Ветрогенератор

Описание

В ходе реализации проекта была спроектирована и изготовлена ветроэлектрическая установка (ВЭУ) – ветрогенератор «Ветерок – 18» – устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим ее преобразованием в электрическую энергию.

Установка решает проблему загрязнения окружающей среды, которое происходит в ходе эксплуатации электростанций, работающих на каменном угле, нефти или природном газе.

Классический ветрогенератор обычно состоит из трёх лопастей, передачи, электрогенератора и системы слежения за силой ветра (анемометра). Ветер создает вращение центрального вала, которое передается на индукционный электрогенератор.

Результаты технических испытаний:

1. При расстоянии 0,8 см от магнитов до статора мощность ветрогенератора составила около 1 Вт.
2. При расстоянии 2−3 мм от магнитов до статора мощность составила 36 Вт, при напряжении без нагрузки – 21 Вт.
3. Сила тока короткого замыкания – 1,7 А.
4. Скорость вращения роторов – 1200 об/мин.

Для того чтобы повысить и стабилизировать напряжение, было решено использовать трансформатор. Чтобы устройство зажгло 100 светодиодов, подключенных последовательно, необходимо получить выходное напряжение около 180 V при токе 15−20 мА. Следовательно, нужно использовать повышающий трансформатор с коэффициентом трансформации 15 – 20.

Цель

Спроектировать и изготовить опытный образец бытового ветрогенератора.

Результаты

• Собран работоспособный бытовой ветрогенератор.
• Проведены полевые испытания и получены результаты экспериментов.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

1. Статор:
   • обмотка: медная проволока диаметром 0,6 мм, 18 штук по 60 витков,
   • корпус: эпоксидная смола.
2. Ротор:
   • металлические диски диаметром 120 мм,
   • неодимовые магниты, закрепленные на клей Poxipol,
   • металлическая ось,
   • шайбы,
   • подшипники
3. Корпус генератора:
   • фанера 10 мм,
   • болты М4 70 мм.
4. Электронная часть:
   • диодный мост,
   • трансформатор
5. Флюгер:
   • фанера 6 мм.
6. Стойка:
   • брус 2х3 мм,
   • опорный подшипник с осью.

Награды/достижения

Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся в 2017−2018 учебном году (инженерное направление)

Межрегиональный этап – диплом 1-й степени

Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся в 2017−2018 учебном году (инженерное направление)

Городской этап – диплом 2-й степени.

Перспективы развития результатов работы

Бытовой ветрогенератор «Ветерок – 18» может быть использован на приусадебных участках, в небольших фермерских хозяйствах.

Работа будет продолжена: авторы планируют создать автономную электроэнергетическую мини-систему, которая позволит дополнить энергию ветра энергией солнечных батарей.

Особое мнение

«Проект “Инженерный класс в московской школе” − это реальная возможность попробовать себя в роли инженера-проектировщика и вероятность работать совместно с настоящими учеными-практиками. Участвуя в конференции “Инженеры будущего”, мы получили опыт публичных выступлений, опыт ведения дискуссии, познакомились и подружились с другими участниками конференции»