如何安装风力发电机

作者: John Stephens
创建日期: 23 一月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容

风力涡轮机是类似于风车的简单机械装置。驱动涡轮叶片的气流旋转,并且该运动的机械能沿涡轮轴传递。涡轮轴旋转其他发电机部件,为您的家庭创造清洁能源(可再生能源),并降低电费。可替代地,涡轮机可以由可以在五金店找到的简单材料建造。

脚步

5的第1部分:风机安装计划

  1. 确定您计划将涡轮机放置的平均风速。 为了高效发电,涡轮机需要的最小风速为11-16 km / h。大多数涡轮机的风速在19-32 km / h之间时表现最佳。要查找您所居住的年平均风速,可以查看显示平均风速的在线风向图。
    • 您还可以购买称为风速计的风速计,该风速计可测量涡轮机现场的风速。每天做一段时间。
    • 如果那个地方的风速相对稳定,那么一个月的测量值就足够了,尽管风速会随季节而变化很大。然后,您可以计算这些数据的平均值,以查看将涡轮机放置在此处是否合理。

  2. 考虑与风力涡轮机有关的建筑法规。 每个地区都有不同的建筑法规,因此请与监管机构联系,以确保您的涡轮机没有违反法规。一些法律规定了涡轮机之间的最小距离,以及从涡轮机到物业边界的最小距离。在设计涡轮机时,当地法律还可能规定要考虑的高度限制。
    • 您应该在与您的邻居讨论涡轮机的构造之前,花太多时间进行设计和建造。这样,您可以解决他们对风力涡轮机的担忧,并消除对噪声的误解以及可能破坏无线电波(无线电和电视)的可能性。

  3. 涡轮空间评估。 尽管涡轮机本身不需要太多空间,但为避免与邻居的潜在冲突,建议您为发电容量为3千瓦的涡轮机留出至少0.2公顷的土地,并为输出功率的涡轮机留出至少0.4公顷的土地。高达10千瓦。空间高度还应足以建造一定高度的涡轮机,以使房屋和树木不会挡风。

  4. 使用预制或自制的涡轮机叶片。 打算使用的涡轮机叶片的类型和叶片的结构可能会影响整个涡轮机的设计。古老的农场风车本质上是附着在主轴上的小帆,但风力涡轮机就像巨型螺旋桨,并且具有呈水滴状的大机翼。刀片应具有正确的尺寸和间距,以使其正常运行。
    • 如果您想自己制作机翼,则可以用木头或PVC管道的横截面制成。您可以使用关键字“自制风轮机叶片”在线查找说明。
    • 无论您是购买还是建造自己的机翼,通常都有3个用于风力涡轮机的叶片。使用偶数个如2或4的叶片将使涡轮在旋转时更易于振动。叶片数量的增加会增加扭矩,但可能会使涡轮旋转得更慢。
    • 涡轮机叶片也可以由诸如铲子的家用产品制成。如果遵循此方法,请选择一把硬铲,然后应使用更耐用的材料(例如金属轧制)代替木柄。
  5. 选择发电机。 您需要将风力涡轮机连接到发电机上才能发电。大多数发电机都是直流电(DC),这意味着要为您的房屋供电,您必须将该发电机连接到转换器,以产生用于内部设备的交流电(AC)。家。
    • 尽管磁通量可能不足以产生强电场,但您可以使用直流电动机作为发电机。
    • 发电机取决于旋转(在这种情况下为涡轮叶片的运动)和磁力来发电。对于初学者来说,预制发电机是最简单的选择,但是您可以通过在Internet上搜索“制造风力发电机”文档来自己制造发电机。
    • 如果您决定购买直流发电机,请选择额定电压高,电流强度低,转速低(几百转而不是几千转)的直流发电机。您需要在连续时间内产生至少12伏的电流。
    • 发电机必须连接到维护电池,并且充电控制器必须位于发电机和转换器之间,以在每次电压尖峰时保护逆变器和电池。这还有助于在低风速时为转换器供电。
    • 您不应该将汽车发电机用作风力发电机。它们需要比风力涡轮机快得多的转速。
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第5部分的第2部分:曲轴和垂直轴风力涡轮机的曲柄的组装

