Коммерческие ветрогенераторы обычно оснащаются винтовыми пропеллерными электродвигателями. У них высокий КПД – до 49%. Но такие двигатели сложны в изготовлении, поэтому самодельные ветрогенераторы обычно имеют стандартную конструкцию на роторном моторе.
В роли генераторов для домашней ветроэнергетики нередко используются мотор-колеса для электровелосипедов и гироскутеров. Фактически МК для велосипеда, скутера или электромобиля – это готовый 3-фазный генератор тока на магнитах.
Характерные особенности
Перечислим важные особенности втулочных электродвигателей:
- В режиме генератора мотор-колесо начинает выдавать ток без промедлений. Номинальная мощность МК при таком варианте использования достигается при 500–700 об./мин., в зависимости от особенностей модели.
- Выработка электроэнергии обеспечивается сразу после установки ветрогенератора, даже при незначительной силе ветра (1–2 м/с).
- Выходное напряжение пропорционально скорости вращения.
- Для увеличения снимаемой мощности достаточно подключить дополнительные обмотки.
- Для торможения МК достаточно закоротить обмотки между собой.
- Для регулировки мощности можно снять или подключить дополнительные обмотки, предварительно закоротив их.
Типы мотор-колес
Мотор-колеса бывают редукторными и прямоприводными. Для использования в качестве генератора электрического тока для ветряка подходят только модели прямого привода. Они не только более надежны и дольше служат благодаря максимально простой конструкции, но и обеспечивают возможность рекуперации энергии. К тому же, отсутствие шестеренок на прямоприводном электродвигателе снижает механические потери.
По весу и мощности МК прямого привода делятся на 3 категории:
- Модели массой 4,5–6 кг с номинальной мощностью 600–1000 Вт и КПД около 85%.
- Устройства массой 8–10 кг с номинальной мощностью 1,5–2 кВт.
- «Тяжеловесы» массой до 24 кг и мощностью до 8 кВт.
Для получения хорошего инерционного эффекта используемое в качестве генератора мотор-колесо должно быть тяжелым. Для получения мощного ветряка подойдет МК на 1000 Вт и 48 В. Универсальную модель можно собрать из МК на 800 Вт, а компактный вариант – на основе ступичного электромотора мощностью 500 Вт.
Набор для превращения любого автомобиля в гибридный / Habr
Студенты из Middle Tennessee State University под руководством доктора Чарльза Перри с 2008 года работают над комплектом, который позволит превратить практически любой автомобиль в гибридный.
Проблем с современными электрическими или гибридными автомобилями немало. Конструкция привода требует переработки, это требует затрат, которые сказываются на конечной стоимости авто. Плюс к тому никто не предлагает переделать ваш автомобиль в гибридный — если уж вы решили его опробовать, придётся продавать старую лошадку и покупать новую. Такими темпами совершенно непонятно, когда хотя бы половина автомобилей будет ездить при помощи электричества — очень уж вяло новинка проникает в жизнь.
А Чарльз Перри со товарищи предлагают совершенно другой вариант.
Из обычных комплектующих, без всяких дорогих инноваций, они собирают комплект, который можно установить почти на любой автомобиль. В багажник ставятся аккумуляторы и контроллер этого устройства с охлаждением. Инновация состоит только в размещении тяги. Сами трёхфазные безщёточные электромоторы постоянного тока размещаются в задних колёсах на свободном месте, которое там уже есть — вокруг тормозов. Электромагниты статоров размещены по кругу, а вращающийся диск, к которому крепится колесо, оснащён постоянными магнитами. Электромагниты управляются контроллером, и когда система включается, колесо превращается в электромотор.
Таким образом, никакие агрегаты автомобиля не модифицируются и не затрагиваются — тормоза, подвеска, подшипники остаются без изменений.
Система создаётся как вспомогательная для мотора внутреннего сгорания, и рассчитана на движение по городу — скорости до 40-45 mph (до 60-70 км/ч). Контроллер работает совершенно прозрачно — если водитель не знает об этой установке, он её может и не почувствовать. Как только при разгоне водитель давит на газ, система автоматически включается и помогает разгоняться и ехать.
При достижении большой скорости система также автоматически отключается. Др. Перри утверждает, что по их тестам выходит 50% экономия топлива, то есть при движении в городских условиях на том же количестве бензина можно проехать в два раза большее расстояние.
На видео аккумуляторы с контроллером выглядят довольно объёмно, но др. Перри утверждает, что это установка для тестов, поэтому она немного больше той, на которую они рассчитывают выйти в результате.
