3D хэвлэсэн тэнхлэгийн флюс генератор ба динамометр: 4 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

ЗОГС!! ЭНЭ ЭХЛЭЭР УНШААРАЙ !!! Энэ бол одоо болтол хэрэгжиж буй төслийн бүртгэл юм, дэмжлэг үзүүлэхээс татгалзаарай.

Миний эцсийн зорилго бол ийм төрлийн мотор/орлуулагч нь параметртэй нээлттэй эхийн загвар болж чаддаг. Хэрэглэгч нь эргүүлэх хүч, хурд, гүйдэл, вольт/мин/минут, нийтлэг соронзны хэмжээ, боломжтой зай гэх мэт зарим параметрүүдийг оруулах чадвартай байх ёстой. 3D хэвлэх боломжтой.stl ба.dxf форматтай файлуудыг үүсгэх ёстой.

Миний хийсэн зүйл бол загварчилсан загварыг баталгаажуулах платформыг бий болгосон бөгөөд үүнийг олон нийт илүү оновчтой төхөөрөмж болгон хөгжүүлж чадна.

Энэ нь миний динамометрээр тохируулсан нэг шалтгаан юм. Динамометр нь эргэлтийн хүч ба хурдыг хэмждэг бөгөөд энэ нь морины хүч буюу Ватт босоо амыг хэмжих боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд би генераторыг дамжуулах дамжуулагч, суурин босоо амаар бүтээсэн бөгөөд энэ нь динамометрийн системийг тохируулах ажлыг илүү хялбар болгодог бөгөөд ингэснээр үүнийг RC ESC хөдөлгүүрээр жолоодох, эргүүлэх хүчийг хэмжих боломжтой болно. гаралт, түүнчлэн хурд, V ба Ампер, хөдөлгүүрийн үр ашгийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Миний зорилгын хувьд үүнийг хувьсах хурдны мотор (утасгүй өрөмдлөгийн илүүдэл, доошлох араагаар), босоо амны эргэлтийн оролтыг хэмжих, V ба Amps -ийг гаргах замаар бодит үр ашгийг бий болгож, турбины хүлээгдэж буй ачааллыг ашиглаж болно. дуурайх

Энэ горимд би нөхөн сэргээх тоормослох чадвартай RC ESC, магадгүй Arduino ашиглан VAWT -ийн ачааг хянахын тулд MPPT (Multi Power Point Tracking) ашиглах боломжтой болно гэж найдаж байна.

MPPT нь нарны болон салхин турбины удирдлагад ашиглагддаг боловч салхины хувьд арай өөр юм. Салхины эрчим хүчний хувьд том асуудал бол салхины хурд 10 км/цаг -аас 20 км/цаг хүртэл хоёр дахин нэмэгдэх тусам салхинаас гаргаж авах энерги нь кубаар 8 дахин нэмэгддэг. Хэрэв 10квт 10км хурдтай байсан бол 20км/цагийн хурдтай 80Вт авах боломжтой. Илүү их энергитэй байх нь гайхалтай, гэхдээ хурд хоёр дахин нэмэгдэхэд генераторын гаралт ердөө хоёр дахин нэмэгддэг. Тиймээс, хэрэв та 20 км/цагийн салхинд хамгийн тохиромжтой генератортай бол түүний ачаалал маш хүчтэй байж магадгүй бөгөөд 10 км/цаг хүртэл эхлэхгүй болно.

MPPT -ийн хийдэг зүйл бол хүнд даацын хатуу төлөвт шилжүүлэгчийг ашиглан генераторыг салгаж, дараа нь дахин хурдан холбох явдал юм. Энэ нь генератор хичнээн их ачаалалтай болохыг тохируулах боломжийг олгодог бөгөөд MPPT -ийн Multi нь өөр өөр ачааллыг өөр өөр хурдаар тохируулах боломжтой гэсэн үг юм.

Ачаалал нь байгаа энерги буюу салхины хурдтай тохирч байх үед бүх төрлийн турбинууд хамгийн их энерги цуглуулдаг тул энэ нь маш ашигтай юм.

ТИЙМ

Энэ бол жор биш, гэхдээ үүнийг миний оруулсан зүйлээс хуулж болно гэж бодож байгаа бөгөөд нэмэлт мэдээлэл өгөхдөө баяртай байх болно, гэхдээ хамгийн сайн сонголт бол хэлхээ ба мэдрэгчдийн тэмцээн дуусахаас өмнө надад сайжруулахыг санал болгох явдал юм., ингэснээр би энэ сургамжийг авч үзэх, хариулах, магадгүй сайжруулах боломжтой болно.

Би үргэлжлүүлэн мэдээллээ шинэчилж, хянаж, нэмж оруулах болно, тиймээс хэрэв одоо сонирхолтой байгаа бол та хэсэг хугацааны дараа дахин бүртгүүлэхийг хүсч магадгүй, гэхдээ 7 -р сарын 29/19 -нд болох мэдрэгчдийн тэмцээн дуусахаас өмнө жаахан зүйлийг амжуулна гэж найдаж байна.

