Мотор колесо своими руками ветрогенератор

Создаем ветрогенератор из мотор-колеса своими руками

Обновлено: 5 января 2021

Что такое мотор-колесо

Мотор-колесо представляет собой асинхронный электродвигатель. Оно устанавливается в качестве ступицы в велосипедные, автомобильные или скутерные колеса и приводит эти транспортные средства в движение. Существуют две основные конструкции:

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, лопасти и мачту 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 вертикальный ветряк, при создании которого можно разнести лопасти на достаточное расстояние от оси вращения, чтобы появилась возможность старта вращения даже при слабом ветре.

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.

Источник

Ветрогенератор из мотор-колеса своими руками: проверенные рекомендации по сборке

Дата публикации: 16 февраля 2020

Изобретение мотор-колеса открыло новую страницу в механике. В компактном устройстве удалось разместить настоящий асинхронный двигатель, который устанавливается в колеса для автомобилей, скутеров или велосипедов на правах ступицы и без труда приводит их в движение. Запустить мотор-колесо в работу может источник вращательного момента. Совершая десятки оборотов в минуту, это уникальное устройство не только обеспечивает движение транспортного средства, но и вырабатывает электроэнергию. Можно с уверенностью сказать: мотор-колесо является готовым генератором, область применения которого может выходить далеко за рамки перемещения обычных транспортных средств.

Можно ли создать ветрогенератор из мотор-колеса своими руками

Превратить простое мотор-колесо в источник энергии несложно: необходимо запустить его вращение, чтобы устройство начало работать как генератор. Потребуется пусковой старт, к выбору источника которого нужно подходить с точки зрения экономической целесообразности. Так, подключать мотор-колесо к обычному топливному генератору нерационально: стоимость полученной энергии будет слишком большой, чтобы говорить об экономии. Если же использовать в качестве источника старта энергию ветра, можно получить дешевое электричество с минимальными затратами, большая часть которых — расходы на сборку и установку конструкции. Наглядное подтверждение сказанного — ветряк из мотор-колеса на видео.

Какими преимуществами обладает ветрогенератор из мотор-колеса

Потратив некоторое время на сборку ветрогенератора из мотор-колеса, вы получите вполне работоспособное устройство с целым набором достоинств:

• Запуск в работу и получение электроэнергии возможны сразу после установки, даже если скорость ветра не превышает 1-2 м/с.
• Можно легко регулировать мощность, снимая или подключая дополнительные обмотки, которые предварительно следует закоротить.
• Компактные устройства весом около 5 кг дают до 1000 Вт и имеют КПД около 80%, модели на 10 кг вырабатывают до 2000 Вт энергии, а конструкции на 20 кг — до 8000 Вт.

Подбирая комплектующие для сборки, стоит продумать, какое мотор-колесо лучше для ветрогенератора. Мощное устройство на 1000 Вт можно собрать из заднего мотор-колеса на 48V1000W. Универсальную модель ветряка из мотор-колеса на 800 Вт можно собрать на базе генератора 48V800W, а компактную модель до 500 Вт — на основе 48V500W.

Конструктивное решение будущей модели

Основа конструкции — это ветряк, состоящий из оси вращения, лопасти и мачты. Реализация остается на усмотрение мастера: подойдет практически любое колесо вплоть до велосипедного, на ободах спиц которого монтируются лопасти из полусфер полипропилена. Также следует выбрать тип расположения генератора: вертикальный или горизонтальный. С учетом сопротивления вращению, естественного для каждого мотор-колеса, очевидным становится преимущество вертикальной конструкции. В ней удастся развести лопасти таким образом, чтобы запустить их в движение смог даже слабый порыв ветра. Такое конструктивное решение особенно важно для тяжелых моделей на основе автомобильных колес. Большинство же домашних умельцев предпочитает собирать ветряк из мотор-колеса гироскутера или велосипеда, чтобы снять проблему запуска при слабом ветре.

Последовательность сборки

• Готовится мотор-колесо, подобранное с учетом напряжения, мощности и предельного числа оборотов в минуту. Устраняются мелкие неполадки, корпус очищается от пыли и приспосабливается к новой жизни.
• Изготавливаются и монтируются лопасти. Можно заказать готовые модели или изготовить их из древесины, стеклоткани или ПВХ-трубы.
• Лопасти соединяются с колесом, тестируются на предмет прочности крепления.
• Монтируется поворотный механизм, благодаря которому самодельные ветрогенераторы из мотор-колеса могут вращаться, улавливая максимальную энергию ветра. Приоритет — у стального узла, прочность которого не боится даже ураганных порывов.
• Приобретается или находится контроллер, который поможет измерить полученную мощность на выходе устройства.

