Rattaga mööda sõites suvilad, nägin töötavat tuulegeneraatorit:
Suured labad pöörlesid aeglaselt, kuid kindlalt, tuulelipp orienteeris seadme tuule suunas.
Tahtsin rakendada sarnast disaini, kuigi see ei suuda toota piisavalt võimsust "tõsiste" tarbijate varustamiseks, kuid töötab ja näiteks laadib akusid või toidab LED-e.
Sammmootorid
Üks kõige enam tõhusad võimalused kasutusel on väike isetehtud tuulegeneraator samm-mootor(SD) (inglise) samm- (sammu-, astme-) mootor) - sellises mootoris koosneb võlli pöörlemine väikestest sammudest. Sammmootori mähised on kombineeritud faasideks. Kui ühte faasi antakse voolu, liigub võll ühe sammu võrra.
Need mootorid on madal kiirus ja saab ühendada sellise mootoriga generaatori tuule turbiin, Stirlingi mootor või muu madala kiirusega jõuallikas. Tavalise (kommutaator)mootori kasutamisel generaatorina alalisvool samade tulemuste saavutamiseks oleks vaja 10-15 korda suuremat pöörlemiskiirust.
Stepperi eripäraks on üsna kõrge käivitusmoment (isegi ilma generaatoriga ühendatud elektrikoormuseta), ulatudes 40 grammi jõudu sentimeetri kohta.
Sammmootoriga generaatori kasutegur ulatub 40% -ni.
Sammmootori töö kontrollimiseks võite ühendada näiteks punase LED-i. Mootori võlli pöörates saate jälgida LED-i sära. LED-ühenduse polaarsus ei oma tähtsust, kuna mootor toodab vahelduvvoolu.
Viietollised disketiseadmed, aga ka vanad printerid ja skannerid on selliste üsna võimsate mootorite aarde.
Mootor 1
Näiteks on mul SD-kaart vanast 5,25-tollisest disketiseadmest, mis oli endiselt osa ZX spekter- ühilduv arvuti "Byte".
Selline kettaseade sisaldab kahte mähist, mille otstest ja keskelt tehakse järeldused - kokku kuus juhtmed: 
esimene mähis mähis 1) - sinine (inglise) sinine) ja kollane (ing. kollane);
teine mähis mähis 2) - punane (inglise) punane) ja valge (inglise keeles) valge);
pruun pruun) juhtmed - juhtmed iga mähise keskpunktidest (ing. keskmised kraanid).
lahtivõetud samm-mootor
Vasakul näete mootori rootorit, millel on näha "triibulised" magnetpoolused - põhja ja lõuna pool. Paremal on näha staatori mähis, mis koosneb kaheksast mähist.
Poole mähise takistus on ~70 oomi.
Kasutasin seda mootorit oma tuuleturbiini algses disainis.
Mootor 2
Minu käsutuses vähem võimas samm-mootor T1319635 ettevõtted Epoch Electronics Corp. skannerist HP Scanjet 2400 Sellel on viis väljundid (unipolaarne mootor): 
esimene mähis mähis 1) - oranž (inglise keeles) oranž) ja must (inglise keeles) must);
teine mähis mähis 2) - pruun (inglise) pruun) ja kollane (ing. kollane);
punane (inglise) punane) traat - klemmid, mis on ühendatud iga mähise keskpunktist (ingl. keskmised kraanid).
Poole mähise takistus on 58 oomi, mis on märgitud mootori korpusele.
Mootor 3
Tuulegeneraatori täiustatud versioonis kasutasin samm-mootorit Robotron SPA 42/100-558, toodetud SDV-s ja mõeldud 12 V jaoks: 
Tuule turbiin
Tuulegeneraatori tiiviku (turbiini) telje asukohaks on kaks võimalust - horisontaalne ja vertikaalne.
Eelis horisontaalne(populaarseim) asukoht tuule suunas paiknev telg on rohkem tõhus kasutamine tuuleenergia, puuduseks on disaini keerukus.
ma valisin vertikaalne paigutus kirved - VAWT (vertikaalteljega tuuleturbiin), mis lihtsustab oluliselt disaini ja ei nõua allatuult orienteerumist . See valik sobib paremini katusele paigaldamiseks, see on palju tõhusam tuule suuna kiire ja sagedase muutumise tingimustes.
Kasutasin teatud tüüpi tuuleturbiini, mida nimetatakse Savoniuse tuuleturbiiniks. Savoniuse tuuleturbiin). See leiutati 1922. aastal Sigurd Johannes Savonius) Soomest. 
