Саморобний вітряк з лопатями з алюмінієвої труби з саморобним генератором

Автор: Бурлака Віктор Панасович.

Я зробив фотосесію мого маленького ветрячка або, як я називаю, діючої моделі. Так як я його побудував несподівано для себе, просто вирішив потренуватися і дізнатися що вийде, то спочатку нічого не фотографував, не думав, що їм можуть зацікавитися, фотосесія вийшла в зворотному порядку, тобто дедукцією - від цілого до частин.

А тепер трохи історії, і усе по порядку:

Побудувати вітряк - моя давня мечта, але було багато перешкоди. Те жив в міській квартирі, і дачі не було. Те переїзди з одного міста в інший, потім в третій. У Світловодську я живу останні 18 років. Тут є всі умови - приватний котедж на дві сім'ї, 5 соток городу і стільки ж саду. З сходу і півдня відкрита місцевість, із півночі і заходу рельєф вище мого. Вітри не балують, тобто не надто сильні. Ну, думаю, тут я побудую вітряк для душі.

Але коли зайнявся впритул, виявилося не все так легко. Літератури підходящої не знайшов. Довго не міг визначитися з генератором, не знав, як правильно виготовити лопаті, який редуктор застосувати, як захистити від урагану і т.п. Як то кажуть, варився у власному соку. Та знав, що якщо дуже хочеться, те все вийде. Поспішаючи робив щоглу. На Чермет підбирав відповідні шматки труб, починаючи з діаметра 325 мм по 1,5 м завдовжки (щоб містилася в багажнику моєї машини). Натомість здавав металобрухт. Вийшла щогла довжиною 12м. Для фундаменту привіз бракований фундаментний блок від високовольтної опори. Закопав його на 2метра в землю і 1м залишився над землею. Потім обварив його двома поясами з кутника, к ним приварив кронштейни. На кінці кронштейнів до анкерних болтів приварив «платівки» з 16мм заліза розміром 50 х 50 см, з'єднаних між собою потужними петлями. Купив на ринку м'які 10 мм троси і талрепи, все анодируване, не іржавіє. Зварив і закопав анкер під знімну лебідку. Лебідку теж довелося робити саморобну за допомогою готовий черв'ячний редуктор. Крім того, встановив П-образну підпірку висотою близько 2 м, на яку повинна лягати щогла. Так як спішити був нікуди - щогла робилася без поспіх і тому вийшла, на мій погляд, красива і надійна.

Та тут Бог, бачачи моїх праці, благословив мене вийти на форум http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:4219-74#1829. Я його весь перечитав, зареєструвався, і став набиратися досвіду. Почав переробляти автогенератор, а коли перевів з англійського «заморські» сайти (Хью Пігота тощо.) З побудови торцевих генераторів без заліза бобінах дуже захотілося спробувати і самому це зробити бодай в мініатюрі.

Вирішив побудувати діє зменшену модель, щоби видавала до 1 ампера на 12-вольта акумулятор.

Для виготовлення ротора купив у Знам'янці підприємства «Акустика» 24 шт. дискових неодімових магніту 20 * 5 мм. Знайшов маточину від колеса мотоблока, токар за моїми кресленнями виточив два сталевих диска діаметром по 105мм і товщиною 5мм, распорную втулку товщиною 15мм і вал. На диски наклеїв і до половини залив епоксидкой магніти по 12 шт на кожен, чергуючи їх полярність.

Для виготовлення статора намотав 12 котушок емальпроволокой діаметром 0,5мм по 60 витків на котушку (взяв дріт з петлі розмагнічування старого непридатного кольорового кінескопа, там його досить). Розпаяно котушки послідовно кінець з кінцем, початок з початком і т.д. Вийшла одна фаза (побоювався, що замало зазором). Випиляв з 4 мм фанери форму, натер її воском.

Шкода, вся форма в зборі не збереглася. На нижній підставу поклав вощену папір (поцупив у дружини на кухні, вона випічку на ній робить), на неї наклав форму із круглячком у центрі. Потім вирізав зі склотканини два гуртка. Один постелив на вощений папір нижньої основи форми. На нього виклав розпаяні між собою котушки. Висновки из багатожильного ізольованого проводу проклав в випиляні ножівкою неглибокі пази. Залив все це епоксидкой. Почекав близько години, щоб бульбашки повітря все вийшли, і епоксидка розлилася рівномірно по всій формі і просочила котушки, долив, де треба, і накрив другим гуртком склотканини. Зверху поклав другий лист вощеного паперу і притиснув верхнім підставою (шматком ДСП). Головне, щоб обидва підстави були строго плоскими. Вранці роз'єднав форму і витягнув красивий прозорий статор товщиною 4 мм.

Прикро, що для потужнішого вітряка епоксидка не годиться, оскільки боїться високої температури.

В маточину вставив 2 підшипника, у їх вал із шпонкою на вал першого диск ротора з наклеєними і залитими до половини епоксидкой магнітами, потім распорную втулку товщиною 15 мм. Товщина статора з залитими котушками 4 мм, товщина магнітів 5мм, разом 5 + 4 + 5 = 14мм. На дисках ротора залишені бортики по краях за 0,5 щоб упиралися магніти при відцентрової сили (про всяк випадок). Тому віднімемо 1мм. Залишилося 13мм. На зазори залишається по 1мм. Тому распорка 15мм. Потім статор (прозорий диск з котушками), який кріпиться до маточини трьома мідними 5 мм болтами, їх видно на фото. Після ставиться другий диск ротора, який упирається в распорную втулку. Потрібно остерігатися, щоб палець не потрапив під магніти - дуже больно защемляють. (Протилежні магніти на дисках повинні мати різну полярність, тобто притягатися.)

Зазори між магнітами і статором регулюються мідними гайками, розміщеними на мідних болтах по обидві сторони маточини.

На решту виступаючу частину валу з шпонкою одягається пропелер, який через шайбу (а якщо потрібно то і втулку) і гровер притискається гайкою до ротора. Гайку бажано закрити обтічником (я його так і не зробив).

Зате зробив дах-козирок над ротором і статором, розпилявши алюмінієву каструльку так, щоб захопити частину денця і частина бічної стінки.

Пропелер виготовив з метрового куска алюмінієвої поливний труби діаметром 220 мм з товщиною стінки 2,5 мм.

Просто на ній намалював дволопатевий пропелер і випиляв електролобзиком. (З цього же куска я ще випиляв три лопаті довжиною щодо 1м для вітряка на автогенераторі Ще й як бачите осталось). Передній край лопатей я заокруглен "на-віч" радіусом, що дорівнює половині товщини Дюран, а зднюю загострив з фаскою близько 1см на кінцях і до 3 см до центру.

В центрі пропелера спочатку просвердлив отвір 1мм свердлом для балансування. Балансувати можна прямо на свердла, поклавши дриль на стіл або підвісити на нитку до стелі. Балансувати потрібно дуже ретельно. Я окремо балансував диск ротора і окремо пропелер. Адже обороти доходять до 1500 об / хв.

Оскільки магнітне залипання відсутня, пропелер весело обертається от найменшого вітерця, якого на землі навіть не відчуваєш. При робочій вітрі розбудовує високі обороти, у мене амперметр на 2А прямого включення, так він часто зашкалює на 12 вольта старий автомобільний акумулятор. Правда при цьому починає складатися і підніматися вгору хвіст, тобто спрацьовує автоматичний захист від сильного вітру і надмірних оборотів.

Захист виконана на основі похилої осі обертання хвоста.

Відхилення осі становить 18-20 градусів від вертикалі. Извиняюсь за креслення, я його намагався змалювати з заморського сайту http://www.otherpower.com/otherpower_wind.html

Відпрацював цей вітрячок у мене 3 місяці. Зняв, розібрав - підшипники в порядку, статор також цілий. Трохи приіржавіли магніти в тих місцях, де не потрапила фарба. Кабель йде безпосередньо без токос'емника. Він у мене є, зроблений, але я передумав його ставити. Коли демонтував малий ветрячек - він небув перекручений. Так що я переконався - він не потрібен, тільки зайвий клопіт. Видавав він до 30 ват потужності. Шум от пропелера при закритих вікнах не чутний. А при відкритих не сильно чути, якщо здоровий сон, щось не розбудить, тим більше на тлі шумів самого вітру.

Є бажання створити великий за такою ж схемою, правда статор потрібно робити по-іншому, не на епоксидці. Над цим зараз і думаю.

Дивитися так-же по темі:
Вітрогенератор своїми руками.
Саморобний вітрогенератор з велосипедного колеса.
Ветроустановка 1.6м своїми руками.