… народные ветряки! Rotating Header Image

ветрогенератор

17458

Новые катушки для генератора готовы!

После того как стало ясно, что катушки ветрогенератора следует делать каркасными, мы приступили к проработке подобной катушки. Сначала были сделаны катушки по рекомендациям опытных (в прямом и переносном смысле) “катушководов”, тем, что были найдены на сайтах в интернете, в том числе по ссылкам, которые давали посетители нашего форума. Первые катушки были огромные, с большим внутренним R, и очень низкими показателями, хотя с заметной прибавкой U на низких частотах. Стало ясно, что о “умных” сайтах стоит забыть – как говорит известная поговорка: “если хочешь, чтобы дело было сделано, нужно делать его самому”.
Суть проблемы проста как 5 копеек:
1) нужна катушка с низким R.
2) число витков достаточно большое, чтобы при 10-12Hz получить 25 вольт и более (начало заряда аккумулятора).
3) количество катушек не должно быть кратным магнитам (уход от залипания).
4) вольтаж катушки – определяющий параметр. Из последних двух пунктов вырисовывается
5) число катушек должно быть минимальным при жестких габаритных ограничених.
С другой стороны есть всегда резерв мощности в магнитах (можно применить более мощные) и их количестве (здесь мы ограничены габаритами конструкции).
Изготовив и испытав более 40-ка вариантов катушек (при этом дважды сломали стенд, провели десятки испытаний с сотнями замеров, потратили несколько тысяч долларов) мы имеем два варианта катушек (останется один) со следующими параметрами: начало заряда 25в при 10Hz (порядка 25 об/мин), мощность ~300 вт при 70 Hz (175-180 об/мин) с одной катушки. При этом напряжение – не более 100в, что является хорошим результатом. Жаль, не удалось изготовить окончательный вариант в 2010 году- не хватило недели (изготовление и испытания). Но главная задача практически выполнена. С НОВЫМ ГОДОМ!!!

По вертикальной оси: мощность Вт – красным цветом, напряжение В – синим цветом

По горизонтальной оси: частота тока Гц. Частота связана с скоростью вращения соотношением – 10Гц : 25 об/мин.

График характеристик катушки 1

График характеристик катушки 2

Инвертор – ключевой элемент ветросистемы

Проблема электроснабжения собственного дома стоит достаточно остро для многих, будь то дачный участок или коттедж, т.к. даже, если рядом есть какая-то ЛЭП, подключение к ней может стоить чуть ли не столько же, сколько сам дом. И тут каждый решает сам – платить или использовать альтернативные способы.

В Интернете эта тема имеет место на каждом форуме, касающемся дачной (коттеджной) темы. Также много рекламных сайтов, посвященных созданию автономных или резервных систем электроснабжения. Цена таких систем  часто сравнима со стоимостью подключения, что конечно, не способствует большому спросу на них. Поэтому, многие пытаются строить ветряные, солнечные системы электроснабжения сами. Самодельшикам  тоже много предложений в Интернете, как по комплектованию таких систем, так и по постройке самодельных ветро-солнечных станций. Разобраться в этом непрофессионалам довольно сложно, т.к. эти системы требуют очень разносторонних знаний, от аэромеханики до электроники и электросиловой техники. Эта статья имеет цель неповторения некоторых ошибок при постройке системы для собственного дома своими силами.  (далее…)

Установили второй ветряк

Вчера установили второй ветряк в селе. Конструкция версии 2.0 (на тракторной ступице со сдвоенным генератором). Первый будем снимать для модернизации.

Из наработанного – параллельно-последовательное соединение котушек использовать не будем, т.к. ввиду несимметричности их расположения относительно магнитов они каким-то неведомым для нас образом гасят друг друга (и соответственно мы теряем в генерируемой мощности). Разбираться с этим не будем, у нас нет ни времени, ни знаний вникать в эти потусторонние процессы магнетизма. Пойдем по простому пути (так советовал нам один из посетителей нашего стенда на Сорочинцах в прошлом году) – каждой катушке – индивидуальный диодный мост.

Сейчас экспериментируем с разными видами катушек (решили попробовать катушки на сердечнике), в ближайшее время определимся.

Из замеченного: страгиваясь на очень слабых ветрах, ветряк не раскручивается выше определенных оборотов (примерно 200-300 об. в мин.) даже при сильном постоянном ветре – происходит самоторможение (как, впрочем, мы и прогнозировали). Пока еще вопрос – нужно ли нам давать раскручивать его выше этих оборотов (экспериментируя с количеством и формой лопастей) или нам важнее крутящий момент (который у парусника довольно высок), позволяющий стабильно вращать его под высокой нагрузкой без заметного торможения? Это нам предстоит определить в ближайшее время.

Еще одно – защита от штормового ветра (складывание лопастей) работает просто прекрасно! Наблюдали много раз – ветряк разворачивается по ветру, не успевает раскрутиться, налетает шквал – хлоп! лопасти сложились-разложились, ветряк продолжил работать! Иными словами, со всеми механическими узлами мы пришли к более-менее постоянно конструкции и никаких изменений пока не предвидется. Возможно, в будущем разработаем вариант с несколькими ветроголовками на одном валу (не более 3-х), но не в том виде, как планировалось изначально. Сейчас уже понятно, как это правильно сделать.

Еще один момент, пока нам не понятный – почему в верхней точке вращения лопасти надуваются по направлению ветра, а в нижней – против… И нужно ли с этим что-то делать? На фотографии это хорошо видно.

Ветролов 1.1

Установили новую версию ветряка 1.1, содержащую ряд доработок с учетом полученного опыта.

В доработанной штанге для нашего ветряка отсутствует противовес, чем существенно уменьшен вес ветроголовки. Модернизирован узел складывания лопастей. Усилены оси крепления лопастей и изменена конструкция паруса у лопастей (исключили соскакивание ткани).

В поворотном механизме не выдерживала ось крепления из-за малого сечения. Увеличили размер сечения. Поставили у основания тракторную ступицу, вместо Волговской.

В версии 2.0 будет тракторная ступица и на ветроголовке.

Модернизировали спуск и подъем ветроголовки. При подъеме ветроголовку приходилось сильно оттягивать от мачты из-за большого диаметра. Мы сделали ветроголовку складывающейся на раме, что сильно облегчило подъем. Пружину на оси дополнили амортизатором, чтобы обеспесчить демпфирование вертикальной вибрации штанги.

Из ближайших планов:

Ветроголовка 2.0 будет собрана с использованием 2-х статоров (3 магнитопровода, 2 статора). Для того, чтобы увеличить мощность ветряка и отдачу на малых ветрах. Также 2.0 будет с ручным тормозом, чтобы можно было остановить в любой момент.

По электрике: на завтра готовятся испытания контроллера заряда совместно с инвертором Форт45, будут использованы стандартные автомобильные аккумуляторы. Особенности нашего контроллера заряда – он выполняет 2 основные функции. Одна ветвь обеспечивает заряд акк. батареи строго заданным током 10 А и напряжением не более 27,5 в.

Вторая часть обеспечивает максимальную отдачу нагрузки на потребителя с максимальной отдачей до 150 А.

Результаты испытаний опубликуем, как только систематизируем.

Самодельный парусный ветряк «Ветролов» – ключ на старт

В начале года принято ставить новые цели. Но мы сначала немного вспомним год минувший и подведем итоги. Несмотря на то, что мы не вполне уложились в сроки, которые ставили перед собой, все значительные этапы строительства «Ветролова» можно считать завершенными. И пожалуй, сейчас действительно можно сказать, что до старта тестирования ветрогенератора остались считанные дни. Позвольте представить команду, которая трудилась над парусным ветрогенератором “Ветролов” почти 10 месяцев.


Вадим Беляев – главный конструктор компании “Ветронет”. “Генератор идей”, автор всех основных технических решений, несколько из которых запатентованы в Украине и России. Яхтсмен-любитель. По образованию инженер-механик. Первый практический конструкторский опыт получил в структуре ракетостроительного ЮМЗа. Опыт работы конструктором около 20 лет. Опыт работы в организации, разрабатывающей высотные конструкции и энергетические объекты около 6 лет.


Юрий Гальцев. Конструктор, технолог и механик. Руководит изготовлением узлов и конструкций ветряков, ведет работу с подрядчиками. Автор электрической части генератора ветряка и многих других конструкционных решений. Автолюбитель и автогонщик в прошлом.


Владимир Беляев. Технический консультант и снабженец.


Юрий Шамрай, слесарь-электромонтажник. Сварщик. Принимает активное участие в проработке различных конструктивных решений.


Андрей Кирпа, профессиональный маляр, аэрограф, сварщик, монтажник. Принимает активное участие в проработке различных конструктивных решений.


Андрей Тесленко. Маркетинг, выставки, работа с клиентами. Переговоры и снабжение.

История создания “народного ветряка”, его основные этапы мы бы охарактеризовали так.

Этап 1. Идеологический

Мы окончательно определились с понятием «народности» ветряка. На протяжении всего года внутри команды существовало несколько мнений, но следует уточнить, что изначально мы не планировали делать «народный» синонимом «бесплатный». Скорее, речь идет о доступности – технической и материальной. А вот о стоимости чертежей дискуссия не прекращалась долгое время. Сделать их бесплатными и общедоступными после того, как на разработку были потрачены тысячи долларов – значит поставить под сомнение основополагающие принципы бизнеса и обесценить собственный труд.

Поэтому мы представим в открытый доступ образцы чертежей, по которым покупатели готового ветрогенератора смогут составить представление о конструкции, и предложим вариант покупки чертежей для самостоятельной сборки по умеренной цене.

Этап 2. Технический

Надо признать, что сроки запуска самодельного ветряка «Ветролов», которые мы ставили перед собой, переносились не раз и даже не два. И хотя мы не брали никаких обязательств, кроме моральных, и то, больше перед собой, до начала полноценных испытаний, хочется все же объяснить, в чем причина отложенного старта. Тем более за время работы вокруг проекта «Ветронет» сложилась большая группа поддерживающих нас, заинтересованных и активных читателей, будущих покупателей.

Конечно, мы не до конца представляли объем работ. Вернее, несколько идеализировали процесс и оттого не смогли правильно рассчитать время. Представьте себе, что вы решили собрать некий механизм. Вы почти объективно сможете подсчитать, как быстро вам это удастся сделать, если все детали уже в наличии. И более того – абсолютно соответствуют нуждам и не требуют доработки.  А в наши расчеты вкрался сначала незаметный, но оказавшийся важным человеческий фактор. Никто не мог предвидеть, что поставщики настолько затянут сроки поставок деталей и небрежно отнесутся к заказам. Так, после долгого ожидания мы получили заказ, где обнаружились однополярные магниты вместо разнополярных, а в статоре оказались катушки разной толщины. Часть деталей была отправлена обратно, часть дорабатывалась собственными силами. Это всего один эпизод, демонстрирующий временные потери, их было гораздо больше.

Но нам не хочется искать виноватых, тем более, что за этими мелкими неприятностями скрывается огромный пласт накопленного нами бесценного опыта, который и позволяет называть «Ветролов» самодельным народным ветряком.

Этап 3.  Завершающий и предваряющий

Итак, на сегодняшний день самодельный ветряк «Ветролов» вот-вот соберется воедино. Уже готовы:

- мачта ветрогенератора;
- качающаяся опора мачты;
- лопасти;
- генератор;
- контроллер и инвертор.

Тестировать ветряк планируем в двух разных по степени интенсивности потоков ветра зонах : прибрежной и степной – в Крыму и под  Киевом. Все результаты, вне зависимости от успешности испытаний, будем демонстрировать здесь. Мы провели большую работу, совершили достаточно ошибок и многому научились, чтобы в будущем вам не пришлось наступать на те же грабли. Поэтому просто пожелайте нам удачи на финишной прямой!