Mạch máy phát điện cối xay gió đơn giản nhất

Bài đăng giải thích cách tạo một mạch máy phát cối xay gió đơn giản có thể được sử dụng để sạc pin hoặc để vận hành bất kỳ thiết bị điện mong muốn nào, suốt cả ngày lẫn đêm, miễn phí.

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời và Cối xay gió

Một trong những hạn chế lớn nhất của tấm pin năng lượng mặt trời là nó chỉ có sẵn vào ban ngày và chỉ khi trời quang đãng. Hơn nữa, ánh sáng mặt trời chỉ ở đỉnh điểm vào giữa trưa và không suốt cả ngày khiến việc khai thác của nó rất kém hiệu quả. Tùy thuộc vào điều này một máy phát điện cối xay gió phụ thuộc vào sức gió dường như hiệu quả hơn nhiều vì gió có sẵn suốt cả ngày và không dựa vào sự thay đổi theo mùa.

Tuy nhiên, máy phát điện cối xay gió chỉ có thể hoạt động với hiệu suất cao nhất nếu nó được lắp đặt hoặc định vị ở các khu vực cụ thể như ở độ cao lớn hơn, gần bờ biển hoặc bờ sông, v.v.

Để máy phát điện cối xay gió tự chế hoạt động hiệu quả nhất, người ta phải đặt nó trên nóc nhà để đạt hiệu suất tốc độ gió cao nhất có thể, càng cao càng tốt.

Người ta nói rằng tốc độ gió từ mặt đất trên 100 mét là tối đa và nó hoạt động suốt năm không ngừng, vì vậy điều đó chứng tỏ, độ cao càng cao thì hiệu quả gió càng tốt.

Thiết kế máy phát điện cối xay gió

Một khái niệm mạch máy phát điện cối xay gió đơn giản được trình bày ở đây có thể được xây dựng bởi bất kỳ người có sở thích nào để sạc pin nhỏ tại nhà, hoàn toàn miễn phí và không tốn nhiều công sức.

Có thể thử các mô hình lớn hơn cùng loại để đạt được sản lượng điện lớn hơn có thể được sử dụng để cấp điện cho các ngôi nhà nhỏ.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên tắc hoạt động dựa trên khái niệm máy phát động cơ truyền thống trong đó trục chính của động cơ loại nam châm vĩnh cửu được tích hợp với cơ cấu tuabin hoặc cánh quạt để khai thác năng lượng gió theo yêu cầu.

Như có thể thấy trong sơ đồ trên, cánh quạt được sử dụng hoặc cấu trúc tuabin trông khác nhau. Ở đây sử dụng hệ thống cánh quạt xoắn hình chữ 'S' có lợi thế khác biệt so với loại cánh quạt truyền thống của máy bay.

Trong thiết kế này, vòng quay của tuabin không phụ thuộc vào hướng gió mà phản ứng tốt và hiệu quả như nhau bất kể gió có thể chảy từ phía nào, điều này cho phép hệ thống loại bỏ cơ chế bánh lái phức tạp, thường được sử dụng trong các cối xay gió thông thường ở để giữ cho cánh quạt tự điều chỉnh vị trí phía trước của nó phù hợp với luồng gió.

Trong khái niệm được hiển thị, động cơ được kết nối với tuabin tiếp tục quay với hiệu suất tối đa cho dù gió có thể xuất hiện từ phía nào hoặc góc nào, điều này cho phép cối xay gió hoạt động cực kỳ hiệu quả suốt cả năm.

Tích hợp bộ điều chỉnh điện áp điện tử

Điện được tạo ra bởi chuyển động quay của cuộn dây động cơ phản ứng với mô-men xoắn từ tuabin có thể được sử dụng để sạc pin hoặc có thể dùng để điều khiển đèn LEd hoặc bất kỳ tải điện mong muốn nào theo ý muốn của người dùng.

Tuy nhiên, vì tốc độ gió có thể dao động và không bao giờ thay đổi, nên có thể bắt buộc phải bao gồm một số loại mạch ổn định trên đầu ra của động cơ.

Sử dụng công cụ chuyển đổi Buck Boost

Chúng tôi có thể giải quyết vấn đề bằng cách thêm một mạch tăng hoặc một bộ chuyển đổi buck theo thông số kỹ thuật của tải được kết nối.

Nhưng nếu thông số điện áp động cơ của bạn cao hơn một chút so với tải và nếu có nhiều gió, bạn có thể loại trừ mạch tăng liên quan và kết nối trực tiếp đầu ra cối xay gió với tải sau bộ chỉnh lưu cầu.

Trong sơ đồ, chúng ta có thể thấy một bộ chuyển đổi tăng áp được sử dụng sau khi chỉnh lưu điện cối xay gió thông qua mạng chỉnh lưu cầu.

Hình ảnh sau đây giải thích chi tiết của các mạch liên quan, cũng không quá phức tạp và có thể được chế tạo bằng hầu hết các thành phần thông thường.

Thiết lập sơ đồ mạch

Hình ảnh trên cho thấy một mạch chuyển đổi tăng đơn giản với một tầng điều chỉnh bộ khuếch đại lỗi phản hồi. Đầu ra từ cối xay gió được chỉnh lưu phù hợp bởi mạng chỉnh lưu cầu liên kết và được cấp cho mạch chỉnh lưu tăng cường dựa trên IC 555.

Giả sử đầu ra trung bình của động cơ cối xay gió là khoảng 12V, mạch tăng áp có thể được mong đợi để tăng điện áp này lên tối đa 60V +, tuy nhiên giai đoạn T2 trong mạch được thiết kế để hạn chế điện áp này ở một đầu ra ổn định được chỉ định.

Diode zener ở chân T2 quyết định mức điều chỉnh và có thể được chọn theo thông số kỹ thuật hạn chế tải yêu cầu.

Sơ đồ cho thấy một pin máy tính xách tay được gắn vào để sạc từ máy phát điện cối xay gió, các loại pin khác cũng có thể được sạc bằng cách sử dụng cùng một mạch, đơn giản bằng cách điều chỉnh giá trị của diode zener T2.

Ngoài ra, số vòng của cuộn cảm tăng cường cũng có thể được thay đổi và điều chỉnh để đạt được các dải điện áp khác, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật ứng dụng riêng lẻ.

Video:

Video sau đây cho thấy một cối xay gió nhỏ được thiết lập trong đó có thể nhìn thấy bộ chuyển đổi tăng áp được gắn với động cơ và chuyển đổi công suất đầu ra thấp từ động cơ thành đèn LED 1 watt.

Ở đây động cơ được quay thủ công bằng ngón tay nên kết quả không được tốt. Nếu thiết lập được gắn với tuabin thì kết quả có thể được nâng cao hơn nhiều.

Một Video Clip khác cho thấy một động cơ nhỏ có hộp số đi kèm tạo ra năng lượng đủ để làm sáng đèn LED 1 watt. Động cơ này có thể được cấu hình với cánh quạt và được sử dụng trong điều kiện gió lớn để sạc pin Li-Ion hoặc bất kỳ loại pin ưa thích nào: