自家製の風力タービン。 DC発電機。スキーム、説明

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自家製の風力タービン。直流発電機。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この風力タービンからの駆動に最も適しているのは、S-4101、S-4684、および SG-60 トラクターで使用される GAU-65 および GAU-65 発電機です。これらの発電機はどちらも低速であるため、発電機のシャフトに直接取り付けられたプロペラ (翼) から配線することができます。

他のトラクターや自動車で使用される発電機は通常、より高速であるため、特別なギアを取り付けるか (現地での製造が困難な場合が多い)、または弱い風では風力タービンを回転させることができないという事実を考慮する必要があります。必要な回転数までは使用できないため、これらの風は使用されません。この点において、このような風力タービンの出力は、GAU-2 または GAU-5 発電機を備えた風力タービンと比較して 4101 ～ 4684 倍削減できます。

偶然、使用できなくなったさまざまなトラクターや自動車の直流発電機が見つかります。最大 100 ワット、最大 600 rpm の 2 極発電機など、これらの発電機の一部を使用できます。アーマチュアおよび極巻線に太いワイヤを備えたスターターモーターもある場合があります。ただし、適切に巻き戻さないと適用できません。専門家の指導のもと、高速ダイナモの回転数を3～XNUMX倍に下げる巻き戻しも可能です。確かに、その威力はほぼ同じ量だけ減少します。ただし、風力発電装置は屋外に設置されており、風通しが良いため、巻き戻し後も通常の出力で負荷をかけることができます。

このようなランダム発生器がどれだけ優れているかは、バッテリー電源で電気モーターとして動作させることで確認できます。発電機の巻線が焼けないように、ワイヤ回路にヒューズを含める必要があります。ヒューズは、直径0,15〜0,20 mmの銅導体で作ることができます。約 6 V の電圧のバッテリーから電気モーターとして動作する、約 80 ～ 100 W の電力を持つ 9 ボルトの発電機は、アイドル時に少なくとも 6 A、最大 8 A を消費することに注意してください。すべてが正常に動作しています）。

この場合の回転数は、同じ発電機をエンジンから回転させて同じ電流を流し、40 ボルトのバッテリーを充電した場合よりも 6% 少なくなります。

ジェネレーターは、外部ドライブから回転させてチェックすることもできます。この目的には、普通の自転車を使用できます。この場合、自転車のフレームごと後輪を床から持ち上げ、フレームが動かないようにしっかりと固定し、発電機のシャフトにプーリーを取り付けて後輪タイヤに押し付けます。発電機の回転数は次のように計算されます。まず、自転車のペダルの31回転が発電機の何回転に相当するかを調べます。テストの結果、ペダルの 6 回転が発電機の 30 回転に相当することが判明したとします (この数値がギア比です)。発電機に電圧計を接続したら、発電機のプーリーを自転車のタイヤに押し付けて、タイヤ上で滑らないようにしてください。その後、手でペダルを使ってコンロッドを回転させ始め、電圧計を見ながら、発電機が 5,75 V の電圧を与えたときに、11,5 分間にコンロッドが何回転するかを数えます。仮に 31 秒間だとします。コネクティングロッドは11,5回転しました。したがって、コンロッドは 31 分間に 356,5 回転することになります。この数値にギア比 XNUMX を掛けると、XNUMXxXNUMX = XNUMX rpm となります。

この結果は、この発電機が、最大 2 rpm を発生する 450 m の翼を備えた風力タービンに直接接続するのに非常に適していることを示しています。バッテリーの充電開始時の発電機の回転数が 700 分あたり 1,6 に達する場合、風車の翼は 800 m である必要があります。毎分1の場合、ギアを入力する必要があります。翼は少なくとも2,5メートルでなければなりません。このような風力タービンは、翼が2メートルの風力タービンよりも多くの電力を生成できます。あらゆる風の特性を考慮する必要があります。タービン: 翼幅がたとえば 1,6% 増加すると、風力タービンの出力は 20% 増加します。ただし、速度も 45% 低下します。

十分に大きな回転数を得るには、翼幅を可能な限り小さくしながらも、十分な出力を備えた風力タービンを使用することが望ましい。

翼の数が少ないほど（翼が正しく作られている場合）、風力タービンの回転数が大きくなることが確立されています。したがって、発電機を備えた風力タービンでは、可能な限り多くの翼の回転数が必要な場合、通常、翼は XNUMX 枚だけ設置されます。しかし、これらの翼に適切な回転数を与えるためには、翼の表面を非常に滑らかにし、翼の所定の回転角度に耐えられるように、非常に注意深く作成する必要があります。

発電機の最終選択を行う前に、資格のある電気技師に相談することをお勧めします。多くの場合、発電機の回転数を必要な限界まで下げるには、励磁巻線を互いに並列に接続して切り替えるだけで十分です。 12 ボルトのバッテリーを充電するには、6 ボルトの高速発電機を使用する必要がある場合があります。これを行うには、そのような発電機の回転数を2倍減らすだけで十分です。もちろん、2 mの翼を備えた風力タービンを改造せずに動作できる発電機をシャフトに直接取り付けるのが最も有利です。ただし、シャフトに直接取り付けられた 4101 m の翼を備えた風力タービンから回転させることができる、GAU-4684 (または GAU-1,6) タイプの発電機を見つけるのが簡単です。

著者：Perli S.B.

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