3D Басылган Аксиалдык Флюс Альтернатору жана Динамометр: 4 Кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

ТОКТО !! Муну БИРИНЧИ ОКУУ !!! Бул дагы эле өнүгүп келе жаткан долбоордун рекорду, колдоо көрсөтүүдөн тартынбаңыз.

Менин акыркы максатым - мотордун/генератордун бул түрү параметрленген ачык булак дизайны болуп калышы мүмкүн. Колдонуучу момент, ылдамдык, ток, вольт/айлануу, жалпы магниттин өлчөмдөрү жана мүмкүн болгон боштук сыяктуу кээ бир параметрлерди киргизе алышы керек жана 3D басып чыгарылуучу.stl жана.dxf файлдарынын сериясы түзүлүшү керек.

Мен эмне кылдым, симуляцияланган дизайнды тастыктай турган платформа түзүлдү, андан кийин коомчулук тарабынан эң оптималдуу түзмөккө айландырылышы мүмкүн.

Бир жагынан, мен муну динамометр менен орнотконумдун бир себеби. Динамометр моментти жана ылдамдыкты ченеп, HP же валдын валын өлчөөгө мүмкүндүк берет. Бул учурда мен генераторду динамометр системасын жөнөкөйлөтүүчү өтмөк, стационардык вал менен кургам, ошондуктан аны RC ESC мотору катары башкарууга конфигурациялоого болот (мен үмүттөнөм) жана момент өлчөнөт чыгаруу боюнча, ошондой эле ылдамдык, V жана Ампер, мотордун эффективдүүлүгүн аныктоого мүмкүндүк берет.

Менин максаттарым үчүн, ал өзгөрүлмө ылдамдыктагы мотор менен башкарылышы мүмкүн (зымсыз бургулоодон ашыкча, тетиги түшүп), жана валдын моментинин кириши, ошондой эле V жана Amps чыгышы, реалдуу эффективдүүлүктү түзүүгө мүмкүндүк берет жана турбина күтүлүүдө окшоштуруу.

Бул режимде мен регенеративдүү тормозго жөндөмдүү RC ESCти колдонууну үмүттөнөм, балким менин VAWT MPPTке (Multi Power Point Tracking) жетүү үчүн жүктөмдү көзөмөлдөө үчүн Arduino.

MPPT күн жана шамал турбиналарын башкарууда колдонулат, бирок бул шамал үчүн бир аз башкача. Шамал энергиясы менен чоң маселе, шамалдын ылдамдыгы 10 км/сааттан 20 км/саатка чейин эки эсе көбөйгөндө, шамалдын кубаты кубаттуулукта 8 эсе көбөйөт. Эгерде 10W 10км/саатта жеткиликтүү болсо, 80W 20km/hr жеткиликтүү. Көбүрөөк энергияга ээ болуу сонун, бирок ылдамдыктын эки эсе көбөйүшү менен генераторлордун өндүрүшү эки эсе көбөйөт. Ошентип, эгерде сизде 20 км/саат шамал үчүн идеалдуу генератор болсо, анын жүгү ушунчалык күчтүү болушу мүмкүн, саатына 10 км ал башталбайт.

MPPTтин милдети - катуу жүктөөчү алмаштыргычты колдонуп, генераторду тез ажыратып, кайра туташтыруу. Бул сизге генератордун канча жүк көтөрөрүн жөнгө салууга мүмкүндүк берет, ал эми MPPTтин мульти ар кандай ылдамдыкта ар кандай жүктөрдү орното аласыз.

Бул абдан пайдалуу, анткени турбиналардын бардык түрлөрү максималдуу энергияны топтоо энергиясына же шамалдын ылдамдыгына шайкеш келгенде чогултушат.

SO

Бул рецепт эмес, бирок мен жазган нерселерден көчүрүлүшү мүмкүн деп ишенем жана кошумча маалымат берүүгө кубанычта болом, бирок мен эң жакшы вариант - микросхемалар жана сенсорлор сынагы аяктаганга чейин мага жакшыртууларды сунуштоону сунуштайм., мен ойлонуп, жооп бере алам жана, балким, бул үйрөткүчтү жакшырта алам.

Мен маалыматты жаңыртууну, карап чыгууну жана кошууну улантам, андыктан азыр кызыктуу болсо, бир аздан кийин кайра кирип көргүңүз келиши мүмкүн, бирок мен сенсорлор конкурсу 29/19 -июлда аяктаганга чейин бир аз ишти бүтүрөм деп үмүттөнөм.