  1. 卷轴的组装。 您需要将主轴焊接到轴基上,但是许多预制的风力发电机组已经将两个零件焊接在一起。如果要从购买的散件或多余零件组装涡轮机,请务必在焊接之前穿戴防护装备,例如特殊的眼镜,手套,衬衫和靴子。
    • 组装好卷轴之后,您可以将其余的部分组装到该主轴上。如果您自己从事此项目,这通常是组装涡轮机的最有效方法。
  2. 将链轮滑到主轴上。 为避免摩擦和损坏主轴/链轮,建议在这两个零件之间安装轴承。将轴承安装在轴的锥形端部上,使其脱离轴座,然后将轴承环滑向轴座,直到将其固定在主轴的较厚位置。然后,将链轮滑到轴承上的位置,使链轮的旋钮朝上。
    • 轴承到主轴底座的距离约为10.2厘米。当大风吹来时,涡轮机可能弯曲,从而导致叶片倾斜并损坏轴。
    • 如果您不购买整套产品并自行制造,请考虑使用4对4(4螺栓4英寸)拖车链轮。拖车的备件商店(例如汽车配件商店)可提供4合4链轮。
  3. 将下表盘安装到链轮上。 转盘上应有可滑入链轮突出旋钮的孔,并有凸耳将曲柄连接到其上。将微调器安装到链轮旋钮上,并将其固定到位。将转盘对准链轮后,您将首先用手轮螺母将其固定,然后使用线轴键将其拧紧。
  4. 连接曲柄。 每个涡轮叶片有两个曲柄,这意味着具有三个叶片的涡轮总共有六个曲柄。您需要用螺栓将曲柄连接到下部曲柄的耳朵,并需要一个垫子将下部手轮与顶部手柄分开。后来:
    • 将一个螺栓滑入转盘耳上的孔中,将曲柄手柄钩在该螺栓上,将垫片推入螺栓,将第二个曲轴螺栓接合到螺栓中,并使用顶部旋转器将两个曲柄夹紧在一起垫子。下部圆盘和顶部圆盘应具有相同的形状,并且连接曲柄的耳数应相同。
    • 用手手动拧紧顶部链轮以将转盘固定到位,然后拧紧第一组曲柄的其余螺栓。对所有曲柄重复此过程。
    • 将所有手轮夹紧在上下微调器之间后,请使用线轴键拧紧螺栓。拧紧螺栓后,下部拨盘,顶部拨盘和曲柄轮已准备就绪,可以轻松地将链轮固定在轴承上。
    • 由于涡轮机结构将持续受到风和其他环境因素的影响,因此螺栓和手轮之间的结合必须紧密。为了确保牢固的结合,建议使用硬件商店出售的线程锁定解决方案。
  5. 将四个销钉连接到顶部转盘。 这些插针应带有螺纹,每个插针长6厘米,厚0.635厘米。您可能需要使用钢锯将这些插针切成所需的长度。然后,将手柄放在顶部转盘顶部,使销均匀地围绕主轴分布。
    • 只能将销钉拧到转盘上足够深的位置,以使每个销钉都垂直固定。所有销钉应从转盘上以相等的长度伸出。
    • 如果使用钢锯切割销钉,请注意避免损坏螺纹。螺纹损坏会阻止您安装其他零件。
    • 您需要牢固地固定销钉以及连接手轮的螺栓。最后,您应该将螺纹锁定解决方案添加到销钉上。
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5的第3部分:安装垂直轴风力发电机的磁体

