Е-ветерок.ру 
Солнечные контроллеры
Разделы сайта
Мой небольшой опыт
Разные мои самоделки
Расчёт и изготовление лопастей
Изготовление генераторов
Готовые расчёты ветряков
Дисковые аксиальные ветряки
Из асинхронных двигателей
Ветряки из авто-генераторов
Вертикальные ветряки
Парусные ветрогенераторы
Самодельные солнечные панели 
Аккумуляторы
Контроллеры инверторы
Альтернативное эл. статьи 
Личный опыт людей
Ветрогенераторы Ян Корепанов
Ответы на вопросы
Последние записи
Главная
Готовые расчёты ветрогенераторов
Расчёт генератора и лопастей для ветряка 0.15-0.5кВт
Полный расчёт генератора и ветроколеса (винта) для изготовления ветрогенератора мощностью 150-500ватт. Генератор дисковый аксиальный на неодимовых магнитах с без-железным статором. Ниже представлено три варианта изготовления генератора и лопастей для ветряка мощностью в зависимости от конфигурации от 150ватт до 500ватт.
Расчет генератора производится по этой методике. Магнитная индукция в расчёте берется средняя 0.8Тл, но на практике она может значительно отличаться как в большую, так и в меньшую сторону (зависит от марки магнитов и расстояния между ними), по-этому и реальный результат может значительно отличаться от расчётного.
К теоретическому сопротивлению обмотки генератора добавляется 0.3Ом чтобы учитывать так-же сопротивление провода от генератора до АКБ, диодного моста, и сопротивления аккумулятора. На практике у вас сопротивление от ветряка до аккумуляторов может значительно отличаться, так-как оно зависит от длинны и толщины провода и проходящего через него тока и других потерь (например на токосъёмных щетках, контактах). По этому ставьте толстые провода рассчитанные на максимальный ток от ветряка чтобы минимизировать потери.
Ниже в таблице основные данные и размеры генератора.
| Наименование | данные |
|---|---|
| Металлические диски | Два диска, диаметр 14см, толщина дисков 10мм |
| Магниты | (9+9)18шт, размеры: 30*20*10мм |
| Статор и катушки | Диаметр 16мм, толщина статора 8мм. 12 катушек, площадь сечения для укладки витков катушки 10мм*8мм |
| Ступица | Размеры ступицы, подшипников и другие детали генератора на ваше усмотрение (как вам удобнее) |
Вариант 1 для изготовления тихоходного ветрогенератора
Расчёт для катушек намотанных проводом 0.6мм по 130 витков. Сопротивление фазы при этом получилось 3.7Ом+0.3Ом, в итоге будем считать как 4Ом, при звезде сопротивление будет 6.8Ом. ЭДС фазы при 60об/м получилась 4,2вольт. значит при соединении звездой получится 4.2*1.7=7.14вольт. Значит зарядка аккумулятора в зависимости от его состояния будет начинаться при 100-120об/м.
Винт для ветрогенератора шести-лопастной из трубы ПВХ 160мм, диаметром 1.5м. Исходный файл расчета этого винта - 1.6d4z4t160.zip. Ниже скриншот с координатами для вырезания лопасти из трубы.
| Обороты (об/м) | Напряжение ХХ | Ток зарядки АКБ | Мощность | Ветер м/с |
|---|---|---|---|---|
| 120 | 14.2 | - | - | 2м/с |
| 180 | 21.4 | 1 | 14 | 3.5 |
| 240 | 28.5 | 1,5 | 21 | 4.2 |
| 300 | 35.7 | 3.1 | 44 | 5.2 |
| 360 | 42.8 | 4.2 | 59 | 5.8 |
| 420 | 50 | 5.2 | 74 | 6.6 |
| 480 | 57 | 6.3 | 88 | 7 |
| 540 | 64.2 | 7.3 | 103 | 7.7 |
| 600 | 71.4 | 8.4 | 118 | 8.5 |
| 660 | 78.5 | 9.4 | 132 | 9 |
| 720 | 85.6 | 10.5 | 147 | 10 |
| 780 | 92.8 | 11.5 | 162 | 10.6 |
| 840 | 100 | 12.6 | 177 | 11.4 |
Вариант 2, обмотка статора проводом 1мм
Второй вариант конфигурации генератора с трёх-лопастным винтом из ПВХ трубы 250мм. В этом варианте намотка катушек осуществляется проводом 1мм. В катушку входит 80 витков провода. Сопротивление фазы 0.78Ом, при соединении звездой будет 1.34Ом, прибавляем 0.3Ом на различные потери и получаем округленно 1.65Ом. Напряжение фазы при 60об/м 2.64вольт, при звезде будет 4.5вольт. Зарядка 14в начнется при 180об/м. Исходный файл винта диаметром 1.8м - 3d1.8z5t250(3).zip. Ниже скриншот с координатами для вырезания лопасти из трубы.
| Обороты (об/м) | Напряжение ХХ | Ток зарядки АКБ | Мощность | Ветер м/с |
|---|---|---|---|---|
| 180 | 13.5 | - | - | 3м/с |
| 240 | 18 | 2.4 | 33 | 4 |
| 300 | 22.5 | 5.1 | 72 | 5.1 |
| 360 | 27 | 7.8 | 110 | 6 |
| 420 | 31.5 | 10.6 | 148 | 6.9 |
| 480 | 36 | 13.3 | 186 | 7.5 |
| 540 | 40.5 | 16 | 224 | 8.2 |
| 600 | 45 | 18.7 | 263 | 8.7 |
| 660 | 49.5 | 21.5 | 301 | 9.3 |
| 720 | 54 | 24.2 | 339 | 9.8 |
| 780 | 58.5 | 26.9 | 377 | 10.4 |
| 840 | 63 | 29.6 | 415 | 11 |
| 900 | 67.5 | 32.4 | 453 | 11.4 |
Зарядка аккумулятора начинается правда не с 2м/с как в первом варианте, а с 3м/с, но уже при 4м/с мощность этого варианта вместо 20ваттт составляет 33ватт, что грубо говоря на 35% больше. А на ветру 5м/с мощность уже 70ватт против 41ватт, что на 40% мощнее чем в первом варианте. При 10м/с мощность ветрогенератора составляет 350ватт, а первый вариант 150ватт. При ветре 12м/с мощность ветряка должна быть 500ватт.
Так-же с этой конфигурацией ветрогенератор подойдет для зарядки аккумулятора 28вольт. Зарядка начнется при 5.5-6м/с, а при 10м/с мощность составит 440ватт.
Вариант 3 максимальная мощность и эффективность
Третий вариант самый мощный и сделан на максимальную эффективность при среднем и сильном ветре. В этом варианте с генератора выжимается максимум возможного. Обмотка генератора остаётся прежней проводом 1мм по 80витков в катушке, соединение фаз звезда. Но здесь применяется более скоростной и более мощный двух-лопастной винт диаметром 2.1м. За счёт этого обороты генератора возрастут на 20~35% и соответственно мощность.
Исходный файл винта - 3d1.8z5t250(3).zip
| Обороты (об/м) | Напряжение ХХ | Ток зарядки АКБ | Мощность | Ветер м/с |
|---|---|---|---|---|
| 180 | 13.5 | - | - | 3м/с |
| 240 | 18 | 2.4 | 33 | 3.9 |
| 300 | 22.5 | 5.1 | 72 | 4,9 |
| 360 | 27 | 7.8 | 110 | 5.5 |
| 420 | 31.5 | 10.6 | 148 | 5.9 |
| 480 | 36 | 13.3 | 186 | 6.2 |
| 540 | 40.5 | 16 | 224 | 6.8 |
| 600 | 45 | 18.7 | 263 | 7.1 |
| 660 | 49.5 | 21.5 | 301 | 7.6 |
| 720 | 54 | 24.2 | 339 | 8 |
| 780 | 58.5 | 26.9 | 377 | 8.5 |
| 840 | 63 | 29.6 | 415 | 8.9 |
| 900 | 67.5 | 32.4 | 453 | 9.3 |
| 960 | 72 | 35 | 492 | 9.7 |
| 1020 | 76.5 | 37.8 | 530 | 10.2 |
Но если всё сделать качественно и точно, то ветрогенератор получится мощнее на 33% в сравнении со вторым вариантом изготовления. При этом зарядка с этим винтом так-же как и во втором варианте начинается с 3м/с, но уже с 4м/с с этим винтом генератор выдает больше мощности, и с усилением ветра разница значительно увеличивается. Но этот винт будет шумным и шум будет слышен уже начиная с 7м/с и усилится к 10м/с, хотя это не критично так-как этот шум будет небольшой.