Дисковый генератор своими руками

Самодельный ветрогенератор.

Из практических типов ветровых турбин в интернете можно найти конструкцию ветрогенератора с дисковым аксиальным генератором. Некоторые называют эту модель «буржуйской», так как соответствующая компоновка генератора начала использоваться как раз на Западе. Ведь там были доступными различные редкие магниты. Сейчас же эта модель часто появляется и в России.

Сначала может показаться, что эта конструкция наиболее доступная. С этим можно согласиться, однако статоры без железа менее эффективны аналогов, содержащих железо. Для подобных генераторов понадобятся более толстые магниты и в гораздо большем количестве.

Теперь перейдём к сути самого проекта. Генератор обладает шестнадцатью парами полюсов. При его создании были использованы неодимовые магниты и 27-миллиметровый диск с высотой в 8 миллиметров. С осторожностью относитесь к этим штукам: неаккуратное обращение с ними может привести к серьёзной травме! В создании предмета использовался трёхфазный генератор и 12 катушек. Соединение – «звезда».

Несмотря на то, что расчёт делался под провод размером в 1,06 миллиметра, при намотке был использован 0.9-миллиметровый провод. Так уж сложилось, что необходимого провода у меня тогда не оказалось. Именно поэтому между катушек осталось небольшое пространство, а генератор не стал выходить на расчётные параметры. Катушки были намотаны на самодельном небольшом станке. Как видим, ничего удивительного.

Конструкцию можно выбрать исходя из собственных предпочтений.

Фанеру выбрал в качестве формы под статор.

Расположил все катушки, после чего форму предварительно обработал вазелином. Это нужно проделать, чтобы можно было с лёгкостью вытащить из формы отлитый статор.

Распайку сделал соответствующим образом.

Развёл эпоксидную смолу, добавив 30 % талька. Наложил стеклянную сетку сверху катушек, а также на дно. Не использовал стеклоткань ввиду сложностей при работе с ней. Начал заливать статор, медленно подливая смолу (должны быть видны выходящие пузырьки, содержащие воздух).

Чтобы притянуть крышку, провёл размещение таким образом, чтобы саморезы прошли через катушечное отверстие (чтобы исключить повреждения). Само же катушечное отверстие залепил пластилином для более качественного охлаждения. Когда пластилин высох, я его удалил. Через некоторое время с лёгкостью из формы извлёк готовый статор. Он был ровный и красивый.

В качестве материала для ротора мне пригодилась задняя ступица, снятая с автомобиля ВАЗ-2108. Она недорогая, но при этом обладает достаточной мощностью. В автосервисе попросил тормозные диски от восьмёрки. У дисков диаметр составлял 24 см., толщина – 1 сантиметр. После шлифовки рабочей поверхности начал наклеивать магниты. Вначале использовал «Суперклей», после чего залил той же эпоксидной смолой.

Провёл сварку ветровой головки, после чего установил на ней генератор. Хвост закреплён качественно, то есть не была выполнена бурезащита.

Лопасти состоят из ПВХ-трубки (диаметр 16 см.). Конструировал также пятилопастные и трёхлопастные варианты, два варианта работали стабильно.

АКБ начинает заряжаться почти сразу же после вращения. Вращается он, кстати, даже от небольшого ветра. Несколько ампер от небольшого дуновения, а при слабых порывах – около пяти ампер. Нормальный ветер же даст целых десять ампер. Итог: идея реализована (АКБ заряжается даже на слабом ветру).

Максимальный показатель на интенсивном ветру – 20 A. Более высоких результатов прибор не выдавал. В настоящее время это устройство уже демонтировано. Несмотря на отсутствие покраски, во время осмотра повреждения отсутствовали. Теперь составляю план будущих испытаний с этим устройством.

Представляю вам те самые ранее упомянутые изощрения.

Собираюсь испытать и другой вариант с использованием старых отожжённых железных опилок в статоре генератора вместо ЭТС. Опилки буду использовать среднего размера.

Результаты получились не очень удовлетворительные: недостаток во времени и десятиградусная температура неблагоприятно сказались на трудовых подвигах. Снова был использован не предназначающийся в этом деле готовый статор. При смешивании опилок использовал не эпоксидную смолу, а уже герметик из силикона. В итоге был получен пластичный материал, с которым, как оказалось, довольно легко работать.

Результаты испытаний такого варианта указаны в таблице.

Вполне вероятно, что если следовать всем условиям при конструировании этого устройства, он может дать весьма неплохие результаты.

Источник: http://volt-index.ru/muzhik-v-dome/samodelnyiy-vetrogenerator.html

Ветряк с дисковым аксиальным генератором

Конструкция этого генератора – первое, что находишь в сети из практических моделей ветротурбин. В узком кругу мы их называем – буржуйскими. Именно они начали использовать такую компоновку генератора, в связи с доступностью редкоземельных магнитов. Сейчас и у нас эта модель повторяется достаточно часто.

На первый взгляд это самая доступная конструкция. Отчасти это так, но эффективность безжелезных статоров много ниже аналогичных с железом. Для таких генераторов, магниты нужны толще, и количество в два раза больше.

Итак, подробнее о сути проекта.

Генератор имеет 16 пар полюсов. Магниты использовались неодимовые, диск. Диаметр 27 мм, высота 8 мм. Очень серьезные штучки. При неаккуратном обращении можно получить серьезную травму! Катушек использовалось 12. Генератор трехфазный. Соединение «звезда».

Для намотки катушек использовался провод 0.9 мм, хотя расчет делал под провод 1.06 мм. Но его не оказалось на тот момент. По этой причине, между катушками есть пустое пространство, а генератор не вышел на расчетные параметры. Катушки мотал на самодельном станочке. Ни чего особенного.

Для статора, была изготовлена форма из фанеры.

Распаял соответствующим образом.

Развел эпоксидную смолу с добавкой 30 % талька (детская присыпка). На дно формы и поверх катушек я положил стеклосетку, так как с ней мне удобней работать, чем со стеклотканью. Залил статор, постепенно доливая смолу, чтобы выходили пузырьки воздуха.

Для того чтобы притянуть крышку, я разметил так, что бы саморезы проходили сквозь отверстие катушки (дабы не повредить). Отверстие катушки замазал пластилином (после высыхания удалил его), для лучшего охлаждения.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Генератор для коптильни своими руками чертежи

На следующий день без проблем извлек готовый статор из формы. Получился он ровный и красивый.

Для изготовления ротора, я взял заднюю ступицу от Ваз 2108 в сборе. Стоит не дорого и достаточно мощная. На автосервисе мне дали тормозных дисков, опять же от восьмерки (девятки). Диски диаметр 240 мм. толщина 10 мм. Отшлифовав рабочую поверхность, наклеил магниты. Клеил суперклеем, потом залил эпоксидной смолой.

Сварил ветроголовку и закрепил на ней генератор. Хвост жестко закреплен, то есть бурезащита не выполнена.

Лопасти из ПВХ трубы диаметром 160 мм. Делал и трехлопастной вариант и пятилопастник. Оба варианта нормально работали.

Зарядка АКБ начинается почти сразу, как только он начинает вращаться (а вращается он от любого дуновения). 1-2 ампера от легкого ветерка, при небольших порывах 4-5 Ампер . При нормальном ветре в районе 10 А.

Вывод: цель достигнута (зарядка АКБ при слабых ветрах).

При сильном ветре фиксировал 20 А, больше прибор не показывает.

Сейчас эта модель демонтирована. При осмотре, ни каких повреждений не обнаружилось, хоть и было все даже не покрашено.

Планирую провести с ним некоторые эксперименты.

Я хочу проверить еще один вариант. Использовать вместо этс в статоре генератора отожженные железные опилки.

Опилки не мелкие и не крупные.

Так как все делалось в очень ограниченных по времени условиях, да и температура — 10, ни как ни способствовала трудовому подвигу, результаты соответствующие. Опять же использовался готовый статор, не предназначенный для этого. Тем не менее, все по порядку. На фото виден весь процесс. Опилки я смешивал не с эпоксидкой, а с силиконовым герметиком.