  1. 将下部磁铁转子安装在销钉上。 您可以使用尺寸为5cm x 2,5cm x 1,25cm的转子盘,环氧树脂涂层和钕磁铁制作自己的下部转子和上部转子,也可以购买预制产品。在风力发电机组中,或从风力发电机零件制造商那里购买。向上引导磁铁,使磁铁转子的下盘与已牢固固定到转盘的四个螺栓匹配。
    • 无论您自己制造还是使用预制的磁转子,在处理单个磁棒或磁转子板时请务必小心。它们的磁力是如此之强,以至于如果不小心处理它,可能会造成严重伤害。
    • 钕磁铁很脆。您将需要24巴,上转子需要12巴,下转子需要12巴,但是您应该额外购买,以防在板安装过程中磁体破裂。这些磁铁可在线购买。
  2. 如有必要,制作磁铁转子。 如果您购买了磁铁转子随附的整套设备,只需如上所述将其连接到销钉上即可。对于自制转子,必须将磁条均匀地分布在转子边缘周围。为防止磁体放置不当并损坏转子,请在纸板或普通纸上绘制磁体的位置。
    • 这张纸将放置在未放置磁铁的转子中心。从纸张中心到边缘的线表示应将磁铁放置在转子上的位置。您可以使用胶带固定纸并在线参考这些纸样本。
    • 在开始安装之前,应使用标记物标记磁体的极性。如果磁铁相互吸引,并且您无法区分极性,请在冰棒上施加一个小的磁铁,以制成测试工具。
    • 将测试工具的“ N”侧滑到钕磁铁上。如果您感到有力,则磁铁的那一侧是极端的。如果您感到重力,则该侧与之相反。
    • 使用豌豆大小的环氧涂料安装磁铁。在将磁铁放置在板上之前,请在磁铁的表面上涂抹油漆。
    • 小心地将手指远离磁体和转子之间的间隙,将磁棒缓慢移至转子板的角。磁铁应粘在光盘的表面上,然后您可以按照样本纸上的直线将其滑动到位。
  3. 将垫片插入闩锁。 您可以使用0.375厘米厚的金属管,并将其切成3,175厘米长的段,以创建垫子。您尽可能准确地削减了垫子的长度。将垫片滑到磁体转子表面上的突出闩锁上。
    • 不均匀的垫片尺寸会导致上磁体转子倾斜。这很危险,并且还会对涡轮效率产生不利影响。
    • 垫子上方的销子的多余部分应仅略大于2.5厘米。顶部磁铁转子紧固螺栓皮带以及两个转子之间的所有组件都有额外的空间。
  4. 将定子放在下部磁铁转子的顶部。 定子由许多金属线圈组成,这些金属线圈在发电机中起着非常重要的作用。它与风力涡轮机套件捆绑在一起,可以从风力涡轮机零件制造商那里购买,也可以自己构建。中心主轴周围的销钉插入定子的中心,并且必须使定子相对于主轴居中。
    • 定子由三个梁组成,每个梁由三个24规格的铜线圈组成,每个线圈具有320匝铜线。建筑定子耗时且不容易。
    • 如果您决定自己制造定子,则可以在在线找到如何使用关键字“如何构建风力发电机定子”的方法指南。
  5. 在家建造定子过山车。 您可以用废木和钉子制成定子绕线机。用四个钉子连接两块胶合板,使两块之间的间距约为2.5厘米。应将四个钉子放置在与磁铁大小相对应的矩形中。然后,您可以轻松地缠绕铜线以创建定子。
    • 在制造定子时,您必须遵循绕组的起点和终点。每卷应以相同方向缠绕。建议在缠绕每个线圈的开始时缠上彩色的电工胶带。
    • 为了防止缠绕后线圈掉出来,最好用电工胶带粘合整个线圈,并在外面再涂两层环氧树脂。环氧涂层后,让定子在蜡纸上干燥,直到油漆罐标签上指定的时间。
  6. 安装顶部磁铁转子。要特别小心这是风力涡轮机结构中最危险的部分之一。在卷轴两侧的定子上堆叠四块木头,在其下面放置厚木板,在上面放置薄木头。上面一块木头的尺寸应为2 x 4。
    • 握住上部磁铁转子,使手指位于堆叠的木片之间的间隙中,然后将顶部转子缓慢放在下部转子的顶部。在安装过程中,尝试将顶部转子与销钉对准。
    • 磁场将保持转子,并将其吸入较早放置的木板中。然后,通过滑出每块木头,降低顶部的转子。首先,依次滑出每块木头。
    • 对下部木块重复此过程,以将顶部转子固定到位。然后,将六角螺栓拧到销钉上以拧紧转子。完成后,上部转子应放在垫片上,而销棒上仅剩少量。
    • 您可能必须摆动木头才能将其从转子中移出,因为磁力非常强。
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5的第4部分:涡轮机主要结构的完成

  1. 从轴上拆下涡轮机结构。 接下来,将主轴连接到塔架。如果将涡轮机结构与主轴一起安装在塔架中,则工作将非常困难。然后,您必须反转结构以适合塔。
    • 以垂直运动将结构(包括链轮,手轮,磁转子,定子和所有相关零件)从卷轴上提起。然后将涡轮机扎带从一侧将链轮朝上的另一位置放置。
  2. 将轴焊接到塔架上。 如果有完整的套件(通常是市售的),则将主轴底座焊接到塔架上。但是,塔架可以由附在厚金属管顶部的金属板制成。确保使用足够厚的金属管,以承受风力对涡轮机的影响。
    • 该塔必须安装在坚固的基础上。您应将混凝土倒入塔架现场以提高稳定性。
  3. 装上主轴和定子的支架。 该支撑应像轴环一样安装在主轴上。然后,将支架固定螺栓连接到塔架。接下来,将0.375cm厚的螺纹杆切成四个部分,长度为11cm。首先使用螺纹锁定解决方案,然后使用螺母和翻盖将螺纹段朝上连接到支架的外部。
    • 您应该将螺母拧到螺纹杆中,直到大约与螺纹顶部相距不远。螺母将允许您在螺杆将其固定到位的同时调整定子的位置。
  4. 将离合器环安装在主轴上。 安装前,在离合器环上涂了许多普通轴承油脂。润滑完成后,将轴承圈滑到轴上的卷盘上。
    • 您可以用手指在轴承圈上涂润滑脂。给轴承涂上油脂并将其安装在卷盘上之后,请准备好一块纸巾或一块碎布擦拭手。
  5. 安装涡轮机的主要结构。 升高主结构,使链轮侧朝上,然后将其放置在主轴上,并使离合器轴承环位于下方。用于安装在定子上的孔应与您之前拧紧至支架的螺杆相匹配。
    • 将结构放置到位后,您需要在链轮盖上增加一个锥形轴承环。安装前,请记住在轴承套圈上润滑常规轴承。
    • 您必须将花形螺母固定在轴承顶部,这可以很容易地手动完成。
    • 如果无法轻松拧紧螺母,则将其旋出,直到螺母上的间隙与卷盘上的孔相匹配。将扳手滑入该孔中,然后使用钥匙支脚弯曲器将花螺母锁定到位。
  6. 拧紧定子并安装润滑脂盖以完成涡轮机的构造。 每个螺杆使用一个六角螺母将定子固定在结构上。然后使用两个扣环调节定子的夹紧螺母,直到定子直接位于两个磁体转子之间。
    • 微型定子完成后,剩下要做的就是在链轮的顶部添加润滑脂盖,从而完成涡轮机结构。
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第5部分(共5部分):涡轮机电气部件的安装

  1. 将充电器控制器连接至电池或电路。 在将充电控制器连接至风力涡轮机之前,将其连接至电池可防止产生过电压。因此,这将防止损坏设备。
  2. 将屏蔽的电源线连接到充电控制器。 该电线将电力从发电机传递到充电控制器。电力从那里转移到电池或电路。
    • 您应该使用具有两个相同绝缘段的电源线型号,或者使用便携式插座的电源线,并根据需要切断插头。
  3. 将电线从底座穿过并穿过塔架轴。 将电源线从塔架底部布线到涡轮机结构上。您可能需要使用导线或卷尺来帮助导线穿过塔架。然后将电源线连接到发电机。
  4. 连接到电池或电路。 将发电机连接到充电控制器并通过塔式引脚进行接线后,您就可以将室内电路从涡轮机连接到电源线了。每当将外部电源连接到家中的电路时,都应寻求电工的帮助。在许多领域,这需要专业的电工来处理。广告

忠告

  • 充电器应紧紧包裹以防止空气中的水分,并应连接到压力计以监控输出电流。
  • 详细了解您所在地区的鸟类迁徙。如果鸟类迁移到该区域,则不应建造涡轮机。

警告

  • 如果您打算将电力出售给电力公司,请记住,他们以零售价出售电力,但是会以批发价回购电力。您将必须安装与公司电源线的交流频率匹配的同步整流器,以及一个特殊的转换器。也许您无法产生足够的电力来补偿安装费用,更不用说利润了。

你需要什么

  • 木制件2 x 4
  • 螺栓,螺母和螺栓
  • 花坚果
  • 充电控制器
  • 钥匙锁
  • 直流发电机或交流电动机(可选)
  • 电池维护(推荐)
  • 常规轴承润滑脂
  • 油脂盖(用于链轮)
  • 钢锯
  • 齿轮
  • 屏蔽线
  • 铁地板法兰(直径2.5厘米)
  • 铁管(直径2.5cm)
  • 磁铁/转子板
  • 金属管8“ /宽0.95厘米)
  • 坚果
  • 管键
  • 曲柄
  • 斯塔托
  • 定子支持
  • 圆锥轴承(2个)
  • 线程锁解决方案
  • 螺纹杆(/8“ /厚度0.375厘米)
  • 螺纹杆(0.635厘米厚)
  • 气压计(可选)
  • 长庙
  • 焊机
  • 扳手(可调式)