Om de windgenerator aan te drijven, wordt een rotorturbine met een verticale rotatieas geproduceerd. Dit type rotor is zeer sterk en duurzaam, heeft een relatief lage rotatiesnelheid en is eenvoudig te vervaardigen thuis omstandigheden zonder cardanische ophanging met het aerodynamische profiel van de vleugel en andere problemen die verband houden met de fabricage van de propeller voor een windgenerator met een horizontale rotatieas. Bovendien werkt zo'n turbine bijna geruisloos en ongeacht waar de wind waait. Het werk is praktisch onafhankelijk van turbulentie en frequente veranderingen in de kracht en richting van de wind. De turbine kenmerkt zich door hoge startkoppels, werking bij relatief lage snelheden. De efficiëntie van deze turbine is klein, maar genoeg om apparaten met een klein vermogen van stroom te voorzien, alles loont met de eenvoud en betrouwbaarheid van het ontwerp.
Elektrische generator
Als generator wordt een gemodificeerde compacte permanente startersautostarter gebruikt. Generatorvermogen: wisselstroom met een vermogen van 1,0 ... 6,5 W (afhankelijk van windsnelheid).
Een variant van het omzetten van een starter in een generator wordt beschreven in het artikel: Dynamo van starter
Een windturbine maken
Deze windturbine is praktisch waardeloos en eenvoudig te fabriceren.
Het turbine-ontwerp bestaat uit twee of meer halve cilinders gemonteerd op een verticale as. De rotor roteert vanwege de verschillende windweerstand van elk van de bladen die met verschillende krommingen naar de wind zijn gedraaid. Het rotorrendement wordt enigszins verhoogd door de centrale opening tussen de bladen, aangezien een bepaalde hoeveelheid lucht bovendien op het tweede blad inwerkt wanneer het het eerste verlaat.
De generator is bevestigd op het rek voor de uitgaande as, waardoor de draad met de ontvangen stroom naar buiten komt. Dit ontwerp elimineert het glijdende contact voor het verwijderen van stroom. De turbinerotor is op de generatorbehuizing gemonteerd en op de vrije uiteinden van de bevestigingsbouten bevestigd.
Een schijf met een diameter van 280 ... 330 mm of een vierkante plaat met deze diameter wordt uit een aluminium plaat van 1,5 mm dik gesneden.
Wat het midden van de schijf betreft, zijn vijf gaten gemarkeerd en geboord (één in het midden en vier in de hoeken van de plaat) voor het installeren van de bladen en twee gaten (symmetrisch ten opzichte van het midden) voor het bevestigen van de turbine aan de generator.
In de gaten op de hoeken van de plaat zijn kleine hoeken van aluminium geïnstalleerd, met een dikte van 1,0 ... 1,5 mm, voor het bevestigen van de messen.
We maken turbinebladen van een blik met een diameter van 160 mm en een hoogte van 160 mm. De pot wordt in tweeën gesneden langs de as, wat resulteert in twee identieke messen. De randen van het blik na het snijden, op een breedte van 3 ... 5 mm, worden 180 graden gebogen en gekrompen om de rand te versterken en scherpe snijranden te elimineren.
Beide turbinebladen zijn vanaf de zijkant van het open deel van het blik met elkaar verbonden door een U-vormige springer met een opening in het midden. De jumper vormt een opening van 32 mm breed tussen het centrale deel van de bladen om de efficiëntie van de rotor te vergroten.
Aan de andere kant van het blik (onderaan) zijn de bladen met elkaar verbonden door een springer van minimale lengte. In dit geval wordt over de gehele lengte van het mes een spleet van 32 mm breedte aangehouden.
Het geassembleerde messenblok wordt op drie punten op de schijf gemonteerd en gemonteerd - voor het centrale gat van de jumper en de eerder geïnstalleerde aluminium hoeken. De turbinebladen zijn strikt tegen elkaar op de plaat bevestigd.
Om alle onderdelen te verbinden, kunt u klinknagels, zelftappende schroeven, schroefverbinding M3 of M4, hoeken of andere methoden toepassen.
Een generator is geïnstalleerd in de gaten aan de andere kant van de schijf en met moeren bevestigd aan de vrije uiteinden van de bevestigingsbouten.
Voor een betrouwbare zelfstart van de windgenerator is het nodig om een tweede vergelijkbare reeks bladen aan de turbine toe te voegen. In dit geval worden de bladen van de tweede laag over een hoek van 90 graden langs de as verschoven ten opzichte van de bladen van de eerste laag. Het resultaat is een vierbladige rotor. Dit zorgt ervoor dat er altijd minimaal één blad is dat de wind kan opvangen en de turbine een boost geeft om te draaien.
Om de grootte van de windgenerator te verkleinen, kan de tweede laag van de turbinebladen worden gemaakt en rond de generator worden bevestigd. We vervaardigen twee bladen van 100 mm breed (generatorhoogte), 240 mm lang (vergelijkbaar met de lengte van het eerste tierblad) van een aluminiumplaat van 1,0 mm dik. Buig de bladen over een straal van 80 mm, vergelijkbaar met de bladen van de eerste laag.
Elk blad van de tweede (onderste) laag wordt bevestigd met twee hoeken.
De ene is geïnstalleerd in een vrij gat aan de rand van de schijf, vergelijkbaar met de bevestiging van de bovenste lagen, maar met een verschuiving van 90 graden. De tweede hoek is bevestigd aan de pin van de geïnstalleerde generator. Op de foto, voor de duidelijkheid, de montage van de onderste lagen, wordt de generator verwijderd.
Voor structurele sterkte worden, na algemene montage, beide bladen van de onderste laag, door openingen in het onderste deel van de bladen, extra aangetrokken door de generator door een draadklem.
Na het monteren van de turbine en het installeren op de generator, bleek dit ontwerp:
Uit proeven in de natuur is gebleken dat het ontwerp van de windgenerator functioneel is, maar niet goed begint bij lage windsnelheden. Daarom worden op de bovenste laag van de turbinebladen, naast de twee beschikbare, nog twee bladen toegevoegd (vergelijkbaar met de bestaande) of van een aluminiumplaat met een dikte van 1,0 mm, vergelijkbaar qua ontwerp en grootte. De bladen van de onderste laag zijn enigszins langwerpig om het startkoppel te verhogen.
Video over de werking van windturbines