Отдельно монтируется турбина для установки ветряка. В качестве основы можно использовать металлические уголки, последовательно соединенные с помощью болтов и гаек. После завершения сборки турбина надевается на ось, и выполняется статическая балансировка устройства. На данном этапе спешить не надо: чем качественнее собрана и отбалансирована турбина, тем исправнее будет работать ваш новый ветрогенератор из мотор-колеса гироскутера или автомобильного колеса.

Особенности подключения мотор-колеса к устройствам-потребителям

Те, кто желает решить проблему с наименьшими усилиями, подключают выход ветрогенератора напрямую к потребителю. Есть вариант и посложнее: обмотки мотор-колеса последовательно подсоединяются к двум диодам, и на выходе получается нестабилизированное напряжение, уровень которого зависит от скорости вращения генератора. На случай безветренной погоды рекомендуется обзавестись контроллером, который будет направлять полученную энергию на потребителей.

Обратите внимание: при очень сильном ветре и при его отсутствии ветряк следует немедленно отключать. В первом случае он может стать причиной перегрузки потребителя и замыкания. А во втором – не сможет запуститься в работу вследствие нехватки пусковой энергии, которая будет полностью уходить на «нужды» подключенного устройства.

• Вертикально-осевые ветрогенераторы: за и против
• Новые разработки ветровых электростанций
• Ветряной насос для воды своими руками: эффективное решение проблемы водоснабжения
• Генератор Савониуса: используем силу ветра в быту

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

Ветрогенератор из мотор-колеса гироскутера

В поисках информации на тему самодельных ветряков перелопатили уйму материалов и были крайне недовольны обрывочностью данных и несостыковками в суждениях. К счастью на зарубежном сайте, посвящённому самоделкам, наткнулись на интересную и подробную инструкцию от автора под ником DIY KING 00. Решили разобрать, как он делал ветрогенератор из мотор-колеса своими руками, дополнив нашими комментариями. Ссылка на источник в конце этой статьи.

Собираем ветрогенератор из мотор-колеса пошагово

Шаг 1: Материалы и инструменты

Следующий список материалов и инструментов — то, что понадобилось автору в работе, но он подчёркивает, что с этим было удобно работать именно ему, а кому-то для достижения цели может понадобиться что-то ещё.

Перечень материалов, использованных в этом проекте:

• Старый гироскутер.
• Труба ПВХ 150 мм.
• Металл 3-7 мм (автор использовал сталь).
• Фанера.
• Гайки, болты и шайбы
• Оцинкованная труба 75 мм.

Список инструментов, используемых в этом проекте:

• Ручная дрель.
• Электролобзик.
• Инструмент для резки металла.
• Углошлифовальная машина.
• Паяльник.
• Плоскогубцы.
• И еще несколько ручных инструментов…

Шаг 2: Генератор

Для ветряка автор решил использовать бесщеточный мотор-колесо, который попался ему в старом гироскутере, найденном на свалке. Причина использования двигателя с постоянным магнитом заключается в том, что не нужно беспокоиться, как минимум об износе щеток, потому что их здесь просто нет.

Двигатели для гироскутеров могут выдавать хорошее напряжение даже при ручном проворачивании. А этот фактор очень важен для ветрогенератора, т.к. даже при небольших порывах ветра можно получить хорошее напряжение.

Автор разобрал гироскутер и извлёк одно из колёс. Обычно в этих транспортных средствах движки хорошо сохраняются. Их работоспособность можно проверить следующим образом: закрепите ось колеса в тисках, подсоедините лампочку к проводам и быстро раскрутите мотор руками. Лампочка должна ярко гореть.

Шина с колеса снимается достаточно просто отвёрткой. Чтобы разобрать колесо, понадобилось снять заднюю пластину и, потянув с усилием за ось, отделить статор от ротора.

Шаг 3: Держатель лопастей

Чтобы двигатель вращался, нам нужно преобразовать энергию ветра в электрическую. Для этого лопасти должны раскрутить двигатель. Для крепления лопастей автор собрал специальную конструкцию.

Основой держателя выступили 2 стальных диска толщиной 3 мм и диаметром 150 мм. Каждая лопасть будет крепиться к стальным полоскам шириной 25 мм, толщиной 5 мм и длинной 200 мм. Оптимальное количество лопастей для ветряка — 5, а значит и держателей нужно столько же. Их необходимо закрепить равными промежутками между круглыми пластинами, и всю полученную конструкцию установить на корпус мотор-колеса.

По шаблону высверливаются отверстия:

• На корпусе двигателя — в 3-х местах по 2 отверстия, чтобы установить держатель.
• На каждой полоске — 2 отверстия под крепления между дисками, а также 3 отверстия на равном расстоянии под лопасти ветряка.
• На дисках — отверстия под крепление к корпусу мотора и для установки 5-ти направляющих.

• Сверлим отверстия в направляющих

Все детали готовы к сборке.

