我们正在建设自己的小型风电场。方案、说明

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这篇文章的作者是来自库尔斯克地区 Seryozha Kurnev 的一名小学生，他写道：

“你有没有尝试过利用风来让它为你所用！毕竟，风能是最便宜、最容易获得的能源之一！我并不是建议像过去那样建造风车，或者复杂的现代风能涡轮机，即使是小型的、低功率的，我想每个农村家庭、每个学校都能做得到。

风力涡轮机产生的能量足以打开水泵来浇灌花园或花园，照亮房屋或教室。 ”

在一封信中，他寄出了未来装置的草图。我们将它们展示给工程师维亚切斯拉夫·尼古拉耶维奇·舒梅耶夫（Vyacheslav Nikolaevich Shumeev），他仔细研究了草图，最终确定了它们，现在将其提供给读者。

谢廖扎·库尔涅夫（Seryozha Kurnev）使用了自古以来就广为人知的带自转鼓的风力涡轮机方案。

该装置由一个空心圆柱体的两半组成，在切割后，它们被移离公共轴线（见图1A）。由此产生的车身具有明显的空气动力学不对称性。流过其轴线的气流似乎从一个半圆柱体的凸面滑落。但另一个像口袋一样迎风而行，提供了相当大的阻力。滚筒转动，半圆筒的位置变换得越来越快，转盘也随之快速旋转。

谢廖扎·库尔涅夫（Seryozha Kurnev）正是将这一原则作为他未来风电场的基础，也许他自己并不知道。

这种方案与带有螺旋桨转盘的风力涡轮机相比具有优势。首先，它不需要很高的制造精度，并且提供了广泛的材料选择。其次，结构紧凑。

你自己判断吧。由直径仅一米左右的滚筒驱动的发电机的功率将与使用直径2,5m的三叶螺旋桨相同！如果螺旋桨转盘需要安装在高杆上或屋顶上（这是安全预防措施所要求的），那么转盘鼓可以直接放置在地面上的天篷下。滚筒还具有许多优点：低速时的大扭矩（这意味着您可以根本不使用变速箱，或者使用最简单的单级变速箱），没有电刷集流机构。

Seryozha 提供双叶片鼓，但我们建议将叶片数量增加到四个（图 1）。这种装置的牵引特性将显着改善。

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图。1。风力涡轮机的外观

那么，让我们从鼓的制造开始（图2）。叶片可由胶合板、屋顶铁、硬铝板或合适尺寸的塑料板制成。无论如何，尽量避免使用过厚的工件——转子应该轻。这将减少轴承的摩擦，这意味着滚筒将更容易被风旋转。

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图 2。风力发电机的工作原理

如果您使用屋顶铁，请在翻边下方放置一根直径为 5-6 毫米的金属棒，以加固叶片的垂直边缘。如果您决定用胶合板（厚度应为 5-6 毫米）制作转盘的细节，请不要忘记用热干油浸泡毛坯。鼓面可由木材、塑料或轻金属制成。组装滚筒时，不要忘记在接头处涂上厚厚的油漆。

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图3. 风力发电机设计：1-电阻； 2——发电机定子绕组； 3——发电机转子； 4——电压调节器； 5——反向电流继电器； 6——电流表； 7——电池； 8——保险丝； 9 - 开关。

连接各个叶片和转子的横梁最好由截面为 5 x 60 毫米的钢带焊接或铆接而成。也可以使用木材：工件厚度至少为25毫米，宽度为80毫米。

转盘的轴最容易由外径约 30 毫米的两米长钢管制成。在为轴选择工件之前，先找到两个滚珠轴承，最好是新的。通过匹配管子和轴承的尺寸，您可以免去将管子安装到轴承内圈的额外工作。转子的钢十字焊接到轴上，木制十字用环氧树脂胶和直径为5-6毫米的钢销钉固定，同时穿过每个十字和管道。用 M12 螺栓安装刀片。仔细检查刀片到轴的距离：它们应该相同 - 140-150 毫米。滚筒组装完毕后，再次在各部件的接缝处涂上厚厚的油漆。

安装的主要元素已准备就绪，剩下的就是通过从金属角焊接或铆接来制作框架（木制版本也适用）。将滚珠轴承安装在成品框架上。确保没有歪斜，否则转子将无法轻松旋转。用油漆将所有安装细节覆盖两次，在轴的下端固定一组不同直径的滑轮。将穿过转盘皮带轮的皮带连接到电流发生器，例如汽车。风速为 9-10 m/s 的风力发电厂的构建样本将能够向发电机提供相当于 800 瓦的功率。

但是，如果天气平静或风力太弱而无法提供必要的电力怎么办？如果您使用能量存储设备（电池），发电就不会中断。有风时 - 直接将电力输送给消费者，无风时 - 打开风力涡轮机充电的电池。在图 3 中，我们展示了此类风力涡轮机的电路示意图。

如果风车用于浇灌菜园或果园，则必须将其直接安装在水源上方。

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