Bishtat, taksi, mbrojtja e turbinave me erë nga erërat e forta - Fuqia e erës dhe energjia alternative. Mbrojtja e një mulli me erë të bërë në shtëpi (gjenerator i erës) nga erërat e forta Gjenerator elektrik për një termocentral me erë

Shpejtësia maksimale e erës e lejuar për funksionimin e një gjeneratori të erës me duart tuaja është 20-25 metra në sekondë. Nëse kjo shpejtësi e rrjedhës së ajrit tejkalohet, funksionimi i stacionit duhet të kufizohet. Për më tepër, kjo duhet bërë edhe nëse mulliri me erë është me shpejtësi të ulët.

Sigurisht, nuk ka gjasa që një mulli me erë i bërë vetë të jetë në gjendje të rrotullohet me një shpejtësi të tillë që të shembet plotësisht. Por ka shumë raste në histori ku entuziastët ndërtuan turbinat e tyre me erë, por nuk siguruan asnjë mbrojtje nga erërat e forta. Si pasojë e kësaj, edhe boshtet e forta të gjeneratorit të makinës nuk mund të përballonin të gjithë ngarkesën dhe u thyen si shkrepëse. Prandaj, nëse era është e fortë, presioni në bisht rritet ndjeshëm, dhe në rast të një ndryshimi të papritur në drejtimin e rrjedhës së ajrit, gjeneratori do të rrotullohet ndjeshëm.

Duke marrë parasysh faktin se me shpejtësi të lartë të erës, shtytësi i gjeneratorit është i aftë të rrotullohet mjaft shpejt, e gjithë struktura kthehet në një xhiroskop që i reziston çdo rrotullimi. Kjo bën që ngarkesa të konsiderueshme të përqendrohen në boshtin e gjeneratorit midis rrotës së erës dhe kornizës.

Ndër të tjera, një rrotë me diametër 2 metra do të ketë rezistencë të lartë aerodinamike. Në erëra të forta kjo mund të ndodhë ngarkesa të larta te direku. Prandaj, për funksionimin më të besueshëm dhe afatgjatë të gjeneratorit të erës, ia vlen të shqetësoheni për mbrojtjen.

Mënyra më e lehtë për të përdorur një të ashtuquajtur lopatë anësore për qëllime të tilla. Kjo është një pajisje shumë e thjeshtë që mund të kursejë ndjeshëm para, përpjekje dhe kohë të shpenzuar për ndërtimin e stacionit.

Funksionimi i një pajisjeje të tillë është që kur era e punës është me një shpejtësi prej 8 m/s, presioni i erës në strukturë është më i ulët se presioni i pranverës mbrojtëse. Kjo lejon që gjeneratori të funksionojë normalisht dhe të qëndrojë kundër erës me ndihmën e bishtave të tij. Për të parandaluar palosjen e mullirit me erë gjatë funksionimit, ekziston një zgjatim midis lopatës anësore dhe bishtit. Por me një rrjedhje të fortë të erës, presioni në rrotën e erës tejkalon forcën e presionit të sustave, si rezultat aktivizohet mbrojtja. Kur gjeneratori fillon të paloset, rrjedha e erës godet gjeneratorin e erës në një kënd, gjë që redukton seriozisht fuqinë e tij.

Me shpejtësi shumë të larta të erës, mbrojtja palos plotësisht gjeneratorin, i cili shtrihet paralelisht me drejtimin e rrjedhës së erës. Si rezultat, funksionimi i mullirit të erës pothuajse ndalet plotësisht. Vlen të përmendet se në këtë rast bishti i hapjes nuk është ngjitur fort në kornizë, por ka aftësinë të rrotullohet. Mentesha që përdoret duhet të jetë prej çeliku me rezistencë të lartë dhe diametri i saj nuk duhet të jetë më i vogël se 12 milimetra.

Si të mbroni një gjenerator të erës nga erërat e forta Për shembull, gjatë një uragani, tehët mund të dështojnë lehtësisht dhe të fluturojnë. Ose, çfarë është edhe më keq, direku nuk do të mbajë, për shembull, litarët e tipit do të shkëputen dhe gjeneratori i erës do të shembet, duke fshirë gjithçka në rrugën e rënies. Sigurisht, për mullinjtë e vegjël me erë me një diametër helikë deri në 1.5 m, mbrojtja nga erërat e forta nuk është veçanërisht e rëndësishme, pasi nuk ka një presion kaq të madh në helikë. Por për mullinjtë e mëdhenj të erës, mbrojtja nga stuhia është e detyrueshme gjatë një stuhie, një helikë e madhe përjeton presion të madh dhe jo vetëm që fletët mund të fluturojnë, por edhe kabllot e çelikut mund të grisen ose shkulen nga toka. Epo, në përgjithësi, mendoj se është e qartë se është më mirë të mos instaloni një mulli me erë pa mbrojtje, veçanërisht në afërsi të njerëzve dhe ndërtesave, uraganet ende ndodhin të paktën një herë në vit.

Gjeneratorët e erës së fabrikës janë tashmë të pajisur me mbrojtje kundër stuhisë, turbinat e vogla me erë zakonisht përdorin një frenim elektrik. Kjo do të thotë, kur arrihet një shpejtësi e caktuar, kontrolluesi pulson fazat e gjeneratorit dhe helika humbet shpejtësinë, duke zvogëluar fuqinë. Ose nuk ka fare mbrojtje dhe kontrolluesi ngadalësohet duke e lidhur me qark të shkurtër gjeneratorin vetëm kur voltazhi kalon një vlerë të caktuar, për shembull 14 volt për një sistem dymbëdhjetë volt. Për mullinjtë e vegjël të erës të bëra vetë, shpesh bëhen kontrollues shtëpiak (rregullatorë çakëll), të cilët gjithashtu ngadalësojnë mullirin e erës kur tejkalohet tensioni dhe ngadalësojnë duke ndezur një ngarkesë shtesë në formën e llambave të lehta ose spirale nikrom, tenns. Ose blejnë kontrollues të gatshëm ku gjithçka është tashmë aty, duke përfshirë frenimin dhe ndalimin e detyruar të mullirit të erës.

Mullinjtë e mëdhenj me erë, përveç kontrolluesit, duhet të kenë edhe mbrojtje mekanike, pasi helikat e mëdhenj marrin fuqi të madhe në erëra të forta dhe kalojnë në mbingarkesë, madje mbyllja e plotë e gjeneratorit nuk e ndalon helikën. Në turbinat me erë të fabrikës, mbrojtja zakonisht kryhet duke kthyer bishtin dhe duke e kthyer helikën nga era. "Erëmbajtësit" bazohen në metodën e gjatë klasike të largimit të helikës nga era duke e palosur bishtin. Është kjo skemë që do të diskutohet më tej.

Qarku i fortë i mbrojtjes nga era

Kështu funksionon mbrojtja. Kur nuk ka erë dhe helika nuk rrotullohet, bishti anohet në 45 gradë dhe varet anash. Me ardhjen e erës, helika kthehet dhe fillon të rrotullohet, dhe bishti kthehet me erën dhe rreshtohet. Kur një shpejtësi e caktuar e erës tejkalohet, presioni në helikë bëhet më i madh se pesha e bishtit dhe ajo kthehet dhe bishti paloset. Sapo era dobësohet, bishti paloset përsëri nën peshën dhe helika tregon erën. Për të parandaluar që bishti të dëmtojë tehet kur paloset, saldohet një kufizues.

Parimi i mbrojtjes së gjeneratorit të erës

Këtu rolin kryesor e luan pesha e bishtit dhe gjatësia e tij dhe zona e pendës, si dhe distanca me të cilën zhvendoset boshti i rrotullimit të helikës. Ka formula për llogaritjet, por për lehtësi, njerëzit kanë shkruar tabela në Excel që llogaritin gjithçka me dy klikime. Më poshtë janë dy shenja të marra nga forumi windpower-russia.ru

Pamja e ekranit të shenjës së parë. Futni të dhënat në fushat e verdha dhe merrni gjatësinë e dëshiruar të bishtit dhe peshën e majës së tij. Zona e parazgjedhur e bishtit është 15-20% e zonës së fshirë të helikës.

Llogaritja e bishtit

Pllaka e dytë është paksa e ndryshme Këtu mund të ndryshoni këndin horizontal të devijimit të bishtit. Në tabelën e parë konsiderohet si 45 gradë, por këtu mund të ndryshohet në të njëjtën mënyrë si devijimi vertikal. Plus shtohet një pranverë, e cila gjithashtu mban bishtin. Susta është instaluar si një rezistencë ndaj palosjes së bishtit për kthim më të shpejtë dhe për të zvogëluar peshën e bishtit. Llogaritja gjithashtu merr parasysh zonën e puplave të bishtit.

Shkarko - Llogaritja e bishtit 2.xls

Llogaritja e bishtit 2

Pesha e bishtit dhe parametrat e tjerë gjithashtu mund të llogariten duke përdorur këto formula

Fa është forca boshtore në vidë.

Sipas Sabinin Fa=1.172*pi*D^2/4*1.19/2*V^2
sipas Zhukovsky Fa=0.888*pi*D^2/4*1.19/2*V^2,
ku D është diametri i rrotës së erës, V është shpejtësia e erës;

X - zhvendosja e dëshiruar (zhvendosja) nga boshti rrotullues në boshtin e rrotullimit të vidhave;
m - masa e bishtit;
g - nxitimi i rënies së lirë;
l është distanca nga gishti në qendrën e gravitetit të bishtit;
a është këndi i prirjes së gishtit.

Për shembull, një helikë me një diametër prej 2 metrash, shpejtësia e erës me të cilën bishti duhet të paloset = 10 m/s

Ne llogarisim sipas Zhukovsky Fa=0.888*3.1415*2^2/4*1.19/2*10^2=165Н

Pesha e bishtit = 5 kg,
distanca nga gishti në qendrën e gravitetit të bishtit = 2 m,
këndi i gishtit = 20 gradë

X=5*9.81*2*sin(20)/165/3.1415*2=0.129 m.

Gjithashtu llogaritja më e kuptueshme e masës së bishtit

0.5*Q*S*V^2*L1*n/2=M*L2*g*sin(a), ku:
Q - dendësia e ajrit;
S - zona e vidës (m^2);
V - shpejtësia e erës (m/s);
L1 - zhvendosja e boshtit të rrotullimit të kokës së erës nga boshti i rrotullimit të helikës (m);
M - masa e bishtit (kg);
L2 - distanca nga boshti i rrotullimit të bishtit në qendrën e tij të gravitetit (m);
g - 9,81 (graviteti);
a është këndi i prirjes së boshtit të rrotullimit të bishtit.

Epo, kjo është ndoshta e gjitha, në parim tabelat e Excel janë mjaft të mjaftueshme për llogaritjet, megjithëse mund të përdorni edhe formula. Disavantazhi i kësaj skeme mbrojtëse është devijimi i helikës gjatë funksionimit dhe një reagim disi i vonuar ndaj ndryshimeve në drejtimin e erës për shkak të bishtit lundrues, por kjo nuk ndikon veçanërisht në prodhimin e energjisë. Për më tepër, ekziston një mundësi tjetër për mbrojtjen duke “lundruar” helikën. Gjeneratori vendoset më lart dhe përmbyset, ndërkohë që helika duket se shtrihet me fytyrë nga era, gjeneratori në këtë rast mbështet amortizuesin.

Bërja e një gjeneratori të erës me duart tuaja

Pasi të keni blerë një gjenerator, mund të filloni të montoni gjeneratorin e erës me duart tuaja. Figura tregon strukturën e një termocentrali me erë. Metoda e fiksimit dhe rregullimit të nyjeve mund të jetë e ndryshme dhe varet nga aftësitë individuale të projektuesit, por ju duhet t'i përmbaheni dimensioneve të nyjeve kryesore në Fig. 1. Këto dimensione zgjidhen për një termocentral të caktuar me erë, duke marrë parasysh dizajnin dhe dimensionet e rrotës së erës.

Gjenerator elektrik për termocentralin e erës

Kur zgjidhni një gjenerator rrymë elektrike Për një termocentral me erë, para së gjithash, duhet të përcaktoni shpejtësinë e rrotullimit të rrotës së erës. Shpejtësia e rrotullimit të rrotës së erës W (në ngarkesë) mund të llogaritet duke përdorur formulën:

W=V/L*Z*60,
L=π*D,

ku V është shpejtësia e erës, m/s; L - perimetri, m; D është diametri i rrotës së erës; Z është treguesi i shpejtësisë së rrotës së erës (shih tabelën 2).

Tabela 2. Treguesi i shpejtësisë së rrotës së erës

Nëse zëvendësojmë të dhënat për rrotën e zgjedhur të erës me diametër 2 m dhe 6 tehe në këtë formulë, do të marrim frekuencën e rrotullimit. Varësia e frekuencës nga shpejtësia e erës është paraqitur në tabelë. 3.

Tabela 3. Rrotullimet e një rrote ere me diametër 2 m dhe gjashtë tehe në varësi të shpejtësisë së erës

Le të marrim shpejtësinë maksimale të erës 7-8 m/s. Në erëra më të forta, funksionimi i gjeneratorit të erës do të jetë i pasigurt dhe do të duhet të kufizohet. Siç e kemi përcaktuar tashmë, me një shpejtësi të erës prej 8 m/s, fuqia maksimale e projektimit të termocentralit të erës së zgjedhur do të jetë 240 W, që korrespondon me një shpejtësi të rrotullimit të rrotave të erës prej 229 rpm. Kjo do të thotë që ju duhet të zgjidhni një gjenerator me karakteristikat e duhura.

Për fat të mirë, kohët e mungesave totale janë "zhytur në harresë" dhe ne nuk do të duhet të adaptojmë tradicionalisht një gjenerator makine nga një VAZ-2106 në ferma me erë. Problemi është se një gjenerator i tillë makine, për shembull, G-221, është me shpejtësi të lartë me një shpejtësi të vlerësuar prej 1100 deri në 6000 rpm. Rezulton se pa një kuti ingranazhi, rrota jonë e erës me shpejtësi të ulët nuk do të jetë në gjendje të rrotullojë gjeneratorin në shpejtësinë e funksionimit.

Ne nuk do të bëjmë një kuti ingranazhi për "mullirin tonë me erë" dhe për këtë arsye do të zgjedhim një gjenerator tjetër me shpejtësi të ulët për të lidhur thjesht timonin e erës në boshtin e gjeneratorit. Më i përshtatshmi për këtë është një motor biçiklete, i projektuar posaçërisht për motorin e rrotave të biçikletave. Motorë të tillë biçikletash kanë shpejtësi të ulët operimi dhe mund të funksionojnë lehtësisht si gjenerator. Prania e magnetëve të përhershëm në këtë lloj motori do të thotë që nuk ka probleme me ngacmimin e gjeneratorit siç është rasti, për shembull, me motorët asinkron rrymë alternative, e cila zakonisht përdor elektromagnet (dredha-dredha ngacmuese). Pa futur rrymë në mbështjelljen e fushës, një motor i tillë nuk do të prodhojë rrymë kur rrotullohet.

Përveç kësaj, një veçori shumë e bukur e motorëve të biçikletave është se ata janë motorë pa furça, që do të thotë se nuk kërkojnë zëvendësim të furçave. Në tabelë Figura 4 tregon një shembull të karakteristikave teknike të një motori biçiklete 250 W. Siç mund ta shohim nga tabela, ky motor biçiklete është i përsosur si gjenerator për një turbinë me erë me fuqi 240 W dhe shpejtësi maksimale të rrotave të erës prej 229 rpm.

Tabela 4. Specifikimet Motor biçiklete 250 W

Bërja e një gjeneratori të erës me duart tuaja

Pasi të keni blerë një gjenerator, mund të filloni të montoni gjeneratorin e erës me duart tuaja. Figura tregon strukturën e një termocentrali me erë. Metoda e fiksimit dhe rregullimit të nyjeve mund të jetë e ndryshme dhe varet nga aftësitë individuale të projektuesit, por ju duhet t'i përmbaheni dimensioneve të nyjeve kryesore në Fig. 1. Këto dimensione zgjidhen për një termocentral të caktuar me erë, duke marrë parasysh dizajnin dhe dimensionet e rrotës së erës.

Në Fig. 1 tregon përmasat e lopatës anësore (1), bishtit me pupla (2), si dhe levës (3), përmes së cilës transmetohet forca nga susta. Bishti me pupla për rrotullimin e rrotës së erës në erë duhet të bëhet sipas përmasave në Fig. 1 nga tub profili 20x40x2.5 mm dhe hekuri i çatisë si pendë.

Gjeneratori duhet të montohet në një distancë të tillë që distanca minimale midis teheve dhe direkut të jetë së paku 250 mm. Përndryshe, nuk ka asnjë garanci që tehet, të përkulura nën ndikimin e erës dhe forcave xhiroskopike, nuk do të thyhen kundër direkut.