Шаг 4: Сборка держателя лопастей

При сборке держателя убедитесь, что всё расположено на равных расстояниях и хорошо закреплено, т.к. в противном случае подшипники прослужат недолго.

Когда конструкция держателя собрана и установлена на роторе, можно собирать двигатель, отрезав 5 тонких проводков, которые в нашем случае не нужны.

Шаг 5: Кронштейн

Важная часть — кронштейн. На него устанавливается двигатель с лопастями и хвост, а снизу крепится поворотный механизм.

Автор использовал стальную полосу шириной 50 мм и толщиной 7 мм.

Отверстия в кронштейне:

1. Мотор-колесо будет прикреплено с помощью фиксатора, который удерживает его в гироскутере. Для этого фиксатора с одной стороны кронштейна необходимо просверлить 4 отверстия.
2. С другой стороны будет установлен хвост. Из практичных соображений здесь кронштейн лучше заузить, как показано на фото. Понадобится 2 отверстия.
3. Под поворотный механизм понадобится 4 отверстия посередине, а между ними отверстие 36 мм под большой болт в механизме.

Шаг 6: Поворотный механизм

Эта часть нужна, чтобы ветряк мог вращаться по направлению ветра. Чтобы сэкономить время и деньги, автор адаптировали шарнирный механизм гироскутера, благодаря которому его платформы поворачиваются вверх и вниз.

Откручиваем две половины корпуса друг от друга, убираем втулку межу ними и отрезаем нужную деталь. Со сторон среза делаем 4 отверстия под крепление к кронштейну.

• Извлекаем втулку
• Отрезаем нужную деталь

Для дальнейшей установки поворотного механизма на столб, автор сделал 2 переходника в виде металлических диска толщиной 4 мм и диаметром 100 мм. Один из них будет приварен к столбу, другой — крепится на поворотный механизм.

Втулка, которая была между двумя платформами гироскутера обрезается, чтобы полностью входить в корпус механизма.

Шаг 7: Изготовление хвоста

Для хвоста автор использовал кусок фанеры толщиной 10 мм. С помощью лобзика он вырезал фигуру нужной формы.

К хвосту автор прикрепил шестигранный стержень, закрепив его с помощью 2 металлических пластин. С другой стороны стержень имеет плоский конец с 2 отверстиями, через которые он будет крепиться к кронштейну. Тут можно использовать то, что у вас имеется под рукой, например, небольшой кусок арматуры.

Шаг 8: Лопасти

Лопасти автор изготовил из трубы ПВХ диаметром 150 мм. Расчёты не производились, всё делалось на глаз. Для нарезки использовался лобзик. Каждая лопасть составила 130 мм в самой широкой части и почти 50 мм на вершине. Оба конца были обрезаны, чтобы придать им красивую форму и обеспечить плавное вращение.

• Закругление углов лопасти

Все лопасти получились по 1 м, и очень важно, чтобы они имели абсолютно одинаковую форму и размеры. В местах крепления к металлическому держателю сверлим 3 отверстия на каждой лопасти.

Шаг 9: Покраска

Чтобы защитить металлические части от ржавчины, автор использовал чёрный матовый аэрозоль, что также придало стильный внешний вид. Хвост сделал белым.

Шаг 10: Сборка ветряка

Осталось собрать все детали с помощью гаек, болтов и шайб. В основании поворотного механизма используем большой болт, выступающий сердцевиной.

Шаг 11: Выпрямитель тока

Данный двигатель будет производить трёхфазный переменный ток. Чтобы преобразовать его в напряжение постоянного тока, автор разработал и собрал трехфазный выпрямительный блок.

Заказ платы он делал у китайского производителя JLCPCB. Все файлы проекта выпрямительного блока можно найти здесь.

Хотя вполне можно собрать схему попроще:

Шаг 12: Установка ветряка

Для установки ветряка автор использовал оцинкованную трубу диаметром 75 мм. Нижний конец трубы был закреплён с помощью двух металлических скоб, а к верхнему концу трубы приварена металлическая пластина толщиной 5 мм, которая изготовлена ранее. К пластине крепится уже собранный ветряк.

Результат

Ветрогенератор был установлен на крыше на высоте около 12 метров так, чтобы поблизости ничего не мешало потоку ветра.

Через выпрямительный блок и понижающий преобразователь этот ветряк заряжает свинцово-кислотную батарею 12 В.

Генератор может производить почти 150 Вт мощности при скорости ветра от 5 до 7 м/с. Это первая попытка построить ветрогенератор, поэтому в планах уже есть более крупный проект.

Весь процесс запечатлён на виде:

Для того чтобы собрать ветрогенератор из мотор-колеса, можно обойтись материалами из гаража и прикупить кое-что в хозяйственном магазине. Двигатель в отличном состоянии можно найти в старом гироскутере, который за копейки продаётся на Авито. Сборка требует навыков резки металла и сверления.

Источник