発電機の種類
通常、家庭での自家製の発電機は、非同期モーター、磁気、蒸気、薪をベースに作られています。
オプション＃1-非同期ジェネレータ
デバイスは、選択したモーターの性能に基づいて、220〜380Vの電圧を生成することができます。
このような発電機を組み立てるには、コンデンサを巻線に接続して非同期モーターを始動するだけです。
非同期モーターに基づく発電機は自己同期しており、一定の磁場で回転子巻線を始動します。
モーターには、三相または単相巻線のローター、ケーブルエントリー、短絡装置、ブラシ、制御センサーが装備されています。
回転子がかご形の場合、巻線は残留磁化力を使用して励起されます。
オプション＃2-磁石付きデバイス
磁気発電機には、コレクター、ステップ（同期ブラシレス）モーターなどが適しています。
多数の極で巻くと効率が上がります。従来の回路（効率が0.86）と比較すると、48極巻線により、発電機の電力をより多くすることができます。
組み立て工程では、磁石は回転軸に取り付けられ、長方形のコイルに取り付けられます。後者は、磁石の回転中に静電界を生成します。
オプション＃3-蒸気発生器
蒸気発生器には、水回路を備えた炉が使用されます。この装置は、蒸気とタービンブレードの熱エネルギーによって機能します。
蒸気発生器を自分で作るには、水（冷却）回路を備えた炉が必要になります
これは、蒸気を水に変換するための制御と冷却回路を必要とする大規模な非移動プラントを備えた閉鎖システムです。
オプション＃4-薪焼き装置
薪ストーブには、キャンプ用を含むストーブが使用されます。ペルチェ素子は炉の壁に固定され、構造物はラジエーターハウジングに配置されます。
発電機の動作原理は次のとおりです。導体プレートの表面が一方の側で加熱されると、もう一方の側が冷却されます。
自分で木炭自動車を作るには、どんなストーブでも使えます。発電機は、導体プレートを加熱および冷却するペルチェ素子によって駆動されます。
プレートの極に電流が流れます。プレートの温度間の最大の違いは、発電機に最大の電力を提供します。
ユニットは氷点下の温度でより効率的です。
自家製風力発電機：長所と短所
サイトに電力が供給されていない場合、電力網が絶えず中断されている場合、または電気料金を節約したい場合は、風力タービンの設置が必要になることがあります。風車は購入することも、自分で作ることもできます。
自家製の風力発電機には次の利点があります。
- ほとんどの場合、製造は即興の部品から行われるため、工場のデバイスの購入にかかる費用を節約できます。
- お住まいの地域の風の密度と強さを考慮してデバイスの電力を自分で計算するため、ニーズと動作条件に最適です。
- 風車の外観はあなたの想像力とスキルにのみ依存するため、家のデザインや風景のデザインとよりよく調和します。
自家製のデバイスの欠点には、信頼性と脆弱性があります。自家製の製品は、多くの場合、家電製品や自動車の古いエンジンで作られているため、すぐに故障します。ただし、風力タービンを効率的にするには、デバイスの出力を正しく計算する必要があります。
自家製発電機の利点
はるかに低いエネルギーコストは、風力発電機を使用することの唯一の利点からはほど遠いです。マスターの選択を決定する多くの利点があります。
- 各ステージの詳細な説明を操作する方法についての多数の利用可能なビデオチュートリアル。仕事のモデルとして、風力発電機の写真や図を使用できます。
- 発電機の製造に利用できる材料（古い金属製の容器、ツールキット、バッテリーは、熱心な所有者全員の家庭で見つけることができます）。高品質の風力発電機は、自動車の発電機から自分の手で作ることができます。
- 現在までに多くのモデルが知られており、その動作原理は互いに著しく異なります。
- 敷地内の小さな建物は、立法の枠組みの規制に違反していませんが、同時に、家、庭、経済圏のほとんどの家電製品にエネルギーを供給することができます。
独立した作業という点では、風力発電機は水モデルよりも簡単に構築できます。
風車を段階的に組み立てる写真の例
自動車の発電機に基づいて組み立てられた24Vの風車の構造の例を考えてみましょう。自家製は5m/sの風力で安定して動き始めます。 15 m / sからの突風を伴う中程度の風の強い天候では、ユニットは8〜11 Aを供給します。強風のある日には、効率が向上します。 300ワット以下の電力。
実際、すべての作業は完了しましたが、日常生活で役立つインスタレーションのさまざまなコンポーネントを接続する必要があります。
日曜大工の設備は24Vを発生し、モバイル機器のバッテリーを充電したり、省エネランプで照明ラインにエネルギーを供給したりするために使用できます。
インストール前のオプション
デバイスの高品質な操作は、夏の家や家に電気エネルギーをうまく提供するための鍵であり、したがって、マスターの力と手段の合理的な投資です。
発電機を設置する前に、設置自体の側面と、構造物の設置予定地の側面の両方から、いくつかのパラメータを評価する必要があります。
土壌や近隣の建物の状態の分析は必須です。風力発電機の近くに、ブレードによって簡単に損傷する可能性のあるデバイスがあってはなりません。
インスタレーションのあるエリアは、子供や突然のゲストから保護する必要があります。自家製の風力発電機の側から、次の特性が評価の対象となります。
- マストの高さ（立法上の問題について話している）。
- ブレードの寸法、それらのデバイス。
- デバイスのパワー。小さな民家でも風力発電機が使えます。
- 作業構造物からのノイズ。
- 空気周波数のセキュリティ。
すべての構成部品の技術的状態は、各要素の完全性、安全性、保守性について必然的に評価されます。最適な作業は、事前に指示を作成し、その方法の計画図を作成することで実行できます。 日曜大工の風力発電機.
自分の手で風力発電機を作る方法
工場の風力タービンを購入することが常に最良の解決策であるとは限りません。主な障害は、工業用風車の高コストです。このような機器をすべてのエリアに設置できるわけではありません。マストの設置には特別な許可が必要であり、機器を人のいない場所に放置することは危険です。別のオプションは、自分の手で民家用の風力発電機を作ることです。多くの場合、最小のコストと創造的に自分を表現する機会を考えると、これは許容できます。
回転式風力発電機は、比較的単純な変換装置です。邸宅に電気を十分に供給するだけでは不十分ですが、小さなカントリーハウスには自家製の風車で十分です。彼は家、別棟、敷地内の小道などを照らすことができます。
配線図
オブジェクトの自律的な提供（バッテリー付き）。この施設は、風力タービンのみを動力源としています。
風力発電機（バッテリー付き）とネットワークへの切り替え。
AVRを使用すると、風がないときにオブジェクトの電源を切り替えることができ、バッテリーはメインに完全に放電されます。同じスキームをその逆に使用することができます-バックアップ電源としての風力発電機。この場合、主電源が失われた場合、ATSは風力発電機のバッテリーに切り替えます。
風力発電機（バッテリー付き）とスタンバイディーゼル（ガソリン）発電機。風がなく、バッテリーが放電している場合、予備発電機が自動的に始動します。
風力発電機（バッテリーなし）とネットワークによる切り替え。バッテリーの代わりに公共の電力網が使用されます-生成されたすべての電力はそこに入り、そこから消費されます。発電電力と消費電力の差額のみをお支払いいただきます。このような作業計画は、ウクライナや他の多くの国ではまだ許可されていません。
品種
発電機の場所に応じて、このユニットは次のようになります。
横型デザイン。この装置では、回転軸は地面に平行であり、ブレードの平面は垂直です。これにより、垂直軸を中心に自由に回転できます。
垂直発電機の動作原理は、水平尾翼に影響を与える風の方向を変えることであるため、発電機の回転軸は気流ベクトルに沿って配置されます
注意！水平発電機を使用する際の問題は、電源ケーブルの接続です。これは、ワイヤがマストに巻き付いて破損する可能性があるためです。ただし、この問題はリミッターを設定することでも解決できます。
縦型デザイン
この実施形態では、シャフトの回転軸は地面に垂直であり、これにより、装置は風の方向に依存しないようになる。このインストールの利点は、その図面が技術文献から自由に入手できることです。発電機自体は、水平構造のように回転リミッターを設置する必要はありません。
民家のための効果的な回転式設置：何から組み立てることができますか？
このタイプの設備は、庭の家や別棟に電気を供給し、夜にその領域を強調するように設計されています。最大出力1.5kWの回転式風力タービンを製造するには、次のような多くの装置が必要になります。
- 12Vジェネレーター;
