Probabilmente molti sono interessati alla possibilità di utilizzare energia alternativa. L'autore di questo dispositivo è solo uno di questi, ha anche letto vari articoli su Internet dedicati alle fonti di energia rinnovabile. Era particolarmente interessato all'utilizzo dell'energia eolica, poiché nella sua zona i venti sono piuttosto forti e si è subito reso conto che il corretto design del generatore eolico avrebbe dato una quantità abbastanza grande di energia.
Avendo preso conoscenza dei principali tipi di mulini a vento e dei generatori utilizzati in essi, l'autore si stabilì su un generatore assiale con magneti in ferrite.
Materiali utilizzati dall'autore per creare questo generatore:
1) tubo metallico
2) cuscinetti
3) tornante
4) lame diamantate con un diametro di 22 cm
5) 40 magneti in ferrite
6) resina epossidica
7) filo spesso 0,5 mm
8) angolo di metallo
9) cacciavite
10) compensato
11) puzzle
Consideriamo più in dettaglio il design di questo modello di generatore, nonché le fasi principali del suo assemblaggio.
Questo generatore è stato costruito completamente da zero. La sua base era l'hub, che l'autore ha assemblato indipendentemente da un segmento di tubo. Cuscinetti e un perno sono stati installati in questo tubo. Dopo aver saldato diverse sezioni dell'angolo a questo tubo, l'autore ha ricevuto una base pronta per il montaggio dello statore del futuro generatore del suo mulino a vento.
Mozzo e angoli per il montaggio dello statore, marcatura prima della saldatura
L'autore ha deciso di utilizzare dischi diamantati con un diametro di circa 220 mm come rotori del generatore. Al fine di fissare con precisione tutti i magneti in ferrite su di essi, l'autore li ha disegnati in modo tale da ottenere venti settori identici, ai giunti di cui sono stati posizionati i magneti. Affinché i magneti fossero montati in modo sicuro sui dischi, l'autore ha usato super colla e resina epossidica: per cominciare, i magneti sono stati fissati con una goccia di super colla e quindi riempiti con resina epossidica.
Installazione di magneti sui dischi del rotore:
Quindi i dischi del rotore resistono all'incirca:
Al fine di rendere lo statore, l'autore ha fatto un piccolo adattamento sotto forma di una cornice.
Mandrino per bobine di avvolgimento
L'autore aveva bisogno di questo telaio per avvolgere 15 bobine di fili in modo più semplice e conveniente. È questo numero di bobine che l'autore ha deciso di utilizzare per creare uno statore. Il dispositivo di avvolgimento è stato indossato su un cacciavite, dopo di che si è acceso e l'autore ha avvolto 325 giri di filo di 0,5 mm di spessore. L'autore determina un numero così elevato di giri di filo per bobine che i magneti in ferrite utilizzati per creare il generatore sono piuttosto deboli. Lo spessore totale delle bobine era di 9 mm. Pertanto, le misurazioni della resistenza di una fase hanno mostrato un valore di 18,5 Ohm, che è comprensibilmente non il migliore indicatore per la costruzione di un generatore, ma grazie a questo design delle bobine, la tensione sarà entro i limiti normali e adatta per caricare le batterie.
Bobine di statore già pronte, filo 0,5 mm, 325 giri ciascuna, spessore 9 mm:
Dopo che le bobine furono completamente pronte, l'autore decise di iniziare a produrre uno statore basato su di esse. Per cominciare, l'autore ha preso un foglio di compensato e ha ritagliato la forma necessaria per lo statore. In questo modulo, l'autore prevede di posizionare le bobine e riempirle di resina epossidica. Per rendere più semplice la separazione dello statore dallo stampo, l'autore ha ricoperto il foglio di compensato con del nastro adesivo. Successivamente, tutti e sei i fili delle fasi sono stati collegati tra loro e tutto è stato inondato di resina epossidica.
Bobine di statore prima della colata di resina epossidica:
Uno stampo per la fusione dello statore, un modello con un film sotto il fondo, i bordi dello stampo sono incollati con del nastro:
Quando il modulo si indurì, l'autore lo separò dal pezzo e ricevette uno statore già pronto. Il passo successivo, l'autore ha assemblato tutte le parti del generatore e testato manualmente. Pertanto, quando si collegava in un triangolo e si faceva girare il generatore a mano, la corrente di cortocircuito si rivelava essere di circa 1,5 ampere e una tensione di 15 volt. L'autore ha anche testato il generatore con un cacciavite. Per questo, il cacciavite è stato appositamente collegato al generatore e l'autore è riuscito a girare fino a 700 rpm e ottenere una tensione di 47 volt.
Generatore assiale statore pronto:
Vista generale del generatore finito per un mulino a vento
Quindi l'autore ha proceduto al montaggio della selezione di una vite adatta per questo modello di generatore. Diverse viti erano fatte di tubo in PVC con un diametro di 110 mm. Tuttavia, tali viti non davano i risultati necessari, poiché erano troppo lente e non sviluppavano le velocità necessarie per il pieno funzionamento del generatore.
Generatore con vite prima dell'installazione sull'albero:
Elica a sei pale a bassa velocità per un generatore eolico:
Elica a tre pale di un generatore eolico:
Di conseguenza, sulla base di questo generatore è stata realizzata un'elica a tre pale per un mulino a vento, con la quale il generatore può funzionare. Tuttavia, ciò non significa che i test dell'autore su questa vite siano terminati. Poiché, secondo l'autore, sebbene il generatore si sia rivelato debole a causa dei magneti in ferrite, funziona ancora e quindi è possibile ottenere 30 watt di potenza da questo generatore con una vite adatta, che rivelerà completamente il potenziale di installazione.