involucrados es igual al número de polos; para un generador de dos fases, la relación será de tres a dos o cuatro polos a tres bobinas. Los imanes deben montarse en discos alternos. Para garantizar la precisión, debe hacer una plantilla de diseño en papel o dibujar las líneas de los sectores directamente en el disco.
También debe marcar los imanes a lo largo de los postes con un marcador. Los polos se pueden determinar llevando alternativamente los imanes a un lado del imán de control, si son atraídos - más, repelidos - menos, lo principal es que los polos se alternan cuando se instalan en el disco. Esto es necesario porque los imanes en los discos deben ser atraídos entre sí, y esto solo sucederá si los imanes enfrentados tienen diferente polaridad.
Los imanes se pegaron a los discos con resina epoxi. Para evitar que la resina se esparza más allá de los límites del disco, el autor hizo bordes alrededor de los bordes usando masilla, lo mismo se puede hacer con cinta adhesiva, simplemente envolviendo la rueda en un círculo.
Consideremos las principales diferencias en el diseño de generadores monofásicos y trifásicos.
Un generador monofásico vibrará bajo carga, lo que afectará la potencia del propio generador. El diseño trifásico carece de tal inconveniente, por lo que la potencia es constante en cualquier momento. Esto se debe a que las fases compensan la pérdida de corriente entre sí. Según los cálculos conservadores del autor, un diseño trifásico es superior al diseño monofásico hasta en un 50 por ciento. Además, debido a la ausencia de vibraciones, el mástil no se balanceará adicionalmente, por lo que no habrá ruido adicional durante el funcionamiento del rotor.
Al calcular la carga de la batería 12, que comenzará a 100-150 rpm, el autor hizo 1000-1200 vueltas en las bobinas. Al enrollar las bobinas, el autor utilizó el grosor de alambre máximo permitido para evitar la resistencia.
Para enrollar el alambre en carretes, el autor construyó una máquina casera, cuyas fotos se presentan a continuación.
Es mejor usar bobinas elipsoidales, que permitirán que una mayor densidad de campos magnéticos las cruce. El orificio interior de la bobina debe hacerse de acuerdo con el diámetro del imán o más grande. Si los hace más pequeños, entonces las partes frontales prácticamente no participan en la generación de electricidad, sino que sirven como conductores.
El grosor del estator en sí debe ser igual al grosor de los imanes utilizados en la instalación.
La forma del estator puede estar hecha de madera contrachapada, aunque el autor decidió este tema de manera diferente. Se dibujó una plantilla en papel, y luego se hicieron los lados con masilla. La fibra de vidrio también se usó para dar fuerza. Para que la resina epoxi no se pegue al molde, debe engrasarse con cera o vaselina, o puede usar cinta adhesiva, una película que luego se puede despegar de la forma terminada.
Antes de verter, las bobinas deben fijarse con precisión y sus extremos deben sacarse del molde para luego conectar los cables con una estrella o un triángulo.
Después de ensamblar la parte principal del generador, el autor midió y probó su trabajo. Cuando se gira manualmente, el generador genera un voltaje de 40 voltios y un amperaje de 10 amperios.
Luego, el autor hizo un mástil para el generador con una altura de 6 metros. En el futuro, está previsto aumentar la altura del mástil utilizando una tubería más gruesa al menos dos veces. Para mantener el mástil estacionario, la base se vertió con hormigón. Para bajar y subir el mástil, se hizo un soporte de metal. Esto es necesario para tener acceso a la hélice en el suelo, ya que no es particularmente conveniente realizar trabajos de reparación en altura.
Un esfuerzo costoso y no siempre completamente efectivo. Las muestras de aerogeneradores a la venta tienen una vida útil limitada, un bajo mantenimiento y un precio elevado. Comprar un kit de este tipo es demasiado caro para muchos usuarios potenciales. La forma de salir de la situación es que es mucho más económico y te permite hacerte con un dispositivo con alta eficiencia y productividad.
Tiene una alta capacidad de mantenimiento y, como resultado, una larga vida útil. A menudo, durante la operación, la estructura se moderniza, mejora y lleva a los parámetros máximos posibles, lo que no se puede hacer con los kits de fábrica.
Turbinas de viento de baja velocidad
Los diseños de aerogeneradores más atractivos para la mayoría de las regiones de Rusia son muestras que dan un alto rendimiento en vientos débiles y medios -. Se caracterizan por la capacidad de iniciar la rotación a velocidades de flujo bajas, proporcionando suficiente voltaje a los dispositivos de consumo de energía.
Generación de energía en tales dispositivos se produce mediante generadores adaptados para trabajar con turbinas eólicas. La especificidad del diseño de tales generadores es su alta sensibilidad, ya que el dispositivo está diseñado inicialmente para operar a bajas velocidades de rotación.
Para garantizar el modo de funcionamiento especificado, es necesario excluir el devanado de excitación de la estructura, reemplazándolo con imanes permanentes. Como resultado, no será necesario suministrar voltaje para la formación de electroimanes, la inducción se volverá más estable, independientemente de la fuente de energía en el devanado del rotor. Además, no será necesario un conjunto de escobillas que suministre energía al devanado de campo.
Fabricación de rotores de imán permanente
Diseño de generador de imán permanente en cierto sentido, más fácil que con la excitación electromagnética. La creación de un dispositivo de este tipo se puede llevar a cabo tanto sobre la base de un generador prefabricado como utilizando materiales de desecho.
Modificación del generador de coche
La creación de un rotor de imán permanente requiere una intervención bastante seria en el diseño. Es necesario reducir el diámetro por el grosor de los imanes más el grosor del manguito de acero, que se coloca en el rotor para formar un flujo magnético continuo y al mismo tiempo sirve como área de aterrizaje para los imanes. Algunos técnicos prescinden de un manguito instalando imanes directamente en un rotor de diámetro reducido y fijándolos en epoxi.
El proceso de fabricación requiere la participación de equipos de fabricación. El rotor se sujeta al torno y la capa se retira con cuidado para que los imanes instalados giren con un espacio mínimo, pero con bastante libertad. Los imanes se instalan en las placas del rotor con polaridad alterna.
El mayor efecto se puede lograr al instalar imanes relativamente pequeños dispuestos en filas en la dirección longitudinal. Se logra un flujo magnético uniforme y potente, actuando sobre los devanados del estator de potencia con una densidad uniforme en todos los puntos.
Hacer un rotor a partir de un cubo y un disco de freno
El método considerado se refiere a generadores prefabricados que necesitan cambios de diseño menores. Dichos dispositivos incluyen generadores de automóviles, que los diseñadores aficionados suelen utilizar como dispositivo básico. A menudo, los generadores se ensamblan completamente por sí mismos, sin un dispositivo listo para usar.
En tales casos, actúan de manera algo diferente. Se basa en un cubo de automóvil con un disco de freno. Es cualitativamente equilibrado, duradero y adaptado a ciertos tipos de cargas. Además, el tamaño del hub permite la colocación de una gran cantidad de imanes alrededor de la circunferencia, lo que permite obtener una tensión trifásica.
Los imanes con polaridad alterna se colocan a una distancia equidistante del centro. Obviamente, el número más grande se puede establecer pegándolos lo más cerca posible del borde exterior. El indicador más preciso será el tamaño de los imanes, que determinará la posibilidad de colocación a cierta distancia. El número de imanes debe ser uniforme para que el ritmo de alternancia de los polos durante la rotación no se salga de control.
Los imanes se pegan al buje con cualquier pegamento, la mejor opción es la resina epoxi, con la que se vierten completamente los imanes. Esto los protege de la humedad o el estrés mecánico. Antes de verter a lo largo del borde del cubo, se recomienda hacer un lado de plastilina, lo que evita que el epoxi fluya hacia abajo desde el cubo.
Diseño de generador de buje automotriz más conveniente al hacer una turbina de viento vertical. Cabe destacar que se puede usar un esquema similar sin un cubo, en un disco cortado de madera contrachapada ordinaria. Este diseño es mucho más liviano, le permite elegir un tamaño conveniente, lo que hace posible crear un dispositivo sensible y eficiente.
Molino de viento con generador axial sobre imanes de neodimio
Los imanes más fuertes con parámetros óptimos para su uso en la construcción de un generador son Imanes de neodimio... Son algo más caras que las convencionales, pero las superan muchas veces y permiten crear un dispositivo potente con un tamaño relativamente compacto.
No hay una diferencia fundamental en el diseño. Los imanes de neodimio se fabrican en varios factores de forma, lo que le permite elegir la opción más conveniente para usted: barras oblongas delgadas, forma de tableta, cilindros, etc. si se usa un rotor de metal, entonces no es necesario pegar los imanes, ellos mismos se unen con fuerza a la base. Solo queda llenarlos con epoxi para protegerlos contra la corrosión.
La forma más fácil de comprar tales imanes es a través de Internet, al mismo tiempo que puede elegir de inmediato la forma más conveniente.
Fabricación de estatores
El estator es la parte estacionaria del generador que transporta un devanado de energía que induce una corriente eléctrica. Dependiendo del tipo de construcción, el estator se puede usar desde un dispositivo terminado (por ejemplo, desde un generador de automóvil) o hacerlo usted mismo desde cero. La técnica de fabricación es diferente en cada caso, pero el principio sigue siendo general: a lo largo de la circunferencia que rodea al rotor giratorio, hay bobinas que generan corriente alterna.
A modificaciones del alternador del coche a veces no se tocan los devanados de potencia, prefiriendo cambiar el diseño del rotor y detenerse allí. La mayoría de las veces, la razón de esto es una mala formación técnica o teórica, cuando el maestro tiene una idea muy vaga de cómo se hacen exactamente esas cosas. Echemos un vistazo más de cerca a la pregunta:
Selección del número de fases
Muchos artesanos intentan hacerlo más fácil para ellos mismos haciendo un generador para una fase. En este caso, la sencillez es muy dudosa, ya que los ahorros de esfuerzo se obtienen únicamente en la etapa de bobinado de las bobinas. Pero durante la operación, se obtiene un efecto desagradable: la amplitud de voltaje tiene una forma clásica, por lo que la corriente rectificada tiene una estructura pulsante.
Los saltos están contraindicados para las baterías, crean un efecto negativo en todas las unidades del complejo y contribuyen a una falla rápida. Aparecen vibraciones, que pueden provocar quejas de los vecinos, fuente de sensaciones desagradables para personas o animales.
El diseño trifásico, en cambio, tiene una envolvente más suave; en el estado rectificado, la corriente prácticamente no tiene desviaciones. La potencia del dispositivo tiene un valor estable, las partes mecánicas y eléctricas de la unidad se mantienen en funcionamiento.
La elección entre un dispositivo trifásico y uno monofásico definitivamente debe hacerse hacia una estructura trifásica. El número de bobinas enrolladas aumenta, pero el número de vueltas no es tan grande como para dar un mejor resultado debido al fantasmal ahorro de tiempo.
Modificación del estator del oscilador
Tiene bobinas de potencia listas para usar, empaquetadas firmemente en los canales del estator. Para obtener un resultado de alta calidad, se requiere cambiar la sensibilidad del estator, ya que la velocidad nominal del motor de un automóvil está en el rango de 2000-3000 rpm, y en su punto máximo puede elevarse a 5000-6000 rpm. El molino de viento no puede producir tales parámetros y el uso de una sobremarcha reducirá significativamente la potencia del impulsor.
La solución al problema es aumentar la cantidad de vueltas, para lo cual se desmontan los devanados antiguos y se enrollan los nuevos en su lugar, con una gran cantidad de vueltas de un cable más delgado. Al mismo tiempo, no se puede usar un cable que sea demasiado delgado, ya que con un aumento en el número de vueltas, la resistencia también aumenta, haciendo que el generador sea menos eficiente. Es necesario observar la "media dorada", aumentando la cantidad con cuidado, sin celo excesivo.
¡Importante! Tal operación requiere cálculo, pero en la práctica a menudo es más fácil de hacer: se enrollan tantas vueltas como la estructura del estator pueda acomodar. El resultado suele ser positivo, ya que no se pueden acomodar demasiados giros.
Fabricación del estator de tipo axial
Este diseño es adecuado para un generador de tipo axial, cuyo rotor se crea a partir de un cubo y un disco de freno de una rueda de automóvil. El estator tiene la forma de un disco plano, alrededor de cuya circunferencia se encuentran los devanados de potencia. Deben estar enrollados con un alambre lo suficientemente grueso como para tener suficientes vueltas, pero la resistencia no reduce la eficiencia de la estructura. El número de bobinas es un múltiplo de tres, de modo que el mismo número cae en cada fase.
Están conectados entre sí por una estrella, para cada fase están conectados 1, 4, 7, 10, etc. Al enrollar un estator monofásico, cada bobina se enrolla en la dirección opuesta: la primera en el sentido de las agujas del reloj, la segunda en el sentido contrario a las agujas del reloj, luego nuevamente en el sentido de las agujas del reloj, etc. están conectados en serie.
El estator terminado se instala coaxialmente con el rotor. El espacio entre las bobinas y los imanes de neodimio debe ser mínimo, pero el recorrido del rotor es libre, sin contacto con las bobinas.
Para protegerse contra la humedad, el polvo u otras influencias, las bobinas generalmente se sellan con epoxi. Para ello, se hace preliminarmente un borde de plastilina con una altura ligeramente superior a la capa de relleno a lo largo del borde exterior del disco del estator.
Ensamblaje del impulsor
El impulsor debe proporcionar la máxima sensibilidad. Antes de comenzar a crear una turbina eólica, debe estudiar en detalle la situación meteorológica en la región, la dirección y velocidad de los vientos dominantes, la frecuencia y fuerza de las ráfagas de viento, la posibilidad de huracanes. Esta información le ayudará a elegir el diseño de aerogenerador más adecuado (vertical u horizontal, tamaño, número de palas, etc.).
Creando el impulsor hecho de material improvisado basado en los parámetros del generador. El tamaño de las palas debe garantizar el inicio de la rotación con caudales bajos, pero sin crear un obstáculo excesivamente grande. Esto reducirá el riesgo de que el mástil se caiga en una ráfaga o chubasco.
Las regiones con vientos inestables y que cambian con frecuencia (que son la mayoría en Rusia) son más adecuadas para el funcionamiento de estructuras verticales. Las turbinas eólicas horizontales se consideran más eficientes, pero deben instalarse en mástiles altos, lo que crea problemas de mantenimiento.
El impulsor de un aerogenerador debe estar bien equilibrado y conectado firmemente. Está prohibido instalar el kit en el techo de la casa, especialmente si en él viven varias familias. Se recomienda que seleccione un lugar elevado y abierto cerca de su casa para que la longitud del cable no cree mucha resistencia. No debe haber obstáculos, árboles altos o edificios cercanos que bloqueen el flujo directo del viento.
Cómo hacer un generador de baja velocidad para una turbina eólica a partir de imanes de neodimio. Generador casero para aerogenerador, diagramas, fotos, videos.
Para la fabricación de una turbina eólica casera, primero se requiere un generador y, además, es preferible uno de baja velocidad. Este es el problema principal, es bastante difícil encontrar un generador de este tipo. Lo primero que me viene a la mente es tomar un generador de automóvil estándar, pero todos los generadores de automóvil están diseñados para altas rpm, la carga de la batería comienza a 1000 rpm. Si instala un autogenerador en una turbina eólica, entonces será difícil lograr tales revoluciones, deberá hacer una polea adicional con una transmisión por correa o cadena, todo esto complica y hace que la estructura sea más pesada.
Para un molino de viento, se necesita un generador de baja velocidad, la mejor opción es un generador de tipo axial con imanes de neodimio. Dado que prácticamente no hay tales generadores a la venta a un precio asequible, el generador axial se puede fabricar de forma independiente.
En este caso, el estator será un disco con bobinas, el rotor serán dos discos con imanes permanentes. Cuando el rotor gira, la corriente se generará en las bobinas del estator, que necesitamos para cargar las baterías.
Generador casero: hacer un estator.
Estator: la parte estacionaria del generador consta de bobinas que se colocan frente a los imanes del rotor. La dimensión interior de las bobinas suele ser la misma que la dimensión exterior de los imanes utilizados en el rotor.
Se puede hacer un dispositivo simple para enrollar las bobinas.
El grosor del alambre de cobre para las bobinas es de aproximadamente 0,7 mm, el número de vueltas en las bobinas debe calcularse individualmente, el número total de vueltas en todas las bobinas debe ser de al menos 1200.
Las bobinas se colocan en el estator, los cables de las bobinas se pueden conectar de dos formas, dependiendo de cuántas fases tendrá el generador.
Un generador trifásico será más eficiente que un aerogenerador, por lo que se recomienda conectar las bobinas en forma de estrella.
Para fijar las bobinas en el estator, se rellenan con resina epoxi. Para hacer esto, debe hacer un molde para verter a partir de una pieza de madera contrachapada para que la resina líquida no se extienda, debe hacer los lados con plastilina o material similar. En esta etapa, es necesario prever las orejetas para sujetar el estator.
Es importante que se obtenga un plano perfectamente plano, por ello, antes de verter, se debe colocar la matriz con las bobinas sobre una superficie plana. Antes de verter, las bobinas deben revisarse cuidadosamente con un multímetro y colocarse en la matriz en un círculo para que luego los imanes del rotor estén frente a las bobinas.
Se vierte epoxi líquido en la matriz a lo largo del borde de las bobinas; antes de verter, el molde debe engrasarse con vaselina.
Cuando la resina está completamente solidificada, desmontamos la matriz y retiramos el estator terminado con bobinas.
El estator se fija al cuerpo del generador con pernos o espárragos con tuercas.
En este diseño, el rotor será de doble cara, el estator con las bobinas estará en el medio entre los discos giratorios con imanes.
En cada disco del concentrador, debe colocar los imanes en un círculo, cambiando alternativamente los polos en secuencia.
Cuando se instalan los discos del rotor, los imanes deben apuntar entre sí con polos opuestos.
Los imanes deben pegarse a los discos con superpegamento y rellenarse con epoxi, la parte superior de los imanes debe permanecer descubierta.
Hacer un rotor para un generador de video casero.
Para fijar el estator en el generador eólico, debe hacer una base de metal, el estator está unido con pernos o espárragos.
Ensamblamos toda la estructura, dejando un espacio mínimo entre el estator y el rotor, cuanto menor sea el espacio, más eficientemente generará energía el generador. Debe conectarse un puente de diodos a la salida de las bobinas.
Como resultado, obtienes un generador axial con imanes de neodimio. Un generador casero puede operar a bajas velocidades y al mismo tiempo generar suficiente energía para cargar baterías, lo cual es importante al instalar un generador eólico en áreas donde prevalecen vientos débiles.
Generador para video de turbina eólica.
Generador casero para video de un aerogenerador de 2,5 kW.
Verificación: 72146f0e872f9296
Por cierto, resulta un buen tornillo. Por lo tanto, el último tornillo de un tubo de aluminio de 1,3 m se hizo según el principio (ver arriba)
Marqué la tubería, corté los espacios en blanco con una amoladora, los atornillé en los extremos y procesé el paquete con un cepillo eléctrico. Luego desenrolló el paquete y procesó cada hoja por separado, ajustando el peso en una balanza electrónica.
La protección contra los vientos huracanados se realiza de acuerdo con el esquema extranjero clásico, es decir, el eje de rotación está desviado del centro. Aquí hay un enlace al sitio http://www.otherpower.com/otherpower_wind.html
Aquellos que deseen aprender más aquí encontrarán todas las preguntas de interés, ¡y de forma totalmente gratuita! Este sitio me ayudó mucho, especialmente con los dibujos de la cola. Aquí hay un ejemplo de planos de este sitio.
Recorté mi cola del molino de viento usando el método de limado.
Toda la estructura está montada sobre dos cojinetes 206, que se fijan en un eje con un orificio de cable interno y se sueldan a un tubo de dos pulgadas.
Los cojinetes encajan firmemente en la carcasa de la turbina eólica, lo que permite que la estructura gire libremente sin ningún esfuerzo ni juego. El cable pasa por el interior del mástil hasta el puente de diodos (consulte los dibujos de arriba).
en la foto la versión original
Se tardó un mes y medio en hacer una cabeza de viento, sin tener en cuenta dos meses de búsqueda de soluciones, ahora tenemos un mes en febrero, la nieve y el frío son similares durante todo el invierno, por lo que no he realizado el pruebas principales aún, pero incluso a esta distancia del suelo, una bombilla de luz de automóvil de 21 vatios se quemó. Esperando la primavera, preparando tubos para el mástil. Este invierno pasó rápido e interesante para mí.
El VIDEO se puede ver aquí, (al hacer doble clic en el video se abre un enlace directo a youtube), Sí, si te gusta o no, muestra tu opinión.
Ha pasado un poco de tiempo desde el momento en que coloqué mi molino de viento en el sitio, pero la primavera realmente no llegó, todavía es imposible cavar la tierra para tapar la mesa debajo del mástil, el suelo está helado y la tierra está por todas partes. , por lo que hubo tiempo suficiente para realizar pruebas en un soporte temporal de 1,5 m, pero ahora con más detalle.
Después de las primeras pruebas, la hélice atrapó accidentalmente la tubería, fui yo quien traté de arreglar la cola para que el molino de viento no se saliera del viento y ver cuál sería la potencia máxima. Como resultado, la potencia logró fijar unos 40 vatios, después de lo cual la hélice voló en pedazos de manera segura. Desagradable, pero probablemente bueno para el cerebro. Después de eso, decidí experimentar y enrollar un nuevo estator. Para ello, hice un nuevo molde para colar las bobinas, el molde se engrasó a fondo con litio automotriz para que el exceso no se pegara. Las bobinas ahora tienen una longitud ligeramente reducida, gracias a lo cual 60 vueltas de 0,95 mm, el grosor del devanado es de 8 mm, ahora se colocan en el sector (al final, el estator resultó ser de 9 mm), mientras que el la longitud del cable siguió siendo la misma.
Agregué alrededor del 30% de talco al epoxi.
La hélice ahora está hecha con un tubo más fuerte de 160 mm y tres palas, con una longitud de palas de 800 mm.
Nuevas pruebas mostraron inmediatamente el resultado, ahora GENA emitió hasta 100 vatios, una bombilla halógena de automóvil de 100 vatios se quemó a plena incandescencia y, para no quemarla con fuertes ráfagas de viento, la bombilla se apagó.
medidas en una batería de automóvil de 55 A.h.
Ahora las pruebas finales en el mástil, el resultado se describirá más adelante.
Bueno, ahora ya es mediados de agosto, y como prometí, intentaré terminar esta página.
Primero lo que me perdí
El mástil es uno de los elementos críticos de la estructura.
Una de las juntas (una tubería de menor diámetro entra en una mayor)
y nudo giratorio
ahora el resto
Hélice de 3 palas (tubo de alcantarillado rojo de 160 mm de diámetro)
Para empezar, cambié varias hélices y me decidí por una de 6 palas de un tubo de aluminio con un diámetro de 1,3 m, aunque la hélice de un tubo de PVC de 1,7 m dio más potencia.
El problema principal era forzar la carga de la batería con la más mínima rotación del tornillo, y aquí vino al rescate un generador de bloqueo que, incluso con un voltaje de entrada de 2v, da una carga de batería, aunque con una pequeña corriente, pero mejor que una descarga, pero con vientos normales toda la energía va a la batería a través de VD2 (ver el diagrama), y hay una carga completa.
La estructura se monta directamente sobre el radiador, semi-montada, si la instalación es correcta funciona sin problemas. En algunos casos, para poner en marcha el generador de bloques, es posible reducir la resistencia R1 a 500 Ohm, el transformador es un anillo de ferita con un diámetro de 45 mm, una sección transversal de 8 mm por 8 mm (se puede enrollar en un trance minúsculas de un televisor antiguo), enrollado con un cable de 1 mm, primero enrollado 60 vueltas y uniformemente desde arriba 21 vueltas
El controlador de carga también usó uno casero, el circuito es simple, cegado, como siempre, por lo que tenía a mano, la carga son dos vueltas de cable de nicrom (con una batería cargada y un viento fuerte, se calienta a rojo) Todos Los transistores se colocaron en los radiadores (con un margen), aunque VT1 y VT2 prácticamente no se calientan, ¡pero VT3 debe instalarse en el radiador! (con un funcionamiento prolongado del controlador VT3, se calienta decentemente)
foto del controlador terminado
esquema simple
El diagrama para conectar la turbina eólica a la carga se ve así
Vista trasera
Mi carga, según lo previsto, es la luz en el baño y la ducha de verano + alumbrado público (4 lámparas LED que se encienden automáticamente a través del foto relé e iluminan el patio toda la noche, con la salida del sol vuelve a dispararse el foto relé, que se apaga la iluminación y carga la batería. Batería (extraída del automóvil el año pasado)
la foto muestra el cristal protector (en la parte superior del fotosensor)
El relé de fotos compró un listo para una red de 220 V y lo convirtió a energía de 12 V (puenteé el capacitor de entrada y solda secuencialmente una resistencia de 1K al diodo Zener)
Ahora lo mas IMPORTANTE !!!
Desde mi experiencia, aconsejé comenzar con la fabricación de un pequeño molino de viento, ganar experiencia y conocimiento y observar lo que puede obtener de los vientos de su área, después de todo, puede gastar mucho dinero, hacer un poderoso molino de viento y el viento. la potencia no es suficiente para obtener los mismos 50 vatios y su molino de viento será como un submarino en el garaje. Aquí MEJOR UNA TETAS EN LA MANO QUE UN WOOKER EN JO-E !!!
El anemómetro más simple. Lado cuadrado de 12 cm por 12 cm, se ata una pelota de tenis con un hilo de 25 cm.
Hice tal anemómetro
Muchos lectores se hacen a menudo la pregunta: ¿cuánto produce un gen de este tipo?
Tuve que hacer un video corto para mayor claridad.
Nunca pensamos en cuán fuerte puede ser incluso una pequeña brisa, pero vale la pena observar la velocidad a la que a veces gira la turbina y comprender de inmediato qué potencia es.
Viento, viento eres poderoso ... (foto del patio)
El proceso de modernización del molino de viento se completa, como se ve en esta etapa. En el video su modo de funcionamiento (filmado con una cámara, por lo que se ve la discreción de la hélice, de hecho está girando como una rota). Funciona con vientos muy bajos GENERADOR DE BLOQUEO.
El comienzo de la subida al viento
Y aqui ya en el viento
Todos los cálculos del aerogenerador (gracias a Nikolai) se pueden ver aquí.
Estos son los sitios donde puedes encontrar muchas cosas interesantes.
¡¡¡No seas perezoso en mirar estos sitios !!!
Para los Jarkovitas y no solo
¡¡¡Buena suerte a todos!!!
Me alegraría si ayudara a alguien al menos un poco, todas las preguntas en la pared o en el correo electrónico
Para todos los que hayan leído este artículo, les propongo una excursión a otra construcción repetible con éxito.
Durante mucho tiempo no he vuelto a este artículo, han pasado más de dos años desde que se escribió este artículo, durante este tiempo el diseño se ha repetido muchas veces, puedo juzgar esto por las revisiones que llegaron por correo electrónico. Muchos repitieron la construcción uno a uno con mi versión, pero los que acudieron a mí en busca de ayuda, les aconsejé que hicieran solo la versión trifásica, y el resultado fue mucho mayor.
Con el permiso de Alexei Viktorovich Mikhalchuk, publico uno con dignas repeticiones, el diseño de un generador trifásico.
Antes de conocerme, Alexey había preparado casi todo para repetir mi diseño; posteriormente, prácticamente no cambiaron nada, salvo que lo convencí de que hiciera el generador trifásico. Para sorpresa de Alexei, el generador resultó ser bastante bueno, cargó la batería con bastante rapidez, pero como el diseño era temporal (Alexei no creía en el éxito hasta el último), este generador se desmanteló posteriormente, se decidió para agregar polos magnéticos y hacer que la estructura sea más confiable. Posteriormente nació un generador axial de 16 polos, puedo decir que superó todas las expectativas, incluso la mía.
No me repetiré en la descripción. Solo un breve resumen de algunos datos
12 bobinas de alambre 1,18 tomaron 1,5 kg, 75 vueltas por bobina.
El grosor de la bobina es igual al grosor del imán - 8 mm
El diámetro interior de las bobinas es igual al diámetro de los imanes -25 mm
Imanes 16 pares 25 * 8
Discos de acero espesor 10 mm diámetro 25cm
Cuchillas con tubo de aluminio de 300 mm de diámetro
Espesor del metal 4 mm longitud de la hoja -1 m
¡Un generador de este tipo produce más de 500 vatios sin ningún problema!
Observamos algunos aspectos de la fabricación del generador en la foto.
Durante el funcionamiento de este generador, se reveló una falla significativa en el diseño, Alexey descuidó la protección de los vientos huracanados, por lo que las palas fueron destruidas. Para todo el que repita el diseño con el VIENTO, NO bromee, necesita hacer protección contra los vientos huracanados, será más económico que cambiar las palas cada vez.
Por el momento, Alexey ha corregido las imperfecciones y el molino de viento le brinda una ayuda significativa.
Aquí Alexei lanzó algunas fotos más después de la modernización del molino de viento.
y un video corto
a la izquierda está un aerogenerador de una máquina asíncrona, a la derecha está el generador que está en la descripción Bueno, eso es todo por ahora, corten los pesos señores, ¡son dorados!
Para los Jarkovitas y no solo