Переносная ветряная электростанция

категория
Альтернативная энергия
материалы в категории

Комплект батареек - обязательный предмет снаряжения любой туристской группы. А вот члены физико-технического кружка областной Станции Юных Техников города Перми и их руководитель Иван Иванович Левин считают, что в походах можно обойтись и без них, если взять с собой... маленькую электростанцию. Такую, как видите на нашем рисунке. Догадываетесь, что она использует энергию ветра? К ней можно подключить радиоприемник и одновременно несколько низковольтных электролампочек и с комфортом располагаться на ночлег-Ветер (с какой бы стороны он ни дул) вращает верхний и нижний виндроторы. Между ними установлен главный рабочий орган станции - электрический генератор, а проще сказать, обыкновенный микроэлектродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов. Возникает вопрос: зачем нужны два виндротора? И правда, чтобы вращать ротор, вполне хватило бы и одного. Но генератор только в том случае работает эффективно, если его вал имеет расчетную частоту вращения. Для всех микроэлектродвигателей частота вращения составляет несколько тысяч оборотов в минуту. Изготовить же высокооборотный виндротор не просто - нужны прочные материалы, надежные подшипники, балансировка. Можно, конечно, между виндротором и генератором установить повышающий редуктор, но тогда возникнут другие трудности - придется увеличивать диаметр и высоту виндротора, что утяжелит конструкцию. Юные техники из Перми пошли на хитрость - установили два виндротора. Верхний вращает ротор генератора, а нижний - его статор. Ротор вращается в одну сторону, а статор в другую, благодаря чему суммарная частота вращения удвоилась.

Геометрические размеры виндроторов указаны на рисунке. Лучший материал для них - жесть. Каждый ротор состоит из двух дисков и двух полуцилиндров, соединенных между собой пайкой.

На такой электростанции можно использовать любой электродвигатель постоянного тока, например от электромеханической игрушки, отслужившей свой срок. В данной конструкции установлен ПД3. Он генерирует напряжение 9 В - удобно питать транзисторный приемник, и, кроме того, его статор имеет цилиндрический корпус. А это тоже очень важно. Такой корпус легче установить в дюралюминиевый стакан (см. рис), выточенный на токар ном станке. Хвостовик стакана служит одновременно и осью, к которой крепится нижний виндротор, и коллектором - на него посажены две втулки из изоляционного материала, текстолите или эбонита. На наружную (цилиндрическую) поверхность втулок наклеена медная фольга, а к ней припаяны выводы токосъемников генератора. Скользя по фольге, латунные лепестки обеспечивают надёжный контакт.

Ротор генератора и ось хвостовика статора соединяются с валами виндроторов резиновыми трубками. Обратите внимание, где установлены подшипниковые узлы. Их крепление на каркасе показано на рисунке схематически.

Готовые узлы ветроэлектростанции собираются на раме. Это два дюралюминиевых диска толщиной 3 мм, скрепленных между собой стержнями. Чтобы диски располагались строго параллельно друг другу, все стержни должны быть одинаковой длины. Рама крепится к двум вертикальным стойкам - на рисунке это две трубы. В походе вместо труб можно использовать шесты.

В. ФАЛЕНСКИЙ
Рисунки В. СКУМПЭ
Юный Техник Для умелых рук 1982 №6