Prodhimi i teheve

Një mulli me erë DIY zakonisht fillon me tehe. Materiali më i përshtatshëm për prodhimin e teheve të mullinjve me erë me shpejtësi të ulët është plastika, ose më mirë një tub plastik. Mënyra më e lehtë për të bërë tehe nga një tub plastik është se kërkon pak punë dhe është e vështirë për një fillestar të bëjë një gabim. Gjithashtu, ndryshe nga tehet prej druri, tehet plastike garantohen të mos dëmtohen nga lagështia.

Tubi duhet të jetë nga Diametri i PVC 160 mm për tubacion presioni ose kanalizime, për shembull, SDR PN 6.3. Tuba të tillë kanë një trashësi muri prej të paktën 4 mm. Tuba për kanalizim me rrjedhje të lirë nuk janë të përshtatshëm! Këto tuba janë shumë të hollë dhe të brishtë.

Fotografia tregon një rrotë me erë me tehe të thyera. Këto tehe janë bërë prej të holla Tuba PVC(për kanalizime pa presion). Ata u përkulën nën presionin e erës dhe u përplasën me direkun.

Llogaritja e formës optimale të tehut është mjaft e ndërlikuar dhe nuk ka nevojë ta paraqesin atë këtu; Mjafton që ne të bëjmë tehet duke përdorur shabllonin e llogaritur tashmë sipas Fig. 2, i cili tregon dimensionet e shabllonit në milimetra. Thjesht duhet të prisni një shabllon të tillë nga letra (foto e shabllonit të tehut në një shkallë 1:2), më pas lidhni 160 mm në tub, vizatoni skicën e shabllonit në tub me një shënues dhe prerë blades duke përdorur një bashkim pjesësh figure ose me dorë. Pikat e kuqe në Fig. Figura 2 tregon vendndodhjen e përafërt të montimeve të tehut.

Si rezultat, duhet të keni gjashtë tehe, në formë si në foto. Në mënyrë që tehet që rezultojnë të kenë një KIEV më të lartë dhe të bëjnë më pak zhurmë kur rrotullohen, ju duhet të bluani qoshe të mprehta dhe skajet, dhe lëmoni të gjitha sipërfaqet e vrazhda.

Për të ngjitur tehet në trupin e motorit të biçikletës, duhet të përdorni një kokë motori me erë, e cila është një disk i bërë prej çeliku të butë me trashësi 6-10 mm. Në të janë ngjitur gjashtë shirita çeliku me trashësi 12 mm dhe gjatësi instalimi 30 cm me vrima për ngjitjen e tehut. Disku është i bashkangjitur në trupin e motorit të biçikletës duke përdorur bulonat dhe arrëzat e kyçjes përmes vrimave për fiksimin e foleve.

Pasi të keni bërë një rrotë me erë, ajo duhet të jetë e balancuar. Për ta bërë këtë, rrota e erës është e fiksuar në një lartësi në një pozicion rreptësisht horizontal. Këshillohet që ta bëni këtë në ambiente të mbyllura, ku nuk ka erë. Me një rrotë ere të balancuar, tehet nuk duhet të kthehen spontanisht. Nëse ndonjë teh është më i rëndë, duhet të bluhet nga fundi derisa të balancohet në çdo pozicion të rrotës së erës.

Ju gjithashtu duhet të kontrolloni nëse të gjitha tehet rrotullohen në të njëjtin plan. Për ta bërë këtë, matni distancën nga fundi i tehut të poshtëm në ndonjë objekt afër. Pastaj rrotullohet rrota e erës dhe matet distanca nga objekti i përzgjedhur deri te tehet e tjera. Distanca nga të gjitha tehet duhet të jetë brenda +/- 2 mm. Nëse diferenca është më e madhe, atëherë shtrembërimi duhet të eliminohet duke përkulur shiritin e çelikut në të cilin është ngjitur tehu.

Ngjitja e gjeneratorit (motorit të biçikletës) në kornizë

Meqenëse gjeneratori përjeton ngarkesa të rënda, përfshirë forcat xhiroskopike, ai duhet të fiksohet mirë. Vetë motori i biçikletës ka një bosht të fortë sepse përdoret nën ngarkesa të rënda. Pra, boshti i tij duhet të përballojë peshën e një të rrituri nën ngarkesat dinamike që lindin kur ngasni një biçikletë.

Por motori i biçikletës është montuar në kornizën e biçikletës në të dy anët, dhe jo në njërën, siç do të ishte rasti kur punoni si gjenerator i rrymës për një termocentral me erë. Prandaj, boshti duhet të ngjitet në kornizë, e cila është pjesë metalike me një vrimë të filetuar për vidhosje në boshtin e motorit të biçikletës me diametër të përshtatshëm (D) dhe katër vrima montimi për fiksim me bulona çeliku M8 në kornizë.

Këshillohet të përdorni gjatësinë maksimale të skajit të lirë të boshtit për fiksim. Për të parandaluar rrotullimin e boshtit në kornizë, duhet të fiksohet me një arrë dhe një rondele bllokimi. Është më mirë të bëni kornizën nga duralumin.

Për të bërë kornizën e gjeneratorit të erës, domethënë bazën në të cilën do të vendosen të gjitha pjesët e tjera, duhet të përdorni një pllakë çeliku 6-10 mm të trashë ose një seksion kanali me gjerësi të përshtatshme (në varësi të diametrit të jashtëm të njësia rrotulluese).

Prodhimi i kolektorit aktual dhe i njësisë rrotulluese

Nëse thjesht lidhni tela në gjenerator, atëherë herët a vonë telat do të përdredhin kur mulliri i erës rrotullohet rreth boshtit të tij dhe thyhet. Për të parandaluar që kjo të ndodhë, duhet të përdorni një kontakt lëvizës - një kolektor aktual, i cili përbëhet nga një tufë e bërë prej material izolues(1), kontaktet (2) dhe furçat (3). Për të mbrojtur nga reshjet, kontaktet e kolektorit aktual duhet të mbyllen.

Për të prodhuar një kolektor të rrymës së gjeneratorit të erës, është e përshtatshme të përdoret kjo metodë: së pari, kontaktet, për shembull, të bëra prej bronzi të trashë ose tel bakri seksion drejtkëndor(përdoret për transformatorë), kontaktet duhet të kenë tashmë tela të ngjitur (10), për të cilat duhet të përdorni tela bakri të vetëm ose me fije me një seksion kryq prej të paktën 4 mm 2. Kontaktet janë të mbuluara me një filxhan plastik ose enë tjetër, vrima në mëngën mbështetëse (8) është e mbyllur dhe e mbushur me rrëshirë epokside. Fotografia tregon rrëshirë epoksi me shtimin e dioksidit të titanit. Pas ngurtësimit rrëshirë epoksi pjesa është bluar mbi të torno përpara se të shfaqen kontaktet.

Si një kontakt lëvizës, është më mirë të përdorni furça bakri-grafit nga një motor motori me susta të sheshta.

Në mënyrë që rrota e erës së një gjeneratori të erës të kthehet në erë, është e nevojshme të sigurohet një lidhje e lëvizshme midis kornizës së turbinës së erës dhe direkut të fiksuar. Kushinetat janë të vendosura midis mëngës mbështetëse (8), e cila është e lidhur përmes një fllanxha në tubin e direkut duke përdorur bulonat, dhe bashkimit (6), i cili është ngjitur me hark (5) në kornizën (4). Për ta bërë më të lehtë kthimin, ju nevojitet një njësi rrotulluese duke përdorur kushineta (7) me një diametër të brendshëm prej të paktën 60 mm. Kushinetat me rul janë më të përshtatshmet sepse mund t'i rezistojnë më mirë ngarkesave boshtore.

Mbrojtja e një ferme me erë nga erërat e stuhisë

Shpejtësia maksimale e erës me të cilën mund të funksionojë ky termocentral me erë është 8-9 m/s. Nëse shpejtësia e erës është më e lartë, funksionimi i parkut me erë duhet të jetë i kufizuar.

Sigurisht, ky lloj i propozuar i mullirit me erë për ta bërë tuajin është me shpejtësi të ulët. Nuk ka gjasa që tehet të rrotullohen deri në shpejtësi jashtëzakonisht të larta me të cilat ato do të shemben. Por nëse era është shumë e fortë, presioni në bisht bëhet shumë i rëndësishëm, dhe nëse drejtimi i erës ndryshon ndjeshëm, gjeneratori i erës do të kthehet ndjeshëm.

Duke marrë parasysh që tehet rrotullohen shpejt në erëra të forta, rrota e erës shndërrohet në një xhiroskop të madh e të rëndë që i reziston çdo kthese. Kjo është arsyeja pse lindin ngarkesa të konsiderueshme midis kornizës dhe rrotës së erës, të cilat janë të përqendruara në boshtin e gjeneratorit. Ka shumë raste të njohura kur amatorët ndërtuan gjeneratorë të erës me duart e tyre pa asnjë mbrojtje nga erërat e stuhisë, dhe për shkak të forcave të konsiderueshme xhiroskopike, boshtet e forta të gjeneratorëve të makinave u thyen.

Për më tepër, një rrotë ere me gjashtë tehe me një diametër prej 2 m ka një të rëndësishme zvarritje aerodinamike, dhe në erëra të forta do të ngarkojë ndjeshëm direkun.

Prandaj, në mënyrë që një gjenerator i erës i bërë në shtëpi të shërbejë për një kohë të gjatë dhe të besueshëm, dhe që rrota e erës të mos bjerë mbi kokat e kalimtarëve, është e nevojshme ta mbroni atë nga erërat e stuhisë. Mënyra më e lehtë për të mbrojtur mullirin me erë është me një lopatë anësore. Kjo është një pajisje mjaft e thjeshtë që e ka provuar veten në praktikë.

Funksionimi i lopatës anësore është si më poshtë: në erë që funksionon (deri në 8 m/s), presioni i erës në lopatën anësore (1) është më i vogël se ngurtësia e sustës (3), dhe mulliri me erë është instaluar afërsisht në erë duke përdorur bishtin. Për të parandaluar që susta të palos mullirin me erë kur era e punës është më se e nevojshme, një barelë (4) shtrihet midis bishtit (2) dhe lopatës anësore.

Kur shpejtësia e erës arrin 8 m/s, presioni në lopatën anësore bëhet më i fortë se forca e pranverës dhe gjeneratori i erës fillon të paloset. Në këtë rast, rrjedha e erës fillon t'i afrohet tehut në një kënd, gjë që kufizon fuqinë e rrotës së erës.

Kur era është shumë e fortë, mulliri me erë paloset plotësisht dhe fletët vendosen paralelisht me drejtimin e erës, funksionimi i mullirit me erë praktikisht ndalet. Ju lutemi vini re se bishti i hapjes nuk është i lidhur fort me kornizën, por rrotullohet në një menteshë (5), e cila duhet të jetë prej çeliku strukturor dhe të ketë një diametër prej të paktën 12 mm.

Dimensionet e lopatës anësore janë paraqitur në Fig. 1. Vetë lopata anësore, si dhe bishti, bëhet më së miri nga një tub profili 20x40x2,5 mm dhe fletë çeliku Trashësia 1-2 mm.

Si një pranverë pune, mund të përdorni çdo burim çeliku të karbonit me një shtresë mbrojtëse zinku. Gjëja kryesore është që në pozicionin ekstrem forca e pranverës është 12 kg, dhe në pozicionin fillestar (kur mulliri me erë nuk është ende i palosshëm) - 6 kg.

Për të bërë një barelë, duhet të përdorni një kabllo për biçikleta çeliku, skajet e kabllit janë të përkulura në një lak, dhe skajet e lira janë të siguruara me tetë kthesa teli bakri me diametër 1,5-2 mm dhe bashkohen me kallaj.

Direk i turbinës me erë

Një direk çeliku mund të përdoret si direk për një termocentral me erë. tub uji me një diametër prej të paktën 101-115 mm dhe një gjatësi minimale 6-7 metra, me kusht që të ketë një zonë relativisht të hapur ku nuk ka pengesa të erës në një distancë prej 30 m.

Nëse një termocentral me erë nuk mund të instalohet në një zonë të hapur, atëherë asgjë nuk mund të bëhet. Është e nevojshme të rritet lartësia e direkut në mënyrë që rrota e erës të jetë të paktën 1 m më e lartë se pengesat përreth (shtëpi, pemë), përndryshe prodhimi i energjisë elektrike do të ulet ndjeshëm.

Baza e vetë direkut duhet të instalohet jastëk betoni në mënyrë që të mos shtypet në tokën e lagur.

Kabllot e montimit të çelikut të galvanizuar me një diametër prej të paktën 6 mm duhet të përdoren si tela të tipit. Telat e tipit janë ngjitur në direk duke përdorur një kapëse. Në tokë, kabllot janë ngjitur në kunja të forta çeliku (të bëra nga një tub, kanal, kënd, etj.), Të cilat janë varrosur në tokë në një kënd deri në një thellësi të plotë prej një metër e gjysmë. Është edhe më mirë nëse ato vulosen shtesë me beton në bazë.

Meqenëse montimi i direkut me gjeneratorin e erës ka peshë të konsiderueshme, për instalimin manual duhet të përdorni një kundërpeshë të bërë nga i njëjti tub çeliku si direk ose një tra prej druri 100x100 mm me ngarkesë.

Diagrami elektrik i një termocentrali me erë

Figura tregon qarkun më të thjeshtë të karikimit të baterisë: tre terminale nga gjeneratori janë të lidhur me një ndreqës trefazor, i cili përbëhet nga tre gjysmë ura diodash të lidhura paralelisht dhe të lidhura nga një yll. Diodat duhet të vlerësohen për një tension minimal operativ prej 50 V dhe një rrymë prej 20 A. Meqenëse voltazhi maksimal i funksionimit nga gjeneratori do të jetë 25-26 V, telat nga ndreqësi janë të lidhura me dy bateri 12 volt të lidhura në seri.

Kur përdorni këtë qark më të thjeshtë, karikimi i baterive vazhdon si më poshtë: në një tension të ulët prej më pak se 22 V, karikimi i baterive ndodh shumë dobët, pasi rryma kufizohet nga rezistenca e brendshme e baterive. Me shpejtësinë e erës 7-8 m/s, voltazhi i gjeneruar i gjeneratorit do të jetë në intervalin 23-25 ​​V dhe do të fillojë një proces intensiv i karikimit të baterive. Në shpejtësi më të larta të erës, funksionimi i gjeneratorit të erës do të kufizohet në lopatë anësore. Për mbrojtje bateritë(gjatë funksionimit emergjent të një termocentrali me erë) kundër rrymës së tepërt të lartë, qarku duhet të ketë një siguresë të vlerësuar për një rrymë maksimale prej 25 A.

Siç mund ta shihni, kjo qark i thjeshtë ka një pengesë të konsiderueshme - në një erë të qetë (4-6 m / s), bateria praktikisht nuk do të ngarkohet, dhe janë pikërisht erërat e tilla që gjenden më shpesh në terrene të sheshta. Për të rimbushur bateritë në erëra të lehta, duhet të përdorni një kontrollues ngarkimi që është i lidhur përpara baterive. Kontrolluesi i ngarkimit do të konvertojë automatikisht tensionin e kërkuar, dhe kontrolluesi është gjithashtu më i besueshëm se një siguresë dhe parandalon mbingarkimin e baterive.

Për të përdorur bateri të rikarikueshme për energji pajisje shtëpiake projektuar për tension të alternuar 220 V, do t'ju duhet një inverter shtesë për t'u kthyer Tensioni DC Fuqia përkatëse 24 V, e cila zgjidhet në varësi të fuqia maksimale. Për shembull, nëse do të lidhni ndriçimin, një kompjuter ose një frigorifer me inverterin, atëherë një inverter i projektuar për 600 W është mjaft i mjaftueshëm, por nëse planifikoni të përdorni shtesë një stërvitje elektrike ose sharrë rrethore(1500 W), atëherë duhet të zgjidhni një inverter 2000 W.

Figura tregon një më komplekse diagrami elektrik: në të, rryma nga gjeneratori (1) së pari korrigjohet në një ndreqës trefazor (2), më pas voltazhi stabilizohet nga kontrolluesi i ngarkimit (3) dhe ngarkon bateritë 24 V (4). Për ushqim pajisje shtëpiake inverteri (5) është i lidhur.

Rrymat nga gjeneratori arrijnë dhjetëra amper, kështu që për të lidhur të gjitha pajisjet në qark duhet të përdorni telat e bakrit seksion kryq i përgjithshëm 3-4 mm 2.

Këshillohet që të merrni një kapacitet baterie prej të paktën 120 a/h. Kapaciteti total bateritë do të varen nga intensiteti mesatar i erës në rajon, si dhe nga fuqia dhe frekuenca e ngarkesës së lidhur. Më saktësisht, kapaciteti i kërkuar do të dihet gjatë funksionimit të termocentralit me erë.

Kujdesi për fermën me erë

Gjeneratori i konsideruar i erës me shpejtësi të ulët për prodhimin DIY, si rregull, fillon mirë në erëra të ulëta. Për funksionimin normal Gjeneratori i erës në tërësi duhet t'i përmbahet rregullave të mëposhtme:

1. Dy javë pas fillimit, ulni gjeneratorin e erës me erëra të lehta dhe kontrolloni të gjitha fiksimet.

Rritja e interesit të përdoruesve në burime alternative energjia elektrike është mjaft e kuptueshme. Mungesa e opsioneve të lidhjes rrjetet e centralizuara detyron përdorimin e metodave të tjera të sigurimit të banesave ose banesave të përkohshme me energji elektrike. Pjesa po rritet vazhdimisht, pasi blerja e një dizajni industrial është një çështje shumë e shtrenjtë dhe është gjithmonë mjaft efektive.

Gjatë krijimit të një turbine me erë, duhet të merret parasysh mundësia e goditjeve të forta të erës dhe të merren masat e duhura për të mbrojtur strukturën prej tyre.

Pse keni nevojë për mbrojtje nga erërat e forta?

Funksionimi i gjeneratorit të erës projektuar për një forcë të caktuar të erës. Në mënyrë tipike, merren parasysh vlerat mesatare tipike për një rajon të caktuar. Por kur fluksi i erës rritet në vlera kritike, gjë që ndodh ndonjëherë në çdo zonë, ekziston rreziku i dështimit të pajisjes dhe në disa raste shkatërrimi i plotë.

E pajisur me mbrojtje kundër mbingarkimeve të tilla ose rrymave (nëse tejkalohet vlerë e lejuar tensioni (frena elektromagnetike) ose shpejtësia e rrotullimit (frena mekanike). Dizajne të bëra vetëështë gjithashtu e nevojshme të sigurohen pajisje të ngjashme.

Me shpejtësi të lartë rrotullimi, shtytësit, veçanërisht ato të pajisura me to, fillojnë të veprojnë sipas parimit të një xhiroskopi dhe të ruajnë rrafshin e rrotullimit. Në kushte të tilla, bishti nuk mund të bëjë punën e tij dhe të orientojë pajisjen përgjatë boshtit të rrjedhës, gjë që çon në prishje. Kjo është e mundur edhe nëse shpejtësia e erës nuk është shumë e lartë. Prandaj, një pajisje që ngadalëson shpejtësinë e shtytësit është element i nevojshëm dizajne.

A është e mundur ta bëni vetë pajisjen?

Bërja e pajisjes është mjaft e mundur. Për më tepër, është një domosdoshmëri absolute. Pajisja e frenimit duhet të parashikohet në fazën e projektimit të turbinës me erë. Parametrat e funksionimit të pajisjes duhet të llogariten sa më me kujdes në mënyrë që aftësitë e saj të mos rezultojnë shumë të ulëta në krahasim me nevojat reale të strukturës.

Para së gjithash, ju duhet të zgjidhni një metodë zbatimi pajisje frenimi. Në mënyrë tipike, pajisje mekanike të thjeshta dhe pa probleme përdoren për dizajne të tilla, por mund të krijohen edhe mostra elektromagnetike. Zgjedhja varet nga erërat që mbizotërojnë në rajon dhe cili është dizajni i vetë turbinës së erës.

Mundësia më e thjeshtë është të ndryshoni drejtimin e boshtit të rotorit me dorë. Për ta bërë këtë, ju duhet vetëm të instaloni një varëse, por nevoja për të dalë jashtë në erëra të forta nuk është më e mira zgjidhja më e mirë. Për më tepër, nuk është gjithmonë e mundur të ndaloni manualisht, pasi në këtë moment mund të jeni larg shtëpisë.

Parimi i funksionimit

Ka disa metodat mekanike frenimi i shtytës. Opsionet më të zakonshme për dizajnet horizontale të turbinave me erë janë:

• largimi i rotorit nga era duke përdorur një teh anësor (ndalimi duke përdorur metodën e bishtit të palosshëm);
• frenimi i rotorit duke përdorur një teh anësor.

Strukturat vertikale zakonisht frenohen nga pesha të ngjitura në pikat e jashtme të tehut. Me rritjen e shpejtësisë së rrotullimit, nën ndikimin e forcës centrifugale ata fillojnë të ushtrojnë presion mbi tehet, duke i detyruar ato të palosen ose të kthehen anash nga era, duke bërë që shpejtësia e rrotullimit të ulet.

Kujdes! Kjo metodë e frenimit është e thjeshtë dhe më efektive ju lejon të rregulloni shpejtësinë e rrotullimit të shtytësit, por është e zbatueshme vetëm për strukturat vertikale.

Metoda e palosjes së bishtit

Një pajisje që siguron devijimin e erës duke palosur bishtin ju lejon të rregulloni pa probleme dhe mjaft fleksibël shpejtësinë e rrotullimit të rotorit. Parimi i funksionimit të një sistemi të tillë është përdorimi i një levë anësore të instaluar në plan horizontal pingul me boshtin e rrotullimit. Shtytësi rrotullues dhe krahu janë të lidhur në mënyrë të ngurtë dhe bishti është ngjitur përmes një nyje rrotulluese të ngarkuar me susta që vepron në rrafshin horizontal.

Në vlerat nominale të forcës së erës, krahu anësor nuk është në gjendje të lëvizë rotorin anash, pasi bishti e drejton atë nga era. Me rritjen e erës, presioni në tehun anësor rritet dhe tejkalon forcën e sustës. Në këtë rast, boshti i rotorit largohet nga era, ndikimi në tehe zvogëlohet dhe rotori ngadalësohet.

Mënyra të tjera

Metoda e dytë e frenimit mekanik është e ngjashme në dizajn, por tehu anësor vepron ndryshe - kur era rritet, ajo fillon të ushtrojë presion në boshtin e rotorit përmes jastëkëve të veçantë, duke ngadalësuar rrotullimin e tij. Në këtë rast, rotori dhe bishti janë instaluar në të njëjtin bosht, dhe lidhja e kthyeshme me pranverën përdoret në krahun anësor.

Me shpejtësi normale të erës, susta e mban levën pingul me boshtin, kur forcohet, ajo fillon të devijojë drejt bishtit, duke shtypur jastëkët e frenave kundër boshtit dhe duke ngadalësuar rrotullimin; Ky opsion është i mirë për madhësive të vogla tehët, pasi forca e aplikuar në bosht për ta ndalur duhet të jetë mjaft e madhe. Në praktikë, ky opsion përdoret vetëm me shpejtësi relativisht të ulëta të erës gjatë shpërthimeve të rënda, metoda është joefektive.

Përveç kësaj pajisje mekanike Ato elektromagnetike përdoren gjerësisht. Me rritjen e tensionit, stafeta fillon të funksionojë, duke tërhequr jastëkët e frenave në bosht.

Një opsion tjetër që mund të përdoret për mbrojtje është hapja e qarkut kur ndodh shumë tension.

Kujdes! Disa metoda mbrojnë vetëm pjesën elektrike të kompleksit pa ndikuar në elementët mekanikë të strukturës. Metoda të tilla nuk janë në gjendje të sigurojnë integritetin e turbinës së erës në rast të erërave të forta të papritura dhe mund të përdoren vetëm si masa shtesë, që funksionojnë në lidhje me pajisjet mekanike.

Diagrami i mbrojtjes dhe vizatimet

Për një ide më të qartë të parimit të funksionimit të pajisjes së frenimit, le të shqyrtojmë diagramin kinematik.

Figura tregon se susta në gjendjen e saj normale mban montimin rrotullues dhe bishtin në të njëjtin bosht. Forca e krijuar nga rrjedha e erës e kapërcen rezistencën e sustës me rritjen e shpejtësisë dhe gradualisht fillon të ndryshojë drejtimin e boshtit të rotorit, presioni i erës në tehe zvogëlohet, për këtë arsye shpejtësia e rrotullimit bie.

Kjo skemë është më e zakonshme dhe më efektive. Është e thjeshtë për t'u zbatuar dhe ju lejon të krijoni një pajisje nga materialet e skrapit. Përveç kësaj, vendosja e këtij frena është e thjeshtë dhe varet nga zgjedhja e një suste ose rregullimi i forcës së saj.

Kujdes! Këndi maksimal i rrotullimit të rotorit nuk rekomandohet të kalojë 40-45°. Këndet e mëdha kontribuojnë në ndalimin e plotë të mullirit të erës, i cili më pas ka vështirësi të fillojë në erëra të pabarabarta dhe të ashpra.

Procedura e llogaritjes

Llogaritja e pajisjes së frenimit mjaft e komplikuar. Do të kërkojë të dhëna të ndryshme, të cilat nuk janë të lehta për t'u gjetur. Është e vështirë për një person të patrajnuar të bëjë një llogaritje të tillë dhe ka një probabilitet të lartë gabimesh.

Sidoqoftë, nëse llogaritja e pavarur është e nevojshme për ndonjë arsye, mund të përdorni formulën:

P x S x V 2 = (m x g x h) x sinα, Ku:

• P është forca e aplikuar në helikë nga rrjedha e erës,
• S - zona e tehuve të helikës,
• V - shpejtësia e erës,
• m - masë,
• g - nxitimi i rënies së lirë (9.8),
• h është distanca nga mentesha në pikën e lidhjes së sustës,
• sinα është këndi i prirjes së bishtit në lidhje me boshtin e rrotullimit.

Duhet të kihet parasysh se vlerat e marra me llogaritjet e pavarura, kërkojnë interpretim të saktë dhe kuptim të plotë të thelbit fizik të procesit që ndodh gjatë rrotullimit. NË në këtë rast nuk do të jetë mjaft i saktë, pasi efektet delikate që shoqërojnë funksionimin e një mulli me erë nuk do të merren parasysh. Sidoqoftë, vlerat e llogaritura në këtë mënyrë do të jenë në gjendje të japin rendin e madhësisë së nevojshme për prodhimin e pajisjes.

Procesi i krijimit të një gjeneratori të erës shoqërohet me shumë shpenzime dhe kërkon shumë veprime të ndryshme, të cilat në vetvete detyrojnë mbrojtjen maksimale të strukturës nga mundësia e shkatërrimit. Nëse ekziston një rrezik i parashikueshëm i shkatërrimit ose dështimit të kompleksit, atëherë krijimi dhe përdorimi i pajisjeve mbrojtëse nuk duhet neglizhuar në asnjë rrethanë.

Aeratorët e ujit të drejtuar nga era

Vendosa të postoj punën time si një temë më vete.
Kishte shumë eksperimente dhe teste (dhe tani, në për momentin, të gjitha idetë e reja testohen), shumë gabime, por edhe vendime të mira u gjetën gjithashtu, të cilat, meqë ra fjala, tashmë kanë punuar për të shpëtuar peshqit.
Pse është një temë më vete - sugjeroj që të interesuarit të diskutojnë për pjesët konstruktive. Ndoshta së bashku mund të gjejmë zgjidhje më efektive.
Një kërkim në internet nuk dha asnjë rezultat as 3 vjet më parë dhe as tani. Tani ka lidhje me videot e mia në YouTube
Për të vazhduar...