Turbina eólica caseira. Gerador DC. Esquema, descrição

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Turbina eólica caseira. gerador CC. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os geradores GAU-4101 e GAU-4684 usados nos tratores S-60, S-65 e SG-65 são os mais adequados para a condução desta turbina eólica. Ambos os geradores são de baixa velocidade e, portanto, permitem que sejam conectados a partir de uma hélice (asas) desgastada diretamente no eixo do gerador.

Os geradores usados em outros tratores ou veículos motorizados são geralmente mais rápidos e, portanto, é necessário colocar uma engrenagem especial neles (que muitas vezes é difícil de fabricar localmente) ou levar em consideração o fato de que ventos fracos não podem girar a turbina eólica até o número necessário de revoluções e, portanto, esses ventos não serão usados. A este respeito, a produção de tal turbina eólica pode ser reduzida de 2 a 5 vezes em comparação com uma turbina eólica com um gerador GAU-4101 ou GAU-4684.

Por acaso, geradores DC de vários tratores e carros inutilizáveis podem ser encontrados. Alguns desses geradores, como geradores de quatro polos de até 100 watts e até 600 rpm, podem ser usados. Também pode haver motores de partida com fios grossos na armadura e nos enrolamentos dos pólos. Mas eles não podem ser aplicados sem o rebobinamento adequado. Sob a orientação de um especialista, um dínamo de alta velocidade também pode ser rebobinado para que seu número de rotações diminua de 2 a 3 vezes. É verdade que seu poder diminuirá quase na mesma quantidade. No entanto, como o gerador de turbina eólica está localizado ao ar livre e bem ventilado, ele pode ser carregado com energia normal mesmo após o rebobinamento.

Você pode verificar a qualidade de um gerador aleatório executando-o com bateria como um motor elétrico. Para não queimar os enrolamentos do gerador, deve-se incluir um fusível no circuito do fio, que pode ser feito de um condutor de cobre com diâmetro de 0,15-0,20 mm. Deve-se notar que um gerador de 6 volts com potência de cerca de 80-100 W, operando como motor elétrico a partir de baterias com tensão de cerca de 9 V, consumirá pelo menos 6 e não mais que 8 A em marcha lenta (se tudo está funcionando corretamente).

O número de rotações neste caso será 40% menor do que se o mesmo gerador fosse girado de algum motor para que desse a mesma corrente, carregando baterias de 6 volts.

O gerador também pode ser verificado girando-o a partir de algum drive externo. Para isso, você pode usar uma bicicleta comum. Nesse caso, a roda traseira com o quadro da bicicleta é levantada acima do chão, o quadro é bem fixado para que fique parado e uma polia é colocada no eixo do gerador, que é então pressionada contra o pneu da roda traseira. A velocidade do gerador é calculada da seguinte forma. Primeiro, eles verificam qual número de rotações do gerador corresponde a uma revolução dos pedais da bicicleta. Suponha que os testes tenham mostrado que uma revolução dos pedais corresponde a 31 rotações do gerador (esse número é a relação de transmissão). Depois de conectar um voltímetro ao gerador, pressione a polia do gerador contra o pneu da roda da bicicleta para que não deslize no pneu. Depois disso, eles começam a girar manualmente a biela com pedais e, olhando para o voltímetro, contam quantas voltas a biela faz em meio minuto quando o gerador dá uma tensão de 6 V. Suponha que em 30 segundos. a biela deu 5,75 voltas. Portanto, em um minuto a biela daria 11,5 revoluções. Multiplicando esse número pela relação de transmissão de 31, obtemos 11,5x31 = 356,5 rpm.

Este resultado nos mostrará que este gerador é bastante adequado para conexão direta a um aerogerador com asas de 2 m, que dá até 450 rpm. Se o número de rotações do gerador no início do carregamento das baterias atingir 700 por minuto, a turbina eólica deve estar com asas de 1,6 m. Se o número de rotações do gerador no início do carregamento das baterias for superior a 800 por minuto, então é necessário entrar em uma asa de engrenagem deve ter pelo menos 1 m. Essa turbina eólica pode produzir mais energia do que uma turbina eólica com asas de 2,5 m. É necessário levar em consideração a peculiaridade de qualquer vento turbina: com um aumento na envergadura, por exemplo, em 2%, a potência do aerogerador aumenta em 1,6%; no entanto, a velocidade também é reduzida em 20%.

Para obter um número suficientemente grande de revoluções, é desejável ter uma turbina eólica com a menor envergadura possível, mas ainda de forma que sua potência seja suficiente.

Foi estabelecido que quanto menor o número de asas (com asas feitas corretamente), maior o número de revoluções que a turbina eólica desenvolve. Portanto, em aerogeradores com geradores elétricos, quando é necessário o maior número possível de voltas das asas, geralmente são instaladas apenas duas asas. Mas para que essas asas dêem o número adequado de revoluções, é necessário fazê-las com muito cuidado: tornar sua superfície muito lisa e suportar os ângulos de rotação das asas.

Recomenda-se consultar um eletricista qualificado antes de fazer a seleção final de um gerador. Muitas vezes, para reduzir o número de rotações do gerador ao limite necessário, basta trocar os enrolamentos de excitação conectando-os em paralelo entre si. Acontece que geradores de alta velocidade de 12 volts precisam ser usados para carregar baterias de 6 volts. Para fazer isso, basta reduzir o número de rotações desse gerador em 2 vezes. Obviamente, é mais vantajoso pegar um gerador que possa operar sem modificações de uma turbina eólica com asas de 2 m, colocada diretamente em seu eixo. No entanto, é mais fácil encontrar um gerador do tipo GAU-4101 (ou GAU-4684), que pode ser girado a partir de uma turbina eólica com asas de 1,6 m montadas diretamente em seu eixo.

Autor: Perli S.B.

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