Šis straipsnis skirtas ašinio neodimio magneto generatoriaus su statoriais be metalo sukūrimui. Tokio dizaino vėjo malūnai ypač išpopuliarėjo dėl augančio neodimio magnetų prieinamumo.
Medžiagos ir įrankiai, naudojami šio modelio vėjo malūnui statyti:
1) automobilio stebulė su stabdžių diskais.
2) gręžtuvas metaliniu šepečiu.
3) 20 neodimio magnetų, kurių matmenys 25–8 mm.
4) epoksidinė derva
5) mastika
6) 160 mm skersmens PVC vamzdis
7) rankinė gervė
8) metalinis 6 metrų ilgio vamzdis
Apsvarstykite pagrindinius vėjo malūno statybos etapus.
Generatoriaus pagrindu buvo imtasi automobilio stebulės su stabdžių disku. Kadangi tai yra pagrindinė gamyklos produkcijos dalis, tai bus kokybės ir patikimumo garantas. Stebulė buvo visiškai išmontuota, patikrintas jo viduje esančių guolių vientisumas ir sutepti. Kadangi stebulė buvo pašalinta iš seno automobilio, rūdis reikėjo nuvalyti šepetėliu, kurį autorius pasodino ant grąžto.
Žemiau yra stebulės nuotrauka.
Tada autorius pradėjo montuoti magnetus ant rotoriaus diskų. Buvo panaudota 20 magnetų. Be to, svarbu pažymėti, kad vienfazis generatorius naudojamų magnetų skaičius yra lygus polių skaičiui, o dvifazio generatoriaus atveju santykis bus nuo trijų iki dviejų arba keturių polių iki trijų ritinių. Magnetai turėtų būti montuojami ant kintamų polių. Norėdami išlaikyti tikslumą, turite padaryti maketą ant popieriaus arba nupiešti sektorių linijas tiesiai ant paties disko.
Taip pat turėtumėte pažymėti magnetukus prie polių žymekliu. Polius galite nustatyti judindami magnetus paeiliui į vieną tikrinamojo magneto pusę, jei pritraukiama - plius, atstumiama - minusas, svarbiausia, kad poliai pakaitomis būtų įdiegti į diską. Tai būtina, nes ant diskų esantys magnetai turėtų būti pritraukti vienas prie kito, ir tai atsitiks tik tuo atveju, jei vienas priešais kitą esantys magnetai bus skirtingo poliškumo.
Magnetai buvo priklijuoti prie diskų epoksidine. Norėdami, kad derva nepasklistų už disko ribų, autorius kraštus išmargino mastika, tą patį galima padaryti ir lipnia juosta, tiesiog įvyniojant ratą į ratą.
Apsvarstykite pagrindinius vienfazių ir trifazių generatorių projektavimo skirtumus.
Vienfazis generatorius sukels vibraciją veikdamas apkrovas, o tai turės įtakos paties generatoriaus galiai.Trifazis dizainas neturi tokio trūkumo, dėl kurio galia bet kuriuo metu yra pastovi. Taip yra todėl, kad fazės kompensuoja srovės praradimą viena kitoje. Remiantis konservatyviais autoriaus vertinimais, trifazis dizainas yra 50 procentų pranašesnis už vienfazį dizainą. Be to, dėl vibracijos stogo stiebas papildomai nesisuks, todėl rotoriaus veikimo metu nebus jokio papildomo triukšmo.
Skaičiuodamas 12-osios akumuliatoriaus, kuris prasidės 100–150 aps / min greičiu, įkrovą, autorius ritiniais padarė 1000–1200 apsisukimų. Apvyniodamas ritinius, autorius naudojo maksimalų leistiną vielos storį, kad būtų išvengta pasipriešinimo.
Norėdami apvynioti laidą aplink ritę, autorius pastatė namų gamybos mašiną, kurios nuotraukos pateiktos žemiau.
Geriau naudoti elipsės formos ritinius, kurie leis juos kertyti didesniam magnetinių laukų tankiui. Vidinė ritės anga turėtų būti padaryta atsižvelgiant į magneto skersmenį ar didesnį. Jei padarysite juos mažesnius, priekinės dalys praktiškai nedalyvauja generuojant elektrą, bet tarnauja kaip laidininkai.
Pats statoriaus storis turėtų būti lygus montuojant naudojamų magnetų storiui.
Statoriaus forma gali būti pagaminta iš faneros, nors autorius šį klausimą nusprendė kitaip. Ant popieriaus buvo nupieštas šablonas, o šonai padaryti naudojant mastiką. Taip pat stiprumui buvo naudojamas stiklo pluoštas. Kad epoksidinė medžiaga nepriliptų prie formos, ją reikia sutepti vašku ar vazelinu arba galite naudoti juostą, plėvelę, kurią vėliau galima nuplėšti nuo paruoštos formos.
Prieš pilant ritinius, būtina tiksliai juos pritvirtinti, o jų galus iškišti iš formos, kad tada laidus sujungtumėte žvaigžde ar trikampiu.
Surinkus pagrindinę generatoriaus dalį, išmatuotas autorius išbandė savo darbus. Esant rankiniam sukimui, generatorius sukuria 40 voltų įtampą ir 10 amperų srovės stiprį.
Tada autorius sukūrė 6 metrų aukščio generatoriaus stiebą. Ateityje planuojama padidinti stiebo aukštį, naudojant bent du kartus storesnį vamzdį. Kad stiebas nejudėjo, pagrindas buvo užlietas betonu. Stiebą nuleisti ir pakelti buvo pagamintas metalinis laikiklis. Tai būtina norint prieiti prie varžto žemėje, nes nėra ypač patogu atlikti remonto darbus aukštyje.
Stiebo pakėlimui naudojama rankinioji gervė.
Paties generatoriaus varžtas buvo pagamintas iš 160 mm skersmens PVC vamzdžio.
Įdiegęs ir išbandęs generatorių standartinėmis sąlygomis, autorius padarė šiuos pastebėjimus: generatoriaus galia siekia 300 vatų, kai vėjas siekia 8 metrus per sekundę. Vėliau jis padidino generatoriaus galią dėl metalinių gyslų, sumontuotų ritėse. Varžtas prasideda dviem metrais per sekundę.
Be to, autorius pradėjo tobulinti dizainą, kad padidintų generatoriaus galią. Iš plokščių buvo ištrauktos magnetinės šerdies, kurios vėliau buvo sumontuotos konstrukcijoje. Dėl jų montavimo atsirado lipnus efektas, bet ne labai stiprus. Varžtas prasideda maždaug dviejų metrų per sekundę vėjo greičiu.
Taigi, metalinių šerdžių montavimas padidino generatoriaus galią iki 500 vatų, kai vėjas buvo 8 metrai per sekundę.
Norėdami apsaugoti nuo stipraus vėjo, buvo naudojama klasikinė sulankstomo uodegos sraigto grandinė.
Vidutiniškai generatorius sugeba generuoti iki 150 vatų energijos per valandą, kuri naudojama akumuliatoriams krauti.