Най-простата верига на генератора на вятърна мелница

Постът обяснява как да направите проста схема на генератор на вятърна мелница, която може да се използва безплатно за зареждане на батерии или за работа с всяко желано електрическо оборудване през целия ден и през нощта.

Слънчев панел срещу вятърна мелница

Един от най-големите недостатъци на електричеството от слънчеви панели е, че то е достъпно само през деня и то само когато небето е ясно. Освен това слънчевата светлина, която е на върха си само през обяд, а не през целия ден, прави нейното използване много неефективно. За разлика от това генераторът на вятърна мелница, който зависи от мощността на вятъра, изглежда много ефективен, тъй като вятърът е наличен през целия ден и не разчитайте на сезонни промени.

Въпреки това генераторът на вятърна мелница може да работи с най-голяма ефективност само ако е инсталиран или разположен на определени региони, като например на по-голяма надморска височина, в близост до морски или речни брегове и т.н.

За да бъде самоделният генератор на вятърна мелница най-ефективен, трябва да го позиционирате на покрива на къщата, за да постигнете възможно най-висока ефективност на скоростта на вятъра, колкото по-висока, толкова по-добре.

Казва се, че над 100 метра от земната скорост на вятъра са максимални и той е активен през цялата година без спиране, така че това доказва, че по-голяма надморска височина подобрява ефективността на вятъра.

Проектиране на генератор на вятърна мелница

Представената тук проста концепция за веригата на генератора на вятърна мелница може да бъде изградена от всеки любител за зареждане на малки батерии у дома, напълно безплатно и с незначителни усилия.

По-големи модели от същите могат да бъдат изпробвани за постигане на по-голяма мощност, която може да се използва за захранване на малки къщи.

Принцип на действие

Принципът на работа се основава на традиционна концепция за генератор на мотор, при която шпинделът на двигателя с постоянен магнит е интегриран с турбина или винтов механизъм за необходимото използване на вятърната енергия.

Както може да се види на горната диаграма, използваното витло или турбинната структура изглежда различно. Тук се използва усукана „S“ форма на витлото, която има отчетливо предимство пред традиционния самолетен тип витло.

В този дизайн въртенето на турбината не разчита на посоките на вятъра, а реагира еднакво добре и ефективно, независимо от коя страна може да тече вятърът, това позволява на системата да се отърве от сложен кормилен механизъм, който обикновено се използва в конвенционалните вятърни мелници в за да се запази саморегулирането на витлото в предна позиция в съответствие с потока на вятъра.

В показаната концепция двигателят, свързан с турбината, продължава да се върти с максимална ефективност, независимо от коя страна или ъгъл може да се появява вятърът, което позволява вятърната мелница да бъде изключително ефективна и активна през цялата година.

Интегриране на електронен регулатор на напрежението

Електричеството, генерирано от въртенето на намотката на двигателя в отговор на въртящия момент от турбината, може да се използва за зареждане на батерия или може да бъде за задвижване на LEd лампа или някакъв желан електрически товар според предпочитанията на потребителя.

Тъй като обаче скоростта на вятъра може да варира и никога да не е постоянна, може да е наложително да се включи някакъв вид стабилизаторна верига през изхода на двигателя.

Използване на Buck Boost Converter

Можем да разрешим проблема, като добавим усилвател или верига за преобразувател, според спецификациите на свързания товар.

Но ако характеристиките на напрежението на мотора ви са малко по-високи от товара и ако има достатъчно вятър, можете да изключите включената усилваща верига и директно да свържете изхода на вятърната мелница с товара след мостовия токоизправител.

На диаграмата можем да видим усилващ преобразувател, който се използва след коригиране на електричеството на вятърната мелница чрез мостова изправителна мрежа.

Следващото изображение обяснява подробностите за включените вериги, които също не са толкова сложни и могат да бъдат изградени с помощта на повечето обикновени компоненти.

Настройка на верижна схема

Горното изображение показва проста схема за усилващ преобразувател със степен на регулатор на усилвателя с грешка в обратната връзка. Изходът от вятърната мелница е подходящо коригиран от свързаната мрежа на мостовия токоизправител и подаван към схемата за усилващ токоизправител, базирана на IC 555.

Ако приемем, че средната мощност на двигателя на вятърната мелница е около 12V, може да се очаква усилващата верига да повиши това напрежение до 60V +, но етап Т2 във веригата е проектиран да ограничи това напрежение до определена стабилизирана мощност.

Ценеровият диод в основата на T2 решава нивото на регулиране и може да бъде избран според необходимите спецификации за ограничения на натоварването.

Диаграмата показва батерия за лаптоп, която е прикрепена за зареждане от генератор на вятърна мелница, други видове батерии също могат да се зареждат с помощта на същата верига, просто чрез регулиране на стойността на T2 ценеровия диод.

Алтернативно броят на завъртанията на усилващия индуктор може също да бъде променен и променен за придобиване на други диапазони на напрежение, в зависимост от индивидуалните спецификации на приложението.

Видео:

Следващото видео показва малка вятърна мелница, в която може да се види усилващ преобразувател, прикрепен към мотор, и преобразуваща ниска мощност от двигателя за осветяване на светодиод с мощност 1 вата.

Тук двигателят се върти ръчно с пръсти, така че резултатите не са толкова добри. Ако устройството е прикрепено с турбина, резултатът може да бъде много по-подобрен.

Друг видеоклип, който показва малък мотор с прикрепена скоростна кутия, генериращ достатъчно енергия, за да осветява ярко светодиода от 1 вата. Този мотор може да бъде конфигуриран с витла и да се използва в условия на силен вятър за зареждане на Li-Ion батерия или всяка предпочитана батерия: