La idea de fer un generador eòlic va aparèixer durant les primeres nits de tardor. Vaig decidir intentar utilitzar l’energia eòlica per a les necessitats de la llar. Deixa que el vent carregui la bateria, que il·luminarà el vàter del jardí, a la vora del lloc.
Tirar un cable d’alimentació a aquest objecte és costós, cansat de canviar les piles en una làmpada xinesa i, desprès, desapareix l’energia lliure i renovable periòdicament. Com que no es necessita una il·luminació brillant en aquest objecte, no es planifica la lectura de llibres ni la premsa, les capacitats petites són suficients per solucionar aquest problema. A la pràctica, es tracta d’un generador amb una potència de diversos watts i una bateria de poca capacitat. Durant el dia, la bateria s’emmagatzema en energia eòlica i a les fosques l’aporta com cal. Per a aquests aerogeneradors, no té pràcticament cap sentit realitzar càlculs complexos i fabricar fulles especials. Els dissenys més senzills funcionaran perfectament. Tot això simplifica i redueix molt el cost del generador eòlic, hi ha un sentit de la seva fabricació i ús.
Per utilitzar-lo com a generador eòlic de baixa potència, podeu utilitzar un motor pas a pas preparat. Per a rendiments màxims, si és possible, és recomanable utilitzar un motor amb el menor enganxament possible de l’eix (tenen un efecte tan desagradable) i amb tants passos possibles per revolució.
És possible una variant d’alter el motor elèctric en un generador. A Internet es descriuen diverses opcions de reelaboració.
En el nostre cas, es va triar l’opció de remodelar un arrencador usat 923.3708 del mític Oka.
L’ús d’aquest arrencador es deu als següents factors:
• dimensions reduïdes i pes inicial;
• el motor d’arrencada és impulsat per imants permanents;
• senzillesa d’alteració en absència d’inversions per a la fabricació del generador.
El procés de conversió d'un arrencador en generador
1. Desmuntar l’arrencador: desconnecteu el cable d’alimentació i traieu les parts del relé de tracció. Alliberem i eliminem la carcassa i l’eix de la roda lliure, integrada en l’engranatge planetari.
2. Retireu amb cura la coberta del conjunt de raspalls. Al mateix temps, controlem la seguretat de la bola de suport al coixinet de la coberta.
Desmuntem i retirem el conjunt del raspall. Retirem el rotor. Resten tres nodes per a ús futur.
3. Utilitzant pinces i alicates, eliminem l’antic enrotllament del rotor d’arrencada. Treu mecànicament el col·lector del rotor.Netegem l’eix i les ranures de les plaques del rotor de les restes de vernís. A la foto, a la dreta del nou rotor, hi ha les restes de l’antiga bobinada.
4. Realitzem processament mecànic del rotor
a. En un torn o traieu manualment les ranures per connectar-les a una caixa de canvis planetària i obteniu un diàmetre de perforació per a un segon rodament pla.
b. Entre un conjunt de plaques del rotor i una zona mecanitzada, la meitat del diàmetre, foradem un forat radial amb un diàmetre de 4 mm. La duresa de l’eix és insignificant i està disponible per al seu processament amb eines d’alta velocitat.
c. En un torn o manualment amb un trepant, a la part de la zona tractada, foradem un forat axial amb un diàmetre de 4 mm, fins que coincideixi amb el radial. Obtenim un forat per sortir del bobinatge del rotor. Aquest circuit de sortida permet abandonar els contactes corredissos per eliminar el corrent i augmentar la fiabilitat del generador.
Per obtenir més claredat, es mostra la ubicació dels forats i la sortida del bobinat al rotor acabat.
5. Enfilem la bobina que es bobina cap a les ranures del rotor, fins que estigui plena. La disposició de sis imants permanents amb pols alterns a l'estator va determinar la ubicació de les bobines.
L’amplada de cada bobina (5 solcs) es va determinar per la distància entre imants adjacents. Els girs de cadascuna de les bobines situades oposades a les ranures adjacents, quan el rotor gira, interseccionen simultàniament el camp magnètic de dos imants amb pols diferents. En aquest cas, s’afegeix el corrent d’inducció a la bobina. Tres grups similars (5 bobines cadascun), els imants de la bobina, funcionen simultàniament. Totes les bobines es connecten en sèrie i es complementen. El canvi del pol de l’imant respecte a la bobina, durant la rotació, dóna un corrent altern. Com que el rotor té 31 solcs, una ranura queda lliure.
Per evitar danys a l’aïllament del fil durant l’enrotllament i l’operació, s’ha utilitzat un fil MGTF multicentre amb un diàmetre de nucli de 0,30 mm. És possible utilitzar un altre fil aïllat.
6. Degut a l’absència en la part utilitzada de l’arrancament d’un segon coixinet per al rotor (un es troba a la coberta del conjunt de raspalls i el segon queda a l’engranatge planetari retirat), fabricarem un nou rodament corredís de bronze. El diàmetre exterior del coixí està determinat pel diàmetre del forat de la protecció (foto inferior) i el diàmetre interior del coixinet i la longitud dels passos exteriors: el diàmetre i la longitud reals de la secció mecanitzada de l’eix del rotor (p.4a).
7. Instal·leu el rodament fabricat a la carcassa i la bola guardada a la part inferior del rodament a la coberta.
8. Instal·leu la secció mecanitzada del rotor al rodament fabricat i munteu el rotor amb la carcassa. Abans del muntatge, greixeu totes les peces de fregament.
9. Instal·leu la coberta del conjunt de raspalls alineant el segon suport de l’eix del rotor amb el coixinet de la coberta i la bola de suport. Combinem els forats del cos i la coberta, instal·lem els pals de muntatge del kit.
10. Muntem el generador. L’extrem lliure de l’eix del rotor (amb la sortida del bobinat) s’utilitza per instal·lar i assegurar el generador. A la part lliure dels espigons (a sobre de la coberta) instal·larem una roda de vent tipus rotor.
11. Per protegir l’interior del generador de la pols i la humitat, tanqueu tots els forats oberts amb adhesiu de fusió calenta. Per a la prova, tancar les juntes amb cinta elèctrica.
12. Realitzem un suport per instal·lar el generador a l’objecte.
13. Mesurem la sortida del generador a velocitat mitjana (rotació a mà). El generador dóna una tensió d’1 ... 5 V i un corrent de 0,2 ... 1,1 A.
14. Per provar un generador eòlic, es fabrica una turbina de tipus rotor.
Els avantatges d’un aerogenerador rotatiu:
• Amb vent amb ràfega, els molins de rotor tenen una estabilitat més gran en el funcionament que les hélices de cargol.
• Silent i treballant, sense importar on bufa el vent.
• L’eix gira de manera més estable, sense salts sobtats de velocitat.
• facilitat de construcció;
• facilitat de fabricació i instal·lació.
15. L’aparició del generador eòlic.