Түүнчлэн, би тийм ч их нийгмийн амьтан биш, гэхдээ би хааяа нэг нуруугаа илэх дуртай, энэ бол миний энд байгаагийн нэг шалтгаан юм:-) Хэрэв та миний бүтээлийг үзэх дуртай, үзэхийг хүсч байвал надад хэлээрэй. илүү, гуйя:-)

Энэхүү төсөл нь би турбиныхаа загварыг туршиж үзэхийн тулд хяналттай ачаалал авахыг хүссэн бөгөөд үүнийг амархан хуулбарлаж, бусад хүмүүс ч бас ашиглахыг хүссэн юм. Үүний тулд би зөвхөн FDM принтерээр бүтээх боломжтой өөр ямар ч багаж хэрэгсэл шаардлагагүй юм. Хятадаас цөөн хэд байдаг ч өндөр эргэлт, бага хурдтай, эргэлтгүй генераторын хэрэгцээг хангадаг арилжааны бүтээгдэхүүн тийм ч олон байдаггүй бололтой. Ерөнхийдөө арааны систем нь маш хямд, цахилгаан нь маш хямд учраас эрэлт тийм ч их байдаггүй.

Миний хүсч байсан зүйл бол 40-120 эрг / мин-т 12В орчим, 120-200 эрг / мин-т 600-750 Вт орчим үйлдвэрлэдэг зүйл байсан. Би үүнийг RC дэлхийн хямд 3 фазын PMA хянагчтай (ESC -ийн электрон хурд хянагч) нийцүүлэхийг хүссэн. Эцсийн шаардлага бол гүйгч байх ёстой (соронзтой хайрцаг эсвэл бүрхүүл эргэлддэг, статортой босоо ам нь хөдөлгөөнгүй байдаг), хайрцгийг бүхэлд нь дамжуулдаг босоо ам, босоо ам руу хавчдаг статор байх ёстой.

Энэхүү зааварчилгаа нь одоо хийгдэж байгаа ажил бөгөөд үүнийг хуулбарлах ёстой гэж бодсоноос биш хүмүүс энэ үйл явцыг харах боломжтой болгох үүднээс оруулж байна. Миний өөрчлөх ёстой гол зүйл бол миний барьсан төмөр хавтан нь соронзны талбарыг цагираг орчимд зөв чиглүүлэхэд бараг хүчирхэг биш тул соронзонд төлсөн соронзон урсгалын ихэнх хэсгийг ар талд нь үрдэг. Би удахгүй хийх гэж буй загвараа дахин хийхдээ соронзон тулгуур хавтанг cnc хайчлах ган хавтан хэлбэрээр хийх байсан байх. Ган нь нэлээд хямд, илүү бат бөх байх бөгөөд энэ бүтцийн ихэнх хэсгийг хялбарчлах болно. Энд үзүүлсэн шиг FDM/утас/гипс нийлмэл хийх нь сонирхолтой байсан бөгөөд төмрийн ачаалалтай ХАЧА -тай бол бүх зүйл өөр байх байсан. Би үнэхээр удаан үргэлжлэх зүйлийг хүсч байна гэж шийдсэн тул ган хавтан.

Би энэ хувилбар дээр сайн ахиц дэвшил гаргасан бөгөөд үүнийг VAWT -ийг туршихад ашиглах болно. Бага хүчдэлийн гүйцэтгэлийн хувьд би одоогоор тийм ч сайн биш байна. Миний Wattage/Torque нь зөв бөмбөгийн талбайд байгаа гэж би бодож байна, бүх зүйл ахих тусам би шинэчлэгдэх болно, гэхдээ энэ үед надад байгаа зүйл надад хэрэгтэй ачаалал өгөх магадлал өндөр байна. Нас барагсдыг богиносгосон үед турбиныг туршихад хангалттай хэмжээний эргэлтийн момент эсэргүүцэх чадвартай юм шиг санагдаж байна. Би зүгээр л хяналттай эсэргүүцлийн банк байгуулах хэрэгтэй байна, надад энэ талаар надад тусалдаг найз бий.

Би товчхон ярих нэг зүйл бол одоогийн хүмүүсийн адилаар би хэдэн жилийн турш 3D (FDM ашигладаг PLA) принтертэй байсан бөгөөд 20-30 кг-аас таашаал авч байсан. Хэмжээ, хүч чадлын хэсэг нь үнэтэй, хэвлэхэд удаан, эсвэл хямд, хурдан, туранхай байдаг тул надад ихэвчлэн сэтгэл дундуур байдаг.

Эдгээр 3D принтерүүд хичнээн олон мянган ширхэг байдгийг би мэднэ, ихэнхдээ юу ч хийдэггүй, учир нь эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд маш их цаг хугацаа шаардагддаг, эсвэл хэт их зардал гардаг. Би нэг хэвлэгч болон ХАЧА -аас илүү хурдан эд ангиудыг илүү хүчирхэг болгох сонирхолтой шийдлийг олсон.

