Двигатель вальтера своими руками
Паровой судомоделизм
На хабре всё чаще проскакивают различные интересные посты о том, как кто-то собрал очередной паровой двигатель, либо какое-то устройство работающее на паре. Оно и понятно, каждому какой-то момент надоедает гипнотизировать монитор, и душа просит моря, приключений и романтики, но с инженерным подходом. Что может быть романтичнее парового двигателя, да ещё и установленного на корабле? Поскольку в асфальтовых джунглях нет возможности развернуть полноценную судоверфь, то можно поразвлечься на столе. Здесь расскажу о некоторых своих экспериментах, а так же то что удалось откопать на просторах сети.
Принцип работы
Работа ветрового генератора основана на преобразовании энергии ветра в электрическую энергию. Преобразование осуществляется путем передачи кинетической поступательной энергии ветровых потоков (№1 на схеме), во вращательное движение (№2 на схеме) лопастей ветровой установки («В» на схеме). В свою очередь вращательное движение лопастей, посредством механической передачи (устройство вторичного вала и редуктора), передается на вал электрического генератора («G» на схеме), вырабатывающего электрический ток (№3 на схеме).
Ветряк из подручных материалов
Самодельные ветряки обычно изготавливают из тех материалов, которые удалось найти в гараже, сарае или иных доступных местах. Приобретение материалов или оборудования производится редко, так как зачастую весь процесс создания ветряка является экспериментом с неясным результатом, поэтому нести какие-либо расходы нецелесообразно. В целом, такой подход себя оправдывает, так как он дает возможность оценить перспективы и сделать выводы относительно параметров установки, необходимой для полноценного решения вопроса.
Любой результат таких исследований дает возможность создать ветряк с нужными качествами. При этом, даже изготавливая третью или четвертую модель, умельцы практически не приобретают каких-либо материалов, обходясь старыми запасами или переделывая имеющиеся предметы. Так, в качестве лопастей для вертикальных роторов часто используются металлические бочки, разрезанные вдоль. Применяются и другие способы, не требующие почти никаких расходов, но приносящие вполне ощутимые плоды.
Единственное, без чего никак нельзя обойтись — это определенные познания в области электротехники, опыт и навыки работы со слесарным инструментом.
Типы ветрогенераторов и принцип их работы
Как промышленные, так и самодельные ветрогенераторы бывают разными.
Их классифицируют по нескольким признакам:
- Особенности вращения ротора с прикрепленными к нему лопастями – вертикального или горизонтального. Первые меньше реагируют на негативные факторы окружающей среды, а вторые отличаются более высоким КПД.
- Количество лопастей. Самыми практичными считаются трехлопастные установки, но лопастей может быть больше или меньше.
- Материал. Для изготовления лопастей используют различные материалы – жесткие или парусные. Первые обычно долговечнее, а вторые дешевле.
- Шаг лопастей. Он может быть фиксированным или изменяемым.
При изготовлении ветрогенератора своими руками приходится самостоятельно определяться с конструкцией. При этом следует рассчитать необходимую мощность и учитывать условия эксплуатации установки. Подробный расчет ветрогенератора по формулам мы рассмотрели в этой статье.
Горизонтальные ветряки удобны тем, что для их создания не нужны высокоточные расчеты, сама конструкция проще в изготовлении и запускается при малейшем ветре. Минусы – сильный шум при работе и громоздкость.
Вертикальный ветрогенератор подойдет людям, готовым тратить время и силы на сборку и обслуживание сложной, зато компактной конструкции. Рекомендуем посмотреть пошаговую инструкцию по изготовлению вертикального ветрогенератора своими руками.
Работает ветрогенератор за счет вращения лопастей, прикрепленных к ротору. Сам ротор зафиксирован на валу генератора, который вырабатывает электроток. Энергия передается в аккумуляторы. Здесь она накапливается и питает бытовые электроприборы.
Ветряную установку оснащают контроллером, который преобразует переменный трехфазный ток в постоянный и управляет зарядкой аккумулятора. В схеме установки обязательно учитывают, что после аккумулятора должен быть подключен инвертор.
Генератор изготавливается из обычного асинхронного электродвигателя на 220 В.