Sigurd Johannes Savonius
Savoniuse tuuleturbiini töö põhineb asjaolul, et takistus vedama) vastutulev õhuvool - silindri (laba) nõgusa pinna tuul on suurem kui kumer.
Koefitsiendid aerodünaamiline takistus ( Inglise takistuskoefitsiendid) $C_D$
kahemõõtmelised kehad:
nõgus pool silindrist (1) - 2,30
silindri kumer pool (2) - 1,20
lame ruudukujuline plaat - 1,17
3D kehad:
nõgus õõnes poolkera (3) - 1,42
kumer õõnespoolkera (4) - 0,38
kera - 0,5
Näidatud väärtused on antud Reynoldsi numbrite jaoks. Reynoldsi numbrid) vahemikus $10^4–10^6$. Reynoldsi arv iseloomustab keha käitumist keskkonnas.
Keha takistusjõud õhuvoolule $(F_D) = ((1 \over 2) (C_D) S \rho (v^2) ) $, kus $\rho$ on õhutihedus, $v$ on õhuvoolu kiirus, $ S $ on keha ristlõikepindala.
Selline tuuleturbiin pöörleb tuule suunast sõltumata samas suunas: 
Sarnast tööpõhimõtet kasutatakse ka tassi anemomeetris. tassi anemomeeter)- seade tuule kiiruse mõõtmiseks: 
Sellise anemomeetri leiutas 1846. aastal Iiri astronoom John Thomas Romney Robinson ( John Thomas Romney Robinson):
Robinson uskus, et tema neljatassilise anemomeetri tassid liikusid kolmandiku võrra tuule kiirusest. Tegelikkuses on see väärtus vahemikus kaks kuni veidi rohkem kui kolm.
Praegu kasutatakse tuule kiiruse mõõtmiseks Kanada meteoroloogi John Pattersoni välja töötatud kolme tassi anemomeetrit. John Patterson) aastal 1926: 
Vertikaalse mikroturbiiniga harjatud alalisvoolumootoritel põhinevaid generaatoreid müüakse aadressil eBay umbes 5 dollari eest: 
Selline turbiin sisaldab nelja laba, mis on paigutatud piki kahte risti asetsevat telge, mille tiiviku läbimõõt on 100 mm, laba kõrgus 60 mm, kõõlu pikkus 30 mm ja segmendi kõrgus 11 mm. Tööratas on paigaldatud märgistusega kommutaatori alalisvoolu mikromootori võllile JQ24-125H670. Sellise mootori nimitoitepinge on 3 ... 12 V.
Sellise generaatori toodetud energiast piisab "valge" LED-i süttimiseks.
Savonius tuuleturbiini pöörlemiskiirus ei tohi ületada tuule kiirust , kuid samas iseloomustab seda disaini kõrge pöördemoment (Inglise) pöördemoment).
Tuuleturbiini efektiivsust saab hinnata, kui võrrelda tuulegeneraatori genereeritud võimsust läbi turbiini puhuva tuule võimsusega:
$P = (1\üle 2) \rho S (v^3)$, kus $\rho$ on õhutihedus (umbes 1,225 kg/m 3 merepinnal), $S$ on pühitav ala turbiin (ing. pühitud ala), $v$ - tuule kiirus.
Minu tuuleturbiin
valik 1
Algselt kasutas minu generaatori tiivik nelja laba silindrite segmentide (poolte) kujul. plasttorud:
Segmendi suurused -
segmendi pikkus - 14 cm;
segmendi kõrgus - 2 cm;
segmendi akordi pikkus - 4 cm;
Paigaldasin kokkupandud konstruktsiooni üsna kõrgele (6 m 70 cm) puidust puidust mastile, mis kinnitati isekeermestavate kruvidega metallraami külge: 
2. võimalus
Generaatori miinus oli üsna suur kiirus terade pöörlemiseks vajalik tuul. Pinna suurendamiseks kasutasin lõiketerasid plastpudelid
:
Segmendi suurused -
segmendi pikkus - 18 cm;
segmendi kõrgus - 5 cm;
segmendi akordi pikkus - 7 cm;
kaugus segmendi algusest pöördetelje keskpunktini on 3 cm.