Получилась такая пластичная масса, с которой было легко работать.

Источник: http://datagor.ru/practice/diy-tech/1157-vetrjak-s-diskovym-aksialnym-generatorom.html

Проект Заряд

Автономное энергоснабжение. Свободная и альтернативная энергия будущего. Бестопливные генераторы и "вечные двигатели" в каждый дом!

Навигация по записям

Инструкция по изготовлению дискового генератора СЕ на постоянных магнитах

Хочу поделиться своим опытом по изготовлению эффективно работающего генератора, изготовлением почти без применения станков по обработке металлов. Основой такого генератора является корпус любой электрической машины — обычных генераторов, электродвигателей, преобразователей, и всего того круглого, что имеет вал с подшибниками и вращающуюся внутри деталь. Возьмем наиболее распространеный вид такой машины — асинхронный двигатель переменного тока. Он состоит из корпуса, стального статора с обмотками и короткозамкнутого ротора. Нам не нужен ни этот статор, ни ротор ( двигатель может быть сгоревшим ), нам нужен только сам корпус, желательно алюминиевый, крышки этого корпуса, и вал с подшибниками — это механическая основа будущего генератора. Далее перехожу к технологии изготовления генератора.

3. Операция по доработке вала генератора. Эта доработка заключается в чистовой проточке вала, и нарезания резьбы на одном его конце. Для чего это нужно ? Дело в том, что на этот вал будут насаживаться магнитные диски, и после сборки сжиматься гайкой. На противоположном резьбовому конце вала должен быть установлен упор в виде стальной шайбы достаточного диаметра. Эта шайба должна упираться в проточку большего диаметра, или быть привареной к валу. На фото №2 показан вал с закрепленной на нем шайбой, эта шейба должна иметь 3 отверстия для соединения с первым магнитным диском генератора.

4. Операция по изготовлению магнитного диска. Первым делом надо изготовить сам стальной диск нужного диаметра и толщины. Его диаметр определяется диаметром расточки корпуса. Толщина определяется мощностью генератора, и колеблется в пределах 4 — 8 мм, чем больше мощность, тем больше и толщина. Вырезать такой диск можно лазером, или на металлообрабатывающем станке обработать, после вырезания его автогеном. В крайнем случае можно использовать и подходящую дисковую пилу с мелким зубом. В центре диска должны быть три резьбовых отверстия для соединения его с шайбой на валу генератора. Теперь вам надо разметить этот диск для размещения на нем магнитов. Предварительно вам надо решить, сколько пар полюсов будет иметь ваш генератор. Он может иметь их от 2 до 6 пар, ибо магниты должны иметь между собой расстояния на диске. От размера магнитов и зависит число пар полюсов. Полюса отдельных магнитов на диске должны чередоваться, смежные магниты должны иметь разные полюса. Далее вы должны решить как будут крепиться магниты на диске. Надеяться что они сами примагнитятся к стали и будут крепко держаться, нельзя. Центробежные силы, при вращении диска, будут стремиться сдвинуть их по радиусу. Поэтому они должны будут приклеены специальным клеем, подбираемым по вашему усмотрению, либо закреплены боковами потайными винтами. Для надежного исключения движения магнитов по радиусу требуется вокруг диска с магнитами сделать прочный бондаж из немагнитной фольги или стеклотканевой ленты. Когда такой бондаж будет готов, то можно приступать к заливке диска эпоксидной смолой, бондаж будет играть роль бортиков при её заливке. Чтобы смола не выступала над поверхностью магнитов, её можно прижать сверху немагнитным диском. На фото №3 изображен такой магнитный диск до его заливки смолой. Я прменял потайные бронзовые винты для крепления магнитов. На фото №4 изображен магнитный диск после заливки его эпоксидной смолой, а на фото №5 изображен первый магнитный диск с бондажем, уже закрепленный на валу.

