小さな風力発電所。スキーム、説明

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小さな風力発電所。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この装置は中空円筒の 1 つの半分で構成されており、切断後、共通の軸から離れます (図 XNUMXa を参照)。結果として得られたボディは、顕著な空力的非対称性を持っていました。その軸を横切って流れる空気の流れは、半円筒の凸面から滑り落ちていくように見えました。しかし、もう一方はポケットのように風に面しており、かなりの抵抗を示しました。ドラムが回転し、半円筒の位置がますます速く変わり、ターンテーブルも急速に回転しました。

この原則は、この風力発電所の基礎として採用されています。

風力発電所-赤ちゃん
図。 1

このような方式は、プロペラターンテーブルを備えた風力タービンと比べて優れています。まず、製造に高い精度は必要なく、使用する材料の選択肢が豊富です。 XNUMXつ目は、コンパクトであることです。

自分で判断してください。直径わずか約 2,5 メートルのドラム缶で駆動される発電機の出力は、直径 XNUMX メートルの XNUMX 枚羽根プロペラを使用したのと同じになります。また、プロペラターンテーブルを高いバーまたは家の屋根に設置する必要がある場合 (これは安全上の注意により必要です)、ターンテーブルドラムを天蓋の下の地面に直接設置できます。ドラムには他にも多くの利点があります。低速での高トルク (つまり、ギアボックスをまったく使用せずに済むか、最も単純な XNUMX 段ギアボックスを使用できることを意味します)、ブラシ集電機構がないことです。

Serezha 氏は 1 枚刃のドラムを提案していますが、ブレードの数を XNUMX 枚に増やすことをお勧めします (図 XNUMX、b)。このような設置のトラクション特性は大幅に向上します。

それでは、ドラムの製造から始めましょう（図2）。ブレードは、適切なサイズの合板、屋根鉄、ジュラルミンシート、またはプラスチックシートから作ることができます。いずれの場合も、ワークピースが厚すぎることを避けるようにしてください。ローターは軽くなければなりません。これによりベアリングの摩擦が軽減され、ドラムが風で回転しやすくなります。

風力発電所-赤ちゃん
図。 2

風力発電所-赤ちゃん
米。 3. 回路図: 1 - 抵抗器。 2 - 発電機の固定子巻線。 3 - 発電機ローター。 4 - 電圧レギュレータ。 5 - 逆電流リレー; 6 - 電流計; 7 - バッテリー。 8 - ヒューズ。 9 - スイッチ

屋根鉄を使用する場合は、フランジの下に直径 5 ～ 6 mm の金属棒を配置して、ブレードの垂直エッジを補強します。ターンテーブルの細部を合板で作ることにした場合（厚さは5〜6 mmである必要があります）、ブランクを熱い乾燥油に浸すことを忘れないでください。ドラムのチークは、木材、プラスチック、または軽金属で作ることができます。ドラムを組み立てるときは、接合部に油塗料を厚く塗ることを忘れないでください。

個々のブレードをローターに接続する横木は、断面 5x60 mm の鋼帯を溶接またはリベット留めするのが最適です。木材も使用できます。ワークピースの厚さは少なくとも25 mm、幅は80 mmです。

ターンテーブルの軸は、外径約 30 mm、長さ 5 メートルの鋼管から作るのが最も簡単です。車軸のワークピースを選択する前に、6 つのボールベアリング (できれば新しいもの) を見つけてください。チューブとベアリングの寸法を一致させることで、チューブをベアリングの内輪に取り付ける手間が省けます。ローターのスチールクロスは軸に溶接され、木製のものはエポキシ接着剤と直径12〜140 mmのスチールピンで固定され、各クロスとパイプを同時に通過します。ブレードを M150 ボルトに取り付けます。ブレードから軸までの距離を注意深く確認してください。それらは同じである必要があります - XNUMX〜XNUMX mm。ドラムを組み立てた後、再度パーツの接合部分を油絵の具で厚く塗ります。

設置の主要な要素は準備ができており、金属コーナーから溶接またはリベット留めしてフレームを作成することが残っています（木製バージョンも適しています）。完成したフレームにボールベアリングを取り付けます。スキューが無いとローターが回転しにくくなりますのでご注意ください。取り付けのすべての詳細を油絵の具で9回塗り、車軸の下端にさまざまな直径のプーリーのセットを固定します。ターンテーブルのプーリーに掛けられたベルトを自動車などの発電機に接続します。風速 10 ～ 800 m/s の風力発電所の構築サンプルは、発電機に送られる電力が XNUMX ワットに相当します。

しかし、天候が穏やかだったり、風が弱すぎて必要な電力を供給できない場合はどうなるでしょうか? エネルギー貯蔵装置であるバッテリーを使用すれば、発電が中断されることはありません。風がある場合 - 消費者に直接電気を送ります。風がない場合 - 風力タービンから充電されたバッテリーをオンにします。図 3 に、このような風力タービンの電気回路の概略図を示します。

風車を菜園や果樹園への散水に使用する場合は、水源の真上に取り付ける必要があります。

そして今度はタスクです。皆さん、私たちが話した風力タービンを、地質学者、登山家、移動修理および建設チーム、遠くの牧草地にいる羊飼いのために適応させる方法を考えてください。

著者: S.Kurnev、V.Shumeev

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