3. võimalus
Probleemiks osutus terahoidikute tugevus. Algul kasutasin Nõukogude ajast pärit perforeeritud alumiiniumribasid laste ehituskomplekt 1 mm paksune. Pärast mitmepäevast töötamist viisid tugevad tuuleiilid liistude purunemiseni (1). Pärast seda ebaõnnestumist otsustasin lõigata terahoidikud 1,8 mm paksusest fooliumist PCB-st (2): 
Plaadiga risti oleva PCB paindetugevus on 204 MPa ja on võrreldav alumiiniumi paindetugevusega - 275 MPa. Kuid alumiiniumi elastsusmoodul $E$ (70 000 MPa) on palju suurem kui PCB (10 000 MPa), s.o. teksoliit on palju elastsem kui alumiinium. See minu arvates, arvestades tekstiliidihoidikute suuremat paksust, tagab tuulegeneraatori labade kinnitamisel palju suurema töökindluse.
Tuulegeneraator on paigaldatud mastile: 
Tuulegeneraatori uue versiooni proovitöö näitas selle töökindlust isegi tugevate tuuleiilide korral.
Savoniuse turbiini puuduseks on madal efektiivsus
- ainult umbes 15% tuuleenergiast muundatakse võlli pöörlemisenergiaks (see on palju vähem kui võimalik saavutada tuuleturbiin Daria(Inglise) Darrieuse tuuleturbiin)), kasutades tõstejõudu (ing. tõstke). Seda tüüpi tuuleturbiini leiutas Prantsuse lennukidisainer Georges Darrieux. (Georges Jean Marie Darrieus) - 1931. aasta USA patent nr 1 835 018 .
Georges Darrieux
Daria turbiini miinuseks on see, et sellel on väga kehv isekäivitus (tuulest pöördemomendi tekitamiseks peab turbiin juba üles pöörlema).
Sammmootori poolt toodetud elektrienergia muundamine
Sammmootori juhtmeid saab ühendada kahe Schottky dioodidest valmistatud sillaalaldiga, et vähendada dioodide pingelangust.
Võite kasutada populaarseid Schottky dioode 1N5817 maksimaalse vastupingega 20 V, 1N5819- 40 V ja maksimaalne alaliskeskmine alalisvool 1 A. Ühendasin väljundpinge tõstmiseks alaldi väljundid järjestikku.
Võite kasutada ka kahte keskpunkti alaldit. Sellise alaldi jaoks on vaja poole vähem dioode, kuid samal ajal väheneb väljundpinge poole võrra.
Seejärel tasandatakse pulsatsioonipinge mahtuvusliku filtri abil - 1000 µF kondensaatorit 25 V juures. Suurenenud genereeritud pinge eest kaitsmiseks ühendatakse kondensaatoriga paralleelselt 25 V zeneri diood. 
minu tuulegeneraatori diagramm
minu tuulegeneraatori elektrooniline seade
Tuulegeneraatori rakendus
Tuulegeneraatori tekitatav pinge sõltub tuule kiiruse suurusest ja püsivusest.
Kui tuul kõigutab peenikesi puuoksi, ulatub pinge 2 ... 3 V-ni.
Kui tuul kõigutab jämedaid puude oksi, ulatub pinge 4 ... 5 V-ni (tugevate puhangutega - kuni 7 V).
ÜHENDAMINE JOULE THIEFIGA
Tuulegeneraatori kondensaatori silutud pinget saab anda - madalpingele DC-DC muundur 
Takisti väärtus R valitakse eksperimentaalselt (sõltuvalt transistori tüübist) - soovitav on kasutada 4,7 kOhm muutuvat takistit ja selle takistust järk-järgult vähendada, saavutades muunduri stabiilse töö.
Sellise muunduri panin kokku germaaniumi baasil pnp-transistor GT308V ( VT) ja impulsstrafo MIT-4V (mähis L1- järeldused 2-3, L2- järeldused 5–6): 
IONISTERITE (SUPERKONDENSATORI) LAADIMINE
Ionistor (superkondensaator, inglise keel) superkondensaator) on kondensaatori ja keemilise vooluallika hübriid.
Ionistor - mittepolaarne element, kuid üks klemmidest võib olla tähistatud noolega, mis näitab jääkpinge polaarsust pärast selle laadimist tootja juures.
Esialgseks uurimiseks kasutasin ionistorit võimsusega 0,22 F pingel 5,5 V (läbimõõt 11,5 mm, kõrgus 3,5 mm):
Ühendasin dioodi kaudu väljundisse läbi germaaniumdioodi D310.