Нужно снять его якорь, и вырезать в сердечнике полости для мощных неодимовых магнитов. Для этого делаются надпилы, затем металл высверливается и стачивается.
Магниты вклеиваются в пазы с чередованием полярности.
В таком виде генератор сможет производить переменный ток, напряжением около 12-50 В на низких оборотах, но с большими скачками напряжения. Нужно преобразить его в постоянный ток, чтобы подзаряжать аккумуляторы.
Для этого собирается предложенная схема из диодных мостов и конденсаторов.
Из пластиковой канализационной трубы вырезаются лопасти для ветрогенератора.
Под этот двигатель их длина делается 42 см, ширина с одной стороны 9 см, а с другой 3 см. Нужно вырезать 3 лопасти. Если генератор сделан из большого мотора, который сложно раскрутить, то длина и ширина лопастей увеличивается.
Из фанеры с помощью корончатого сверла высверливается диск для крепления лопастей. С двух сторон он укрепляется меньшими дисками. Заготовка размечается и просверливается, затем к ней прикручиваются лопасти.
Полученная крыльчатка прикручивается к валу генератора. В последнем предварительно сверлится отверстие, и нарезается резьба под болт.
Ветрогенератор с крыльчаткой устанавливается на верху в хорошо продуваемом месте. Через собранную из диодных мостов схему от него заряжаются 4 аккумулятора по 12В, соединенные последовательно.
Накопленный на них заряд преобразуется в 220 В переменного тока с помощью инвертора, который подходит для питания бытовых приборов.
Необходимые инструменты
Мультиметр Зубр. Фото 220Вольт
Для перемотки обмоток ротора требуются следующие основные материалы, инструменты и приспособления.
1. Перемотка может осуществляться двумя способами:
- полностью в ручном режиме без применения какой-либо оснастки;
- производительность сильно повышается с применением простейших приспособлений.
2. Мультиметр или другие приборы.
3. Пользователь должен уметь обращаться с электрическим паяльником.
4. Наличие обмоточного провода, диаметр которого должен соответствовать проводу вышедшему из строя.
5. Электроизоляционный картон или другой подобный материал.
6. Наждачная бумага, текстолитовые пластины, дерево мягких пород и другие материалы для выполнения вспомогательных работ.
7. Эпоксидная смола или другой пропиточный лак.
8. Другой слесарный инструмент: молотки, набор отверток, ножовочные полотна, острые предметы, типа хорошо заточенного ножа, зубила и другие инструменты.
Первым делом, для изготовления генератора, необходимо извлечь ротор из рабочего электродвигателя со стиральной машины.
Якорь нужно сточить, уменьшив его диаметр. Это можно сделать, зажав его вал в сверлильном станке, и стачивая сердечник болгаркой с лепестковым кругом. Еще проще это делается на токарном станке.
На проточенный якорь нужно установить в 8 рядов по 2 неодимовых магнита. Полярность соседних пар должна чередоваться.
Теперь требуется закрепить магниты смолой. Для этого на якоре собирается опалубка из компакт-диска и отрезка пластиковой трубы. Ее можно приклеить горячим клеем. Затем в нее заливается смола.
Создание формы под заливку эпоксидной смолы
После отвердевания смолы опалубка срезается. Затем якорь протачиваете, чтобы его сбалансировать. В итоге он должен без проблем входить в статор двигателя.
Двигатель собирается обратно с уже доработанным ротором. Теперь нужно определить мультиметром его рабочую обмотку, так как с нее при раскручивании генератора можно снимать 220В. В данном случае это желтый и красный провод. Синяя жила пусковой обмотки не нужна.
К генератору привариваются крепления. Затем он прикручивается к доске. Сбоку нужно закрепить бензиновый двигатель, можно поставить мотор от мотокосы.
На вал генератора и на вал мотора, нужно установить по шкиву и одеть ремень.
Теперь при пуске бензинового мотора, тот будет раскручивать генератор, что позволяет получать 220В. Частота тока выходит не такая стабильная, как в обычной сети, так что без регулятора напряжения чувствительные электроприборы к нему лучше не подключать. Однако такой генератор способен питать строительный электроинструмент, водяной насос, лампы освещения и пр.
