如何用自己的雙手製作風力發電機？

在陽光不多、附近沒有河流、沒有集中式電網的地方，發電用的風力發電機是不可缺少的電力來源。

風力發電機的工作原理是將風能轉化為電能。

在需要熱能發電的系統中，使用：

• 以汽油、汽油或柴油為燃料的發動機；
• 從核反應堆的板和塊釋放的熱量，其熱量用於將水轉化為蒸汽 - 在蒸汽輪機中；
• 各種類型的燃料在火力發電廠中燃燒，代替核反應堆產生的熱量。

太陽能電池板分開，其中光用作初始能量，而不是熱能或機械能。

但回到“風車”，其工作原理如下。 風力使螺旋槳旋轉，從而驅動電動發電機的軸。安裝有永磁體的電機轉子與軸一起同步旋轉。由於穿過線圈匝的磁通量強度的變化，穿過定子繞組的磁場在其中感應出交流電，繞組由這些線圈組裝而成。將交流電壓施加到電子電路上，然後將其轉換為直流。從直流電，許多需要它工作的設備和設備。

任何人都可以為夏季小屋或露營條件製造一台發電機，該發電機可產生電壓為 220 V 的交流電。 結構的尺寸越令人印象深刻，特定用戶將獲得的回報效率就越高。製造每小時產生一千瓦或更多千瓦電力的發電機不是問題。從這種裝置獲得的電力能夠為房子裡幾乎所有的電器供電，包括園藝設備。

該裝置隱約類似於帶有螺旋槳的風向標，因此這種設計會轉向風吹的方向。這是必要的，以最大限度地利用其力量和速度。

水平螺旋槳由位於鑽機背面的柄旋轉。 不需要垂直柄 - 其葉片的排列方式使得螺旋槳本身幾乎可以轉動半圈，無論風向何方。

為了使風力渦輪機以最大效率運行，需要 3000 rpm 的轉速。 對於產生交流電的發電機，該頻率對應於 50 赫茲的值，這是國內工業發電廠的典型值。解開重約 10 kg 的電動發電機後，每小時獲得 2 kW 的功率不是問題。

任何風電場模型的主要元素都是電動發電機。它像電機一樣工作 - 直流電或交流電使安裝的轉子（以及軸）旋轉。反過來工作 - 作為發電機 - 也是可能的。

在用作發電機的電動機中，有集電刷、無刷異步電動機和步進電動機。 正是這三種類型的電機受到了親手組裝風力渦輪機的業餘愛好者的歡迎。

在集電極電機中，轉子繞組（電樞）位於定子磁鐵的恆定磁場中。 當這種電動機的軸與電樞解絞時，從這種電動機的端子上去除的恆定電壓通過電刷從電樞的載流觸點傳輸。刷子本身就是這種引擎的弱點——它們很快就會耗盡資源。通常，這種發電機處於恆定負載下，當電樞移動時，電刷會產生火花。這種裝置連續運行幾天會完全磨損刷子，因此需要更換刷子。

最好的選擇是無刷電機。 在其中，帶有磁鐵的轉子在定子繞組之間的空間中旋轉。繞組本身保持靜止，不需要滑動觸點。由於這種簡單的解決方案，安裝可以工作數十年 - 重要的是每個季節或每六個月潤滑一次發動機軸承，這些軸承負責轉子的完美、無間隙旋轉。幾乎每個家庭 DIY 者都可以使用基於無刷電機（異步或步進電機）的流行解決方案。

異步電機用於電動工具——例如，磨床。 步進器可以在各種各樣的設備中找到——從自行車電機輪到打印機的機械驅動器或磁盤驅動器。

用於打孔機、磨床、螺絲刀、電動拼圖和電動刨床的可變刷電機與眾不同。 它們的缺點是需要移除刷子並在轉子上為釹磁鐵開槽。結果，現有繞組中僅保留了定子繞組 - 轉子繞組被完全移除。

由風扇製成的風力發電機需要將轉子加工成釹磁鐵。 家用風扇電機的設計並非旨在通過旋轉轉子來接收電流。計算機冷卻器（芯片冷卻器）屬於相同的變化 - PC 或筆記本電腦系統單元的風扇。

拖拉機或汽車發電機使用由汽車電池供電的附加勵磁繞組。 例如，為了使發電機產生 135 安培的交流電，電壓為 15 伏，勵磁的轉子繞組在打開點火裝置後，消耗 3 A 的直流電，電壓為 12.6- 14 V. 發電機的主要能源仍然是運行汽油、柴油或甲烷/丙烷的內燃機的曲軸。拖拉機或汽車發電機將需要拆除勵磁繞組並安裝釹磁鐵。

最常見的選擇是將洗衣機發動機用於自製發電機。 如果沒有舊的“洗衣機”，你可以在家居市場的舊貨商、最近的家電服務中心或專賣店找到這樣的發動機。從中國訂購這樣的發動機不是問題。

新的和二手的都可以使用很長時間。 200 瓦的功率很容易轉換為一千瓦或更多。

要組裝發電機，除了電機之外，您還需要：

• 尺寸為 20、10 和 5 毫米的釹磁鐵（共 32 個）；
• 整流二極管或電流為幾十安培的二極管橋（遵循雙倍功率裕度的規則）；
• 環氧粘合劑；
• 冷焊；
• 砂紙;
• 從罐子的側面取出錫。

磁鐵從中國在線訂購。

以下工具將加快製造過程：

• 車床;
• 剪刀;
• 帶噴嘴的螺絲刀；
• 鉗。

發電機作為設備產生交流電，必須將其轉換為直流電，使其達到所需的電壓。如果電動發電機輸出 40 伏電壓，那麼對於大多數消耗 5 或 12 伏直流電或 127/220 伏交流電的消費電子產品來說，這不太可能是一個合適的值。

經過時間和數百萬用戶的驗證，整個安裝方案包括整流器、控制器、電池和逆變器。 容量為 55-300 安培小時的汽車電池用作儲存能量的緩衝存儲。其工作電壓為 10.9-14.4 V，循環充電（完全充電-放電循環）和 12.6-13.65 V（當您需要為部分放電的電池充電時）。

例如，控制器將相同的 40 伏轉換為 15 伏。其伏安效率在 80-95% 之間 - 不考慮整流器中的損耗。

三相發電機效率最高。 - 它的回報比單相的高50%，它在運行過程中不會振動（振動會使結構鬆動，使其壽命短）。

每相繞組中的線圈相互交替並串聯連接 - 就像磁鐵的磁極一樣，面向線圈的一側。

現代家用電器和電子產品能夠從 110 伏特開始工作。 （家庭網絡的美國標準）高達 250 - 不建議給網絡設備和設備更多。所有轉換器都是脈衝的，與線性轉換器相比，它們的熱損失要少得多。

要更改異步電機的設計，請執行以下操作。

1. 拆卸電機並拆下轉子。
2. 從轉子電樞上拆下板。將它們切成 2 毫米的深度。
3. 在磁鐵下方製作最深 5 毫米的凹槽。
4. 標記一條錫條作為磁鐵。他們應該同樣相互撤退 - 這將防止設備不必要的電力損失。
5. 用強力膠將它們粘在這條錫條上。用磁鐵將條帶固定在錨上。
6. 用冷焊或環氧樹脂填充磁鐵之間的空間。
7. 用砂紙去除轉子上的毛刺和凸起。
8. 檢查並在必要時更換發動機軸承和螺栓。

組裝電動發電機。該設備已準備好進行進一步安裝。要檢查設備，請將其軸夾在鑽頭或螺絲刀夾頭中並加速至 1000 rpm。

對於較小的值，誤差在於電樞旋轉圈中任一點的磁體交替不均勻。

要組裝風力渦輪機，請執行以下操作。

1. 從直徑為 11-16 厘米的 PVC 管中剪下相同的部分，長度與未來的刀片相對應。
2. 在每一段上，畫一條任意線，並在 22 mm 的兩側從它向後退一步。因此，一個刀片的寬度將達到 44 毫米。對段的另一端重複相同的操作。
3. 將極值點直接連接到中心線的一側。
4. 在另一側畫出未來刀片的輪廓。
5. 切出產生的刀片並通過銳化將其自由端修圓。對其餘刀片重複上述步驟。
6. 使用輪轂適配器將刀片連接到輪轂。帶螺母和彈簧墊圈的螺栓適合作為緊固件。每個葉片沿整個長度的寬度範圍為 44 至 88 毫米。

這足以讓風速為 3 m/s 的風旋轉葉輪。由此產生的設計必須平衡 - 適當的平衡將防止在螺旋槳旋轉時形成減速發電機的死角。

安裝有葉輪的電動發電機可以放置在保護套中，以保護其免受大氣降水的影響。發電機在任何天氣下都保持乾燥，不受雨雪影響，可使用多年。 要組裝保護蓋，請執行以下操作：

1. 在直徑7.5厘米以上的管子上，切出2厘米寬的縱向槽；
2. 以45度角切割切割管的後端；
3. 將帶有螺旋槳的電動發電機放在此管道中並將其固定在其上。

要自由旋轉電機，您將需要一個基於滾珠軸承的旋轉裝置，類似於家用風扇中的旋轉裝置。 它可以向任何方向無限旋轉。

因此，用於消除定子繞組中感應電流的電纜不會纏繞或扭曲，鉸鏈中的連接必須是滑動的，但要為電動發電機提供可靠、穩定的電接觸，並具有進一步的功能電路的單位。

使用刷狀石墨觸點是不合理的——石墨的電阻比鋁和鋼高一個數量級，安裝功率會明顯下降。鉸鏈安裝在一段型材管的基礎上。 組裝後，他們檢查最終的旋轉機構是否粘住、旋轉或磨損電纜。

在確保裝置在風向的滑動接觸和自由旋轉後，將一個柄連接到附加的電機外罩上，例如，由塑料水管和一塊塑料或鋁片製成。

圓形或異形管用作支撐，其一端混凝土在地下 - 至少一米。為了使支架不會因颶風而隨著時間的推移而斜視，它補充了三個或六個拉伸標記，以相同的角度在中心會聚並指向不同的方向。

完成電動發電機部件的組裝後，如有必要，在電機旁邊安裝一個二極管整流器。 通過使用位於發電機組附近的升壓變壓器，可以顯著降低電線中的電流損耗 - 就像在長距離傳輸工業電力的線路中一樣。

充電控制器、電池和逆變器進一步包含在圖中。風力渦輪機已完全組裝好並準備就緒。

用於私人住宅的自製風車會產生數十伏的恆定或交流電壓，這對人類的危險性增加。 載流觸點和電線必須可靠絕緣 - 雨水是一種可良好導電的酸化介質。

風能不是恆定的。最好的解決方案是配備數十個磁鐵和線圈的低速發電機。 線圈越多，繞組線應該越粗。 由於總電阻為幾十歐姆而導致的部分太薄會使發電機的有用功率降低數倍。對於 220 伏的嚴重負載（例如，來自電爐或洗衣機的負載），將需要高達 10 A 的電流。

自製發電機的設計——如果不使用轉換為發電的發動機——應該是完全均勻和對稱的。 在安裝線圈和磁鐵之前，“轉盤”本身必須居中。不管用什麼——過時的CD或自製的風車小副本，稍有不平衡就已經無法接受。

盡量減少噪音 - 理想情況下，它應該不存在。 如果您的未潤滑軸承因旋轉過程中不斷發出吱吱聲和敲擊聲而受到投訴，這種投訴可能會導致法律問題，尤其是在夜間。宣布您為風力渦輪機所有者的其他理由微不足道 - 風力渦輪機是完全合法的，因為該設備的所有者不會像歐洲和美國那樣以工業規模發電。

安裝不應太高 - 高於電線穿過的電線桿。 在每個城市、度假村或農村聚居地，在建建築物的高度都有限制。

在風力發電機的幫助下正確且極其負責任地解決電力問題，消費者將擺脫與停電相關的停機時間。 在法律範圍內，提前工作總是比等待當局承諾多年要好。

如何用自己的雙手製作風力發電機，見下文。