Piirata maksimaalne pinge Ionistori laadimiseks võite kasutada zeneri dioodi või LED-ide ahelat - mina kasutan kaks punased LEDid: 
Vältimaks juba laetud ionistori tühjenemist piiravate LED-ide kaudu HL1 Ja HL2 Lisasin veel ühe dioodi - VD2.
Jätkub
See materjal meeldib teile kindlasti, kuna selles uurime võimalust hankida vana arvuti CD/DVD-draivist lihtne generaator.
Esiteks soovitame teil tutvuda autori videoga
Vaatame, mida me vajame:
- vana CD/DVD-draiv;
- traadilõikurid;
- jootekolb;
- mis tahes plastikust korpus;
- juhtmed;
- kuusnurk;
- pesumasin.
Autori sõnul omatehtud generaator, on idee üsna tõhus, kuna ülekandearvu ja kettasalve pikendavat hammasratast käitava mootori suhe on üsna suur. Seega on võimalik, et sama käigu madalatel pööretel saadakse elektrimootoril head pöörded ja saame generaatori. Saame ülevaate lõpus teada, kas meie plaanid lähevad korda või mitte, aga asume nüüd tööle.
Kõigepealt peate lahti jootma plaadi, millele mootor on paigaldatud.
Järgmisena lõikasime ära plastikust ajami korpuse osa, mis hoiab mootorit, ja ka meile vajaliku käigu. Hiljem tuletame sellest käigust käepideme, et saaksime seda keerata ja elektrit toota.
Võtame esimese traadi ja jootme selle ühe mootorikontakti külge.
Jootke teine juhe teise kontakti külge.
Generaatori testimiseks kasutab idee autor UBS-i sisendeid, mis on paigaldatud plastkorpusesse. Seetõttu liimib ta liimipüstoli abil sellesse korpusesse tüki ajamist koos mootori ja käigukastiga.
Käepideme valmistamiseks vajate kuusnurka ja seibi. Need osad tuleb üksteise külge kinnitada. Autor teeb seda jootmise teel.
Jootke juhtmed USB-pistikute kontaktide külge.
Plastkorpuse teisele poolele peate tegema käigukasti eendi jaoks augu.
Lõpuks liimige see omatehtud pliiats käigukasti külge. Meie generaator on valmis.
Mõnest vigasest kõvakettast saab teha lihtsa tuulegeneraatori ja sellest veepumba pesumasin. Alternatiivne energia on lähemal, kui tundub; praegu on rämpsu enam kui piisavalt, et selliseid vajalikke vigureid teha. See disain muidugi kogu teie maja elektriga ei toita, kuid igasuguste USB-vidinate laadimiseks sobib see üsna hästi.
Vajama
- Automaatne pump pesumasin. See asub kõige põhjas ja pumpab vett trumlist kanalisatsiooni.
- Neli kõvakettad, võimalik erinevatelt tootjatelt.
- Varras on pikk toru tuuliku paigaldamiseks kõrgusele.
- Poldid, mutrid, seibid.
- Juhtmed.
Paar sõna veepumba kohta
Elektrit tootva generaatorina hakatakse kasutama veepumpa. See koosneb liikuvast püsimagnetitega rootorist ja liigutatavast staatorist, millel on U-kujuline magnetsüdamik ja mähis.
Rootorit on üsna lihtne välja tõmmata.
Tänu püsimagnetite kasutamisele töötab selline pump suurepäraselt generaatorina, mis on võimeline andma kuni 250 V. Loomulikult meie tuulik selliseid kiirusi ei tooda ja väljundpinge on mitu korda madalam.
Tuulegeneraatorite tootmine
Pump otsustati kinnitada ehitusterasest nurkadega, painutades ja lõigates neid vastavalt vajadusele.
Selgus selline, mingi klamber.
Usaldusväärsemaks fikseerimiseks tehti pumba magnetahelasse auk.
Kokkupandud üksus.
Tuuleturbiini labad
Valmistame terasid sellest PVC torud.
Lõikasime toru pikuti kolmeks ühtlaseks osaks.
Ja siis lõikasime igast poolest oma tera välja.
Kohtadesse, kus terad on generaatori külge kinnitatud, teeme augud.
Tera kinnitus
Tuulegeneraatori labade kinnitamiseks kasutati HDD-lt kahte ketast.
Auk, milles sobib ideaalselt tiiviku läbimõõduga.
Märgime ära.
Puurime.
Kettad kinnitatakse rootori külge poltide, seibide ja mutritega.
Kruvige terad külge.
Pööratav seade
Selleks, et tuulik pöörleks sõltuvalt tuulest erinevates suundades, tuleb see paigaldada pöördlauale, mille rollis on mootor alates kõvaketas, sest seal on väga head laagrid.
Tulevikus asetatakse sellele ketas, millele generaator paigaldatakse.
Puurisime kinnitusele augu ja saagisime ebavajaliku osa ära.
Üldkogu
HDD mootorile kinnitame nurgad, mida kasutatakse kolmes kohas plaadimängijana.
Lõikasime papist või plastist välja sabatera, nii et tuul ise juhiks ventilaatorit.
Nüüd hakkame kõike kokku panema.
Võtame masti ja kinnitame toitejuhtme.
Võtke pöörlev seade.
Me sisestame selle torusse ja pingutage mutrid ja liigutage need lahku.
Põhimõtteliselt peab see hästi vastu.
On võimalus saada elektrit täiesti tasuta. Piisab, kui teha ja paigaldada oma saidile tuulegeneraator. Tänapäeval see traditsioonilisi elektriallikaid asendada ei saa, küll aga lisab majapidamisele mõne meeldiva protsendi uhkest iseseisvusest. Kõige tähtsam on see, et saate sõna otseses mõttes igast vanast prügist ja prügist täisväärtusliku generaatori "kokku panna".
Meil läheb vaja
Kõigepealt peate saama pumba automaatsest pesumasinast. Seda kasutatakse vee pumpamiseks trumlist kanalisatsiooni ja see asub kõige põhjas. Teil on vaja ka nelja vigast kõvaketast, konstruktsiooni paigaldamiseks pikka varrast, arvukalt polte, mutreid ja seibe. Lõpuks vajame juhtmeid.
Mille jaoks on pump?
Pumpa hakatakse kasutama sama generaatorina, mis toodab elektrit. Pump koosneb liikuvast püsimagnetitega rootorist ja U-kujulise magnetsüdamikuga liigutatavast staatorist, samuti mähist, mis on selle konstruktsiooni külge kinnitatud. Rootori saab kergesti välja tõmmata. Tänu mainitud püsimagnetitele on selline pump suurepärane generaator, mis suudab toota kuni 250 V pinget.
Generaatori tootmisprotsess
Parim on pump kinnitada klambriga, mida on kõige lihtsam valmistada terasnurkadest. Tõenäoliselt tuleb neid vastavalt kärpida. Usaldusväärsemaks fikseerimiseks võite julgelt teha pumba magnetsüdamikusse lisaaugu. See on põhimõtteliselt kõik, mida praeguses etapis teha tuleb.
Terade tootmisprotsess ja nende kinnitus
Tuulegeneraatori labad võivad olla valmistatud PVC torust. Selleks lõigake see pikuti kolmeks võrdseks osaks. Sellistest toorikutest saate seejärel teha "elegantsemaid" elemente. Terade kinnituskohtades ärge unustage teha sobivaid auke järgnevaks kinnitamiseks. Samuti on vaja teha sarnasest materjalist sabatera, mis juhib generaatorit.
Kinnitame labad kahele HDD-kettale. Selle tööetapi kogu raskus seisneb selles, et teha ketastesse sobivatesse kohtadesse augud ja seejärel kruvida nende külge ettevalmistatud poltide ja seibide abil.
Pööratav seade
Väike aga väga oluline detail. Pöördenurga tegemiseks võite kasutada kõvakettalt mootorit. Sellel on väga head laagrid ja seetõttu see element saab ülesandega suurepäraselt hakkama. Sellele elemendile paigaldatakse generaatoriga ketas.
Üldkogu
Nüüd jääb üle vaid koguda tuulegeneraator, kinnitage juhtmed meie masti külge, paigaldage sellele pöörlev element ning tõstke ja asetage ka “veski” sobiv koht. Peale töö lõpetamist on hea läbi viia väikesed katsetused. Muidugi ei anna tuulegeneraator maksimaalselt 250 V, kuid töö tulemus jääb siiski meeldiv! Üksikasjalik protsess kokkupanekut saab näha allolevast videost.
Tahan veelgi huvitavamat ja kasulikke näpunäiteid Sest suvila järgmiseks hooajaks? Kuidas oleks, kui me uuriksime välja ja muudaksime selle leibkonna jaoks kasulikuks.