Возможно, скоро наступит время, когда любой желающий сможет купить для себя такой набор и сделать апгрейд своей ласточке — так же, как сейчас можно купить электрический набор для велосипеда.
habr.com
Выбор напряжения
При покупке прямоприводного МК для вертикального ветряка нужно выбирать модели с увеличенным вольтажом. Например, для аккумуляторной системы напряжением 12 В подойдет безредукторный электромотор на 24 В, для АКБ на 24 В – мотор на 36 В и т.д. Такая разница в напряжении необходима для компенсации его снижения на контроллере и корректной работы при увеличенных оборотах на ветряке. К тому же, напряжение электромотора должно быть выше заданного выходного напряжения, чтобы не допустить его критического снижения при вращении на неполную мощность.
Генератор для велосипеда | Мастер-класс своими руками
Я совсем недавно купил велосипед для езды на работу, да и вообще, чтобы кататься и получать удовольствие от велосипедных прогулок. Для безопасности я включаю передние и задние фонари, чтобы участники дорожного движения меня лучше замечали. Мои светодиодные фонари работаю от двух пальчиковых батареек «АА». И заряда хватает всего на 4 часа езды. Собственно, это и натолкнуло меня задуматься о приобретении велосипедного генератора, который смог бы питать все фонари. Я ничего не нашел в магазинах. Все фонари предлагают с питание от батареек. Тогда я решил сделать генератор для велосипеда сам, из того что под руку попадётся так сказать… И тут я вспомнил, что как-то делал генератор из шагового двигателя. Решил повторить задумку. Но где взять шаговый двигатель? Они есть почти что во всей оргтехнике. Я полез в кладовку и нашел там старый принтер. Естественно в нем стояла пара шаговых двигателе. Я взял одни, больше мне не надо.
Что понадобиться ещё для генератора?
Вам понадобится несколько вещей, если вы хотите построить генератор для велосипеда. Вот что они:
- – Шаговый двигатель от принтера или другой техники.
- – 8 штук диодов, любых, на ток 0,5 – aliexpress
- – Регулятор напряжения LM317 – aliexpress
- – Радиатор для LM317 – aliexpress
- – Макетная плата – aliexpress
- – Переключатель – aliexpress
- – Корпус для регулятора – aliexpress
- – Провода.
- – Крепление от крыла.
- – Колесико от машинки.
Схема регулятора с выпрямителем
Нам понадобиться собрать регулятор напряжения, чтобы он не только выпрямлял ток от шагового двигателя, но и регулировал напряжение на выходе, тем самым защищая светодиоды от скачков напряжения при езде. Схема регулятора проста. Выпрямительный мост на диодах и регулятор напряжения на микросхеме LM317.
Я все собрал на макетной плате с отверстиями. Просто вставил детали, загнул контакты в направлении пайки и все спаял. Припаял провода и вот мой регулятор-выпрямитель готов. Тумблером можно выключать генератор.
Сборка генератора
Собираем крепление шагового двигателя к колесу. Принцип прост: колесо вертит шаговый двигатель, двигатель вырабатывает электричество. Я долго думал, как реализовать крепление и попроще, и понадежней. Вот что придумал: Я взял крепление от крыла (пыльника, брызговика). К нему прикрутил винтами алюминиевый уголок, немного его подрезав. А уже к уголку прикрепил шаговый двигатель. Все – конструкция проверена, работает нормально. Конечно, желательно чтобы она подпружинила двигатель к колесу, но в принципе, и так вполне нормально. Ах, да. На шаговый двигатель одевается колесико от машинки с резиновой покрышкой. На вал двигателя намотана изолента, чтобы колесико плотно натягивалось на вал. Ничего лучше в голову не пришло.
Крепление регулятора
Я также долго думал где разместить корпус регулятора, куда его прикрепить, ведь он должен находиться в близости шагового двигателя, иначе придется тянуть 4 провода от шагового двигателя. Наконец я придумал и решил закрепить регулятор на стойках на той же планке, где крепиться шаговый мотор. Вырезал из тонкого алюминиевого листва прямоугольник, и привернул длинными болтами через стойки длинной 1 см. Ну а к прямоугольнику прикрепил регулятор.
Проверка работы генератора
Шаговый двигатель что я взял был на 24 вольта. И при нормальной скорости велосипеда выдавал более 30 вольт. Регулятор на выходе выдавал 3,1 вольт. Что вполне нормально. Если вас не устроит это напряжение, отрегулируйте его резисторами 150 и 220 Ом. Вообще можно запаять переменный резистор и настраивать напряжение, как угодно.