Би үүнийг "цутгасан бүтэц" гэж нэрлэж байгаа бөгөөд энд хэвлэсэн объектыг (1 ба түүнээс дээш хэвлэмэл хэсгүүд, заримдаа холхивч, босоо амнаас бүрддэг) хатууруулагч шингэн дүүргэгчээр дүүргэсэн цоорхойгоор хийсэн болно. Мэдээжийн хэрэг, цутгасан дүүргэлтийн зарим сонголт бол өндөр хүч чадал, хөнгөн жинтэй угсрахад ашиглаж болох богино утас бүхий жижиглэсэн шилэн эсээр дүүргэсэн эпокси гэх мэт зүйл байх болно. Би бага зардлаар, илүү байгаль орчинд ээлтэй санааг туршиж байна. Энэхүү "цутгасан бүтэц" угсралтын нөгөө тал нь таны бөглөх гэж буй хөндий эсвэл хоосон зай нь жижиг диаметртэй өндөр суналтын элементтэй байж, хэвлэсэн "хөгц/залгуур" дээр урьдчилан чангалсан байж болох бөгөөд энэ нь бүтцийг бий болгодог. Материал ба бүтэцтэй нийлмэл хэсэг нь Stressed Skin (PLA бүрхүүл) боловч өндөр шахалтын бат бэхтэй цөмтэй бөгөөд энэ нь өндөр суналтын бат бэх элементүүдийг агуулдаг. Би энэ сэдвээр хоёр дахь зааварчилгаа өгөх болно, тиймээс энэ талаар энд ярих болно, энэ нь энэ барилгад хэрхэн хамааралтай болохыг тайлбарлах болно.

Алхам 1: Материалын жагсаалт ба процесс

PMA нь 3 угсралтаас бүрдэх бөгөөд угсралт бүр нь төрөл бүрийн эд анги, материалыг агуулсан эсвэл ашигладаг.

Дээд талаас (холхивчийн талаас) доош (статорын тал), 1. Холхивч ба дээд холхивчийн массив

2. Статор

3. Доод соронзон массив

1. Холхивч ба дээд соронзон массив

Үүний тулд би дээр дурдсан 3D хэвлэмэл хэсгүүдийг ашигласан

1. 150mm8pole дээд магнийн ба даацын дэмжлэг CV5.stl,
2. даацын хажуугийн дотоод хавтан
3. холхивчийн хажуугийн гаднах хавтан
4. 1 "ID өөрөө түншдэг холхивч (стандарт дэрний блокуудад ашигладаг шиг ++ интернет холбоос нэмж оруулаарай),
5. 25 '24g цайрдсан ган утас
6. 15 гр 10 гр цайрдсан ган утас
7. 2 ширхэг бүдүүн ширхэгтэй ган ноос

Шаардлагатай бол хүнд ган утас, ган ноосыг ган тулгуур хавтан, лазер / усны тийрэлтэт хайчлах эсвэл 3D хэвлэсэн соронзон хавтангаар сольж болно (гэхдээ зарим ган утас нь хуванцар хэв гажилтыг эсэргүүцэх тул сайн санаа хэвээр байна. цаг). Би төмрийн исэл нунтаг ачсан эпокси бүхий арын хавтанг цутгаж үзээд амжилтанд хүрсэн. Илүү үр дүнтэй арын хавтанг ашиглан массив дахь соронзны хоорондох урсгалын холболтыг сайжруулах нь бага эргэлтийн эргэлтийн хүчдэлийг нэмэгдүүлэх ёстой. Энэ нь бүтцийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд арын хавтан нь хүчийг соронзноос бэхэлгээний баганад шилжүүлдэг гэдгийг санах нь зүйтэй. Хавтанг бие биен рүүгээ татах соронзон хүч нь хэдэн зуун фунт байж болох бөгөөд ялтсууд хоорондоо ойртох тусам хүч нь гурав дахин нэмэгдэх болно. Энэ нь маш аюултай байж болзошгүй тул угсарсан хавтан дээр татагдаж болох багаж хэрэгсэл болон бусад зүйлд болгоомжтой хандах хэрэгтэй.

Би 300г орчим 24г бүрсэн соронзон утсыг ороомогт ашигласан бөгөөд үүнийг дараа нь дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Алхам 2: Соронзон хавтанг үйлдвэрлэх

Энэхүү тэнхлэгийн урсгалын генераторын хувьд cogging -ийг багасгах, гаралтыг нэмэгдүүлэхийн тулд би хоёр соронзон массивыг ашиглаж байна. Энэ нь соронзон орныг зэс ороомогоор дамжуулахад соронзон цөм шаардагдахгүй гэсэн үг юм. Дугуй судлыг ашигладаг тэнхлэгийн урсгалын загвар байдаг бөгөөд ирээдүйд би ийм туршилт хийж магадгүй юм. Би 3d хэвлэх боломжтой төмөр ачаатай материалыг туршиж үзмээр байна.

