Pour alimenter la lampe LED rechargeable fabriquée, description de laquelle donné sur le site, une éolienne basée sur un moteur à courant continu (24v / 0.7A) à aimants permanents a été fabriquée et est actuellement utilisée. L'éolienne, dans des conditions météorologiques moyennes, en fonction de la vitesse du vent, fournit une tension de sortie de 0,8 à 6,0 volts et un courant jusqu'à 200 mA. Par la suite, un convertisseur de tension stabilisé convertit cette tension de sortie CC de l'éolienne en la tension CC nécessaire, suffisante pour charger la batterie ou fournir la charge requise.
L'éolienne proposée est simple à fabriquer, ne nécessite pas de calculs précis et de fabrication de pièces complexes, l'acquisition de composants coûteux. En plus de la variante considérée dans l'article ci-dessus, une telle éolienne peut également trouver d'autres applications. Nous l'utilisons là où une petite quantité d'électricité peut être nécessaire pour alimenter un appareil basse consommation. Par exemple, pour le fonctionnement d'une station météorologique compacte, la surveillance du niveau d'eau dans un réservoir, pour l'éclairage d'urgence et le contrôle de l'automatisation d'une serre. Pendant la journée, en présence de vent, la batterie de l'appareil avec une alimentation reçoit de l'énergie éolienne gratuite, et au bon moment la donne au consommateur selon les besoins. Bien sûr, l'énergie éolienne qui nous vient n'est pas grande, mais elle nous arrive presque constamment. Et si vous fabriquez un appareil pour son accumulation et son utilisation fais-le toi-même, à partir de matériaux improvisés, alors cette énergie est gratuite, et l'appareil, en plus, sera économique, compact, mobile et non volatile.
Cet article propose de fabriquer une éolienne à partir d'un moteur à courant continu.
Faire une éolienne.
1. Le choix du générateur électrique.
Pour une utilisation en tant que générateur de faible puissance pour l'appareil, vous pouvez utiliser le moteur pas à pas fini sans modifications. Pour des performances maximales, si possible, il est conseillé d'utiliser un moteur avec le plus petit collage possible de l'arbre et avec autant de pas que possible par tour. Une variante de transformation d'un moteur électrique ou d'un démarreur en générateur est possible. Diverses options de reprise sont décrites sur Internet.
Dans notre cas, l'option la plus simple a été choisie.En tant que générateur électrique, nous utilisons un moteur à courant continu (24v / 0,7A) avec des aimants permanents, qui ne nécessite aucune modification. Il a la propriété de réversibilité - lorsque son arbre tourne, une tension apparaît sur les contacts du moteur. Ce moteur électrique a été retiré d'une machine à calculer moralement obsolète.
2. Le choix de la conception de l'hélice.
Dans la première version de la conception de l'éolienne, pour simplifier la fabrication, une hélice en plastique, avec un diamètre d'atterrissage approprié, d'un ventilateur industriel a été prise comme base de l'hélice. Pour augmenter le couple sur l'arbre du générateur, la longueur de ses pales a été ajoutée avec des plaques métalliques à parois minces avec un profil proche de l'original.
Cependant, cette conception d'hélice a échoué. Dans des vents forts, en raison de la faible rigidité de l'hélice en plastique, le revêtement métallique des pales a dévié vers l'arrière et a heurté le support structurel, qui s'est finalement soldé par une défaillance.
Lors de l'élaboration de la première option, j'ai décidé de la conception du profil technologique des lames et de leur longueur. Ces paramètres de l'hélice affectent sa sensibilité aux vents faibles, et elle prévaut. Il faut qu'avec un peu de vent, l'hélice puisse surmonter le collage de l'arbre (attraction des aimants du stator) et commencer la rotation.
3. La fabrication de l'hélice. Nous sélectionnons ou fabriquons un moyeu pour l'installation et la fixation des pales d'hélice.
Dans notre cas, il s'agit d'une bride en aluminium (4 mm d'épaisseur, diamètre extérieur 50 mm) avec un alésage axial le long du diamètre de l'arbre de sortie du moteur (8 mm - une roue dentée est pressée sur l'arbre, 10 mm de long) et quatre trous M4 régulièrement espacés pour le montage des pales. Pour fixer le moyeu sur l'arbre, installez-y une ou deux vis M4 (voir photo).
4. Production de pales d'hélice.
A partir d'une tôle galvanisée d'une épaisseur de 0,4-0,5 mm, nous découpons 4 pièces en forme de trapèze isocèle: hauteur 250 mm, base 50 mm, face supérieure 20 mm. Nous plions les lames en deux le long de la hauteur du trapèze (créant une nervure de raidissement) à un angle de 45 degrés (voir photo). Nous émoussons les arêtes vives et les coins (pour notre sécurité).
5. Installation et fixation des pales d'hélice.
Nous positionnons la lame sur le moyeu de sorte que le point de pliage sur la base soit au-dessus de l'axe du moyeu et que la moitié adjacente de la base soit au-dessus du trou de montage du moyeu (voir photo). Nous marquons et forons un trou dans les lames pour une vis de fixation adjacente, de 4,2 mm de diamètre. Nous fixons les pales d'hélice une par une avec les vis.
6. Équilibrage de l'hélice.
Nous effectuons un équilibrage statique de l'hélice. Pour cela, nous installons et fixons l'hélice sur une barre calibrée (polie) d'un diamètre égal au diamètre de l'arbre de sortie du moteur. Nous posons la barre avec l'hélice sur deux calibrées horizontalement au niveau de la règle (surfaces de motif) situées aux extrémités de la barre. Dans ce cas, l'hélice tournera et l'une des pales descendra. Nous tournons l'hélice d'un quart de tour et si la même pale est à nouveau abaissée, elle doit être allégée en coupant une étroite bande de métal sur le côté de la pale. Nous répétons une opération similaire jusqu'à ce que la barre avec l'hélice n'arrête pas de tourner après l'installation dans n'importe quelle position arbitraire.
7. Production de la partie d'aube de l'éolienne.
Nous avons coupé le carré en aluminium de 20 x 20 mm à une longueur de 250 mm. D'un côté du carré, pour une ou deux vis (rivets) nous installons un stabilisateur vertical de direction au vent.
De l'autre côté du carré, nous installons et fixons une pince sur deux vis pour fixer le moteur-générateur. La pince et le stabilisateur sont également en tôle galvanisée d'une épaisseur de 0,4-0,5 mm (versions possibles du matériau anti-corrosion utilisé). La longueur de la pince est égale à la longueur du moteur. La longueur du stabilisateur est d'environ 200 mm, la forme est au goût du fabricant.
Sur la bride inférieure du carré, au milieu de la pince, fixez fermement la tige (il est souhaitable de prévoir sa protection contre la corrosion) pour installer la structure dans le tube de la jambe de l'aérogénérateur. La meilleure option pour déterminer l'emplacement de cette tige est de déterminer le centre de gravité d'une structure pré-assemblée et entièrement assemblée, puis de percer des trous pour y fixer la tige.
8. Assemblage de l'éolienne.
Nous installons le moteur - générateur en place et le fixons avec une pince. Nous fixons l'hélice à l'arbre de sortie du moteur. Pour protéger le générateur des précipitations atmosphériques, nous avons découpé et installé une clôture de protection à partir d'une bouteille en plastique appropriée. Fixez-le avec une vis.
9. Débogage d'une éolienne.
Pré-installez l'éolienne assemblée dans une zone ouverte en direction du vent. Nous formons un profil variable des lames. Nous plions la partie courbée des pales pour qu'à la fin des pales (partie étroite) la valeur du membre soit de 10 ... 15 degrés (résistance minimale à l'air à vitesse périphérique maximale sur les pales). Au centre de l'hélice, la magnitude du membre sur la pale varie de 30 à 45 degrés. Avec une augmentation de l'angle de flexion, la sensibilité de l'éolienne au vent augmente, mais en raison de l'augmentation de la résistance, la vitesse du générateur diminue, ce qui entraîne une diminution des caractéristiques de sortie. Par conséquent, en changeant l'angle du membre des pales, nous sélectionnons le profil optimal dans le vent.
10. Installation d'une éolienne.
Pour installer une éolienne, un rack de la hauteur requise (de préférence au-dessus des arbres environnants) est fabriqué à partir d'un tuyau (eau) et fixé à l'objet. La tige de montage de l'éolienne doit pouvoir tourner librement dans le support de tuyaux. Avant l'installation, une rondelle séquentielle est placée séquentiellement sur l'arbre de l'éolienne - une rondelle intermédiaire pour faciliter la rotation, un ressort en spirale pour atténuer le déséquilibre résiduel de l'hélice, une rondelle de protection pour réduire la pénétration des précipitations dans le tube du rack (un écrou de taille appropriée est installé dans cette conception).
Le fil du générateur est fixé mécaniquement à partir de la rupture du contact, descend le long du rack avec une marge de longueur pour une éventuelle torsion autour du rack et une boucle obligatoire pour les gouttes dégoulinant des précipitations avant d'entrer dans le consommateur.
