Самодельный ветряк из тракторного генератора: использование запчастей от трактора и автомобиля

Ветряки из тракторных генераторов

Задача:
из подручных средств собрать ветрогенератор для заряда автомобильного аккумулятора для наработки опыта и ознакомления первичного с данной темой (первый блин короче освоить — начать с простого)

Почитав немного интернеты — выбор остановил свой выбор на доступном и распространенном тракторном генераторе Г-700.
Доводы при выборе были следующие:
1. Конечно это наличие в генераторе постоянных магнитов. Дает устойчивое возбуждение даже без подключения аккумулятора (если вдруг нужно будет запитаться напрямую либо подключить что то типа ТЭНа минуя аккум)
2. Доступность, распространенность
3. Простота конструкции и наличие запчастей в любом населенном пункте
4.Достаточно простой, топорный статор (при перемотке проще), небольшое количество катушек, простая схема намотки.

В последующем, при дальнейшем изучении вопроса и, благодаря советам людей на этом форуме, оказалось, что многие плюсы это на самом деле минусы) но не суть. Попрактиковаться самое оно.

Облазив интернеты никакой подробной информации о переделке этого генератора и полученных параметров после нее не нашел. Есть одна статья всего, везде копируемая с общим поверхностным очень изложением. Поэтому решил создать тему о переделке, чтобы получить ответы и советы самому и может быть в дальнейшем это пригодиться кому то еще.
Итак начнем)

Приветствую Шаман .
1 . Ну понятие , наличие магнитов , не все ладушки .
Ну вот , сколько в нём магнитных полюсов ? Мне интересно , искать лень . ТЭН Вы им не нагреете от ветра .
2. Это возможно . Пяток поставить , тогда увидите уже что то существенное .
3. Запчастей , так кроме подшипников , вродь ничего и ненадо .
4. Небольшое количество катушек , обозначает малое количество магнитных полюсов . Если мало полюсов , то крутить винтом надо ооочень быстро-быстро . порой применять редуктор илиременную передачу , но дожди и мороз быстро угрохают ремень . А редуктор зимой на холоде , будет съедать половину нергии .
Нашел . 700Вт при 5000-6000 об/мин . Вдумайтесь. Перемотав тоньшим проводом , что б номинал был на 800 об/мин . Номинал по мощности будет в семь раз слабее . Потому что в семь раз увеличится сопротивление генератора. Будет точно Г . примерно на 100Вт при 12-15м/с . если будет . Может и 50Вт , другие 50Вт будут греть статор.
На распространенном ветре 3-6м/с , будет попадать в АКБ — 0-10Вт .

Это так . Просто моё мнение . Я б искал железо по интересней . хотя б 1,2-1,5кВт . Делая минимум 20 магнитных полюсов . Мотая под номинал при 7-8м/с .Сильнее ветра редкие .

http://e-veterok.ru/vetrogenerator_i. generatora.php
Автор намерял 250Вт максимум, и 150Вт при вменяемом ветре. Вполне неплохо.

Вовик_Ай, автор, из той ссылки, немного преувеличивает. Я, лично, не понимаю о каком начале заряда при 3.5м/с говорит автор? Катушка возбуждения потребляет ток 3-5А. Вы посчитайте сколько это нужно выдать рабочим обмоткам, чтоб по мимо катушки возбуждения еще дать ток и на заряд. Это раз. И второе — 150 Вт при 6м/с с винта будет только механическая энергия. Отсюда отнимите КПД винта и самого генератора и получите мощность, которая пойдет на заряд АКБ.

Повторюсь. Для меня этот проект скорее как образовательный, наработка опыта. Второй генератор будет однозначно уже аксиальный на постоянных магнитах.

Генератор найден, разобран. Ждет перемотки. Винт сделан. так что осталось только двигаться вперед.
Что получить можно с него -информация противоречивая. Поэтому только практика даст окончательный ответ.

Создание данной темы, кроме получения советов и интересующей меня информации — несет целью обобщение информации о данном генераторе, сделанных переделках и полученном результате.

Добавлено через 30 секунд

Добавлено через 35 минут
Давайте для начала я обобщу информацию о генераторе.
Итак генератор для автотракторной техники Г-700 ( вообще модификаций данного генератора много, отличаются исполнением, вольтажом, другими мелочами).

Генератор с комбинированным возбуждением (то есть в генераторе имеется как и обычная катушка возбуждения, так и постоянные магниты в пазах ротора, залитые пластиком).

Генератор имеет встроенный регулятор напряжения, ограничивающее напряжение на уровне 14,5 вольт посредством тока на катушке возбуждения.

Номинальное напряжение — 14 в
Номинальный ток — 50А
Номинальная частота вращения — 5000 об/мин
Максимальная частота вращения — 6000 об/мин
Число фаз — 3
Число катушек — 9
Число полюсов -6
Провод катушки статора — 1,08 мм
Количество витков в катушке статора — 23 витка
Длина провода катушки статора — 240 см

Средняя длина витка катушки — 10,5 см
Тип подключения — треугольник
количество катушек в фазе — 3
Соединение катушек в фазе — последовательное
провод катушки возбуждения — 0,8 мм
Сопротивление катушки возбуждения — от 2,8 ом до 3,2 ом (данные завода)
Длина провода катушки возбуждения — 81 м (расчетная)
Количество витков катушки возбуждения — около 450 витков (расчетеные)
Напряжение 12,5 вольт при 1400 оборотах
Отдаваемый ток, при частоте вращения:
1800 оборотов — 10А
2000 оборотов — 13А
3000 оборотов — 32А
4000 оборотов — 42А
5000 оборотов — 50А
Максимальный ток катушки возбуждения 5А
Немного фото с размерами (если кто подскажет как убирать под спойлер — буду благодарен)

Самодельный ветряк из тракторного генератора: использование запчастей от трактора и автомобиля

Основная проблема, возникающая при самостоятельном изготовлении ветрогенератора — это устройство, непосредственно генерирующее ток. Самодельный генератор имеет довольно случайные рабочие параметры, так как даже тщательный расчет не позволяет учесть все тонкие эффекты. К тому же, получается слишком много величин, взятых приблизительно, что уменьшает точность расчетов.

Практика показывает, что для наиболее эффективной генерации тока лучше всего использовать готовые устройства, модифицированные для использования на ветряках. Рассмотрим вариант с применением тракторного и автомобильного генератора.

Генератор для ветряка за один день

Наиболее рациональным решением будет использовать готовый генератор, конструкция которого предназначена для выработки электрического тока. Единственной задачей в этом случае станет подгонка параметров устройства под условия работы от ротора ветряка, т.е. под определенную скорость вращения. Чаще всего это занимает совсем немного времени, что позволяет получить готовый генератор буквально за день.

Наиболее удачным и простым решением станет использование тракторного генератора, имеющего наиболее близкие характеристики и доступного для различных модернизаций конструкции.

Используем запчасти от трактора

Для того, чтобы генератор от трактора начал выдавать заявленную мощность, надо, чтобы ротор обеспечил довольно высокую скорость вращения — около 2000 об/мин (некоторые конструкции требуют 5-6 тыс. об.). При работе напрямую от крыльчатки это практически невозможно, требуется редуктор (как минимум, система шкивов).

Пониженная частота вращения требует изменения количества витков на обмотках. Они перематываются на большее число витков более тонким проводом (с обычных 63 витков мотают примерно 80). Также требует увеличения количества витков катушка возбуждения, которую обычно просто доматывают до большего количества (около 250 витков). Кроме того, надо отсоединить реле-регулятор напряжения, так как никакой нужды в не больше нет.

Такие изменения корректируют работу генератора и переводят его на меньший номинал скорости вращения. При этом, использование повышающей передачи все равно необходимо, так как простым увеличением числа витков проблема не решается.

Важно! Приведенное количество витков не является точным значением для любой марки генератора. Разные конструкции нуждаются в соответствующих объемах обмоток, которые подсчитываются отдельно. Иногда приходится действовать методом проб и ошибок, так как скорость вращения ветряка не имеет стабильного значения.

Существует еще один вариант использования тракторного генератора, когда на вал устанавливаются мощные постоянные магниты. В этом случае понадобится только усилить обмотки статора, модернизация обмоток электромагнитов становится не нужна. Рекомендуется использовать мощные неодимовые магниты, позволяющие создавать довольно высокое напряжение в обмотках статора при относительно низких скоростях вращения.

Ветрогенератор из магнето

Магнето имеет несколько иную конструкцию, чем тракторный генератор. Оно оснащено двумя обмотками, низкого и высокого напряжения. Вторая обмотка не нужна, так как вольтаж, который она способна выдавать, не подойдет для ветряка. Небольшое усиление скорости ветра вызовет резкий скачок напряжения, что может вывести из строя потребители или промежуточное оборудование. Поэтому вторичную обмотку демонтируют, а первичную перематывают на большую мощность, чтобы устройство способно было выдавать результат на низких оборотах.

Кроме этого, понадобится исключить участие прерывателя. Здесь действуют двумя методами:

• физический демонтаж кулачка прерывателя;
• установка между контактами замыкающей перемычки, обеспечивающей постоянное соединение.

Использование генератора от Еврокамаза

Использование генератора от Еврокамаза возможно при внесении небольших изменений. Конструкция такого устройства весьма близка к тракторной, но имеет более высокое напряжение и силу тока. Порядок модернизации узла такой же, перематываются обмотки и устанавливаются мощные магниты, создающие переменное магнитное поле.

Изначальная рабочая скорость вращения ротора слишком высока, поэтому потребуется увеличение количества витков на обмотках, позволяющее реагировать на малые значения скорости. После намотки рекомендуется присоединить генератор к источнику вращения (чаще всего используют электродрель) и замерить величину вырабатываемого тока. Такой предварительный замер позволит получить определенную информацию о параметрах полученного устройства и, по необходимости, внести некоторые изменения в конструкцию.

Ветрогенератор из тракторного генератора с однолопастным винтом

Умелец сделал из тракторного генератора Г700.04.01 вертикальный ветрогенератор своими руками для зарядки своих аккумуляторов снабдив его винтом с одной лопастью.

По задумке автора, ветрогенератором для зарядки аккумуляторных батарей выступает тракторный генератор.

Характеристики генератора Г700.04.01:
• Номинальное напряжение – 14V.
• Номинальный ток – 50А.
• Номинальная частота вращения – 5000 об/мин.
• Максимальная частота вращения – 6000 об/мин.
• Вес – 5,4 кг.

Тракторный генератор является высокооборотным агрегатом, им выдается зарядка для аккумулятора при больше чем 1000 об/мин, поэтому без переоборудования на ветряк он не подходит. Чтобы генератор был способен заряжать батарею в условиях низких оборотов, его пришлось дорабатывать.

Мастер перемотал статор – 80 витков для каждой катушки, используя провод 0,8 мм. Катушку возбуждения электромагнита автор перемотал и увеличил на 250 витков, применив такой же провод. Он дополнительно использовал 200 м провода, чтобы перемотать статор и домотать катушку.

Затем умелец сварил крепление для генератора, используя профтрубу, изготовил защиту от сильного ветра. Она выполнена в виде складывающегося хвостовика, одевающегося на шкворень.

Выбирая винт, автор решил в первую очередь создать конструкцию с двумя лопастями, диаметр винта – 1360 мм. Для лопастей использована алюминиевая труба с сечением 110 мм, которые были раскатаны. Длина каждой из них – 630 мм.

Мастер установил ветрогенератор на 5-метровую мачту. Он отбросил идею с токосъемными кольцами и пустил провод генератора внутри в трубе мачты.

Для фиксации мачты на высоте 4 м использованы тросовые растяжки.

Ветрогенератор начинает заряжать аккумулятор, если появляется скорость ветра достигает 3,5 м/с.
4 м/с – 300 об/мин.
7 м/с – 900 об/мин, генератор обеспечивает порядка 150 Ватт.
15 м/с – скорость вращения винта достигает 1500 об/мин, ветрогенератор выдает порядка 250 ватт. Эти параметры достаточны для того, чтобы зарядить автомобильный аккумулятор.

Для усовершенствования своей установки автор увеличивает обороты – он переделывает двухлопастный винт в винт с одной лопастью.
Винт с одной лопастью обладает таким преимуществом как высокий коэффициент использования энергии ветра. При одной и той же скорости ветра винт с одной лопастью вращается вдвое быстрее, чем трехлопастный винт.

Однако для изготовления однолопастного винта нужно провести непростую операцию – его балансировку. В противном случае из-за сильных вибраций подшипник генератора разрушится, преждевременно выйдет из строя.

Местом фиксации такого винта выступает трубка, на которой предусмотрен противовес. Работа конструкции заключается в принципе коромысла.
Крепление под балку лопасти автор приварил на генераторный шкив, в балке просверлил отверстие для шпильки М6. В крепление он вставил два ограничителя в виде шпилек, чтобы винт не задевал мачту.

На фото – крепление винта на шпильке М6, отклонение винта от оси может составлять 15 градусов.

Во время вращения однолопастный винт может отклоняться от оси. Таким образом он мягче реагирует на повороты установки.

В случае с ураганным ветром хвостовик происходит поворот хвостовика, он вырывает винт из потока воздуха.

Автор провел испытания конструкции и получил приличные результаты. В случае правильной балансировки винта вал генератора вращается существенно быстрее. В итоге генератором вырабатывается больше электроэнергии, даже если дует слабый ветер.

Источник http://windpower-russia.ru/showthread.php?t=1127

Источник https://energo.house/veter/vetryak-iz-traktornogo-generatora.html

Источник https://www.umeltsi.ru/prisposoblenia/5123-vetrogenerator-iz-traktornogo-generatora-s-odnolopastnym-vintom.html