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