5. Операция по изготовлению обмоточного диска. Обмоточный диск состоит из отдельных обмоток секторной формы. На фото №6 изображена одна такая однопроводная обмотка. Она изготавливается на специальной оправке, описать которую я могу отдельно. Обмотка генератора многофилярная, и каждая катушка состоит из нескольких слоев однопроводных обмоток по вашему выбору (у меня таких три слоя). Все катушки закрепляются на гетинаксовом диске толщиной 2-3 мм, как без станков изготовить такой диск, надо писать отдельно. На обмоточном диске эти слои соединяются последовательно, как это изображено на фото №7, и каждая отдельная обмотка имеет только два вывода. Эти выводы соединяются с соседними обмотками через красные переходы межкатушечных соединений, как это изображено на фото №8. В этих соединениях чередуются соединения конец с началом, и конец с концом, как чередуются и полюса магнитов на магнитном диске.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Проверка генератора ваз 2115 своими руками

6. Изготовление дистанционных шайб. Здесь требуется пояснение, что это за шайба, и для чего она нужна. Мы имеем уже два готовых магнитных диска, и между ними нам надо разместить наш обмоточный диск, но разместить так, чтобы при вращении магнитных дисков они не терлись о него. Для этого магнитные диски надо раздвинуть на определенное расстояние. Вот стальные дистанционные шайбы и выполняют эту функцию, они насаживаются на вал генератора и создают это расстояние. На фото №9 изображен чертеж такой шайбы. Она имеет ступенчатую форму, и для каждой пары магнитных дисков требуется две таких шайбы. Когда их соеденить между собой меньшими диаметрами, то возникает как-бы общая срединная проточка малого диаметра, в которую и входит малый диаметр обмоточного диска. Таким образом обмоточный диск оказывается точно по середине между магнитами. Длина этой общей проточки должна быть немного больше толщины обмоточного диска, чтобы он не соприкасался с магнитными дисками. Такие дистанционные шайбы, нужных размеров, можно изготовить на любом токарном станке. На фото №11 изображен первый генерирующий блок перед установкой его в корпус генератора.

7. Операция по сборке генератора. К этой операции вам надо приготовиться, магниты очень сильные, и при насадке магнитных дисков на вал они будут стремиться соединиться с такой силой, что вам не удержать их руками. Поэтому вам необходимо изготовить специальный съемник для сборки и разборки генеоратора.Такой съемник изображен на фото №10. Это стальная труба, с одного конца которой приварена шайба с тремя отверстиями, аналогичная упорной шайбе на валу генератора, а на другом конце приварена шайба с резьбовым отверстием. А это отверстие заворачивается длинный винт с острым концом, который упирается в центровое отверстие вала, и при вращении постепенно сближает магнитные диски. Аналогичным образом он и разводит эти диски при разборке генератора. Имея уже такой съемник вы можете приступить и к сборке генератора. Первый магнитный диск вы без проблем надеваете на вал и закрепляете его винтами, как это изображено на фото №5. Вместе с валом вставляете его в подшибник корпуса генератора. Для этого конец этого вала должен быть подработан и не иметь тугой посадки. Теперь надеваете на вал первую половину дистанционной шайбы, затем на её малый диаметр надеваете обмоточный диск, и ставите вторую половину дистанционной шайбы — первый генерирующий блок готов, не забудьте провод от него вывести наружу. Аналогичным образом нанизывются на вал и остальные магнитные и обмоточные диски. Первый и последний магнитные диски имеют магниты с одной стороны, а все остальные с двух сторон. Все магнитные диски при этом самоориентируются магнитным полем, и нам требуется только сжать их вместе. Для этого берете и закручиваете гайку на валу, и ставите вторую крышку корпуса генератора — генератор готов для испытаний.

Успешных испытаний. Что не ясно пишите мне по адресу:

Источник: http://zaryad.com/2014/03/25/instruktsiya-po-izgotovleniyu-diskovogo-generatora-se-na-postoyannyih-magnitah/

Самодельный.ру

Я сделал фотосессию моего маленького ветрячка или, как я называю, действующей модели. Так как я его построил неожиданно для себя, просто решил потренироваться и узнать что получится, то сначала ничего не фотографировал, не думал, что им могут заинтересоваться, фотосессия получилась в обратном порядке, т.е. дедукцией – от целого к частям.

А теперь немного истории, и все по порядку:

Построить ветряк – моя давнишняя мечта, но было много препятствий. То жил в городской квартире, а дачи не было. То переезды из одного города в другой, потом в третий. В Светловодске я живу последние 18 лет. Здесь есть все условия – частный коттедж на две семьи, 5 соток огорода и столько же сада. С востока и юга открытая местность, с севера и запада рельеф выше моего. Ветры не балуют, т.е. не очень сильные. Ну, думаю, здесь я построю ветряк для души.

Но когда занялся вплотную, оказалось все не так просто. Литературы подходящей не нашел. Долго не мог определиться с генератором, не знал, как правильно изготовить лопасти, какой редуктор применить, как защитить от урагана и т.п. Как говорится, варился в собственном соку. Но знал, что если очень хочется, то все получится. Неспеша делал мачту. На чермете подбирал подходящие куски труб, начиная с диаметра 325 мм по 1,5 м длиною (чтобы помещалась в багажнике моей машины). Взамен сдавал металлолом. Получилась мачта длиной 12м. Для фундамента привез бракованный фундаментный блок от высоковольтной опоры. Закопал его на 2метра в землю и 1м остался над землей. Затем обварил его двумя поясами из уголка, к ним приварил кронштейны. На концы кронштейнов к анкерным болтам приварил «пластинки» из 16мм железа размером 50 х 50 см, соединенных между собой мощными петлями. Купил на рынке мягкие 10 мм тросы и талрепы, все анодированное, не ржавеет. Сварил и закопал анкер под съемную лебедку. Лебедку тоже пришлось делать самодельную, используя готовый червячный редуктор. Кроме того, установил П-образную подпорку высотой около 2м, на которую должна ложиться мачта. Так как спешить было некуда – мачта делалась без спешки и поэтому получилась, на мой взгляд, красивая и надежная.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Контейнер для генератора своими руками

И тут Бог, видя мои труды, благословил меня выйти на форум http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:4219-74#1829. Я его весь перечитал, зарегистрировался, и стал набираться опыта. Начал переделывать автогенератор, а когда перевел с английского «заморские» сайты (Хью Пигота и др.) по построению торцевых генераторов без железа в катушках, очень захотелось попробовать и самому это сделать, хотя бы в миниатюре.

Решил построить действующую уменьшенную модель, чтобы выдавала до 1 ампера на 12-вольтовый аккумулятор.

Для изготовления ротора купил в Знаменке на предприятии «Акустика» http://www.akustika-ag.de/cgi-bin/p.cgi?a 24 шт. дисковых неодимовых магнита 20*5 мм. Нашел ступицу от колеса мотоблока, токарь по моим чертежам выточил два стальных диска диаметром по 105мм и толщиной 5мм, распорную втулку толщиной 15мм и вал. На диски наклеил и до половины залил эпоксидкой магниты по 12 шт на каждый, чередуя их полярность.

Для изготовления статора намотал 12 катушек эмальпроволокой диаметром 0,5мм по 60 витков на катушку (взял проволоку с петли размагничивания старого негодного цветного кинескопа, там его достаточно). Распаял катушки последовательно конец с концом, начало с началом и т.д. Получилась одна фаза (боялся, что будет маловато напряжения). Выпилил из 4 мм фанеры форму, натер ее воском.

Жаль, вся форма в сборе не сохранилась. На нижнее основание положил вощеную бумагу (спер в жены на кухне, она выпечку на ней делает), на нее наложил форму с круглячком в центре. Потом вырезал со стеклоткани два кружка. Один постелил на вощеную бумагу нижнего основания формы. На него выложил распаянные между собой катушки. Выводы из многожильного изолированного провода проложил в выпиленные ножовкой неглубокие пазы. Залил все это эпоксидкой. Подождал около часа, чтобы пузырьки воздуха все вышли, и эпоксидка разлилась равномерно по всей форме и пропитала катушки, долил, где надо, и накрыл вторым кружком стеклоткани. Сверху положил второй лист вощеной бумаги и прижал верхним основанием (куском ДСП). Главное, чтобы оба основания были строго плоскими. Утром разъединил форму и извлек красивый прозрачный статор толщиной 4мм.

Жаль, что для более мощного ветряка эпоксидка не годится, т.к. боится высокой температуры.

В ступицу вставил 2 подшипника, в них вал со шпонкой, на вал первый диск ротора с наклеенными и залитыми до половины эпоксидкой магнитами, потом распорную втулку толщиной 15мм. Толщина статора с залитыми катушками 4мм, толщина магнитов 5мм, итого 5+4+5=14мм. На дисках ротора оставлены бортики на краях по 0,5мм чтобы упирались магниты при центробежной силе (на всякий случай). Поэтому отнимем 1мм. Осталось 13мм. На зазоры остается по 1мм. Поэтому распорка 15мм. Потом статор (прозрачный диск с катушками), который крепится к ступице тремя медными 5 мм болтами, их видно на фото. После ставится второй диск ротора, который упирается в распорную втулку. Нужно остерегаться, чтобы палец не попал под магниты – очень больно защемляют. (Противоположные магниты на дисках должны иметь разную полярность, т.е. притягиваться.)

Зазоры между магнитами и статором регулируются медными гайками, размещенными на медных болтах по обе стороны ступицы.

На оставшуюся выступающую часть вала со шпонкой одевается пропеллер, который через шайбу (а если нужно то и втулку) и гровер прижимается гайкой к ротору. Гайку желательно закрыть обтекателем (я его так и не сделал).

Зато сделал крышу-козырек над ротором и статором, распилив алюминиевую кастрюльку так, чтобы захватить часть донышка и часть боковой стенки.

Просто на ней нарисовал двухлопастный пропеллер и выпилил электролобзиком. (Из этого же куска я еще выпилил три лопасти длиной по 1м для ветряка на автогенераторе, и еще как видите осталось). Переднюю кромку лопастей я заокруглил «на глаз» радиусом, равным половине толщины дюрали, а зднюю заострил с фаской приблизительно 1см на концах и до 3см к центру.

В центре пропеллера сначала просверлил отверстие 1мм сверлом для балансировки. Балансировать можно прямо на сверле, положив дрель на стол, или подвесить на нить к потолку. Балансировать нужно очень тщательно. Я отдельно балансировал диски ротора и отдельно пропеллер. Ведь обороты доходят до 1500 об/мин.

Так как магнитное залипание отсутствует, пропеллер весело вращается от малейшего ветерка, которого на земле даже не ощущаешь. При рабочем ветре развивает высокие обороты, у меня амперметр на 2А прямого включения, так он часто зашкаливает на 12 вольтовый старый автомобильный аккумулятор. Правда при этом начинает складываться и подниматься вверх хвост, т.е. срабатывает автоматическая защита от сильного ветра и чрезмерных оборотов.

Защита выполнена на основе наклонной оси вращения хвоста.

Отклонение оси составляет 18-20 градусов от вертикали. Извиняюсь за чертеж, я его пытался срисовать с заморского сайта http://www.otherpower.com/otherpower_wind.html

Отработал этот ветрячок у меня 3 месяца. Снял, разобрал – подшипники в порядке, статор тоже цел. Немного приржавели магниты в тех местах, где не попала краска. Кабель идет напрямую без токосъемника. Он у меня есть сделанный, но я передумал его ставить. Когда демонтировал малый ветрячек — он небыл перекручен. Так что я убедился — он не нужен, только лишние хлопоты. Выдавал он до 30 ватт мощности. Шум от пропеллера при закрытых окнах не слышен. А при открытых не сильно слышно, если здоровый сон, то не разбудит, тем более на фоне шумов самого ветра.

Есть желание сделать большой по такой же схеме, правда статор нужно делать по-другому, не на эпоксидке. Над этим сейчас думаю.

Источник: http://samodelniy.ru/vetrogenerator-svoimi-rukami

Ссылка на основную публикацию