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'''Remarque''': Cette étape consiste à col … '''Remarque''': Cette étape consiste à coller des aimants très puissants sur le disque en acier en '''alternant les pôles des aimants'''. Si l'alternance n'est pas respectée, la génératrice ne fonctionnera pas et risque des dommages. * Se munir de [https://www.supermagnete.fr/aimants-bloc-neodyme/parallelepipede-magnetique-46mm-x-30mm-x-10mm-neodyme-n40-nickele_Q-46-30-10-N 8 aimants néodymes] 46mm x 30mm x 10mm. '''Remarque''': Faire très attention durant la manipulation de ces aimants. Etant très puissants, ils peuvent endommager les appareils électroniques, attirer des objets métalliques en tout genre et pincer très fort. Ils sont également fragiles et peuvent se casser durant les chocs. * Poser un point de super glue dans une première encoche et coller le premier aimant. Faire attention à ce que l'aimant soit parfaitement calé dans l'encoche. * Prendre un deuxième aimant dans son poing, le positionner au dessus du premier. 1) S'il y a répulsion, le coller dans l'encoche adjacente en conservant bien ce sens: les 2 aimants ont les polarités positionnées de manière opposée. 2) S'il y a attraction, le retourner dans sa main, vérifier qu'il y a maintenant répulsion, et le coller dans l'encoche adjacente. * Appliquer la même procédure avec tous les aimants. Une fois terminé, les faces visibles des aimants sont alternées comme suit: 1) Nord , 2) Sud, 3) Nord, 4) Sud, 5) Nord, 6) Sud, 7) Nord, 8) Sud ou inversement. * Laisser sécher puis retirer le gabarit. * Laisser sécher puis retirer le gabarit. +
'''Remarque''': Cette étape fait interveni … '''Remarque''': Cette étape fait intervenir des éléments dangereux (résines, fibres, etc) Porter des gants latex et lunettes de protection jusqu'à la fin du moulage. * Préparer 2 disques de fibre de verre ayant la forme du moule puis les mettre de coté. Prévoir une marge de diamètre au niveau de l’îlot (cf photo). * Préparer les 3 tiges filetée en les vissant sur le berceau. Bien régler le parallélisme des tiges. * A l'aide de cire de démoulage/wax, bien cirer l'ensemble du moule, intérieur/extérieur, le couvercle intérieur/extérieur, une dizaine de vis qui serviront à fixer le couvercle ainsi que 3 pions pour les détrompeurs. * Préparer 2 bacs de 150g de résine polyester et 2 seringues de 2,25ml du catalyseur associé. * Préparer un bac de 300g de résine mélangée avec 150g de talc ainsi qu'une seringue de 4,5ml de catalyseur. * Préparer l'ensemble du montage bobine, débridé du gabarit, afin qu'il soit prêt à installer dans le moule.qu'il soit prêt à installer dans le moule. +
'''Remarque''': Le '''stator''' est la par … '''Remarque''': Le '''stator''' est la partie fixe de la génératrice. * Se munir d'une tige filetée de diamètre 12mm. * Couper 3 tiges de 70mm de long. '''Remarques''': 1) Si un étau est utilisé pour maintenir la tige filetée pendant la découpe, enrouler la tige filetée dans un tissu au niveau des mors avant de serrer pour ne pas abîmer le pas de vis. 2) Avant de couper, visser un écrou sur la partie de la tige qui va être coupée afin de pouvoir reformer le pas de vis au niveau de la découpe grâce au passage répété de l'écrou. * Fendre en croix sur 10mm de long une des extrémités de chaque tige filetée. * Mettre de coté le berceau et ces 3 tiges filetées qui serviront par la suite pour le moulage.ui serviront par la suite pour le moulage. +
'''Remarque''': Le stator est composé de 6 … '''Remarque''': Le stator est composé de 6 bobines de 76 tours, réalisées avec du fil de cuivre émaillé de 1,4mm de diamètre. Ce dimensionnement permet à la génératrice de produire maximum 200W en 12V sans endommager les fils. Afin de réaliser les 6 bobines, 1,5kg de fil de cuivre sont nécessaires. * A l'aide d'une personne et du bobineur, réaliser 1 bobine. 1 personne enroule le fil et compte les tours précisément, une personne crée une tension dans le fil et s'assure de la bonne répartition du fil sur l'épaisseur du bobineur. Si la tension dans le fil n'est pas assez importante, la bobine sera trop large. * Laisser une marge de 30 cm de fil avant de commencer à enrouler le fil ainsi qu'à la fin. * Avant de démouler, maintenir la bobine avec du scotch d'électricien. Il est possible de s'aider d'un réglet pour passer le scotch entre l'espaceur et la bobine, grâce aux grandes fentes sur les oreilles prévues à cet effet. * Au total, réaliser 6 bobines.et effet. * Au total, réaliser 6 bobines. +
'''Remarque''': le '''rotor''' est la part … '''Remarque''': le '''rotor''' est la partie tournante de la génératrice entraînée par l'hélice. * Se munir d'un disque en acier épaisseur 6mm, si possible galvanisé, de diamètre 230mm et le préparer selon schéma. Les 4 trous de 12mm de diamètre sont répartis sur chaque quart du cercle de 100mm de diamètre. '''Remarques''': 1) Il est '''impératif''' que le disque soit en '''acier''' pour qu'il puisse conduire les champs magnétiques. Cela ne fonctionnera pas avec de l'alu ou de l'inox par exemple. 2) Il peut être plus facile de se fournir le disque tout préparé auprès d'artisans qui disposent d'outils de découpe précise (plasma, laser).outils de découpe précise (plasma, laser). +
* Choisir un bastaing de section minimum … * Choisir un bastaing de section minimum 95mm x 35mm '''Remarques''': 1) Le bois sélectionné doit être imputrescible, relativement léger et facile à travailler. Le cèdre rouge, le pin d'Oregon, l’épicéa, le mélèze, le douglas peuvent par exemple convenir. 2) Pour ce tutoriel, la section du bastaing en cèdre rouge fait 150mm x 45mm. 3) Le paramètre qui détermine l'énergie transmise par le vent à l'hélice est la longueur de la pale et non sa largeur. La section du bastaing peut donc varier. *A l'aide du patron, '''face intrados visible''', tracer l'emplacement de la première pale. '''Remarques''': 1) Placer les nœuds et défauts du bois plutôt en pied de pale, afin de ne pas fragiliser la partie la plus fine (milieu-bout de pale). 2) Sélectionner l'arête du bord d'attaque la plus propre possible. Cette arête ne sera pas modifiée durant la sculpture de la pale. 3) Prolonger le tracer du bout de pale de 4 à 5 cm afin de conserver une marge en cas de bris. * Faire de même pour les 2 autres pales et couper les pales. '''Remarque''': en cas d'utilisation d'une scie circulaire pour la découpe, prendre garde à placer la largeur de la lame toujours du coté extérieur au trait. * Rectifier le gauche des pales si nécessaire à l'aide d'un rabot. * Fixer les trois pales ensemble à l'aide de serre-joints et égaliser les plans de fuite. Les 3 trois pales doivent être rigoureusement identiques. * Tracer au marqueur l'arête du bord d'attaque qui restera telle quelle. C'est un repère. qui restera telle quelle. C'est un repère. +
* Dans du contreplaqué de 10mm d'épaisseu … * Dans du contreplaqué de 10mm d'épaisseur réaliser le moule selon schéma. Il se décompose en 4 parties: le socle, la bordure, l'îlot central et le couvercle. Bien penser à percer 3 détrompeurs pour le bon alignement du couvercle au moulage. * Visser/coller la bordure et l’îlot central sur le socle. * Dessiner l'emplacement de chaque bobine dans le moule. Il est possible de s'aider du gabarit précédemment réalisé. de s'aider du gabarit précédemment réalisé. +
* Dans une chute de contreplaqué fin, réaliser le gabarit selon schéma. * Dégraisser le disque en acier avec du dégraissant. * Se munir de deux boulons de 12mm avec rondelles. * Visser le gabarit sur le disque en acier en intercalant des rondelles. +
* Fabriquer le bobineur à l'aide de corni … * Fabriquer le bobineur à l'aide de cornière, tube métallique, tige filetée/écrous de 10mm de diamètre, 4 gros clous de diamètre 6 et chutes de contreplaqué. Respecter les dimensions du schéma pour les découpes de contreplaqué: le rectangle défini par les bords extérieurs des 4 gros clous doit faire 46mm x 30mm. '''Remarque''': Les bobines seront enroulées entre les deux disques de contreplaqué (épaisseur minimale 15mm), qu’on appelle les « oreilles ». Le petit rectangle de contreplaqué situé entre les deux oreilles est l’espaceur : c’est lui qui détermine l’épaisseur de la bobine. La forme intérieure des bobines est déterminée par les bords extérieurs des 4 gros clous, formant un rectangle de 46mm x 30mm. Ce rectangle correspond aux dimensions des aimants qui passeront devant. * Après avoir réalisé la structure en métal « socle » du bobineur, découper les deux oreilles et l’espaceur selon le schéma. Réaliser les perçages avec précision. Découper une petite entaille sur une des deux oreilles pour coincer le fil de cuivre au moment du bobinage. '''Remarque''': Pour faciliter le glissement du fil lors du bobinage, il est possible de chanfreiner la tranche intérieure des oreilles. Faire une marque au feutre sur la tranche des deux oreilles pour compter les tours plus facilement. les pour compter les tours plus facilement. +
* Positionner la pale, face '''extrados'' … * Positionner la pale, face '''extrados''' visible. * Selon schéma, tracer le point '''A'''. Il se situe au 2/3 de la largeur du pied de pale depuis le bord de fuite. Ce point est le centre de rotation de l'hélice. * Tracer ensuite le point '''B''' sur le bord d'attaque en reportant à l'aide d'un compas centré en '''A''' les 2/3 du pied de pale. Puis relier '''AB'''. '''Remarque''': Le segment '''AB''' forme un angle de 120° avec le pied de pale, qui sera nécessaire par la suite pour l’emboîtement des pales. * Selon schéma, tracer un cercle de rayon 100mm centré en A. La surface de cette portion de disque est à laisser intacte et bien plane jusqu'à la fin pour le bon assemblage des pales. '''Remarque''': Dans le cas de ce tutoriel, le point '''B''' se situe sur le périmètre du cercle. Ce n'est pas toujours le cas en fonction de la largeur du bastaing. *Selon schéma, tracer l'épaisseur de la pale sur le plan de fuite. '''Remarque''': Selon l'épaisseur du bastaing, il peut arriver qu'il n'y ait pas 17mm d'épaisseur en section 3. Tracer tout de même l'épaisseur en imaginant un point dans l'espace à 17mm du bord de fuite sur cette section 3. * Nommer '''C''' l'intersection entre le tracer de l'épaisseur et le bord de la pale. * Selon schéma, tracer ensuite l'épaisseur de la pale sur la face d'attaque en respectant les mêmes épaisseurs que pour le plan de fuite. Relier le point de la section 3 au point '''B'''. * Sur la face extrados, relier '''B''' et '''C''' afin de fermer la zone à sculpter. * Pour faciliter les repères, hachurer la zone de bois à éliminer. * A l'aide d'une plane, de ciseaux de charpentier et d'une wastringue pour les finitions, enlever le bois dans la partie hachurée. '''Remarque''': Pour garantir de bonnes cotes, la sculpture doit venir au plus près du trait de crayon sans l'effacer. * A l'aide d'une règle, vérifier la planéité en toute section de l'extrados sculpté. * Une fois les 3 pales terminées, vérifier l'égalité des cotes en plusieurs points sur les 4 sections tracées auparavant. ints sur les 4 sections tracées auparavant.
* Positionner les pales en hélice, face e … * Positionner les pales en hélice, face extrados visible, sur une surface bien plane. * Centrer le disque en contreplaqué, à l'aide d'un foret en guise de pion de centrage par exemple. * A l'aide de 3 mètres et de 3 personnes, positionner le cercle de tel sorte que chaque bout de pale soit à équidistance du pion centreur. La référence en bout de pale est le bout de bord d'attaque. * Une fois bien centré, maintenir le cercle en position et visser '''une seule vis par pale''' pour qu'elles puissent encore pivoter. * Régler ensuite la distance entre chaque bout de pale à l'aide de 3 mètres. * Maintenir en position puis visser toutes les vis. * Visser le triangle sur la face intrados en prenant soin de placer le triangle du bon coté pour que les pré-perçages soient bien en face du pied de pale. * Prolonger, à travers toute l'hélice, les 4 trous de 12mm présent sur le disque de contreplaqué. S'aider d'une équerre afin d'assurer des trous bien verticaux. '''Remarque''': pour aider à l’emboîtement de l’hélice sur le reste de l'éolienne, il est possible d'agrandir les trous de 12mm en 14mm sur l'épaisseur du triangle et des pales, '''sans toucher au diamètre 12mm du disque'''. * A l'aide d'une scie cloche de 60mm de diamètre, éliminer un cylindre de 30mm de profondeur depuis la face extrados. 30mm de profondeur depuis la face extrados. +
* Réaliser dans une chute de contreplaqué … * Réaliser dans une chute de contreplaqué le gabarit en schéma. Tracer l'emplacement qui accueillera les 3 tiges filetées au centre ainsi que l'emplacement du centre de chacune des bobines. Il y a 6 bobines, l'écart entre chaque est de 60°. * A l'aide de 6 chutes de contreplaqué d'environ 50mm x 25mm, fixer chaque bobine à son emplacement sur le gabarit. Numéroter chaque bobine de 1 à 6 comme sur le gabarit. '''Remarque''': Il est '''impératif''' que toutes les bobines soient positionnées avec '''les spires tournant dans le même sens''', soit horaire soit anti-horaire. Si ce point n'est pas respecté, la génératrice ne fonctionnera pas comme prévu. * Relier les bobines selon le schéma en prenant soin de laisser libre le centre et les emplacements des tiges filetées. 1) Relier les entrées des bobines 1,2 et 3: c'est le point neutre. 2) Relier la sortie de 1 à l'entrée de 4. 3) Relier la sortie de 2 à l'entrée de 5. 4) Relier la sortie de 3 à l'entrée de 6. * Couper le surplus des fils de chaque bobine. * A l'aide d'un cutter, enlever l'émail sur 3 cm sur chaque extrémité de fils. La surface du fil doit devenir plus claire et mat. * Torsader les fils de chaque connexion. * Souder les connexions avec un fer à souder et de l'étain. Pour une belle soudure, faire chauffer la zone à souder puis déposer l'étain sur le fil pour qu'il fonde et migre dans les interstices. * Protéger chaque soudure avec de la gaine thermorétractable. soudure avec de la gaine thermorétractable. +
* Réaliser le moule du rotor dans du cont … * Réaliser le moule du rotor dans du contreplaqué de 16mm d'épaisseur pour le socle et la bordure, le couvercle peut être moins épais. Les diamètres des trous dans le couvercle doivent permettre le passage d'écrou pour vis de 12mm. * Visser/coller le socle et la bordure ensemble. ser/coller le socle et la bordure ensemble. +
* Se munir d'un disque en métal de diamèt … * Se munir d'un disque en métal de diamètre 140mm et d'épaisseur 8mm. * Selon schéma, réaliser les perçages à 12mm. '''Remarque''': Pour un perçage précis, pointer le centre à l'aide d'un pointeau, pré-percer avec un foret de petit diamètre et ensuite à 12mm. Choisir [http://www.usinages.com/threads/vitesse-de-rotation-pour-percage.4390/ une vitesse de rotation adaptée] au matériau et au diamètre du foret. Bien lubrifier durant le perçage. * Se munir d'un moyeu arrière de Golf, de Corsa, de Polo ou d'Ibiza, récupérable en casse automobile. Séparer la partie qui se fixe à la voiture (fusée) et la partie tournante (cloche) en prenant soin de mettre écrous et roulements à billes de coté. * Tracer sur le disque en métal un cercle de rayon légèrement supérieur à 40mm pour centrer le socle de la fusée sur le berceau. Fixer temporairement les deux pièces avec quelques points de soudure. Réaliser les 4 perçages à travers le socle de la fusée et le berceau. '''Remarque''': Si les 4 vis initiales de la fusée sont en bon état, il est possible de les récupérer en perçant uniquement le berceau et en vissant dans le socle directement. Dans ce cas, il faut faire attention à ne pas abîmer le filetage d’origine (qui est un filetage mécanique, ne peut pas être utilisé avec d’autres vis). Il est parfois nécessaire de raccourcir ces vis pour ne pas gêner lors de l’assemblage. * Percer le centre du berceau avec un petit foret (environ 3mm). Ce perçage servira lors du moulage du stator. perçage servira lors du moulage du stator. +
* Se munir de 60cm de cable 3 fils souple … * Se munir de 60cm de cable 3 fils souple, 2,5mm². * Souder les sorties des bobines 4, 5 et 6 formant les 3 phases puis les protéger avec de la gaine thermorétractable. Une attention particulière doit être apportée à l'isolation, les fils pouvant se toucher. à l'isolation, les fils pouvant se toucher. +
* Se munir de la cloche du moyeu mise de … * Se munir de la cloche du moyeu mise de coté auparavant (cf étape: "Génératrice, stator: Préparation du berceau"). * Découper la cloche à la meuleuse de façon à ne garder que la platine plate avec les perçages. * Meuler la cloche de telle sorte que le disque en acier puisse s'insérer parfaitement à plat sur les 4 appuis percés. (cf photos) à plat sur les 4 appuis percés. (cf photos) +
* Selon schéma, réaliser un disque et ses … * Selon schéma, réaliser un disque et ses traçages/perçages dans un contreplaqué épaisseur 9mm. Le diamètre des cercles pour le positionnement des pré-perçage (pour vis 5mm) des vis est fixé arbitrairement. 3 zones à 120° sont définies. Ce disque sert à l'assemblage de l'hélice coté extrados. * Selon schéma, réaliser un triangle et ses traçages/perçages dans un contreplaqué de 9mm. Chaque pied de pale, face extrados posée sur le triangle, est représenté sur le triangle. Le tracé du cercle central permet de ne pas venir pré-percer sur cette zone qui va accueillir par la suite des tiges filetées. Les lignes parallèles aux cotés pour les pré-perçages (pour vis 5mm) sont définies arbitrairement. Ce triangle sert à l'assemblage de l'hélice coté intrados. t à l'assemblage de l'hélice coté intrados. +
* Selon schéma, tracer les 4 sections le … * Selon schéma, tracer les 4 sections le long de la pale. * Selon schéma, tracer la zone de l'intrados à sculpter. * Pour faciliter les repères, hachurer la zone de bois à éliminer. * A l'aide d'une plane, de ciseaux de charpentier et d'une wastringue pour les finitions, enlever le bois dans la partie hachurée. '''Remarque''': Pour garantir de bonnes cotes, la sculpture doit venir au plus près du trait de crayon sans l'effacer. * A l'aide d'une règle, vérifier la planéité en toutes sections de l'intrados sculpté. * Une fois les 3 pales terminées, vérifier l'égalité des cotes en plusieurs points sur les 4 sections tracées auparavant. ints sur les 4 sections tracées auparavant. +
* Sur la face '''extrados''', tracer sur … * Sur la face '''extrados''', tracer sur toute la longueur, à partir du bord d'attaque un trait représentant 30% de la largeur de la pale et un trait représentant 50% de la largeur de la pale. * Vérifier, à l’aide d’un compas d’épaisseur, l’épaisseur à chaque section sur la ligne de 30%. Comparer les 3 pales et ajuster les plus épaisses si elles ne sont pas rigoureusement identiques. '''Remarque''': La ligne des 30% correspond à l’épaisseur finale de la pale, c’est pourquoi on vérifie les cotes à cet endroit précis. * De la ligne des 50% au bord de fuite, sculpter une surface bien plane en laissant une épaisseur de moins d'1 mm sur le bord de fuite. '''Remarque''': Attention à ne pas faire d'éclat sur le bord de fuite, c'est une zone très délicate. * Du bord d'attaque à la ligne des 30%, sculpter un bel arrondi à l'aide d'une plane, d'une wastringue ou d'un rabot. L'angle d'attaque doit être d'environ 60°. * Lorsque ces deux zones sont terminées, casser l’arrête restante de la ligne à 50% afin de réaliser un profil continu du bord d'attaque jusqu'au bord de fuite. La seule ligne encore visible au crayon doit être celle à 30%. Une fois ce travail terminé sur les 3 pales: * Scier les pales à 600mm pour supprimer la marge laissée au début en bout de pale à l'aide d'une scie japonaise. * Scier la section définie par '''AB''' en pied de pale pour pouvoir emboîter les 3 pales à 120°. '''Remarque''': On préférera avoir un angle légèrement inférieur à 120° pour pouvoir pivoter légèrement les pales lors de l’assemblage. légèrement les pales lors de l’assemblage. +
* Tracer et découper le patron des pales … * Tracer et découper le patron des pales dans une planche. * Noter sur chaque face du patron, celle qui correspond à l''''intrados''' et celle qui correspond à l''''extrados'''. '''Remarque''': L''''intrados''' est la face des pales qui reçoit le vent, l''''extrados''' est la face arrière. vent, l''''extrados''' est la face arrière. +