Ошондой эле, мен өзгөчө коомдук жырткыч эмесмин, бирок мен анда-санда далыма тийгенди жакшы көрөм жана бул жерде болгонумдун бир себеби ушул:-) Менин жумушумду көрүп, ырахаттанып жатканыңды айт жана көргүң келет дагы, сураныч:-)

Бул долбоор менин турбина конструкцияларымды текшерүү үчүн башкарылуучу жүктү каалаганымдан улам пайда болду жана мен аны оңой эле кайталап турууну кааладым, ошону башкалар да колдонушу үчүн. Ушул максатта, мен FDM принтери менен курула турган нерсени иштеп чыгууга чектелдим, башка станоктун кереги жок. Кытайдан келгендер көп болсо да, жогорку моментке, аз ылдамдыкка, кыймылдатпоочу генераторго болгон муктаждыкты толтура турган коммерциялык товарлар көп эмес окшойт. Жалпысынан алганда, суроо -талап көп эмес, анткени тиштүү системалар абдан арзан жана электр энергиясы абдан арзан.

Мен каалаган нерсе 12 В айланасында 40-120 айлануу, ал эми 120-200rpmде 600-750W тегерегинде өндүрүлгөн нерсе болчу. Мен ошондой эле RC дүйнөсүнүн арзан 3 фазалуу PMA контроллери менен шайкеш келишин кааладым (ESCтин Электрондук Ылдамдыкты Контролдоочулар). Акыркы талап - бул чуркоочу (магнит менен корпус же снаряд айланат, ал эми статор менен вал кыймылсыз), корпустун аркы өйүзүнө өтүүчү шахтасы жана валга кысып турган статор болушу керек болчу.

Бул үйрөтүлө турган иш, мен муну адамдар көчүрүү керек деп ойлогондуктан эмес, процесстин көрүнүшүнө ээ болушу үчүн жайгаштырып жатам. Мен өзгөртө турган негизги нерсе, мен курган зым көмөкчү пластина магнит талааларын рингдин тегерегине туура багыттоо үчүн дээрлик күчтүү эмес, ошондуктан бул магниттер үчүн төлөнгөн магниттик агымдын көп бөлүгү артка кетет. Мен жакында жасай турган дизайнды кайра жасаганда, мен муну магниттик таяныч плиталарды CNC кесилген болот пластиналар катары жасамакмын. Болот кыйла арзан, алда канча бышык болмок жана бул конструкциянын көпчүлүгүн жөнөкөйлөтмөк. Мен сүрөттөгөндөй FDM/зым/гипс композитин жасоо кызыктуу болду жана темир жүктөлгөн PLA менен, баары башкача болмок. Мен чындап эле созула турган нерсени каалайм деп чечтим, ошондуктан болоттон жасалган табактар.

Мен бул VAWT сыноо үчүн колдоно турган бул версия боюнча жакшы ийгиликтерге жетиштим. Мен азырынча төмөн чыңалуу көрсөткүчү боюнча анча деле жокмун. Менимче, менин Ватт/Торкум туура оюн аянтчасында, мен иштин жүрүшүндө жаңыртам, бирок бул учурда менде бар нерселердин мага керектүү башкарылуучу жүк болууга жакшы мүмкүнчүлүгү бар. Өлгөндөр кыска болгондо, бул бир аз моментке каршылык көрсөтө алат окшойт, бул турбинаны сынап көрүүгө жетиштүү. Мен жөн гана көзөмөлдөгөн каршылык банкын түзүшүм керек, менин досум бар, ал мага жардам берет.

Мен кыскача айта турган бир нерсе, азыр көптөгөн адамдар сыяктуу эле, менде да бир нече жылдан бери 3D (FDM колдонуучу PLA) принтери бар, ал мага 20-30кг ырахат алып келген. Мен көбүнчө көңүлүмдү чөгөрөм, бирок кандайдыр бир өлчөмдөгү/күчтүн бөлүктөрү кымбат же басууга өтө жай, же арзан, тез жана ийкемдүү.

Мен билем, бул жерде канча миңдеген 3D принтерлер бар, көбүнчө эч нерсе кылышпайт, анткени көп убакытты талап кылат же пайдалуу бөлүктөрдү жасоо өтө кымбатка турат. Мен ошол эле принтерден жана PLAдан батыраак бөлүктөрдүн кызыктуу чечимин ойлоп таптым.

Мен муну "куюлган структура" деп атайм, мында басылган объект (1 же андан көп басылган бөлүктөрдөн, кээде подшипниктерден жана валдардан турат), катуулатуучу суюктук толтургучка толо турган боштуктар менен жасалган. Албетте, куюлган толтуруу үчүн ачык тандоолордун айрымдары жогорку бекемдикте жана жеңил салмакта чогултуу үчүн колдонулушу мүмкүн болгон кыска жип менен кесилген айнек буласы жүктөлгөн эпоксидия сыяктуу болмок. Мен бир аз арзаныраак, экологиялык жактан таза идеяны сынап жатам. Бул "куюлган структура" жыйнагынын экинчи жагы, сиз толтура турган көңдөй же боштук кичинекей диаметри жогору тартылуучу элементтерге ээ болуп, басылган "калыпка/сайгычка" алдын ала тартылган болушу мүмкүн. материалдардан куралган жана структурасы боюнча, Стресстелген тери (PLA кабыкчасы), бирок ошондой эле жогорку тартылуу күч элементтерин камтыган жогорку компрессордук өзөк менен. Мен муну камтыган экинчи инструктивдүү нерсени жасайм, андыктан ал бул жерде ушул структурага кандай тиешеси бар экенин айтып берем.

1 -кадам: Материалдардын тизмеси жана процесси

PMA 3 ассамблеядан турат, алардын ар бири ар кандай бөлүктөрдү жана материалдарды камтыйт же колдонот.

Жогорудан (подшипник жагы) төмөн карай (статор тарабы), 1. Bearing Carrier жана Top Bearing Array

2. Статор

3. Төмөнкү магниттик массив

1. The Bearing Carrier жана Top Magnet Array

Бул үчүн мен жогоруда көрсөтүлгөн 3D басылган бөлүктөрдү колдондум

1. 150mm8pole жогорку маг жана көтөрүүчү колдоо CV5.stl,
2. подшипниктин ички плитасы
3. подшипниктин сырткы плитасы
4. 1 "ID өзүн өзү тегиздөөчү подшипник (стандарттуу жаздык блоктордо колдонулган сыяктуу ++ интернет шилтемесин кошуу),
5. 25 '24g мырышталган болот зым
6. 15 '10g мырышталган болот зым
7. Болоттон жасалган жүн 2 рулон

Каалоосу боюнча оор болот зым менен болоттон жасалган жүндү болоттон жасалган пластиналар менен алмаштырууга болот, лазер / суу учагы менен кесүү же 3D басылган магниттик колдоо плитасы болушу мүмкүн (бирок оор темир зым дагы эле жакшы идея, анткени ал пластикалык деформацияга каршы турат) убакыт). Мен темир кычкылынын порошогу жүктөлгөн эпоксиден көмөкчү пластинаны ыргытып көрдүм жана бир аз ийгиликке жетиштим. Эффективдүү колдоочу пластинаны колдонуу менен массивдеги магниттердин ортосундагы агымдын кошулушун жакшыртуу, вольтту төмөнкү ылдамдыкта жогорулатышы керек. Бул негизги структуралык компонент экенин эстен чыгарбоо керек, жана арткы плитасы магниттерден күчтү постторго өткөрүп берет. Пластиналарды бири -бирине карай тарткан магниттик күчтөр жүздөгөн фунт болушу мүмкүн жана плиталар бири -бирине жакындаганда күчтөр экспоненциалдуу түрдө көбөйөт (Куб, үчүнчү күчкө чейин). Бул өтө коркунучтуу болушу мүмкүн жана куралдарга жана башка нерселерге этият болуу керек, алар чогултулган табакка тартылышы мүмкүн, же кайра!

Мен оролгон 300г 24г капталган магниттик зымды колдонуп, кийинчерээк кеңири айтып берем.

2 -кадам: Магнит плиталарын даярдоо

Бул октук агымдын генераторунда, тишти азайтуу жана максималдуу чыгаруу үчүн, мен эки магнит массивин колдонуп жатам, бири статор катушкаларынын бир тарабында. Бул көпчүлүк мотор/альт геометриялары сыяктуу, жез оромол аркылуу магнит талаасын тартуу үчүн эч кандай магниттик ядро кереги жок дегенди билдирет. Чоң өзөктөрдү колдонгон октук флюстун конструкциялары бар, мен келечекте ушундай эксперименттерди жасап көрүшүм мүмкүн. Мен темир жүктөлгөн 3d принтерин сынап көргүм келет.

Бул учурда, мен 1 "x1" x0.25 "сейрек кездешүүчү магниттерди колдонуп, болжол менен 150мм тегерегинде 8 полюстук магнит массивин тандап алдым. Бул өлчөм бардык бөлүктөр 210мм 210мм басуу керебетине туура келерин камсыз кылуу үчүн болгон. Жалпысынан алганда, мен бул генераторду биринчи кезекте диаметри чоңураак болгондугун түшүнүү менен, вольт / мин вольт боюнча жакшыраак экенин түшүндүм, андыктан аны менин басып жаткан төшөгүмө ыңгайлуу болгондой чоң кылып жасадым. магниттер, магниттер борбордон канчалык алыс болсо, алар ошончолук тез саякатташат жана жез үчүн дагы орун бар! Мунун баары бат эле кошулушу мүмкүн! Бирок мен келген жыйынтык: бул өлчөм диапазонунда кадимки Флюс системасы үйдү жакшыраак курушу мүмкүн. Кичинекей роторлордо көп орун жок, жана нерселер бир топ тыгылып калышы мүмкүн, айрыкча, эгер сиз бул дизайнда мен өткөргөн валды жасап жатсаңыз. Ошондой эле сиздин магнитиңиз (радиалдык узундугу) Сиздин ротордун диаметри менен салыштырмалуу кичине, булдагыдай (болжол менен 6 "диаметри 1" магнитке чейин), анан шамал ng бир аз таң калыштуу болот, анткени ички учунун оромосу сырткы узундугунун 1/2 бөлүгүн түзөт.

Нускамага кайтуу! Мен бул генератордун магнит плиталарын чогултканымдын жолу - магнит пластинасын (жашыл) кызыл фланецке/көмөкчү табакка жабыштыруу. Мен магниттик пластинаны фанеранын бир нече жука катмарына (болжол менен.75 ) коюп, экөөнү тең оор болоттон жасалган пластинкага койдум. Магниттик плиталардын арткы бөлүгү. Бул мен күткөндөй болгон жок. Күчтүү магнит талаасы зымды магниттердин ортосуна тартты, мен ар бир катарды, зымды кийинки жерге эң сонун дал келтирүү үчүн ийкемдүү боло алган жокмун., Мен биринчи ороону коё бербестен. Мен зымды ороп коём деп үмүттөнгөм, жана магниттик агым аны бекитип коёт. Кийинчерээк мен зымдын шакектерин кесүүгө аракет кылдым, бирок бул жакшыраак, бирок дагы эле мен ойлогондон алыс зымдан жакшы ырааттуу көмөкчү табак алууну үмүттөнөм. Муну жасоонун татаал жолдору бар жана келечекте экспериментке татыктуу болушу мүмкүн. Мен ошондой эле магниттик талаада тыгыздалган болоттон жасалган жүндү таяныч табак же флюс катары колдонууга аракет кылдым кайтып келүү жолу. Бул иштеди окшойт, бирок темирдин тыгыздыгы анча чоң эмес окшойт, ошондуктан мен ди Мен анын эффективдүүлүгүн сынабайм, анткени мен зымдын структурасы магнит плиталарындагы механикалык жүктөөлөр үчүн маанилүү деп эсептечүмүн. Болот жүн да келечекте иликтөөгө татыктуу болушу мүмкүн, бирок, суу учагы менен кесилген болот плиталар, кыязы, мен аракет кыла турган кийинки вариант.

Кийинчерээк, мен кызгылт түстөгү 3D басылган бөлүгүн алып, анын айланасында жана айланасында зым токуп, мага эң чоң жүктүн, болттун болттун жана болттун ар бир бурчуна бир нече жолу багытталгандай сезилди. Мен ошондой эле аны болттун тешиктерине ороп койдум, ал жерде бардык жиптин таягы плиталардын ортосундагы аралыкты сактоо жана жөнгө салуу үчүн джекстинг катары өтөт.

Магниттик табак менен фланец жетишерлик жакшы экенине жана кызгылт сары түстөгү плитанын арматуралуу зым менен канааттандырарлык жипке ээ болгонуна канааттангандан кийин, мен экөөнү желим менен бириктирдим. Этият болуу керек, анткени бул клей мууну суу өткөрбөөчү же жакын болушу керек. Менде алгачкы эки жолу агып кеткен, бул баш аламандык, көп шыбакты коротуу жана сизге караганда стресс. Мен жамаачылардын тез агып кетиши үчүн көк жабышкакты же башка көбүктүү резинаны тегиз эмес клей катары сактоону сунуштайм. Бөлүктөр кошулгандан кийин, өзүңүз тандаган арматуралык материал менен толтуруңуз. Мен PVA клей менен өзгөртүлгөн катуу гипсти колдондум. Гипс 10 000 psi кысымга жетиши керек, бирок анча -мынча чыңалууда эмес (ошондуктан зым). Мен эпоксидин майдаланган айнек, кабил же бетон жана аралашмалар менен сынап көргүм келет.

Гипстин эң ыңгайлуу жери - бул тепкенден кийин сизде бир топ убакыт болот, бирок ал жерде морт жана агып кетүү же бүдүрчөлөр оңой эле кырылып же жулунуп кетет.

Бул долбоордо эки магнит плитасы бар. Биринде подшипник бар, стандарттуу 1 жаздык блогу өзүн өзү тегиздөөчү блок. Мен шахтаны магнит массивине эрте бастым. Мен аны ойлоп тапкан колдонмо үчүн, экинчи подшипник генератордун үстүндөгү турбинада жайгашкан, ошондуктан мен Статордун чыгуучу зымдары орнотулган вал аркылуу ички өткөрүлсө, бул өзүнчө тегиздөөчү подшипникти гана колдонот. Бул акыры бир аз оорутат. Бул бөлүктөрдү подшипниги бар ар бир магнит плитасы менен чогултса болот. каршы айлануучу винттерди жалпы, айланбай турган валга/түтүккө орнотууга уруксат берүү.

3 -кадам: Статорду түзүү

Менин темага ылайык, мен эмне кылганымды түшүндүрүүгө аракет кылдым жана эмне үчүн ошол учурда жакшы идея болуп көрүндү, статорго дагы бир аз орун керек болот.

PMAда, көбүнчө оромдор кыймылсыз, магниттик түзүлүштөр айланат. Бул дайыма эле андай боло бербейт, бирок дээрлик дайыма. Октук агымдын чогулушунда, фундаменталдуу "оң кол эрежесин" түшүнүү менен, айлануучу магнит талаасына туш келген ар бир өткөргүч зымдын учтарынын ортосунда ток менен чыңалууга ээ болоору түшүнүктүү, пайдалуу токтун өлчөмү пропорционалдуу талаанын багытына. Эгерде талаа зымга параллель жылса (мисалы, айлануу огунун тегерегинде), эч кандай пайдалуу ток пайда болбойт, бирок магниттин кыймылына каршы туруучу олуттуу агымдуу агымдар пайда болот. Эгерде зым перпендикуляр өтсө, анда эң жогорку чыңалууга жана токтун чыгышына жетет.

Дагы бир жалпылоо - бул максималдуу ватт чыгаруу үчүн айлануу учурунда магнит агымы өтүүчү статордун ичиндеги мейкиндик мүмкүн болушунча радиалдуу төшөлгөн жез менен толтурулушу керек. Бул кичинекей диаметри октук агым системалары үчүн маселе, анткени бул учурда, шахтага жакын жердеги жез үчүн жеткиликтүү аймак тышкы четиндеги аянттын бир бөлүгүн түзөт. Магнит талаасынын эң ички бөлүгүндө 100% жезди алууга болот, бирок бул геометриянын ичинде сизди 50% гана сырткы четинен алат. Бул өтө кичине октук агымдын конструкцияларынан алыс болуунун эң күчтүү себептеринин бири.

Мен буга чейин айткандай, бул нускамада мен муну кайра кантип жасаарым жөнүндө эмес, перспективдүү көрүнгөн кээ бир багыттарды көрсөтүү жана бул жолдо жетүүгө мүмкүн болгон чуңкурларды көрсөтүү.

Статордун дизайнын иштеп чыгууда мен аны мүмкүн болушунча ийкемдүү кылып айлануусунан вольттун чыгышын кааладым жана анын 3 фазалуу болушун кааладым. Максималдуу эффективдүүлүк үчүн, пайда болгон толкундарды азайтуу аркылуу, каалаган "бут" (катушканын ар бир тарабын "бут" деп ойлоо керек) бир убакта бир магнитке туш болушу керек. Эгерде магниттер бири -бирине жакын болсо же көптөгөн жогорку разряддуу кыймылдаткычтардагыдай тийсе, "буту" магниттик агымдын тескери өтүшү учурунда олуттуу агымдуу агымдар иштелип чыгат. Мотордук колдонмолордо бул анча деле мааниге ээ эмес, анткени туура жерлерде болгондо, катуш контроллерден энергия алат.

Мен бул түшүнүктөрдү эске алуу менен магнит массивин чоңойттум. Массивдеги сегиз магнит ар бири 1 ", ал эми алардын ортосундагы мейкиндик 1/2". Бул магниттик сегменттин узундугу 1,5 "дегенди билдирет жана анын 3 х 1/2" "бутуна" орун бар. Ар бир "буттун" бир фазасы бар, андыктан каалаган учурда бир буту нейтралдуу агымды көрүп жатат, калган экөө агымдын агымын көрүп жатат. Мыкты 3 фазалуу чыгаруу, нейтралдуу чекитке ушунчалык боштук берүү менен (толкундуу агымдарды азайтуу үчүн) жана квадрат (же пирог формасындагы) магниттерди колдонуу менен, агым эрте чокусуна жетет, бийик бойдон калат, анан тез нөлгө түшөт. Чыгаруунун бул түрү менимче трапеция деп аталат жана мен түшүнгөн кээ бир контроллерлер үчүн кыйын болушу мүмкүн. Ошол эле аппараттагы 1 "тегерек магниттер чыныгы синус толкунун көбүрөөк берет.

Жалпысынан алганда, бул үйдө курулган генераторлор "катушкаларды", пончик түрүндөгү зымдарды колдонуу менен курулган, бул жерде пончиктин ар бир тарабы "шыйрак" болуп саналат жана катушкалардын саны катар, параллелдүү түрдө бириктирилет. Пончиктер тегерек формада жайгашып, борборлору магнит жолунун борборуна туура келет. Бул иштейт, бирок кээ бир маселелер бар. Бир маселе, өткөргүчтөр радиалдуу болбогондуктан, өткөргүчтөрдүн көбү магнит талаасына 90 градуста өтпөйт, андыктан катушка жылуулук катары көрүнгөн толкундуу агымдар пайда болот жана магнит массивинде айланууга каршылык көрсөтүлөт.. Дагы бир маселе, өткөргүчтөр радиалдуу болбогондуктан, алар бири -бирине жакшынакай топтолушпайт. Чыгуу бул мейкиндикке туура келүүчү зымдын санына түз пропорционалдуу, ошондуктан өндүрүш радиалдуу эмес "буттар" менен азаят. Мүмкүн болсо жана кээде коммерциялык конструкцияларда жасалат, бирок үстү менен асты кошулган радиалдык "буттары бар катушканы ороо үчүн, бир бутунун чокусу чокунун үстүнө кошулган жыландын оромосуна караганда 2 эсе көп ором талап кылынат. Кийинки ылайыктуу бут, андан кийин ошол буттун түбү кийинки тиешелүү бутка кошулат жана дагы.

Бул типтеги октук агымдын генераторлорундагы (статордун үстүндө жана астында айлануучу магниттер) дагы бир чоң фактор - бул плиталардын ортосундагы ажырым. Бул куб мыйзамы мамилеси, анткени сиз плиталардын ортосундагы аралыкты 1/2ге кыскартсаңыз, магниттик агымдын тыгыздыгы 8 эсеге көбөйөт. Статорду канчалык жука кылсаңыз, ошончолук жакшы болот!

Муну эске алып, мен 4 лобдуу оролгон джигель жасадым, болжол менен 50 фут зымдын жиптерин өлчөө системасын түздүм жана 6 жолу ороп, диаметри 6ммге жакын зым түйүндөрүн түздүм. Буларды көк аралыктагы шакекке такап, тешиктер аркылуу байлап койгом, зымдын учтары артка чыгып кеткен. Бул оңой болгон жок. Бул бир аз жардам берди, анткени боштуктарды кылдаттык менен скотч менен бекитип, убактымды алып, жылмакай жыгач калыптоочу куралды колдонуп, зымдарды ордуна коюп салышты. Баарын бир жерге байлагандан кийин, көк аралыгы шакек ачык жашыл формадагы ванналардын эң чоңуна коюлду жана кочкул жашыл пончик жасоочу шайманын жардамы менен, ачык жашыл ваннанын аркы бетине кылдаттык менен басылды. отургуч орун басары. Бул калыптандыруучу ваннада галстук зымынын бурулушу үчүн оюк бар. Бул 1/5 бурулушта кылдаттык менен бурулуп, басылып, айланып жана уланта бергенде убакыт жана чыдамдуулук талап кылынат. Бул дискти жалпак жана жука кылып түзөт, ошол эле учурда акыркы оромолордун чогулушуна жол ачат. Сиз менин 4 кырдуу оромумдун түз "буттары" бар экенин байкасаңыз болот, бирок ички жана тышкы байланыштары тегерек эмес. Бул алардын жыйнагын оңой кылышы керек болчу. Бул жакшы иштеген жок. Эгер мен муну кайра кыла турган болсом, анда ички жана сырткы оромолор тегерек жолдор менен жүрмөк.

Жалпак жана жука болгондон кийин жана четтери жыйылып калган соң, мен аны тегиздөө үчүн четине тегиз лентаны, экинчисин өйдө, ылдый жана ар бир бутумдун тегерегине, анан жанындагыга чейин байладым. Бул бүткөндөн кийин, галстуктун зымдарын алып салсаңыз жана кичирээк басуучу ваннага өтсөңүз, орун басарына кайрылып, мүмкүн болушунча ичке жана жалпак кылып басыңыз. Ал жалпак болгондон кийин, пресс ваннасынан алып салыңыз. Бул сыяктуу формаларды кылдаттык менен момдоп жана каптоочу татаал процесстин ордуна, көбүнчө мен бир нече катмарды колдоном (ашканадан). Калыптын түбүнө бир -эки катмар салып, стекловолокту стрейчке ороп коюңуз. Андан кийин статордун монтаждык түтүгүн кошуңуз, ал ачык жашыл түстөгү ваннанын үстүнө туура келет, бирок ортосунда стрейч жана стекловолокно катмары бар. Андан кийин статордун оромун кайра кошуп, стрейчти да, стекловолокту да түртүп, статорду орнотуучу түтүктү бекитип коюңуз. Андан кийин орун басарына кайтып келип, кайра жалпак басыңыз. Ваннага жакшы баткандан кийин, стреч оролгон жана стекловолокно сыгылган, андан кийин стекловолокно кездеме кошулат (статордун орнотуу түтүгүнүн тешиги бар).

Азыр ал жабыштыруучу материалды куюуга даяр, көбүнчө эпоксид же полиэстер чайыры колдонулат. Муну жасоодон мурун кылдаттык менен даярдануу маанилүү, анткени сиз бул процессти баштагандан кийин чындап токтото албайсыз. Мен мурда жасаган 3D басма табакты колдондум, анын борборунда 1 "тешиги бар жана тегереги тегиз табак. Мен 16 дюймдук 1" алюминий түтүктү колдондум, ал статордун орнотуу түтүгү туура келип калат жалпак тарелкага перпендикуляр кармалган. Жашыл калыптандыруучу ванна, статор орому жана статор орнотуучу түтүк жалпак табакка отуруу үчүн ылдый түшүрүлгөн. Эпоксидин аралаштыруудан мурун, мен алгач 4 даана кичирейтүүчү пленканы даярдап, 5 -бөлүгүн кылдаттык менен кочкул жашыл формадагы пончик, андыктан статордун оромосуна каршы беттеги минималдуу бырыштар болмок. Эпоксиданы аралаштырып, стекловолокно кездемеге куйгандан кийин, мен 1 дюймдук түтүктүн этегине кылдаттык менен коюп, жашыл түстө койдум. анын үстүнө шакек түзүү. Мен ошондой эле бир аз салмак берген эски тормоздук роторлорду даярдап койчумун жана жашыл формадагы пончиктин үстүндө сонун отургам. Андан кийин мен тормоздук роторлордун үстүнө тескери казанды коюп, казандын үстүнө 100 фунтка жакын нерселерди үйүп койдум. Мен муну 12 саатка калтырдым, ал 4-6 мм калыңдыкта чыкты.

