При проектировании ветряка, нужно в первую очередь определиться с основной деталью – генератором. Его можно изготовить самостоятельно, в качестве генератора можно использовать, например электродвигатель от беговой дорожки или автомобильный генератор.

Если говорить об автомобильном генераторе, то он не совсем подходит в качестве ветрогенератора, ведь он предназначен для высоких оборотов более 1000 об/мин, и при слабом ветре автогенератор не будет заряжать аккумулятор, к тому же его обмотка также потребляет энергию. Поэтому генератор от авто требует существенной доработки.

В этом ветрогенераторе за основу взят самодельный генератор аксиального типа с неодимовыми магнитами на роторе. На фото схема аксиального генератора.

Сделать такой генератор не сложно, но его изготовление потребует времени.

Сборка ветрогенератора.

Для изготовления генератора аксиального типа с постоянными магнитами понадобится:

• Ступица от автомобиля, можно использовать б/у ступицу от ВАЗа.
• Неодимовые магниты круглые – 40 шт. размером 25 х 8 мм или больше.
• Проволока медная – диаметром 0,7 – 0,8 мм.
• Эпоксидная смола.
• Суперклей.
• Крепёжные элементы (болты, гайки, шайбы).

Схема генератора в разрезе.

Изготовление ротора.

Размечаем места под магниты на диске ступицы и наклеиваем магниты на диск ротора, магниты нужно разместить на диске в точной последовательности с чередованием полюсов.

Клеить магниты можно суперклеем, затем чтобы хорошо закрепить их нужно залить эпоксидной смолой. Нужно изготовить две таких части для ротора.

Изготовление статора.

Для более эффективной работы генератора лучше изготовить 3 фазный статор, чем однофазный.

Схема подключения катушек трёхфазного статора.

Поскольку это будет тихоходный ветрогенератор, и давать зарядку на аккумулятор (12 V) он должен уже при 100 оборотах в минуту, то общее количество витков во всех катушках должно быть примерно 1200.

В этой конструкции используется 15 катушек по 80 витков в каждой. Для катушек лучше не использовать слишком тонкую проволоку, чем сопротивление меньше, тем больше ток.

Размер катушек зависит от размеров магнитов, внутренний диаметр катушек должен быть равен диаметру магнитов.

Чтобы повысить магнитный поток в катушки устанавливаются сердечники из трансформаторной стали.

Катушки крепятся на статоре и заливаются эпоксидной смолой. Выходы от катушек генератора подключаются к выпрямителю (диодный мост).

Изготовление лопастей.

Для изготовления лопастей можно использовать полихлорвиниловую (ПВХ) трубу с толщиной стенки 5 – 6 мм, диаметром 200 мм.

Размечаем трубу и разрезаем её электролобзиком на полосы заготовки, затем из заготовок выпиливаем лопасти. Края лопастей зачищаем наждачной бумагой. Лопасти крепятся к ротору генератора болтами и гайками.

Количество и размер лопастей напрямую влияют на скорость вращения вала генератора. Чем больше количество и площадь лопастей, тем больше вероятность, что лопасти будут вращаться при слабом ветре. Но при сильном ветре такой винт не сможет набрать высокую скорость вращения.

И наоборот если количество лопастей небольшое (2 – 3) и площадь их поверхности также небольшая, то при сильном ветре такой винт будет вращаться быстрее, но при слабом ветре винт практически не будет вращаться.

Для тихоходного ветряка оптимально использовать 6 лопастей длиной по 1 метру. Размер лопастей нужно подбирать индивидуально под каждый генератор.

Мачта.

Чем выше, расположен ветрогенератор, тем больше вероятность, что его лопасти поймают воздушный поток, поэтому для эффективной работы генератора понадобится хорошая мачта.

На рисунке показано как правильно установить мачту.

Существует несколько разновидностей конструкций мачт, тут каждый проектирует в зависимости от своих возможностей, но рекомендуется использовать мачту высотой не менее 8 — 10 метров.

Для защиты генератора при сильном ветре можно использовать складывающийся хвостовик, его схема и принцип работы показаны на рисунках.

Чертежи хвостовика.

При сильном порыве ветра хвостовик складывается и вырывает ветроколесо из воздушного потока.

Мощность такого ветрогенератора при скорости ветра 8 м/с, достигает 0,5 кВт/ч, при слабом ветре мощность будет около 0, 2 Вт/ч. При изготовлении самоделки всё делается на глаз, поэтому работу генератора нужно тестировать и усовершенствовать.

Схема подключения трёхфазного ветрогенератора к потребителям.

Также рекомендую прочитать статью с примерами схем подключения ветрогенератора.

Рекомендую посмотреть видео где показано как сделать генератор на неодимовых магнитах.