L'éolienne/en

Low-tech Lab

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/L%27%C3%A9olienne/en

Dernière modification le 29/05/2018

Difficulté

Medium Moyen

Durée

1 day(s) jour(s)

Coût

10 EUR (€)

Description

ساخت یک توربین بادی از موتور پله ای چاپگر

Sommaire

énergie, électricité, nomade, USB, générateur, continu, en fr 1

---

Introduction

"در آفریقا، حدود 600 میلیون نفر در مناطق روستایی دسترسی به برق ندارند."

متن نوشته :

دسترسی به انرژی و به ویژه دسترسی به برق، یک پیش شرط برای توسعه اقتصادی و بهداشتی یک کشور است. در حالی که مصرف انرژی جهانی از دهه 1970 تقریبا دو برابر شده است، سهم کشورهای فقیر به طور پیوسته افزایش یافته است. امروز برآورد شده است که 2 میلیارد نفر دسترسی کافی به انرژی برای زندگی در شرایط قابل قبول ندارند و 1.6 میلیارد نفر دسترسی به برق را ندارند. این عواقب سلامت و محیط زیستی چشمگیر دارد. انرژی های تجدید پذیر مانند باد میتوانند یک راه حل باشند: توربین بادی انرژی جنبشی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

توربین بادی صنعتی:

توربین بادی صنعتی 2 مگاواتی تولید سالیانه حدود 4400 مگاوات ساعت دارد که نشان دهنده مصرف برق حدود 2000 نفر است. توربین های بادی صنعتی با سنسورها، قطعات متحرک، تنظیم کننده ها و قطعات مکانیکی مختلف پر می شوند. آنها در ساخت و ساز پیچیده هستند و تاثیر محیط زیستی آنها در ساخت و ساز بسیار دور از خنثی نیست. علاوه بر این، امروزه این توربین های بادی با وسایل محلی قابل تعمیر نیست.

توربین بادی کم فن آوری:

به راحتی توربین بادی کم فن آوری از مواد بازیافتی برای کمتر از 10 یورو امکان پذیر است! کاهش قدرت از توربین های بادی صنعتی، می توان آن را برای برنامه های محلی استفاده کرد: شارژ تلفن، چراغ های روشنایی، پمپ کردن یک پمپ کوچک ... برای چنین کاربردی چند وات کافی است.

بنابراین این توربین بادی می تواند بسیار مفید برای مناطق دور افتاده باشد که دسترسی به برق را ندارند و از باد مطلوب بهره مند می شوند. به عنوان مثال، در سنگال، تنها 40 درصد از جمعیت به شبکه برق در مناطق شهری متصل شده و تنها 10 درصد در مناطق روستایی. این امکان برای افراد امکان تولید برق از یک توربین بادی خود ساخته خواهد بود.

1. 
2. 

Matériaux

توربین بادی: </ u>

1 - هیئت مدیره چوبی (حداقل 10 میلی متر ضخامت)

2 - یک ورق آهن تخت (حداقل ضخامت 2 میلیمتر)

3 - موتور پله ای چاپگر (با پین اتصال آن)

4 - لوله پی وی سی (قطر 55 میلی متر <قطر <100 میلی متر و ضخامت 3 میلیمتر)

5 - لوله داخلی دوچرخه

6 - چوب پیچ

سیستم الکتریکی: </ u>

3 - موتور مرحلهنتر چاپگر

8- پشتیبانی پلاستیکی برای جابجایی عناصر مختلف سیستم (قابل بازیابی در قسمت صاف مورد چاپگر)

9 - دو ترازو ولتاژ یا پل دیود ^W

10 - خازن 1000μF 16V ^W

11 - تنظیم کننده ولتاژ ^W LM7805 برای تنظیم ولتاژ به 5V، ما همچنین می توانیم از LM7812 برای تنظیم ولتاژ به

11 '- به جای تنظیم کننده ولتاژ، شما می توانید تقویت کننده ولتاژ یا DC / DC Booster یا Step Up را استفاده کنید که ولتاژ خروجی 5 ولت (USB) را با ولتاژ ورودی از 0.9 تا 5 ولت فراهم می کند.

12

-

یک

اتصال

USB

13 - قلع برای لحیم کاری

14 - سیم الکتریکی

مدل 3D این توربین بادی را پیدا کنید

Outils

توربین بادی: </ u>

a - معاون

ب - اره چوب و فلز

c - حاکم

د - پیچ گوشتی

e - ولت متر

f - کلیپ های آلتیژن

سیستم الکتریکی: </ u>

g - انبردست برش

h - آهن لحیم کاری

Étape 1 - چگونه کار می کند

'این آموزش نشان می دهد که چگونه برای ساخت یک توربین بادی کوچک از موتور پله قدیمی از چاپگرها و یا دستگاه های کپی. این به عنوان مثال می تواند یک تلفن همراه را شارژ کند. '

1 - چرخش تیغه '

تحت تاثیر باد، پروانه، همچنین روتور نامیده می شود، شروع می شود. تیغه های خود را به نوبه خود

روتور 4 تیغه در بالای ماست قرار دارد تا باد بیشتری بگیرد.

'2 - تولید برق'

پروانه موتور موتور پمپ را درایو می کند.

با تشکر از انرژی ارائه شده توسط چرخش تیغه، موتور پله ایجاد جریان الکتریکی متناوب.

'3 - مدار الکتریکی'

مدار "رفتار" جریان خروجی موتور، به طوری که می تواند باشد برای شارژ تلفن یا دستگاه دیگر از یک پورت USB استفاده می شود.

این ساخته شده از:

- یکسو کننده هایی که "ولتاژ" را در خروجی موتور "صاف" می کنند برای داشتن یک جریان مداوم

- یک خازن به طور مداوم برق را مجددا توزیع می کند، زیرا باد یک انرژی غیر مداوم را فراهم می کند.

- تنظیم کننده ولتاژ که ولتاژ جریان الکتریکی تولید شده توسط موتور را به ولتاژ مورد نظر محدود می کند، در اینجا 5V است.

توربین باد نیاز به حداقل سرعت باد حدود 10 تا 15 کیلومتر در ساعت برای شروع چرخش آن است.

Étape 2 - مراحل ساخت

'توربین بادی'

1 - آماده سازی موتور

2 - محور موتور

3 - آماده سازی تیغه

4 - ایلئون و پایه تیغه

5 - مجمع

'مدار الکتریکی'

1 - یکسو کننده ها

2 - خازن ها

3 - تنظیم کننده ولتاژ

4 - اتصال پورت USB

حفاظت موتور

Étape 3 - توربین بادی - آماده سازی موتور

"انتخاب نوع موتور"

De manière générale, plus le moteur a de pas (steps en anglais), moins la vitesse de rotation sera élevée à tension constante. Les caractéristiques techniques importantes dans le choix du moteur sont : - La tension maximale ou nominale (mesurée en volts) : Vmax - Le courant par phase (mesuré en ampères / phase) : A/ph - Le nombre de pas ou l'angle de pas (mesuré en °)

Par exemple, un moteur pas-à-pas dont l'angle est de 3.6° aura 360/3.6 = 100 pas, un moteur à 1.8° aura 360/1.8 : 200 pas... Si vous deviez choisir entre deux moteurs aux caractéristiques (Vmax et A/ph) identiques, préférez le moteur avec le plus grand nombre de pas (ici le moteur à 1.8° puisqu'il a 200 pas), il nécessitera une vitesse de rotation moins importante pour délivrer une tension satisfaisante.

انتخاب موتور نیز به حداکثر ولتاژ (Vmax) بستگی دارد. یک موتور 3V قدرت کمتر برای یک موتور 50 ولت با همان سرعت چرخش را فراهم می کند. هنگام انتخاب موتور (بسته به آنچه در دسترس است)، اهداف برنامه ریزی شده و قدرت مورد نیاز خود را در نظر بگیرید.

1 - 6 سیم را از موتور قدم بردارید، آنها را بچرخانید و آنها را پیچ و تاب کنید.

از اینجا، دو روش ممکن است:

'روش # 1'

برای دانستن اینکه کدام یک از 6 سیم دارای بالاترین ولتاژ خروجی است، شما باید تمام جابجایی های خروجی موتور را آزمایش کنید و دو بالاترین آنها را انتخاب کنید.

2 - با استفاده از یک پیچ گوشتی، یک "متناوب" ولت متر و کلیپ های تمساح، جفت سیم ها را آزمایش کنید. ضبط ولتاژ برای هر یک از جفت ها. (تصویر 1)

3 - جفت دو سیم با بالاترین ولتاژ خروجی (در اینجا 10V، این ممکن است بسته به موتور) متفاوت باشد. آنها کسانی هستند که پس از آن به مدار الکتریکی توربین بادی متصل خواهند شد.

* نکته: علامت گذاری به عنوان نوار رنگی دو جفت مفید دیگر آنها را با دیگران ترکیب کنید.

'روش # 2'

در حقیقت موتورهای پله ای به طور اساسی شامل دو یا چهار کویل هستند:

(تصویر 2)

همانطور که در تصویر نشان داده شده است، در مورد یک موتور 6 سیم، ما از نقطه میانی استفاده نمی کنیم. در حقیقت، ما دو کویل را برای ترکیب کردن و ایجاد تنش بیشتر می سازیم.

از اینجا بسیار ساده است:

1) مولتیمر خود را در حالت اهم متر قرار دهید یا حتی بهتر از حالت تشخیص تماس (شما می دانید که این صدای "BBIIIIPPPP !!" هنگامی که دو پروب دست زده می شود) ایجاد می کند.

2) اول از همه دو مجموعه سیم برای هر یک از کویل را جدا کنید.

برای یک موتور 4 سیم آن بسیار ساده است: شما یک سیم در پروب می گیرید، و با پروب دیگر سیم های دیگر را لمس می کنید. یکی برای آن متر "BBBIIIIIPPPP !!!" یا برای اندازه گیری مقاومت کم می شود (به موتور وابسته است، اما طیف گسترده ای از 1 تا 50 اهم است) شما خوب هستید، کویل خود را پیدا کرده اید و با حذف دو سیم باقی مانده برای سیم پیچ دیگر است.

برای 6 سیم آن پیچیده تر است: ما روش مشابهی را برای تعیین مجموعه ای از 3 سیم در هر سیم پیچ استفاده می کنیم. سپس ما به حالت ommeter بروید و نگاه کنید که کدام جفت سیم در هر سیم پیچ بزرگترین مقاومت را می دهد ==> یکنوع بازی شبیه لوتو شما سیم های مناسب را برای یک سیم پیچ پیدا کردید، عملیات را برای دیگران تکرار کنید و شما خوب هستید!

توجه: موتورهای 8 سیمی نیز وجود دارد. در حقیقت این 6 سیم (به طوری 4 کویل) است، اما با 4 کویل مستقل (خیلی شبیه به 4 سیم ...). از همان روش به عنوان 4 سیم، اما بیشتر استفاده کنید.

Étape 4 - توربین بادی - محور موتور

1 - یک ورق فلزی 80x30 سانتیمتر را برش دهید. مته 5 قطر سوراخ 4.

* نکته: شما می توانید از نمودار 1 در بالا برای برش و تمرین صفحه کمک بگیرید.

2 - ورق فلز را به محور موتور در سوراخ مرکزی صفحات جوش کنید. (تصویر 2)

Étape 5 - توربین بادی - آماده سازی تیغه

از فرمول اتصال سرعت باد، یک سطح داده شده و قدرت باد در این سطح:

100px

ما می توانیم این فرمول را ایجاد کنیم، به ما اجازه می دهد که طول تیغه ها را محاسبه کنیم:

200px

جایی که :

• L = طول تیغه در متر
• P = قدرت مشخصی موتور در W
• V = سرعت باد در m / s (بسته به محل)

معمولا طول تیغه باید 35 سانتی متر باشد.

1 - تیغه ها را در یک لوله PVC بکشید و برش دهید. (تصویر 3)

* نکته: شما می توانید کمک از نمودار 2 در بالا برای رسم شکل از تیغه دریافت کنید.

شکل 3 جهت برش را نشان می دهد.

2 - لبه های هر تیغه را لمس کنید: لبه پیشانی باید گرد شود و لبه پشتی را تیز کنید.

3 - تیغه های حفاری: حفاری به لبه های پایینی نزدیک تر می شود تا بتوان آن را روی صفحه ای که تیغه را حمل می کند، صاف می شود. (تصویر 4)

تیغه های شما آماده هستند!

Étape 6 - توربین بادی - آلیرن و پایه تیغه

1 - در هیئت مدیره چوبی، الیرون را قرعه کشی کنید و برش دهید. (تصویر 5)

* نکته: شما می توانید از نمودار 3 در بالا برای رسم شکل الیرون دریافت کنید.

2 - In this same board cut a square the size of your engine (here 80x80cm) which will be used to accommodate the previously cut blades and join them together. (diagram 3 - base of the baldes)

3 - در قسمت ایلون، محل موتور را علامت بزنید تا بتوانید به شکل جا بیفتد. (نمودار 3 - موتور)

* Note: The dimensions of this part depend on the size of your engine.

4 - لبه های ایلئون را برای بهبود آیرودینامیک بهتر و رندر بهتر ماساژ دهید. (تصویر 5)

Étape 7 - The wind turbine - Assembly

1 - Screw the blades (step 3) to their base (step 4).

2 - Screw the base of the blades onto the metal plate. Use the holes drilled in the metal plate in step 2. (image 6)

3 - Check that the angles between each blades are even.

Étape 8 - The electric circuit - Rectifiers

The electric circuit is shown in figure 4.

At the output of the motor, alternating current is obtained. However, to charge a battery or turn on a lamp, it is necessary to have direct current. To convert AC to DC, two rectifiers are used: they "straighten" the voltage at the output of the motor.

Each rectifier has 4 legs: The two central legs are the alternating poles of the capacitor The two outer legs are the positive and negative poles of the capacitor

* Hint : each one of these poles are marked on the rectifier's head.

1 - Solder the voltage outputs of the stepper motor (previously selected) to the alternating inputs of each rectifier: the first pair with the alternating poles of the first rectifier, and the second pair with the alternating poles of the second rectifier. (picture 7)

*Tip: It is possible to use heat-shrink tubing to cover the connections to protect the system.

2 - Weld the negative outputs of the two rectifiers together, then weld the positive outputs of the two rectifiers together. (picture 8)

Étape 9 - The electric circuit - Capacitor

The energy supplied by the wind turbine is not constant because the wind speed varies constantly. It is therefore necessary temporarily to store the overload in order to be able to redistribute it constantly. For this purpose a capacitor is used.

The capacitor is a polarized component: - the positive pin is the longest leg - the negative pin is the shortest leg

* Tip: It is also possible to refer to the symbol "-" written on the negative pin.

1 - Solder the negative poles to each other and then the positive poles to each other at the rectifier output. (picture 9)

* Tip: If the legs of your different components are too short to weld together, you can connect them using electrical wires.

Étape 10 - The electric circuit - Voltage Regulator or Voltage Booster

The voltage regulator allows a 5V output current.

* Note: Each controller is different, if you want a 12V output, for example, buy your controller accordingly. Here to connect a USB port we will take a 5V controller.

The voltage regulator has 3 different rods: - 1 input - 1 common - 1 output

1 - Solder the negative pole of the capacitor with the common rod of the voltage regulator. Solder the positive pole of the capacitor to the input of the voltage regulator. (picture 10)

Alternative: Use a voltage booster that will provide an output voltage of 5V (USB) with an input voltage ranging from 0.9 to 5V.

Étape 11 - The electric circuit - USB port connection

When you place your connector on a table with the plastic strip facing up, the right tab is your positive terminal, and the left tab is your negative terminal.

1 - Solder a red wire to the positive terminal and a black wire to the negative terminal. These will be the output wires of your wind turbine, to which you can connect a battery, a bulb, etc., and in this case a USB port. (image 11)

2 - Solder the red wire with the regulator output and the black wire with the controller common. (picture 12)

Your circuit is ready to run you can connect a phone, provided there is wind of course. (image 13)

Étape 12 - Motor protection

Cover the engine and the electrical circuit with the bike inner tube: this will protect them from rain or spray. (picture 14)

Étape 13 - Use

Connect a mobile phone or other device with a USB connection to the electrical circuit and let it charge for a few hours. In average wind, count 5 hours of charge for a phone battery.

Notes et références

Feel free to comment, share, and enhance the tutorial useful informations.

Yes