4 -кадам: Тестирлөө жана сенсорлор

Генератордон бир катар өлчөнүүчү кириштер жана чыгуулар бар жана алардын бардыгын өлчөө оңой эмес. Мен Vernierден бул ишти жеңилдеткен кээ бир шаймандарга ээ болгонум үчүн абдан бактылуумун. Верниер билим берүү деңгээлиндеги продукцияларды чыгарат, өндүрүштө колдонууга сертификатталбаган, бирок мен сыяктуу эксперименттер үчүн абдан пайдалуу. Мен Vernier маалыматын каттоону колдоном, ар кандай туташтыруу жана ойнотуу сенсорлору менен. Бул долбоордо мен генератордун чыгышын өлчөө үчүн залга негизделген ток жана чыңалуу зонддорун, генератордун ылдамдыгын берүү үчүн оптикалык сенсорду жана моментти өлчөө үчүн жүк клеткасын колдоном. Бул инструменттердин бардыгы секундасына болжол менен 1000 жолу тандалып алынган жана менин ноутбугума жазылып алынган, Vernier журналын AD өтмөктөрү катары. Менин ноутбугумда байланышкан программалык камсыздоо кириштерге негизделген реалдуу убакытта эсептөөлөрдү жүргүзө алат, моментти жана ылдамдыкты бириктирип, ватт менен реалдуу убакытта кирүүчү валдын кубаттуулугун жана реалдуу убакытта электрдик ваттта берилиштерди берет. Мен бул тестирлөөнү бүтүргөн жокмун, жана жакшыраак түшүнгөн адамдын маалыматы пайдалуу болмок.

Мендеги маселе, бул альтератор чындыгында кошумча долбоор, ошондуктан мен ага көп убакыт короткум келбейт. Кандай болсо, мен аны VAWT изилдөөлөрүм үчүн башкарылуучу жүктөө үчүн колдоно алам деп ойлойм, бирок акыры мен аны турбинам үчүн эффективдүү дал келтирүү үчүн адамдар менен иштегим келет.

Болжол менен 15 жыл мурун VAWT изилдөөлөрүн баштаганымда, VAWT жана башка негизги кыймылчыларды сыноо көпчүлүк адамдар ойлогондон алда канча татаал экенин түшүндүм.

Негизги маселе - кыймылдуу суюктукта чагылдырылган энергия анын кыймыл ылдамдыгына экспоненциалдуу болушу. Бул агымдын ылдамдыгын эки эсе көбөйткөнүңүздө, агымдын ичиндеги энергия 8 эсеге көбөйөт (ал кубик). Бул көйгөй, анткени алмаштыргычтар сызыктуу жана жалпысынан, эгерде сиз генератордун айлануусун эки эсе көбөйтсөңүз, болжол менен 2 ватт аласыз.

Турбинанын (энергия чогултуучу түзүлүш) жана генератордун (валдын кубаттуулугу пайдалуу электр энергиясына) ортосундагы бул негизги дал келбөөчүлүк шамал турбинасы үчүн генераторду тандоодо кыйынчылыктарды жаратат. Эгер сиз шамал турбинаңызга 20км/саат шамалынан эң көп энергия өндүрө турган альтернативдүү матчты тандасаңыз, ал 20-25км/саатка чейин бурула албайт, анткени генератордун турбинасына жүктөө өтө жогору болот. Шамал 20 кмден жогору болгондо, турбина жогорку ылдамдыкта шамалдагы энергиянын бир бөлүгүн гана кармап калбастан, турбинанын ылдамдыгы жогорулап, бузулушу мүмкүн. жетишет.

Акыркы он жылдыкта башкаруу электроникасынын баасынын төмөндөшүнөн улам чечим кыйла үнөмдүү болуп калды. Дизайнер бир катар ылдамдыктарга дал келүүнүн ордуна, түзмөк иштей турган максималдуу ылдамдыкты эсептейт жана ошол ылдамдыкта же бир аз жогору турбинанын энергиясына жана идеалдуу ылдамдыгына жараша генераторду тандайт.. Бул генератор анын жүктөмүнө туташкан болсо, адатта, төмөн ылдамдык диапазонунда өтө көп моментти камсыз кылат жана ашыкча жүктөлгөн турбина эгер туура жүктөлсө, ал энергияны толугу менен тартып албайт. Тиешелүү жүктү түзүү үчүн, контроллер кошулат, ал генераторду электр жүктөмүнөн бир азга ажыратып, турбина тиешелүү ылдамдыкка чейин ылдамдашына мүмкүндүк берет жана генератор менен жүк кайра туташат. Бул MPPT (Multi Power Point Tracking) деп аталат. Контроллер турбинанын ылдамдыгы өзгөргөндө (же альтернативдик чыңалуу жогорулаганда), генератор секундасына миң жолу ошол ылдамдыкка же чыңалууга программаланган жүктөмгө дал келүү үчүн туташтырылган же ажыратылган.