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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Selbstgebaute Windkraftanlage. Gleichstromgenerator. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Alle Artikel des Projekts Windkraftanlage im Eigenbau:
Für den Antrieb dieser Windkraftanlage eignen sich am besten die Generatoren GAU-4101 und GAU-4684, die in den Traktoren S-60, S-65 und SG-65 verwendet werden. Beide Generatoren haben eine niedrige Drehzahl und ermöglichen daher die Verkabelung über einen Propeller (Flügel), der direkt auf der Generatorwelle getragen wird. Generatoren, die in anderen Traktoren oder Kraftfahrzeugen verwendet werden, sind in der Regel schneller, und daher ist es entweder erforderlich, ein spezielles Getriebe anzubringen (das vor Ort oft schwierig herzustellen ist) oder die Tatsache zu berücksichtigen, dass schwache Winde die Windkraftanlage nicht drehen können bis zur erforderlichen Drehzahl, daher werden diese Winde nicht genutzt. In dieser Hinsicht kann die Leistung einer solchen Windkraftanlage im Vergleich zu einer Windkraftanlage mit einem GAU-2- oder GAU-5-Generator um das 4101- bis 4684-fache reduziert werden. Durch Zufall lassen sich Gleichstromgeneratoren aus diversen unbrauchbaren Traktoren und Autos finden. Einige dieser Generatoren, beispielsweise vierpolige Generatoren bis 100 Watt und bis 600 U/min, können eingesetzt werden. Es kann auch Anlasser mit dicken Drähten im Anker und in den Polwicklungen geben. Sie können jedoch nicht ohne ordnungsgemäßes Zurückspulen angewendet werden. Unter Anleitung eines Spezialisten kann ein Hochgeschwindigkeitsdynamo auch so zurückgespult werden, dass sich seine Drehzahl um das 2-3-fache verringert. Zwar wird seine Leistung um fast den gleichen Betrag abnehmen. Da sich die Windkraftanlage jedoch im Freien befindet und gut belüftet ist, kann sie auch nach dem Umwickeln mit normaler Leistung belastet werden. Wie gut ein solcher Zufallsgenerator ist, kann man überprüfen, indem man ihn mit Batteriestrom als Elektromotor betreibt. Um die Generatorwicklungen nicht zu verbrennen, sollte im Drahtkreis eine Sicherung eingebaut werden, die aus einem Kupferleiter mit einem Durchmesser von 0,15–0,20 mm bestehen kann. Es ist zu beachten, dass ein 6-Volt-Generator mit einer Leistung von etwa 80-100 W, der als Elektromotor mit Batterien mit einer Spannung von etwa 9 V betrieben wird, im Leerlauf mindestens 6 und nicht mehr als 8 A verbraucht (falls vorhanden). alles funktioniert einwandfrei). Die Drehzahl ist in diesem Fall um 40 % geringer, als wenn derselbe Generator von einem Motor angetrieben würde, sodass er den gleichen Strom abgibt und 6-Volt-Batterien lädt. Der Generator kann auch überprüft werden, indem man ihn von einem externen Laufwerk aus dreht. Zu diesem Zweck können Sie ein gewöhnliches Fahrrad verwenden. Dabei wird das Hinterrad mit dem Fahrradrahmen über den Boden gehoben, der Rahmen fest fixiert, so dass er stationär bleibt, und eine Riemenscheibe auf die Generatorwelle gesteckt, die dann gegen den Hinterradreifen gedrückt wird. Die Generatordrehzahl wird wie folgt berechnet. Zunächst prüfen sie, welche Umdrehungszahl des Generators einer Umdrehung der Fahrradpedale entspricht. Angenommen, Tests haben gezeigt, dass eine Umdrehung der Pedale 31 Umdrehungen des Generators entspricht (diese Zahl ist das Übersetzungsverhältnis). Nachdem Sie ein Voltmeter an den Generator angeschlossen haben, drücken Sie die Generatorriemenscheibe gegen den Reifen des Fahrradlaufrads, damit sie nicht auf dem Reifen rutscht. Danach beginnen sie, die Pleuelstange mit den Pedalen von Hand zu drehen und zählen mit Blick auf das Voltmeter, wie viele Umdrehungen die Pleuelstange in einer halben Minute macht, wenn der Generator eine Spannung von 6 V liefert. Angenommen, in 30 Sekunden. Die Pleuelstange machte 5,75 Umdrehungen. Daher würde die Pleuelstange in einer Minute 11,5 Umdrehungen machen. Wenn wir diese Zahl mit dem Übersetzungsverhältnis von 31 multiplizieren, erhalten wir 11,5 x 31 = 356,5 U/min. Dieses Ergebnis wird uns zeigen, dass dieser Generator gut für den direkten Anschluss an eine Windkraftanlage mit 2 m Flügeln geeignet ist, die bis zu 450 U/min liefert. Wenn die Anzahl der Umdrehungen des Generators zu Beginn des Ladens der Batterien 700 pro Minute erreicht, muss die Windkraftanlage Flügel mit einer Flügellänge von 1,6 m haben. Wenn die Anzahl der Umdrehungen des Generators zu Beginn des Ladens der Batterien mehr als beträgt 800 pro Minute, dann ist es notwendig, ein Getriebe einzugeben. Die Flügel sollten mindestens 1 m lang sein. Eine solche Windkraftanlage kann mehr Leistung erzeugen als eine Windkraftanlage mit Flügeln von 2,5 m. Es ist notwendig, die Besonderheit jedes Windes zu berücksichtigen Turbine: Bei einer Vergrößerung der Flügelspannweite um beispielsweise 2 % erhöht sich die Leistung der Windkraftanlage um 1,6 %; Allerdings wird auch die Geschwindigkeit um 20 % reduziert. Um eine ausreichend große Drehzahl zu erreichen, ist eine Windkraftanlage mit möglichst geringer Flügelspannweite, aber dennoch ausreichender Leistung wünschenswert. Es wurde festgestellt, dass die Windkraftanlage umso mehr Umdrehungen entwickelt, je kleiner die Anzahl der Flügel ist (bei richtig gefertigten Flügeln). Daher werden bei Windkraftanlagen mit elektrischen Generatoren, wenn eine möglichst große Anzahl an Flügelumdrehungen erforderlich ist, in der Regel nur zwei Flügel eingebaut. Damit diese Flügel jedoch die entsprechende Anzahl an Umdrehungen erzeugen, ist es notwendig, sie sehr sorgfältig herzustellen: ihre Oberfläche sehr glatt zu machen und den vorgegebenen Drehwinkeln der Flügel standzuhalten. Es wird empfohlen, vor der endgültigen Auswahl eines Generators einen qualifizierten Elektriker zu konsultieren. Um die Drehzahl des Generators auf die erforderliche Grenze zu reduzieren, reicht es sehr oft aus, die Erregerwicklungen durch Parallelschaltung zu schalten. Es kommt vor, dass zum Laden von 12-Volt-Batterien 6-Volt-Hochgeschwindigkeitsgeneratoren eingesetzt werden müssen. Dazu reicht es aus, die Drehzahl eines solchen Generators um das Zweifache zu reduzieren. Natürlich ist es am vorteilhaftesten, einen Generator zu nehmen, der ohne Modifikationen von einer Windkraftanlage mit 2 m Flügeln direkt auf der Welle betrieben werden kann. Es ist jedoch einfacher, einen Generator vom Typ GAU-2 (oder GAU-4101) zu finden, der von einer Windkraftanlage aus gedreht werden kann, deren 4684 m lange Flügel direkt auf der Welle montiert sind. Autor: Perli S.B.
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