Энэ тохиолдолд би 150 мм орчим тойрог бүхий 8 туйлтай соронзны массивыг сонгосон бөгөөд 1 "x1" x0.25 "газрын ховор соронзыг ашигласан. Энэ хэмжээ нь бүх эд анги нь 210 мм х 210 мм хэмжээтэй хэвлэх орон дээр багтах ёстой байв. Ерөнхийдөө би энэ генераторыг эхлээд диаметр нь том байх тусам эргэлтэнд вольтын хувьд илүү сайн байх болно, ингэснээр үүнийг миний хэвлэх ортой тохь тухтай байлгах боломжтой болгоно гэдгийг ойлгосон. соронз нь төвөөс хэр хол байх тусам тэд илүү хурдан аялдаг, зэсийн хувьд ч илүү зай бий болно! Эдгээр бүх зүйлийг хурдан нэмж болно! Гэсэн хэдий ч миний хийсэн дүгнэлт бол энэ хэмжээтэй мужид ердийн юм. Флюсийн систем нь байшин барихад илүү тохиромжтой байж болох юм. Жижиг роторууд нь тийм ч их зайтай байдаггүй, ялангуяа хэрэв та энэ загварт миний хийсэн шиг босоо амыг хийж байгаа бол бүх зүйл нэлээд чангарч магадгүй. Хэрэв таны соронз (радиаль урт) Энэ нь таны роторын диаметртэй харьцуулахад жижиг хэмжээтэй (ойролцоогоор 6 "диаметрээс 1" соронз хүртэл), дараа нь салхи Дотоод төгсгөлийн ороомог нь гадна талын урттай ердөө 1/2 орчим байдаг тул энэ нь жаахан хачин юм.

Зааварчилгаа руу буцах! Энэхүү генераторын соронзон хавтанг угсрах арга бол эхлээд соронзны хавтанг (ногоон) улаан фланц/арын хавтан дээр нааж өгөх явдал юм. Дараа нь би соронзон хавтанг фанерын хэд хэдэн нимгэн давхарга дээр (ойролцоогоор.75 зузаантай) байрлуулж, хоёуланг нь хүнд ган хавтан дээр байрлуулж, соронзыг угсрах газрыг бэхлэх боломжийг олгов. соронзон хавтангийн арын хэсэг. Энэ нь миний бодож байсан шиг болсонгүй. Хүчтэй соронзон орон нь утсыг соронзны төв рүү татсан бөгөөд дараагийн эгнээнд бүрэн нийцэхийн тулд утас бүрийг нугалж чадсангүй. Анхны боодолыг гүйлгэхгүйгээр. Би утсыг зүгээр л ороож, соронзон урсгал нь түгжих болно гэж найдаж байсан. Дараа нь би утас цагираг хайчлах гэж оролдсон бөгөөд энэ нь илүү дээр байсан, гэхдээ миний бодсоноос хол байна. Утаснаас сайхан тууштай арын хавтан авах болно гэж найдаж байна. Үүнийг хийх илүү нарийн арга зам байж болох бөгөөд ирээдүйд туршиж үзэх нь зүйтэй болов уу. Би соронзон орон дээр нягтруулсан ган ноосыг тулгуур хавтан эсвэл урсгал болгон ашиглаж үзсэн. буцах зам. Энэ нь үр дүнтэй мэт санагдаж байсан ч төмрийн бодит нягтрал тийм ч өндөр биш байсан тул би ди Үр ашгийг нь туршиж үзээгүй, учир нь утасны бүтэц нь соронзон хавтан дээрх механик ачаалалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж би итгэдэг байсан. Ган ноосыг цаашид судлах нь зүйтэй болов уу, гэхдээ усны тийрэлтэт ган хавтан нь миний оролдох дараагийн сонголт байж магадгүй юм.

Дараа нь би 3D хэвлэсэн улбар шар өнгийн хэсгийг авч, эргэн тойронд нь утас өрж, хамгийн их ачаалал, боолтоос боолт, боолт зэргийг булан бүрт хэд хэдэн удаа чиглүүлэв. Би мөн боолтны нүхний эргэн тойронд боож, бүх утас саваа ялтсуудын хоорондох зайг хадгалах, тохируулахын тулд бэхэлгээний тулгуур болгон оруулдаг.

