Схема простейшего ветряного генератора

В сообщении объясняется, как сделать простую схему ветряного генератора, которую можно использовать для зарядки аккумуляторов или для работы любого желаемого электрического оборудования днем ​​и ночью, бесплатно.

Солнечная панель против ветряной мельницы

Одним из самых больших недостатков электричества от солнечных батарей является то, что оно доступно только в дневное время и только тогда, когда небо чистое. Кроме того, солнечный свет находится на пике только в полдень, а не в течение всего дня, что делает его использование очень неэффективным. В отличие от этого ветряная мельница, которая зависит от энергии ветра, кажется очень эффективной, потому что ветер доступен в течение всего дня и не работает. полагаться на сезонные изменения.

Однако ветряная мельница может работать с наибольшей эффективностью только в том случае, если она установлена ​​или расположена в определенных регионах, например, на больших высотах, у берегов моря или реки и т. Д.

Чтобы самодельный ветряк был наиболее эффективным, его необходимо разместить на крыше дома, чтобы получить максимально возможную скорость ветра, чем выше, тем лучше.

Говорят, что на высоте более 100 метров от земли скорость ветра является максимальной, и он активен круглый год без перерыва, так что это доказывает, что чем выше высота, тем выше эффективность ветра.

Проектирование ветряной мельницы-генератора

Представленная здесь простая концепция схемы ветряного генератора может быть построена любым любителем для зарядки небольших аккумуляторов в домашних условиях, совершенно бесплатно и с незначительными усилиями.

Можно попробовать такие же более крупные модели для достижения большей выходной мощности, которая может использоваться для питания небольших домов.

Принцип действия

Принцип работы основан на традиционной концепции двигателя-генератора, где шпиндель двигателя с постоянным магнитом интегрирован с турбиной или пропеллерным механизмом для необходимого использования энергии ветра.

Как видно на приведенной выше диаграмме, используемый гребной винт или конструкция турбины выглядят иначе. Здесь используется винтовая система S-образной формы, имеющая явное преимущество перед винтом традиционного типа для самолетов.

В этой конструкции вращение турбины не зависит от направления ветра, а реагирует одинаково хорошо и эффективно независимо от того, с какой стороны может течь ветер, это позволяет системе избавиться от сложного рулевого механизма, который обычно используется в обычных ветряных мельницах. чтобы винт саморегулировался в своем переднем положении в соответствии с ветровым потоком.

В показанной концепции двигатель, связанный с турбиной, продолжает вращаться с максимальной эффективностью, независимо от того, с какой стороны или угла может дуть ветер, что позволяет ветряной мельнице быть чрезвычайно эффективной и активной в течение всего года.

Интеграция электронного регулятора напряжения

Электроэнергия, генерируемая вращением обмотки двигателя в ответ на крутящий момент от турбины, может использоваться для зарядки аккумулятора или может быть для приведения в действие лампы LEd или любой желаемой электрической нагрузки в соответствии с предпочтениями пользователя.

Однако, поскольку скорость ветра может быть непостоянной и никогда не быть постоянной, может оказаться необходимым включить какую-либо схему стабилизатора на выходе двигателя.

Использование конвертера Buck Boost

Мы можем решить проблему, добавив повышающий или понижающий преобразователь в соответствии со спецификациями подключенной нагрузки.

Но если характеристики напряжения вашего двигателя немного выше, чем у нагрузки, и при сильном ветре, вы можете исключить задействованную схему повышения и напрямую подключить выход ветряной мельницы к нагрузке после мостового выпрямителя.

На схеме мы можем видеть, что повышающий преобразователь используется после выпрямления электричества ветряной мельницы через мостовой выпрямитель.

Следующее изображение объясняет детали задействованных схем, которые также не такие сложные и могут быть построены с использованием большинства обычных компонентов.

Установка принципиальной схемы

На изображении выше показана простая схема повышающего преобразователя с каскадом регулятора усилителя ошибки обратной связи. Выходной сигнал ветряной мельницы соответствующим образом выпрямляется соответствующей мостовой выпрямительной сетью и подается на схему повышающего выпрямителя на основе IC 555.

Предполагая, что средняя выходная мощность электродвигателя ветряной мельницы составляет около 12 В, можно ожидать, что схема повышения напряжения повысит это напряжение до 60 В +, однако ступень T2 в схеме предназначена для ограничения этого напряжения до указанного стабилизированного выхода.

Стабилитрон на базе T2 определяет уровень регулирования и может быть выбран в соответствии со спецификациями требуемых ограничений нагрузки.

На схеме показан аккумулятор ноутбука, подключенный для зарядки от ветряного генератора, другие типы аккумуляторов также можно заряжать с помощью той же схемы, просто регулируя значение стабилитрона T2.

В качестве альтернативы количество витков индуктора повышающего напряжения также может быть изменено и настроено для получения других диапазонов напряжения, в зависимости от индивидуальных характеристик приложения.

Видео:

В следующем видео показана небольшая ветряная мельница, в которой можно увидеть повышающий преобразователь, присоединенный к двигателю, и преобразовывающий выходную мощность двигателя низкой мощности для освещения светодиода мощностью 1 Вт.

Здесь мотор вращается вручную пальцами, поэтому результаты не очень хорошие. Если установка присоединена к турбине, результат может быть намного лучше.

Еще один видеоролик, в котором показан небольшой мотор с прикрепленной к нему коробкой передач, вырабатывающий достаточно энергии для яркого освещения светодиода мощностью 1 Вт. Этот двигатель может быть оснащен пропеллерами и использоваться в условиях сильного ветра для зарядки литий-ионной батареи или любой другой предпочтительной батареи: