תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

הבעיות של אנרגיה זולה מסעירות את מוחם של רבים. גם אותי לא חסכו. אבל, כפי שהתברר, הצרה היא ההתחלה. בעיות בתכנון והקמת התחנה עלו כמעט מיד.

הנה רק כמה מהם: "באיזה גנרטור להשתמש?", "כיצד להשיג יציבות של מתח המוצא עם שינויים חזקים ברוח, שמהירותו נעה בין 2 ל-25, או אפילו 30 מ' לשנייה?" , "מה לעשות כשהרוח נעלמת לגמרי?",

איך לפרוק טורבינת רוח במהלך סופות חזקות והוריקנים?", "מה לעשות במקרים שיש רוח, אבל לא מנוצלת אנרגיה, או להיפך, כשצריך אנרגיה, אבל אין רוח?", "איך לחסוך ולהשתמש באנרגיה העודפת בצורה יעילה יותר?" ולבסוף, "איזה עיצוב של "טחנת הרוח" עדיף?".

גם גנרטורים לרכב וגם מנועים סינכרוניים שימשו כגנרטור. אבל לשתי האפשרויות יש את אותו חיסרון: יש צורך במהירות רוטור טורבינת רוח גבוהה מדי, וזה, בתורו, מוביל לעלייה ביחס ההילוכים של תיבת ההילוכים, ומכאן לעלייה בממדים של כנף הרוח.

זה גם מוסיף אי יציבות תדר גדולה וקושי לייצוב אמין של מתח המוצא, ובמקרה של שימוש במנוע סינכרוני גם מידות ומשקל גדולים.

במהלך חיפוש ארוך ניתנה עדיפות לגנרטור המבוסס על מנוע אסינכרוני עם רוטור כלוב סנאי.

היתרונות של הגנרטור הזה באמת מרשימים: מידות ומשקל קטנות עם הספק גדול מספיק; אין צורך במתח עירור; אם אתה משתמש במנוע במהירות נמוכה, ניתן להפחית את כוחו של הרוטור; תדר המוצא הוא כמעט בלתי תלוי במהירות הסיבוב של רוטור הגנרטור. עם זאת, יש חיסרון משמעותי: לא ניתן להעמיס על גנרטור זה.

המעגל להפעלת מנוע אסינכרוני עם רוטור של כלוב סנאי מוצג באיור 1.

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני

מאפיינים טכניים של טורבינת הרוח:

הספק של טורבינת רוח במהירות רוח של 5 מ' לשנייה ....... 4000 W
מהירות הסיבוב של פיר טורבינת הרוח עם רוח של 5 מ' לשנייה ....... 500 סל"ד
כוח גנרטור ...... 2000 W
מתח ביציאת הגנרטור ....... 220 (380) V
תדר מתח מוצא .......46...60 הרץ

כאשר רוטור המנוע מסתובב, השדה המגנטי השיורי פועל על אחד מפיתולי הסטטור. במקרה זה, נוצר זרם חשמלי קטן, אשר טוען את אחד הקבלים C1-C3.

בשל העובדה ששלב המתח על הקבל מפגר ב-90 מעלות, שדה מגנטי בגודל גדול כבר מתעורר על הרוטור, הפועל על הפיתול הבא. בהתאם לכך, הקבל הבא ייטען למתח גבוה יותר. תהליך זה נמשך עד שרוטור הגנרטור נכנס לרוויה (1...1,5 שניות). לאחר מכן, תוכלו להפעיל את המכונה B2 ולהשתמש באנרגיה המופקת מהגנרטור. יתר על כן, עבור פעולה רגילה של המנוע במצב גנרטור, הספק העומס צריך להיות לא יותר מ-80% מהמנוע המשמש כגנרטור. 20% הנותרים משמשים לשמירה על המתח על הקבלים, כלומר. שמירה על הגנרטור פועל.

אם חריגה ממצב זה, המתח על הקבלים ייעלם, מה שאומר שגם השדה המגנטי באבזור ייעלם, מה שיוביל להיעלמות המתח במסופי המכונה B2. וזה קורה כמעט מיד.

יש לזה את החיסרון ואת היתרון שלו. החיסרון הוא שהאנרגזה מחדש אפשרית רק כאשר הגורם לעומס יתר מסולק ומפסק B2 כבוי. הגנרטור יכנס שוב למצב הפעלה (לאחר 1...1,5 שניות). לאחר מכן, אתה יכול להפעיל את B2 ולהשתמש באנרגיה. היתרון הוא העובדה שכמעט בלתי אפשרי לשרוף את הגנרטור, שכן המתח במסופים שלו נעלם באופן מיידי, תוך 0,1 ... 0,5 שניות. למתח המוצא יש צורה סינוסואידית והוא מתאים לחלוטין לשימוש נוסף. תדר המוצא של הגנרטור הוא 46...60 הרץ, אשר ברוב המקרים מספיק לשימוש ביתי. בשל חוסר היציבות של המתח במוצא הגנרטור, היה צורך לבצע מְיַצֵב.

כמה מילים על קבלים נוספים. הטבלה מציגה את הקיבול של קבלים לקילוואט של הספק מנוע מותקן, ולעבודה עם עומס - קיבול נוסף לכל קילוואט עומס.

לדוגמה, יש מנוע 3 קילוואט. הוא אמור לחבר אליו עומס תגובתי (מנוע חשמלי, מכונת ריתוך...) בהספק כולל של כ-2 קילוואט. יחד עם זאת, נרצה 380 V בין הפאזות, המשמעות היא שהקיבול של הקבל C1 יהיה (3x5) + (2x6) מיקרופארד. מאז C1 \u2d C3 \u30d C450, אז אנחנו צריכים שלושה קבלים עם קיבולת של 630 microfarads. אם אין קבל בקיבול הנדרש, אז ניתן לחבר קבלים בקיבול קטן יותר במקביל. קבלים צריכים להיות נייר או נייר מתכת למתח של לפחות 220 V, ורצוי 127 V. מניסיוני, אני יכול לומר שעדיף להפעיל את הגנרטור למתח בין פאזות של 45 V, ובין אפס לפאזה XNUMX V. זאת בשל העובדה כי עבור פעולה רגילה של הגנרטור, חוסר איזון הפאזה לא יעלה על XNUMX °.

החיווט במקרה זה יכול להיעשות על פי התרשים המוצג באיור 2. עם תוכנית זו, ניתן לפרוק את הגנרטור ככל האפשר.

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני

בנוסף, עדיף להפעיל מנורות תאורת ליבון וכמה התקני חימום עם זרם ישר.

הגנרטור חייב להשתמש במנוע של כלוב סנאי במהירות נמוכה. מנוע 360-720 סל"ד הוא הטוב ביותר, אבל מנוע 910 סל"ד יצליח. זאת בשל הצורך לסובב את הרוטור בערך פי שניים מהמהירות המצוינת בדרכון למנוע, וירידה ביחס ההילוכים של תיבת ההילוכים.

טורבינת הרוח עצמה יכולה להתבצע על פי כל תכנית הנוחה לך. אני מציע את הבנייה הבאה. טורבינת הרוח היא שילוב של רוטורים Dare ו-Savonius, שהוא מעט מפושט ומעודן. עקרון הפעולה מוצג באיור 3 ואינו זקוק להסבר.

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני

טורבינת הרוח (איור 4) מורכבת מכנף רוח 1, תומך 2 והגנרטור עצמו 3. התומך בטון קשיח ומחוזק בשלושה כבלי מתיחה 4. התומך יכול להיות עשוי מעץ, בטון, מתכת.

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני

ניתן להשתמש בתמיכה המשמשת להעברת חשמל, או בערימה.

כהרחבות, עדיף להשתמש בכבל פלדה בקוטר של 6 ... 9 מ"מ או חוט פלדה בקוטר של 10 ... 12 מ"מ.

גם הקביים שעבורם מוצמדים סימני המתיחה צריכים להיות בטון היטב. מסגרת הכנפיים של טורבינת רוח יכולה להיות עשויה מצינורות בקוטר של 1 אינץ', הציור שלה מוצג באיור 5.

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני

ניתן לייצר גלגלונים ממוט פלדה בקוטר 6 מ"מ. כציר ההנעה שימש צינור בעל דופן עבה בקוטר 2...2,5 אינץ', עם פיר באורך 300...400 מ"מ נלחץ בקצהו התחתון.

חריץ לגלגלת נעשה בקצה התחתון של הפיר. מיסבים נלקחים כדוריים עם מלחציים חרוטיים מותג 2000810 עם תאים מתאימים.

לאחר ההרכבה יש לאזן את הכנף. הכנף המורכבת מחוברת לתמיכה בכל דרך נוחה, אבל העיקר הוא שההידוק מספיק קשיח ואמין. נמצא בניסוי שהחומר הטוב ביותר לעטיפת הכנף הוא סרט פוליאתילן בעובי של 80 ... 120 מיקרון. הוא חזק מספיק, קל וזול, ומאפשר לך לנטוש את מנגנון הבלמים, שאגב, לא מקובל במכשיר הזה, שכן הכנף תיהרס ברוחות חזקות. יש צורך לכסות בניילון פלסטיק במספר שכבות, הלחמה בתפרים עם מלחם דרך חתיכת סרט פוליפרופילן. אני ממליץ לך לתרגל קודם הלחמה.

התפר המולחם חייב להיות אחיד וחזק. את הכנף אפשר כמובן לכסות בחומרים נוספים כמו קנבס, דיקט או אפילו מתכת, אבל צריך לחשוב על מכשיר שיאפשר לפרוק אותה ברוחות חזקות. כיסוי עם מתכת או דיקט אינו מומלץ בשל המסה המוגברת של הכנף. המסגרת עצמה יכולה להיות עשויה מדוראלומין, מה שיפחית את משקלה, אך חומר זה יקר יותר. נבדקה גם כנף עשויה מעץ אורן בחתך של 50X50 מ"מ, אך התוצאה לא הייתה טובה במיוחד, שכן היא נפגעה לרסיסים במהלך הרוח החזקה הראשונה.

תיבת הילוכים משמשת להנעת גל הגנרטור. אתה יכול להשתמש בתיבת הילוכים של כל מערכת, למעט גיר תולעת. כפי שכבר הוזכר, יש לסובב את פיר הגנרטור בערך פי שניים מהמהירות, וציר טורבינת הרוח מסתובב במהירות של 500 סל"ד עם מהירות רוח של 5 מ"ש.

מכאן ההגבלה על המנועים המשמשים כגנרטור. מנוע 360 סל"ד עשוי להיות האפשרות הטובה ביותר, אך ניתן להשתמש גם במנוע של 720 סל"ד. בעת שימוש במנוע 910 סל"ד, עליך להגדיל את גובה הכנף ב-500 מ"מ. לא מומלץ להגדיל את רוחב הכנף, מכיוון שהדבר יפחית את מהירות הסיבוב, אין להפחית גם אותה, שכן עם עלייה במהירות הסיבוב, ההספק יקטן מאוד, וחוק הירידה אינו- ליניארי.

בעת בחירת תיבת הילוכים, עליך להיות מונחה על ידי הכלל הבא: עבור המהירות הנומינלית של כנף טורבינת הרוח, אתה צריך לקחת את הערך של 500 סל"ד, המתאים למהירות רוח של 5 מ"ש, מהירות פיר המנוע גדל ב-2,3, ואז על ידי חישובים פשוטים נקבל את מקדם השידור

האפשרות של הידוק הגנרטור לתמיכה באמצעות מפחית חגורה מוצגת באיור 6. קל לחבר את התושבת לתמיכה באמצעות שישה חתיכים. עם מפחית הילוכים, ההרכבה הרבה יותר קלה.

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני

אני לא ממליץ לעשות את פיר טורבינת הרוח ארוך מדי, כי זה פשוט יכול להיות מעוות. התקנת טורבינת הרוח חייבת להתבצע במזג אוויר רגוע באמצעות חגורות בטיחות וטפרי הרכבה. המבנה כולו חייב להיות מקורקע. התנגדות הארקה צריכה להיות לא יותר מ-2 אוהם. ברגל צריך להתקין ארון בו יש צורך למקם קבלים C1-C3, אוטומט B1-B2, דיודות V1-V6, מייצב מתח, מכונת בקרה, ארבע סוללות וממיר מתח חזק לאספקת חשמל במהלך זמנים רגועים. הבקרה האוטומטית מספקת החלפה של מעגלי אספקת החשמל בהתאם לעומס ולמהירות הרוח.

ממיר מתח חזק מספק טעינת סוללה בזמן שהגנרטור במצב סרק וכן אספקת חשמל מהסוללות בהיעדר רוח או מתח נמוך מאוד על הגנרטור. כאשר אין רוח והסוללות מתרוקנות, הבקרה האוטומטית מספקת אספקת חשמל מהרשת הרגילה. למרבה הצער, הבקרה האוטומטית וממיר מתח רב עוצמה אינם כלולים בהיקף מאמר זה.

הכבל המשמש לחיבור הגנרטור וארון החשמל חייב להיות תלת פאזי עם חתך ליבה של לא יותר מ-4 מ"מ. הכבלים המשמשים לחיבור הארון לצרכנים יכולים להיות זהים. האוטובוס הקרקע חייב להיות בעל חתך רוחב של 2 מ"מ לפחות.

תשומת הלב! כל העבודה על התקנת מתקנים חשמליים חייבת להתבצע כאשר מכונת B1 כבויה והקבלים C1-C3 פרוקים.

בעיות רבות עדיין לא ניתנות לפתרון. למשל, איך לאגור אנרגיה שאינה מנוצלת כך שניתן יהיה להשתמש בה בזמנים של רגיעה? סוללות עופרת וסוללות אלקליין רגילות לא הראו את התוצאות הטובות ביותר. אני מקווה שגם הקוראים יתעניינו בבעיה הזו, ועדיין יימצא פתרון.

גנרטור זה יכול להיות מחובר למנוע בעירה פנימית ולשמש כמחולל נטל. עם זאת, עדיין צריך לקנות דלק למנועים כאלה, וזה לא משתלם במיוחד.

הקיבולים של הקבלים הכלולים בשלבים, במיקרו-פאראד לכל 1 קילוואט של הספק, ניתנים בטבלה:

תחנת כוח רוח המבוססת על מנוע חשמלי אסינכרוני

מחבר: V.V. צ'ירקה

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

רובוט מעביר רגשות תוך כדי קריאה 24.03.2022

מדענים מהפקולטה להנדסה, מידע ומערכות של אוניברסיטת צוקובה (יפן) פיתחו עוזר רובוט לקריאת הודעות טקסט. זה יכול לעזור למשתמשים לשלוט במצב הרוח שלהם בעת קריאת חדשות מטרידות. מכשיר זה ישפר את האינטראקציות החברתיות ככל שאנו מתקדמים לעבר עולם שמשתמש יותר ויותר בתקשורת דיגיטלית.

אמוטיקון בהודעת טקסט הוא דרך מהירה וקלה להראות את הכעס שלך למישהו שמאחר לפגישה שנקבעה. לרוב חסר בו האלמנט האנושי שילווה הסבר פנים אל פנים או שיחת טלפון. לדברי מדענים, אנחנו כנראה מוטרדים יותר מהעובדה שאנחנו, החברים שלנו, לא יכולים להבין כמה אנחנו כועסים ונסערים כשאנחנו צריכים לחכות להם.

חוקרים מאוניברסיטת צוקובה ביפן יצרו רובוט ידני בשם OMOY, המצויד בבלוק נע המופעל על ידי רכיבים מכניים בתוך גופו. על ידי הזזת מרכז הכובד הפנימי, הרובוט יכול לבטא רגשות מדומים. אב הטיפוס נוצר עבור ניסיון ניסיוני - בינה מלאכותית זו מסוגלת לקרוא ולנתח הודעות טקסט. התברר שהטקסט עם חדשות לא נעימות או מאכזבות לוותה בקריאה ל-OMOY לא להתעצבן - או אפילו אהדה למשתמש.

הרובוטים תוכננו בצורה כזו שהם יכלו לדכא לא רק את הכעס של המשתמש, אלא גם מניעים בין-אישיים שליליים אחרים – למשל, לשנות מחשבות על נקמה או רגשות שליליים דומים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ עין במקום תצוגה

▪ מכשיר מחשוב ניתן לתכנות מבוסס DNA

▪ מלון חלל עם כוח משיכה מלאכותי

▪ מחשב העל המהיר ביותר בעולם של Summit

▪ סמארטפון LeTV Le 1s 1080р

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר הערות הרצאה, דפי רמאות. מבחר מאמרים

▪ מאמר בית סדן. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר למה רובין הוד קיבל כינוי כזה? תשובה מפורטת

▪ מאמר דובדבן ציפור. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר יוגורט. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר ניסויים באנזימים: עמילאזים. ניסיון כימי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר