Создаем ветрогенератор из мотор-колеса своими руками. Ветрогенератор из мотор колеса Из колесо велика ветрогенератор

Оно устанавливается в качестве ступицы в велосипедные, автомобильные или скутерные колеса и приводит эти транспортные средства в движение. Существуют две основные конструкции:

• приводные
• редукторные

Более удачными представляются приводные модели, имеющие меньший уровень шума и лишенные подшипников, шестерней и прочих элементов, представляющих определенный риск выхода из строя.

С точки зрения конструкции, мотор-колесо - это готовый генератор , нуждающийся лишь в источнике вращательного момента, чтобы начать воспроизводить электроэнергию.

Ветрогенератор из мотор-колеса

Получить электроэнергию с помощью мотор-колеса несложно, надо лишь обеспечить вращение для перехода устройства в режим генератора. Вращение мотор-колеса для генерации электротока имеет смысл только при очень доступном источнике. Нерационально использовать для этого бензиновый или дизельный двигатель, так как стоимость полученной энергии будет запредельной. Если же привод будет осуществляться от самодельного устройства, источником энергии вращения для которого станет ветер, то полученное электричество станет достаточно рентабельным и дешевым.

Как сделать ветрогенератор

Для изготовления ветрогенератора прежде всего потребуется изготовить ветряк. Для этого надо сделать ось вращения, и для подъема устройства над землей. Придумано много разнообразных конструктивных решений, некоторые из них весьма изящны - например, иногда используется велосипедное мотор-колесо в паре с обычным со спицами, на ободах которых устанавливаются лопасти из половинок полипропиленовых труб.

Решение простое и эффективное, но имеет и некоторые недостатки - так, для наиболее эффективной работы надо поднять устройство на некоторую высоту. Если потребуется какое-либо ремонтное воздействие или обслуживание, то придется подниматься к устройству на высоту.

Выбор типа конструкции

Одним из вопросов, возникающих перед мастером при создании проекта, становится выбор типа конструкции - горизонтальная или вертикальная. Следует учитывать, что мотор-колесо оказывает некоторое сопротивление вращению, поэтому более удобным станет , при создании которого можно разнести лопасти на достаточное расстояние от оси вращения, чтобы появилась возможность старта вращения даже .

Это может быть важно, если используются довольно крупные колеса, например, от автомобиля, которые имеют достаточно большой пусковой момент. Обычно используются сломанные скутеры или велосипеды, приобретаются вышедшие из строя устройства, восстанавливаются и используются как основа конструкции ветрогенератора.

Многие компании изготавливают ветрогенераторы с винтовыми пропеллерными двигателями. Это позволяет им достигать КПД (коэффициента полезного действия) до 45-50%. Это очень даже неплохо! Но если вы впервые решили изготовить свой собственный ветрогенератор, то вам стоит приступить к более упрощенному варианту. Своими руками в первый раз можно изготовить ветрогенератор из мотор колес. Вот иллюстрация конечного варианта:

Какова цель создания ветрогенератора

Если вы катаетесь на электровелосипеде, то знаете, что вам необходим мотор с мощностью от 500 до 1000 Вт. Съезжая с крутых горок, мотор автоматически подзаряжает батарею. И если у вас возникла идея получить свой генератор электроэнергии, то эту часть (мотор колесо) можно повторно использовать для создания без значительной переделки.

Такой ветряк может идти наряду с заводскими генераторами, выдавая ток и заряжая батарею даже при малых оборотах.

Этапы изготовления ветрогенератора из мотор колеса

1. Подбор двигателя. В нашем случае – это мотор колесо. Стоит учитывать все параметры (Ватт, вольт, обороты в минуту).
2. Делаем лопасти! Вы можете подобрать материал для изготовления – дерево (нуждается в покраске и лакировании), стеклоткань (очень долгий и кропотливый процесс) , или пвх-труба (наиболее простой вариант).
3. Изготовляем Хаб (место соединения деталей, на котором делаем отверстия для крепления в соответствии с количеством лопастей).
4. Поворотный механизм (желательно, чтобы материал был – сталь, тогда ваш ветрогенератор выдержит любую непогоду).
5. Покупаем контроллер, который будем измерять нашу мощность. (можно взять контроллер от автомобиля).

Если вы хотите, чтобы ветрогенератор работал качественно и продолжительно, то нужна вертикальная конструкция – ротор Савониуса. Он состоит из двух полуцилиндрических лопастей и перекрытия, из которых и получаются оси вращения ротора. Ротор Савониуса работает с небольшой скоростью вращения, ориентируются всегда по ветру, практически не зависим от турбулентности. В кооперациями с лопастями и потоками воздуха, эффективность ротора увеличивается.

Особенности ветрогенератора, созданного своими руками

1. Подача тока осуществляется сразу после установки (даже если скорость ветра 1-2 м/с).
2. Скорость вращения нашего ветрогенератора – равно пропорциональна скорости вращения.
3. Можно уменьшать мощность, используя обмотки (их нужно закоротить).
4. И увеличивать – эти же обмотки просто доподключить.
5. Как показывает практика, чаще всего обмотки соединяются по схеме «звезда», а на стандартном мотор колесе представляет такое соединение по схеме «треугольник». Учтите этот нюанс. Лучше вовремя доделать, тогда работа будет производится качественнее.
6. Ветрогенераторы могут давать различную мощность. Это зависит от изначального веса мотор колес. Вес 4-6 кг дают 500-1000Вт и КПД около 80%, 8-10 кг- 1500-2000 Вт, вес больше 20 кг – 8000 Вт.

Если вы всерьез задумались об изготовлении мотор колеса, то наш интернет магазин Sporte предлагает альтернативный вариант для каждого. Мощный ветрогенератор можно сделать из мотор колеса 48V1000W заднего,

Многие ищут готовый генератор для изготовления ветрогенератора, и такой генератор есть, это велосипедное мотор колесо, есть и более мощные, для скутеров и электромобилей. Мотор колесо это готовый трёхфазный генератор на магнитах, номинальная мощность которого в режиме генератора достигается уже при 500-700 об/м, бывают и более высокооборотистые, зависит от конкретной модели.

Например мотор колесо (TM Volta bikes 48vv1000w), скорость вращения которого на холостом ходу в режиме двигателя 460 об/м при 48v. В режиме генератора он выдаст 1кВт при примерно 600 об/м на 48v АКБ. На 12-ти вольтовый АКБ конечно меньше, но заряд будет начинаться примерно при 100-120 об/м, а максимальная мощность с хорошим трёхлопастным винтом будет не более 400-500 ватт. На 24 вольт АКБ максимальная мощность будет лучше, но начало заряда акб с 200-250 об/м.

Есть у мотор колеса и неприятность, это довольно ощутимое залипание, по этому будет тяжело стартовать на слабом ветре, но это уже зависит от стартового момента винта. Винт это отдельная тема и я пока не встречал ветряки с мотор колёсами и хорошими винтами, но вот что мне удалось найти по готовым ветрогенераторам.

Этот ветрогенератор имеет деревянный винт диаметром 4 метра. Мотор колесо с цепным приводом и передаточным числом 1:2, то-есть оно вращается в два раза быстрей чем винт. Максимальный ток заряда 12 вольт АКБ достигал 30А. Конструкция думаю понятна ниже на фото

>

Ветрогенератор сделан вроде бы неплохо, но винт имеет слишком большой диаметр, и из-за этого низкие обороты, и редукция 1:2 не особо помогает поднять мощность ветрогенератора. По этому зарядка начинается поздновато и обороты низкие. Но думаю создатель этого ветрогенератора в будущем это поймёт. Сам винт тоже сделан неизвестно как и не имеет крутки, поэтому скорее всего имеет низкий КИЭВ и быстроходность. В общем конструкция хорошая за исключением винта.

Ветрогенератор с мотор колесом мощностью 1 кВт
и оригинальным креплением

Конструкция этого ветрогенератора на мой взгляд более продумана. у мотор-колеса слабая ось, диаметр которой всего 12 мм, и к тому же она полая и через неё проходят провода. Поэтому если крепить лопасти к корпусу, а генератор за ось с одной стороны то это очень слабое крепление и такой тонкий вал легко может сломать. Здесь сделан переходник с подшипником, на который и приходится вся нагрузка винта.

>

Винт здесь трёхлопастной, имеет прямой привод на генератор сам винт диаметром под 2.7-3 метра, и имеет неплохую быстроходность и КИЭВ. Мощность этого ветряка при ветре 4-5 м/с составляет 150-250 ватт что уже очень неплохо.

Ветрогенераторы на основе мотор колёс

>

Ветрогенератор из мотор-колеса 900 ватт

>

Ветрогенератор из мотор-колеса

В общем мотор колесо хороший генератор, но его стоимость не такая и низкая, стоит оно на 1кВт около 200-250$, это его самый главный минус, но это находка для тех кто сам не может сделать хороший генератор. Также залипание как я уже писал у мотор колеса довольно ощутимое и трёхлопастные винты будут плохо стартовать на слабом ветру. Сам я не пробовал делать ветряк на таком генераторе, но может быть и получится когда нибудь.

В коммерческих ветрогенераторах чаще всего используют винтовые пропеллерные двигатели - у них максимальный КПД, доходящий до 49%. Это весомое преимущество, и свой третий или четвертый по счету ветряк вы можете попытаться изготовить по пропелерной схеме - но винтовые двигатели значительно сложнее изготовить, поэтому если вы хотите сделать свой первый самодельный ветрогенератор, т.е. не покупать готовый, а именно сделать ветрогенератор своими руками, лучше начать с классических конструкций на роторном двигателе, выглядит она так:

Однако не стоит думать, что необходимо поднять ветряк как можно выше любой ценой - на самом деле скорость ветра пропорциональна корню седьмой степени от высоты - выгода не большая, но с точки зрения монтажа это весьма существенно!

Один только плюс - если ветро энергетическая установка (ВЭУ) высоко поднятая над землей, то она будет выполнять функцию молниеотвода, а это для сельской местности бывает полезно.

До недавнего времени главной проблемой в строительстве ветрогенераторов являлся выбор (или самостоятельная постройка) генератора электрического тока, подключаемого к шкиву ветрогенератора - всегда легче использовать готовую конструкцию, чем собирать и наматывать обмотки самостоятельно.

И все поменялось с появлением мотор-колес для электровелосипедов и электроскутеров - это идеальные генераторы для домашней ветроэнергетики! В терминах ветроэнергетики правильнее всего принимать мотор колесо за "многополюсной тихоходный генератор", посмотрим, как оно устроено, самое простое и дешевое мотор-колесо для электровелосипеда:

Как мы видим, в зависимости от конструкции, это от 30 до 50 ниодимовых магнита, закрепленных на вращающемся статоре и неподвижный ротор с тремя независимыми обмотками. Каждая обмотка намотана 4-9 параллельно соединенными (для лучшего заполнения паза) проводами, суммарный диаметр около 3-4мм. Посмотрим, что стоит отметить особо важным для самостоятельного строительства ветрогенератора из мотор-колеса?

1.В режиме генератора, любое мотор колесо начинает выдавать ток сразу же, "с пол оборота!"

2.Выдаваемое напряжение пропорционально скорости вращения - учитывайте это при выборе контроллера.

3.Снимаемую мощность можно увеличить, подключая дополнительные обмотки!

4.Можно затормозить мотор-колесо закоротив обмотки между собой - с обмотками ничего страшного не случится, электротормоза такой конструкции давно используются на электровелосипедах и электроскутерах.

5.Внутри мотор-колеса для электровелосипеда обмотки чаще бывают соединены по схеме "звезда". А мотор колеса для скутеров и, особенно, мотор колеса для электросамокатов имеют соединение обмоток по схеме "треугольник" - имейте в виду это при конструировании! Хотя, залезть в мотор-колесо и перепаять обмотки не представляет никакого труда, все эти мотор колеса очень легко открываются!

6.Мотор колеса отличаются по весу и условно делятся на три класса: 4.5-6кг имеют паспортную мощность около 600 - 1000 вт, в случае их использования по назначению, и КПД порядка 85%.
Мотор-колеса весом от 8 до 10 кг мощностью около 1500 - 2000 ватт. И самые мощные, до 24 кг включительно, рассчитаны на мощность до 8000 ватт.

7.Цена на голое мотор колесо (т.е. в комплекте нет ничего кроме самого мотор колеса), которое имеется в наличии.

8.Максимальные обороты мотор-колес при эксплуатации по прямому назначению - от 200 до 400 оборотов в минуту.

Теперь поговорим о конструкциях роторов для ветряков с мотор-колесом. Естественно, конструкция их может быть абсолютно любая, никаких ограничений нет. Но, какие-то подходят лучше и считаются проще для самостоятельно изготовления своего первого ветрогенератора. Абсолютным лидером тут являются вертикальные конструкции с ротором Савониуса. Этот тип конструкции очень прочен и долговечен, если построен правильно, имеет относительно небольшую скорость вращения, что важно именно в конструкции с мотор-колесом в качестве электрогенератора. Ротор Савониуса может быть легко изготовлен в домашних условиях, без возни с аэродинамическим профилем крыла и другими проблемами, связанными с изготовлением горизонтальной "пропеллерной" турбины. Более того, в отличие от турбины с горизонтальной осью, ротор Савониуса всегда ориентирован по ветру, и не сильно зависит от турбулентности, что иногда бывает сильным подспорьем.
К недостатком роторов Савониса (а их достаточное количество) обычно относят их низкий КПД, всего порядка 15%. К счастью, для конструкций с мотор-колесов наиболее подходит самый эффективный вид ротора Савониуса.

Он не только имеет аэродинамическое преимущество, так как воздушные потоки отклоняются лопастями два раза, но лопасти еще имеют некоторый аэродинамический профиль. Когда на лопасти находит поток воздуха, создается небольшая подъемная сила и, следовательно, эффективность ротора повышается. Реальные конструкции на таком профиле начинают движение при ветре, который лицом не ощущается…

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ МОТОР-КОЛЕСА