В контакте

Изготовление ветрогенератора мощностью 1.5 кВт

Описание изготовления ветрогенератора мощностью 1500 ватт 48 вольт. Автор этого ветрогенератора Геннадий Заборовский г. Самара, По всем вопросам можно связаться с ним через страницу в контакте, вот его адрес - https://vk.com/id97148885. Так-же он изготовил ещё несколько ветряков, один из авто-генератора, второй тоже небольшой мощности из двигателя, третий уже мощностью до 700 ватт. И далее он сделал вот этот ветрогенератор, описание которого будет в этой статье.

Генератор для этого ветряка на этот раз планировался как можно мощнее, и было решено делать дисковый генератор с бес-железным статором. Это так называемые дисковые-аксиальные генераторы, статор которых представляет из себя диск с залитыми смолой катушками. И так-как железа в этом диске не содержится, то и залипания магнитов нет совсем. А ротор представляет из себя два диска с магнитами, между которых расположен статор, обмотка статора трёх-фазная.

Ниже фотографии двух дисков этого генератора

Для наклейки магнитов из алюминиевого листа изготавливался шаблон.

шаблон для наклейки магнитов на диски



диски аксиального генератора



диски аксиального генератора

Одно из первых видео испытаний получившегося генератора. Это первые тесты,с первым статором, который не совсем подошёл для работы на 48 вольт систему. Но он хорошо-бы работал на 12/24 вольт аккумулятор. Но задача была сделать генератор на 48 вольт, по-этому далее был сделан новый статор.



Из видео понятно что конструкция генератора отличается от классической конструкции таких генераторов. Статор закреплён не сверху - как это обычно делают, а изнутри, и диски по диаметру больше статора, почему так мне не совсем понятно, но Геннадий так решил из каких-то своих соображений, значит так правильнее в его видении генератора. Потом будет сделан корпус, который скроет всё внутренности, но обо всём по порядку...

Статор генератора

Для намотки катушек был изготовлен вот такой простой станочек ручной

станок для намотки катушек генератора

Статор содержит 15 катушек, соответственно по 5 штук на фазу. В каждой катушке по 75 витков , провод 1.32 мм в диаметре, сопротивление фазы получилось по показаниям мультиметра 2 Ом. Диаметр статора 350 мм, толщина 12.6 мм. Диаметр дисков 400 мм, на дисках по 20 неодимовых магнитов размерами 50*20*10 мм. Магниты заказывались двумя партиями, когда пришла первая партия магнитов, то генератор был испытан с магнитами только на одном диске, очень хотелось посмотреть что генератор выдаёт в таком виде. Ниже видео теста генератора



В общем получилось примерно 12 вольт при 100 об/м, что очень даже неплохо, учитывая что магниты на одном диске. Но так получилось потому-что стоял второй диск напротив, и он концентрировал магнитное поле на себя. Магнитное поле устремлялось к второму диску, и как-бы выпрямлялось и концентрировалось, по-этому катушки проходили более плотное поле чем если-бы второго диска не-было. Собственно когда ставится второй диск с магнитами, то магнитное поле между магнитами как-бы натягивается и выравнивается, оно не рассеивается и всё проходит через катушки, от этого эффективность во много раз увеличивается. Фотографии статора

катушки генератора

Когда приехала вторая партия магнитов, то после наклейки и сборки генератор ещё раз был протестирован, и в результате получилась вот такая таблица с данными.

мощность генератора

Теоретические данные генератора получились такие, расчёт на АКБ 48 вольт.

Обороты/напряжение ХХ/ток на АКБ/мощность

150/ 50/ 1А 48W
200/ 66/ 8.8А 425W
250/ 83.2/ 16.7А 808W
300/ 100/ 24.7А 1188W
400/ 132/ 40А 1920W
500/ 166/ 56А 2697W
600/ 200/ 72А 3456W

В общем так-как планировался тихоходный шести-лопастной винт, то на 48 вольт систему этот статор не очень подходил, зарядка начиналась только при 150 об/м, а хотелось гораздо раньше чтобы она начиналась. Но этот статор всё равно был пробный, на нём была проверена и отработана схема заливки статоров. Далее катушки наматывались более тонким проводом, и в катушках уже не по 75 витков содержалось, а по 145 витков, то-есть почти в два раза увеличено количество витков. Ниже на фото новые катушки.

катушки генератора



статор генератора

Статор в итоге получился толщиной 13 мм, сопротивление одной фазы 3 Ом. Теперь при 90 об/м достигается напряжение 50 вольт. Исходя из имеющихся данных была прикинута мощность генератора для работы на АКБ 48 вольт. Ниже вот такая табличка с данными генератора.

мощность генератора, параметры, характеристики

Далее начался этап сборки генератора, ниже на видео генератор в сборе.



Корпус генератора делался для того чтобы на статор и диски не попадал дождь, и особенно чтобы зимой генератор ре забивало наледью, иначе он встаёт и пока не оттает не работает. Отверстия в корпусе сделаны специально для охлаждения генератора. Хаб для крепления лопастей вырезан плазменной сваркой на станке. Так-же вырезаны и диски статора, и некоторые другие детали.

корпус генератора









Лопасти для ветряка изготовлены из дюралюминиевого листа, который был выгнут на листогибочном станке под диаметр 315-й трубы. Это было сделано для того чтобы использовать данные из программы для расчёта лопастей из ПВХ труб. В общем делались лопасти по расчётам для ПВХ труб, и из дюралюминия сделаны были аналоги по диаметру 315-м трубам. Ниже видео уже практически готового ветрогенератора с этим шести-лопастным винтом.



Перед тем как делать такой винт конечно рассматривались и другие варианты, ПВХ трубы сразу отпали, так-как на вид они очень слабые и ненадёжные. Стекло-пластиковые очень сложны в изготовлении, да и деревянные не легче. А такие алюминиевые думается будут и прочные и долговечные. Тихоходный винт сделан для того чтобы винт не шумел даже при сильном ветре, и хорошо тянул на низких оборотах, чтобы можно было работать напрямую на нагревательные тэны. Ниже скриншот из программы, по этим данным изготавливались шесть лопастей. Подробности о том как изготовить смотрите на этом сайте Раздел - изготовление и расчёт лопастей

данные для изготовления винта

В общем завершился этап изготовления, и в новогодние праздники ветрогенератор был установлен на заранее подготовленную мачту. Ветрогенератор делался на заказ, и заказчик - Олег Маркин говорит что очень доволен, этот ветряк работает гораздо лучше чем когда-то купленные два ветрогенератора американского производства. Если бы знал, то не покупал бы такое, а сразу бы заказал нормальный ветрогенератор. Связаться с Олегом можно через в контакте - https://vk.com/id99599218.



После установки ветрогенератор был подключён напрямую на тэны, так-как пока нет контроллера для этого ветрогенератора. Соединялось несколько тэнов под разное сопротивление, первые данные получились такие. Ветер ориентировано 5-7м/с, на тэны с сопротивлением 29Ом фиксируется 1-2А и 60 вольт примерно, то-есть 60-120 ватт. Пока за несколько дней после того как поставили ветряк ветра сильного небыло, но пока максимально зафиксировано 5 Ампер 100 Вольт на тэны 19 Ом. Ниже фото установленного ветрогенератора, размах винта 3 метра.

ветрогенератор

На данный момент это пока вся информация, ветрогенератор установлен несколько дней назад и пока по мощности и выработке нет точных данных. Сейчас усилия направлены на контроллер, чтобы он сбрасывал энергию на тэны, и в общем правильно работал.