Провода от регулятора я подвел к переднему фонарю. Подключил параллельно элементам питания. В итоге, когда велосипед стоит фонарь светит от батареек. А когда велосипед едет – фонарь светит от генератора, а элементы немного заряжаются. В идеале конечно нужно использовать аккумуляторы, но пальчиковые аккумуляторы напряжением 1,2 вольта, фонарь будет гореть тускло. А принципе батарейки можно вообще выкинуть, и фара будет гореть только в движении. В общем кто как хочет.
Идею я вам подал, дальше развивать только вам! Удачи, друзья!
Original article in English
sdelaysam-svoimirukami.ru
Принцип работы мотор-колеса как генератора ветряка
Для запуска МК нужен источник крутящего момента. Для превращения мотор-колеса в источник энергии нужно инициировать его вращение и заставить устройство работать в качестве генератора. Для этого нужен выгодный пусковой старт, например, энергия ветра. Чтобы использовать ее для выработки электроэнергии, достаточно собрать и установить ветряк из мотор-колеса.
Основные элементы такой конструкции – это ось вращения, лопасти для улавливания ветра и мачта для подъема конструкции на необходимую высоту. Положение генератора может быть вертикальным и горизонтальным. Вертикальный вариант лучше, т.к. позволяет минимизировать сопротивление вращению. Лопасти можно сделать из полипропиленовых полусфер или другие, на усмотрение разработчика. Главное – чтобы они запускались в движение даже при небольшом движении ветра.
Простой и мощный генератор на велосипед
Велосипед – это отличный тренажер, который избавляет вас от лишних килограммов, делает ваше тело стройным и подтянутым, а также повышает вашу выносливость и держит вас в тонусе. Сейчас многие ездят на работу, домой и тд на велике, и бывают случаи когда ночью нужно электричество для фонаря или зарядить телефон. Этим и займется автор, сделает вполне мощный и компактный электрогенератор который будет заряжать телефон, фонарь и тд, ну что же приступим.
Инструменты
1. Дрель 2. Клеевой пистолет 3. Набор Гаечных Ключей
Материалы
1. USB повышающий стабилизатор: 0.9V – 5V до 5V 600МА 2. двигатель постоянного тока 3. маленькое колесо
ШАГ 1. Делаем деревянную стойку
На этом этапе нужно два куска дерева. Сделайте 2 через отверстие дрелью. Эти отверстия для привязки генератора к велику. Положите одну малую часть на другую часть с использованием клеевого пистолета.
ШАГ 2. Двигатель постоянного тока
Для производства электроэнергии нужна Механическая система. Вращаясь двигатель постоянного тока, преобразует механическую энергию в электрическую.
ШАГ 3. Припаиваем USB повышающий стабилизатор к двигателю
Припаять провода USB повышающего стабилизатора к моторчику. Потом приклеить это все клеем на деревянную стойку как показано на фото.
ШАГ 4. Доп. крепеж
Доп. крепим моторчик к стойке.
ШАГ 5. Надеваем колесо
Для поворота двигателя постоянного тока нужно небольшое колесо. Это колесо держатель на Вале мотора. См. Полное собрание на изображении.
ШАГ 6. Крепим генератор к велосипеду
Крепим генератор к велику застежками, видно на фото. Если кататься на средней скорости можно быстро зарядить телефон, фонарь, gps-навигатор и тд. Идею я вам подал, дальше развивать только вам! Удачи, друзья!
Видео самоделки:
Источник Доставка новых самоделок на почту
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
usamodelkina.ru
Сборка ветрогенератора из мотор-колеса
Процесс сборки ветряка своими руками включает следующие этапы:
- Подготовка мотор-колеса с подходящими значениями напряжения, мощности и крутящего момента.
- Изготовление и монтаж лопастей. Их можно сконструировать из ПВХ трубы, полипропилена, стеклоткани, дерева и других материалов. Для возможности вращения даже при незначительном ветре лопасти нужно развести на максимальное расстояние от оси вращения.
- Соединение лопастей с колесом. Проверка прочности крепления.
- Монтаж поворотного механизма, необходимого для вращения лопастей от малейших дуновений ветра. По прочности лучше использовать узел из стали, чтобы он выдерживал даже ураганные воздействия.
- Подготовка контроллера, необходимого для измерения выходной мощности.
- Установка турбины для монтажа ветряка. Например, можно соединить крепежом уголки из металла. Готовую турбину надеть на ось вращения и выполнить статическую балансировку.
- Подсоединение МК к устройствам, потребляющим энергию.
Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes о выборе напряжения для электровелосипеда.
