Самодельный тихоходный ветряк

Я сделал ветроустановку для жизни на даче и уже три года она меня полностью устраивает. Хотя интерес работать в этом направлении остался. Жаловаться на дефицит времени можно до бесконечности но, к сожалению, это сдерживает. Сейчас на прогоне установка с тракторным генератором 1000 ватт с самовозбуждением. Есть пока проблемы но думаю устранятся.

Живу я в городе  Гродно  Республика Беларусь, среднегодовая скорость ветра 4.7 м/с по данным метеослужбы.

Данный материал выглядит в таком виде, с разрозненными комментариями, потому что в разное время обращались ко мне с просьбой поделится  результатом и информацией, и по мере задаваемых вопросов я их допечатывал, чтобы они не повторялись. Да и не собирался опубликовывать данный материал на широкий суд. Но поддался порыву, ознакомившись с Вашим сайтом, чтобы помочь увлеченным людям,  и « чтоб за державу обидно не было». Если данная работа поможет хоть одному человеку, это будет прекрасно.

Насчет количества лопастей, я для себя  решил применять тихоходные ветроколеса с количеством лопастей не менее шести. Спокойствие и безопасность дороже. Я сделал поначалу трехлопастное трехметровое творение, и когда оно выходило на обороты домашние и соседи прятались по углам. По многочисленным просьбам домашних эта машина была демонтирована пожизненно.

Шестилопастной очень хорош и по быстроходности и по компактности. Монтаж и демонтаж занимает по минуте чистого времени, т.к. я его демонтирую когда уезжаю с дачи.

Использую отслуживший на машине аккумулятор емкостью 44 А/ч, но фактически навряд ли имеет емкость 30 %  от номинала. Оборудование на даче все на12 вольт,  Лампы дневного света с импульсными преобразователями, телевизор, приемники, эл. инструмент и т.д. В потреблении энергии не ограничиваемся, и даже если наблюдается повышенный разряд аккумулятора, то к утру он уже полностью заряжен.

Данная модель разработана специально как дачный вариант. Кабель от генератора спускается вниз внутри мачты. Токосъемные кольца не стал использовать. Практика показала, что большой потребности в них нет. Размеры на эскизе я не стал приводить, т.к. каждый делает из “подножного” материала. Расчетная часть подскажет, как использовать имеющиеся ресурсы. Правильность расчетной методики подтвердилась при эксплуатации данной конструкции. Прямые затраты у меня составили порядка 5 Евро.

Генератором служит электродвигатель на постоянных магнитах от привода ленточного накопителя ЭВМ СМ-2 болгарского производства с параметрами 300 Вт, 36 В, 1600 об/мин. Редуктор повышающий 1:12 (желательно 1:15). Мой редуктор, который я применяю в настоящий момент с текстолитовыми шестернями, не шумит, а ревизия ежегодная не показала признаков износа и поломок.

Лопасти – алюминиевый лист толщиной 2 мм. Алюминиевый лист сгибается в желобок со смещением оси на угол 10 градусов. Крепится к стальной втулке с резьбой. Наворачивается на шпильку с резьбой и после балансировки, которую исполняют путем накручивания глубже или мельче на шпильку, контрогаится.

Узел поворота, выполненный на подшипниках, смещен относительно оси ветроколеса чтобы обеспечить увод из под сильного ветра. Хвост ветроколеса установлен шарнирно и подпружинен. Силу пружины можно регулировать.

1. Для чего нужен складывающийся хвост? При возрастании скорости ветра усиливается давление на плоскость ветроколеса (в расчетах на 21 строке давление ветра вычисляется). Благодаря смещенному центру вращения ветроколеса относительно крепления к мачте, установка стремится уйти из под ветра , а хвост выполняя роль стабилизатора удерживает его по ветру. И только когда сила давления ветра на ветроколесо превысит силу растяжения пружины, конструкция начинает складыватся. Конкретно у меня на 1.6 метровом настроено на давление 16 – 17 кгс что соответствует 9 – 10 м/с после чего начинается увод из под ветра и мощность стабилизируется. При буревых порывах осуществляется увод из-под ветра.

Схема электрическая.
(Для просмотра крупным масштабом щелкните здесь)

2. Может ли винт при хорошем ветре пойти в разнос? Может если оставить установку без подключенной нагрузки. Поэтому ветроустановка должна быть всегда подключено к устройству управления.

3. Использовали ли тормозную систему для винта? В данном 1.6 метровом варианте используется электротормоз. Постараюсь пояснить работу устройства управления (схема принципиальная прилагается). Состоит из двух модулей. Модуль на ОУ2 импульсный стабилизатор напряжения с ограничителем по току настроенном на максимальный ток равный 10 процентам емкости аккумулятора. Напряжение на выходе стабилизатора = 14.2 В. Модуль на ОУ1 — импульсный коммутатор нагрузки. Он вступает в работу при появлении напряжения на входе порядка 18 В. Вырасти оно может до этого значения, если потребители и заряд аккумулятора не выбирают производимую в данный момент мощность. Тогда коммутатор подключает в ключевом импульсном режиме резистор нагрузки, который выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить отбор максимальной мощности от генератора. Плавно переменным резистором снижая напряжение на выводе 4 ОУ1, открываем полевой транзистор Т4 и подключенной нагрузкой останавливаем ветроколесо.

12 лопастный ветряк

С 20.12.2005 года установлен на прогон. Диаметр 3.1 метра. Редуктор 1:40. Генератор с самовозбуждением 28 В, 1000 Вт.

Евгений Васильевич снял небольшой видоролик в формате AVI. Не забудьте включить звук в проигрывателе.