- ヘリウムまたは酸バッテリー12V。;
- 12V用の半密閉スイッチボタン。
- コンバーター700→1500Wおよび12→220V。
- 充電またはアキュムレータの充電の制御ランプの自動車用リレー。
- 電圧計;
- 金属用のグラインダーまたははさみ。
- ドリル。
また、追加で必要になるものは次のとおりです。
- 大容量のステンレス鋼またはアルミニウム容器。
- ナットとワッシャー付きのボルト。
- 断面積が4mm2および2.5mm2のワイヤー。
- 発電機をマストに固定するためのクランプ。
- 鉛筆またはマーカー;
- 巻尺、ワイヤーカッター、ドリル、レンチ、ドライバー。
回転式風車モデルの長所と短所
風力発電機の回転モデルの利点は次のとおりです。
- 収益性;
- 要素は簡単に交換でき、破損した場合に簡単に修理できます。
- 特別な労働条件の欠如;
- 動作の信頼性;
- かなり静かな動作。
欠点もあります：
- 風車の性能はそれほど大きくありません。
- 風力発電機は突然の突風に大きく依存しており、プロペラが失速することさえあります。
単相および三相
- 負荷のかかった単相発電機は振動振動を発し、その原因は電流振幅の違いです。
- 三相発電機は振動振動を発生させないため、運転中の音響の快適性が向上します。これにより、発電機はほとんど静かに動作することができ、さらに、振動が少ないほど、発電機は長持ちします。
ご覧のとおり、両方のタイプの発電機を比較すると、三相形式が最も優れた特性を備えています。
自分の手で風車を作る
1.風力タービンブレード
風車は、デバイスの最も重要な構造要素です。風力を機械的エネルギーに変換します。したがって、他のすべての要素の選択は、その構造に依存します。
最も一般的で効果的なタイプのブレードは、帆と羽根です。最初のオプションの製造では、風の流れに対して斜めに配置して、軸に材料のシートを固定する必要があります。ただし、回転運動中、このようなブレードには大きな空力抵抗があります。また、攻撃角度が大きくなると大きくなり、機能の有効性が低下します。
2番目のタイプのブレードはより高い生産性で動作します-翼のあるもの。輪郭は航空機の翼に似ており、摩擦力のコストを最小限に抑えています。このタイプの風力タービンは、低い材料費で風力エネルギーの利用率が高くなっています。
ブレードは、木材よりも生産性が高いため、プラスチックまたはプラスチックパイプで作ることができます。最も効率的なのは、直径2メートルと6枚のブレードを備えた風車構造です。
2.2。風力タービン発電機
風力発電設備の最も受け入れられるオプションは、交流による変換非同期発電メカニズムです。その主な利点は、低コスト、モデルの取得と配布の容易さ、再装備の可能性、および低速での優れたパフォーマンスです。
永久磁石発電機に変えることができます。研究によると、このようなデバイスは低速で動作できますが、高速ではすぐに効率が低下します。
3.風力タービンマウント
ブレードを発電機のケーシングに固定するには、最大10mmの厚さのスチールディスクである風力タービンのヘッドを使用する必要があります。ブレードを取り付けるために、穴のある6つの金属ストリップが溶接されています。ディスク自体は、ロックナット付きのボルトを使用して生成メカニズムに取り付けられています。
発電装置はジャイロスコープの力を含む最大荷重に耐えることができるため、しっかりと固定する必要があります。デバイスでは、発電機は片側に取り付けられています。このため、シャフトは本体に接続する必要があります。本体は、同じ直径の発電機軸にねじ込むためのネジ穴のある鋼製要素のように見えます。
他のすべての要素が配置される風力発電装置のサポートフレームの製造には、最大10mmの厚さの金属板または同じ寸法の梁を使用する必要があります。
4.風力タービンの旋回
回転機構は、垂直軸の周りの風車の回転運動を提供します。したがって、デバイスを風の方向に向けることが可能になります。その製造には、軸方向の荷重をより効果的に感知するローラーベアリングを使用することをお勧めします。
5.電流レシーバー
パンタグラフは、風車の発電機から来るワイヤーがねじれたり壊れたりする可能性を減らすように機能します。その設計には、絶縁材料、接点、およびブラシで作られたスリーブが含まれています。気象現象からの保護を作成するには、現在の受信機の接点ノードを閉じる必要があります。
