Базовые принципы создания самодельного осевого генератора переменного тока.
Это продолжение статьи, начало смотрите здесь.
Статор
Теперь нужно преобразовать сформированное магнитное поле в электричество. Для этого достаточно размстить между магнитами катушку из медной проволоки (статор) таким образом, чтобы силовые магнитные линии (оси) проходили внутри катушки.
На рисунке схематически показана катшка, сверху и снизу которой находятся магниты уже описанного ротора. Если вращать ротор, то направление магнитного потока внутри катушки будет постоянно изменяться, что приведет к появлению переменного напряжения на концах катушки. Величина напряжения (и эффективность генератора в целом) будет зависеть от скорости вращения ротора и от колличества витков в катушке, а также от колличества самих катушек, диаметра медного провода и других параметров.
Если изготовить обмотки из тонкого провода, то в катушках статора поместиться большое колличество витков, и как следствие напряжение (в вольтах) на выходе генератора
будет очень высоким. При подключении нагрузки к такому генератору, напряжение снизиться потому как тонкий провод не сможет обеспечить достаточную силу тока (в амперах). К томуже эта ситуация будет сопровождаться сильным нагревом статора.
Если изготовить обмотки из толстого провода, то в катушках статора поместиться не большое колличество витков, в итоге напряжение на выходе генератора будет низким, но с высокой нагрузочной способностью.
Задача разработчика — найти необходимый баланс параметров, учитывая условия эксплуатации, такие как; предполагаемую нагрузку, среднюю скорость ветра в регионе, параметры ветроприемного устройства и тп. На фото ниже девять подготовленных катушек для статора.
![](/images/statia_1.8.jpg)
Генератор может быть однофазным (все обмотки соеденены последовательно), или например трехфазным (три группы обмоток). Для хорошей нагрузочной способности генератора, более предпочтительный многофазный вариант, так как в этом случае более высокая частота переменного тока. Фазы генератора соеденяются между собой различными способами.
Наиболее распростроненные способы соединения обмоток - звезда и дельта. Другие варианты можете посмотреть в книге, в приложении С (Appendix C).
Соедененные обмотки укладывают в специально заготовленную форму для заливки и предварительно соединяют выводы обмоток согласно какой либо схемы.
Заливают форму эпоксидным клеем и после застывания сверлят отвепстия для крепежных болтов. Более подробно об изготовлении статора смотрите в фильме.
![установка крепежных болтов](/images/statia_1.11.jpg)
После сборки получился готовый к использованию генератор.
На передний диск ротора непосредственно крепиться ветроприемное устройство. Технологию изготовление лопастей можно посмотреть например здесь.
технические характеристики генератора
Вес каждой пластины ротора - 10,5 кг
Вес статора - 9 кг
Общий вес генератора - 30кг
При скорости вращения 100 оборотов в минуту, была зарегистрирована мощность 600 Втт.
При скорости вращения 80 оборотов в минуту, напряжение на генераторе было 50 вольт (без нагрузки).
При более высоких оборотах, мощность генератора достигала 3 КВтт.
Генератор подобной мощности идеально подходит для ветроколеса диаметром 5 м
|