Соронзон хавтан ба фланц нь хангалттай сайн, улбар шар өнгийн хавтан нь арматурын утсаар хангалттай урагдсан гэдэгт сэтгэл хангалуун байсны дараа би энэ хоёрыг цавуугаар холбов. Энэхүү цавуу нь ус нэвтэрдэггүй эсвэл ойрхон байх шаардлагатай тул болгоомжтой байх хэрэгтэй. Би эхний хоёр удаа гоожсон байсан бөгөөд энэ нь эмх замбараагүй байдал, маш их гипс хаягдал, таны стрессээс илүү их стресс юм. Нэвчилтийг хурдан арилгахын тулд цэнхэр наалдамхай эсвэл бусад наалдамхай бохь түрхэхийг зөвлөж байна. Эд ангиудыг холбосны дараа өөрийн хүссэн арматурын материалаар дүүргэнэ. Би PVA цавуугаар өөрчлөгдсөн хатуу гипс ашигласан. Гипс нь 10 000 psi шахалттай байх ёстой, гэхдээ тийм ч их хүчдэлгүй (ингэснээр утас). Жижиглэсэн шил, кабосил эсвэл бетон ба хольцоор эпокси хийхийг оролдмоор байна.

Гипс ашиглахад тохиромжтой зүйл бол түүнийг өшиглөсний дараа танд маш хэцүү байдаг, гэхдээ эмзэг, гоожсон, цоорсон хэсгийг амархан хусах эсвэл цохиж авах боломжтой байдаг.

Энэхүү загварт хоёр соронзон хавтан байдаг. Нэг нь холхивчтой, стандарт 1 дэрний блок өөрөө түншүүлэх нэгжтэй. Би уурхайг соронзон массив руу эртхэн дарсан. Миний зохиосон програмын хувьд хоёрдахь холхивч нь генераторын дээрх турбин дотор байрлана. Зөвхөн өөрөө түншдэг холхивчийг ашигласан. Энэ нь эцэстээ жаахан өвдөлт байсан. Статорын гаралтын утсыг угсарсан босоо амаар дотогш нь холбосон бол эдгээр хэсгүүдийг холхивчтой соронзон хавтан бүрээр угсарч болно. эсрэг эргэдэг сэнсийг ердийн, эргэдэггүй босоо ам/хоолойд холбохыг зөвшөөрнө.

Алхам 3: Статорыг бий болгох

Миний хийсэн зүйлийг тайлбарлахыг оролдож буй сэдвийнхээ дагуу, тэр үед яагаад энэ нь сайн санаа мэт санагдсан тул статорт арай илүү зай хэрэгтэй болно.

PMA -ийн хувьд ерөнхийдөө ороомог хөдөлгөөнгүй байдаг бол соронзон угсралт нь эргэлддэг. Энэ нь үргэлж тийм байдаггүй, гэхдээ бараг үргэлж байдаг. "Баруун гарын дүрэм" -ийн үндсэн ойлголттой тэнхлэгийн урсгалын угсралтын үед эргэлдэгч соронзон оронтой тулгарсан аливаа дамжуулагч нь утасны төгсгөл хооронд гүйдэл ба хүчдэл үүсгэж, ашигтай гүйдлийн хэмжээ пропорциональ байх болно гэдгийг ойлгодог. талбайн чиглэл рүү. Хэрэв талбар нь утастай зэрэгцэн хөдөлдөг бол (жишээлбэл, эргэлтийн тэнхлэгийг тойрсон тойрог хэлбэрээр) ашигтай гүйдэл үүсэхгүй, харин соронзны хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх хүчтэй эргэлтийн гүйдэл үүсэх болно. Хэрэв утас перпендикуляр байвал хамгийн их хүчдэл ба гүйдлийн гаралтад хүрэх болно.

Өөр нэг ерөнхий дүгнэлт бол соронзон урсгалыг эргүүлэх явцад дамжин өнгөрөх орон зайг хамгийн их ваттын гарцаар аль болох радиаль хэлбэрээр байрлуулсан зэсээр дүүргэх ёстой. Энэ нь жижиг диаметртэй тэнхлэгийн урсгалын системийн хувьд асуудал юм, учир нь энэ тохиолдолд босоо амны ойролцоо зэс авах боломжтой хэсэг нь гадна талын захын талбайн хэсэг юм. Соронзон оронтой тулгардаг хамгийн дотоод хэсэгт 100% зэс авах боломжтой, гэхдээ энэ геометрийн дотор зөвхөн 50% -ийг гадна талын ирмэг дээр авах боломжтой. Энэ бол хэт жижиг тэнхлэгийн урсгалын загвараас хол байх хамгийн хүчтэй шалтгаануудын нэг юм.

Өмнө нь хэлсэнчлэн, энэ зааварчилгаа нь үүнийг хэрхэн яаж хийх тухай биш, харин ирээдүйтэй мэт санагдах зарим чиглэлийг зааж, энэ замаар хүрч болох зарим нүхийг харуулах явдал юм.

Статорыг зохион бүтээхдээ би нэг эргэлтэнд вольтын гаралтын хувьд аль болох уян хатан болгохыг хүсч байсан бөгөөд үүнийг 3 үе шаттай байхыг хүссэн. Хамгийн их үр ашигтай байхын тулд үүссэн эргэлтийг багасгах замаар аливаа "хөл" (ороомгийн тал бүрийг "хөл" гэж үзэх ёстой) нэг удаад зөвхөн нэг соронзтой тулгарах ёстой. Хэрэв соронзууд хоорондоо ойрхон байвал эсвэл олон гаралтын тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүртэй адил хүрч байвал "хөл" нь соронзон урсгалын урвуу дамжин өнгөрөх хугацаанд ихээхэн хэмжээний эргэлт үүснэ. Моторын хэрэглээнд энэ нь тийм ч чухал биш, учир нь ороомог зөв байршилд байх үед хянагчаар тэжээгддэг.

Би эдгээр ойлголтуудыг харгалзан соронзны массивыг хэмжсэн. Массив дахь найман соронз тус бүр 1 "хөндлөн, тэдгээрийн хоорондох зай 1/2" байна. Энэ нь соронзон сегмент нь 1.5 "урт бөгөөд 3 х 1/2" "хөлтэй" зайтай гэсэн үг юм. "Хөл" бүр нь үе шат байдаг тул аль ч үед нэг хөл нь төвийг сахисан урсгалыг харж байхад нөгөө хоёр нь урсгал болон буурч буй урсгалыг харж байна. 3 фазын төгс гаралт, гэхдээ төвийг сахисан цэг дээр маш их зай гаргаж (эргэлтийг багасгахын тулд), дөрвөлжин (эсвэл бялуу хэлбэртэй) соронзыг ашигласнаар урсгал нь бараг эрт оргилдоо хүрч, өндөр хэвээр үлдэж, тэг рүү хурдан унана. Энэ төрлийн гаралтыг трапец хэлбэртэй гэж нэрлэдэг бөгөөд миний ойлгодог зарим хянагчдад хэцүү байж магадгүй юм. Ижил аппаратанд байдаг 1 "дугуй соронз нь жинхэнэ синус долгионыг илүү ихээр өгөх болно.

Ерөнхийдөө эдгээр байшингийн генераторуудыг "ороомог", гурилан боодол хэлбэртэй утас ашиглан хийсэн бөгөөд энд талхны тал бүр нь "хөл" бөгөөд ороомгийн тоог цуврал эсвэл зэрэгцээ холбож болно. Бялууг тойрог хэлбэрээр байрлуулсан бөгөөд төвүүд нь соронзны замын төвтэй зэрэгцсэн байна. Энэ нь ажилладаг боловч зарим асуудал байдаг. Нэг асуудал бол дамжуулагч нь радиаль биш тул ихэнх дамжуулагч нь соронзон орон руу 90 градусаар дамждаггүй тул ороомог дахь дулаан, соронзон массивын эргэлтийг эсэргүүцэх мэт харагддаг урсгал үүсдэг.. Өөр нэг асуудал бол дамжуулагч нь радиаль биш тул хоорондоо тийм ч гоё цуглардаггүй явдал юм. Гаралт нь энэ орон зайд багтах утасны хэмжээтэй шууд пропорциональ байдаг тул гаралтыг радиаль бус "хөл" -өөр бууруулдаг. Хэдийгээр боломжтой бөгөөд заримдаа арилжааны загвараар хийгддэг боловч дээд ба доод хэсгээр нь холбосон радиаль хөлтэй ороомог оруулахад нэг хөлний оройг оройны дээд хэсэгт холбосон серпентин ороомогоос 2 дахин их ороомог шаардагдана. Дараагийн тохиромжтой хөл, дараа нь тэр хөлний доод хэсгийг дараагийн тохирох хөлтэй холбож, үргэлжлүүлэн хийнэ.

Энэ төрлийн тэнхлэгийн урсгалын генераторуудын өөр нэг том хүчин зүйл бол статорын доор ба доор эргэлддэг соронз юм. Энэ бол шоо дөрвөлжин хуулийн харилцаа бөгөөд та ялтсуудын хоорондох зайг 1/2 -аар бууруулснаар соронзон урсгалын нягт 8 дахин нэмэгддэг. Статорыг нимгэн болгох тусам илүү сайн болно!

Үүнийг санаж би 4 судалтай ороомог хийж, 50 фут орчим утсыг хэмжих системийг тохируулж, 6 удаа боож, 6 мм орчим диаметртэй утсыг бий болгов. Эдгээрийг би цэнхэр зайн цагираг дээр суулгаж, нүхээр нь боож, утасны төгсгөлүүд ар талаас нь гарч ирэв. Энэ амаргүй байсан. Боолтыг суллахгүйн тулд болгоомжтой наагаад, цаг заваа гаргаж, гөлгөр модон хэлбэртэй хэрэгсэл ашиглан утаснуудаа байрлуулснаар энэ нь бага зэрэг тусалсан юм. Тэд бүгдийг холбосны дараа цэнхэр зайг цагирагыг цайвар ногоон хэлбэртэй ваннуудын хамгийн том хэсэгт байрлуулж, хар ногоон боов хийх багажны тусламжтайгаар цайвар ногоон ванны нөгөө талд хавтгайгаар сайтар дарна. вандан дэд. Энэхүү хэлбэржүүлэх ваннд уяаны утас эргэх зориулалттай ховил байдаг. Энэ нь 1/5 орчим эргүүлэх, дарах, эргүүлэх, цааш үргэлжлүүлэхдээ цаг хугацаа, тэвчээр шаарддаг. Энэ нь дискийг хавтгай, нимгэн болгож, төгсгөлийн ороомогыг хооронд нь холбох боломжийг олгодог. Миний 4 дэлбээтэй ороомог шулуун "хөлтэй" боловч дотор ба гадна холболтууд нь дугуй биш болохыг та анзаарч магадгүй юм. Энэ нь тэднийг овоолох ажлыг хөнгөвчлөх ёстой байв. Энэ нь тийм ч сайн болсонгүй. Хэрэв би үүнийг дахин хийж байсан бол дотор болон гадна талын ороомогыг тойрог замаар явуулна.

Үүнийг хавтгай, нимгэн болгоод ирмэгийг нь боож боогоод ирмэгийг хавтгай туузаар боож, нөгөөг нь дээш, доош, хөл бүрийн эргэн тойронд, дараа нь хажууд нь тавь. Үүнийг хийсний дараа та уяаны утсыг салгаж, жижиг даралтын ваннд шилжүүлж, буцааж буцааж ороод аль болох нимгэн, хавтгай дараарай. Хавтгай болсны дараа хэвлэлийн савнаас ав. Ийм хөгцийг ялгаруулагч бодисоор сайтар лавлаж, бүрэх нарийн төвөгтэй үйл явцын оронд ерөнхийдөө би хэдхэн давхар уян хатан боолт (гал тогооноос) ашигладаг. Мөөгөнцрийн ёроолд хэд хэдэн давхаргыг хийж, шилэн хөвөнг боолт дээр тавь. Дараа нь цайвар ногоон хэлбэртэй ванны дээд хэсэгт таарах боловч хооронд нь сунгах боолт, шилэн хөвөн давхаргатай статорыг холбох хоолойг нэмнэ. Дараа нь бэхэлгээний ороомог болон шилэн ховилыг хоёуланг нь түлхэж, статорын холбох хоолойг түгжихийн тулд статорын ороомгийг буцааж байрлуулна. Дараа нь дэд байранд буцаж очоод дахин хавтгай дарна уу. Усанд орохдоо уян хатан боолт, шилэн ховилтой хавчуулсны дараа шилэн даавуу нэмнэ (төвд статор бэхлэх хоолойн нүхтэй).

Одоо холбох материалыг цутгахад бэлэн боллоо, ихэвчлэн эпокси эсвэл полиэстер давирхайг ашигладаг. Үүнийг хийхээс өмнө сайтар бэлтгэх нь чухал бөгөөд учир нь та энэ үйл явцыг эхлүүлээд зогсоож чадахгүй. Би өмнө нь хийж байсан 3D хэвлэмэл суурь хавтанг ашигласан бөгөөд төв хэсэгт 1 инчийн нүхтэй, эргэн тойронд нь хавтгай хавтан байсан. Статорын холбох хоолой нь таарч тохирохуйц 16 инчийн хэмжээтэй 1 "хөнгөн цагаан хоолой ашигласан. хавтгай тавцан дээр перпендикуляр байрлуулсан. Ногоон хэлбэртэй ванн, статорын ороомог, статорын бэхэлгээний хоолойг хавтгай тавцан дээр буулгахын тулд доош нь гулсуулж, эпокси холихын өмнө эхлээд 4 ширхэг агшилтын боолтыг бэлдэж, тав дахь хэсгийг болгоомжтой тавив. хар ногоон хэлбэртэй пончик, ингэснээр статорын ороомгийн эсрэг нүүрний үрчлээс хамгийн бага байх болно. Эпокси хольж, шилэн даавуунд хийсний дараа би 1 "хоолойны эргэн тойронд сунгах боолтыг сайтар тавиад ногоон өнгийг байрлуулав. дээр нь цагираг үүсгэх. Би мөн жаахан жинтэй хуучин тоормосны ротор бэлдэж, ногоон хэлбэртэй боов дээр сайхан суулаа. Үүний дараа би тоормосны роторын дээр урвуу тогоо хийж, тогооны дээд талд 100 фунт жинтэй овоолсон. Би үүнийг 12 цагийн турш орхисон бөгөөд 4-6 мм зузаантай гарч ирэв.

Алхам 4: Туршилт ба мэдрэгч

Генератороос хэмжигдэхүйц олон оролт, гаралт байдаг бөгөөд бүгдийг нь хэмжих нь нэгэн зэрэг амаргүй байдаг. Верниерээс үүнийг хөнгөвчлөх зарим хэрэгслүүд байгаадаа би маш их азтай байна. Верниер нь боловсролын түвшний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг бөгөөд үйлдвэрлэлийн зориулалтаар баталгаажаагүй боловч над шиг туршилтанд оролцогчдод маш их тустай байдаг. Би төрөл бүрийн залгах болон тоглуулах мэдрэгч бүхий Vernier өгөгдөл бүртгэгч ашигладаг. Энэ төсөл дээр би генераторын гаралтыг хэмжихийн тулд танхимд суурилсан гүйдэл ба хүчдэлийн датчик, генераторын хурдыг өгөх оптик мэдрэгч, эргэлтийн моментийн оролтыг хэмжих ачааны үүрийг ашигладаг. Эдгээр бүх хэрэгслийг секунд тутамд 1000 удаа дээжлэн авч, зөөврийн компьютер дээрээ Верниер бүртгэгчийг AD дамжуулах төхөөрөмж болгон ашигладаг. Миний зөөврийн компьютер дээр холбогдох програм хангамж нь оролт дээр үндэслэсэн бодит цагийн тооцоог хийж, эргэлтийн момент болон хурдны өгөгдлийг нэгтгэн Ватт дахь оролтын босоо амны хүчийг бодит цагийн гаралтын өгөгдөл, цахилгаан ватт дахь бодит цагийн гаралтын өгөгдлийг өгдөг. Би энэ шалгалтыг дуусаагүй байгаа бөгөөд илүү сайн ойлголттой хүний оруулсан мэдээлэл тустай байх болно.

Надад тулгарч буй нэг асуудал бол энэ генератор бол үнэхээр хажуугийн төсөл бөгөөд үүн дээр илүү их цаг зарцуулахыг хүсэхгүй байна. Одоогийн байдлаар би үүнийг VAWT судалгааныхаа ажилд зориулж хянах боломжтой ачаалал болгон ашиглах боломжтой гэж бодож байна, гэхдээ эцэст нь би үүнийг боловсруулж, хүмүүстэй хамтран ажиллахыг хүсч байна.

Би ойролцоогоор 15 жилийн өмнө VAWT -ийн судалгааг эхлүүлж байхдаа VAWT болон бусад хөдөлгөгчдийг турших нь ихэнх хүмүүсийн төсөөлж байснаас илүү төвөгтэй болохыг ойлгосон.

Гол асуудал бол хөдөлж буй шингэн дэх энерги нь түүний хөдөлгөөний хурдтай экспоненциал юм. Энэ нь урсгалын хурдыг хоёр дахин нэмэгдүүлснээр урсгалд агуулагдах энерги 8 дахин нэмэгддэг гэсэн үг юм. Энэ нь асуудал юм, учир нь генераторууд илүү шугаман бөгөөд ерөнхийдөө хэрэв та генераторын эргэлтийг 2 дахин ихэсгэвэл ойролцоогоор 2 дахин ватт авах болно.

Турбин (энерги цуглуулах төхөөрөмж) ба генератор (босоо амны ашигтай цахилгаан эрчим хүч) хоёрын хоорондох үндсэн зөрчил нь салхин сэнсний генераторыг сонгоход хэцүү болгодог. Хэрэв та салхин сэнсдээ 20 км/цагийн салхинаас хамгийн их эрчим хүч үйлдвэрлэх генераторын тохируулгыг сонговол 20-25 км/цаг хүртэл эргэж эхлэхгүй бөгөөд генераторын турбин дээрх ачаалал хэт өндөр байх болно.. Генераторын тохируулгатай бол салхи 20 км -ээс дээш байх тусам турбин нь илүү өндөр хурдтай салхинд байгаа энергийн багахан хэсгийг авахаас гадна турбин хэт их хурдтай болж, генераторын өгч буй ачаалал өндөр биш тул эвдэрч болзошгүй. хангалттай

Сүүлийн арван жилд хяналтын электроникийн үнэ буурсантай холбоотойгоор шийдэл нь илүү хэмнэлттэй болсон. Янз бүрийн хурдыг тааруулахын оронд зохион бүтээгч нь төхөөрөмжийн ажиллах хамгийн дээд хурдыг тооцоолж, турбины энергийн хэмжээ, хамгийн тохиромжтой хурд дээр үндэслэн генераторыг сонгодог.. Энэхүү генератор нь ачаалалдаа холбогдсон тохиолдолд ихэвчлэн бага хурдны хязгаарт хэт их эргүүлэх хүчийг өгдөг бөгөөд хэт ачаалагдсан турбин нь зөв ачаалагдсан тохиолдолд байж болох бүх энергийг авахгүй болно. Тохирох ачааллыг бий болгохын тулд хянагчийг оруулснаар генераторыг цахилгаан ачааллаас түр зуур салгаж, турбиныг зохих хурдаар хурдасгах боломжийг олгодог бөгөөд генератор ба ачааллыг дахин холбодог. Үүнийг MPPT (Multi Power Point Tracking) гэж нэрлэдэг. Турбины хурд өөрчлөгдөхөд (эсвэл генераторын хүчдэл өсөхөд) генераторыг секундын дотор мянга орчим удаа холбож, салгаж, тухайн хурд эсвэл хүчдэлд зориулагдсан ачаалалтай тохируулахаар зохицуулдаг.