هذه المقالة مكرسة لإنشاء مولد مغناطيسي محوري من النيوديميوم مع ثوابت خالية من المعادن. أصبحت طواحين الهواء من هذا التصميم شائعة بشكل خاص بسبب التوافر المتزايد لمغناطيس النيوديميوم.
المواد والأدوات المستخدمة لبناء طاحونة هوائية لهذا النموذج:
1) محور السيارة مع أقراص الفرامل.
2) حفر بفرشاة معدنية.
3) 20 مغناطيس نيوديميوم قياس 25 × 8 مم.
4) راتنجات الايبوكسي
5) المصطكي
6) الأنابيب البلاستيكية قطرها 160 مم
7) ونش يدوي
8) مواسير معدنية بطول 6 أمتار
فكر في المراحل الرئيسية لبناء طاحونة هوائية.
تم أخذ محور السيارة مع قرص الفرامل كأساس للمولد. منذ الجزء الرئيسي من إنتاج المصنع ، سيكون هذا بمثابة ضامن للجودة والموثوقية. تم تفكيك المحور بشكل كامل ، وتم فحص المحامل الموجودة بداخله للتأكد من سلامته وتزييته. منذ إزالة المحور من السيارة القديمة ، كان لا بد من تنظيف الصدأ بفرشاة ، وضعها المؤلف على المثقاب.
فيما يلي صورة للمحور.
ثم شرع المؤلف في تركيب مغناطيس على أقراص الدوار. تم استخدام 20 مغناطيس. علاوة على ذلك ، من المهم ملاحظة أنه بالنسبة لمولد أحادي الطور ، فإن عدد المغناطيسات المتضمنة يساوي عدد الأقطاب ؛ بالنسبة للمولد ثنائي الطور ، ستكون النسبة من ثلاثة إلى اثنين أو أربعة أقطاب إلى ثلاث ملفات. يجب تركيب المغناطيس على أعمدة متناوبة. للحفاظ على الدقة ، تحتاج إلى عمل قالب تخطيط على الورق ، أو رسم خطوط القطاعات مباشرة على القرص نفسه.
يجب أيضًا وضع علامة على المغناطيس في القطبين بعلامة. يمكنك تحديد القطبين عن طريق تحريك المغناطيس بدوره إلى جانب واحد من مغناطيس الفحص ، إذا جذب - زائد ، تم صده - ناقص ، الشيء الرئيسي هو أن القطبين يتناوبان عند تركيبهما على قرص. هذا ضروري لأن المغناطيس على الأقراص يجب أن ينجذب إلى بعضها البعض ، وهذا لن يحدث إلا إذا كانت المغناطيسات المقابلة لبعضها البعض ذات قطبية مختلفة.
تم لصق المغناطيسات على الأقراص باستخدام الايبوكسي. لمنع الراتينج من الانتشار خارج حدود القرص ، قام المؤلف بوضع حدود على طول الحواف مع المصطكي ، ويمكن فعل الشيء نفسه بشريط لاصق ، ببساطة عن طريق لف العجلة في دائرة.
فكر في الاختلافات الرئيسية في تصميم المولدات أحادية الطور وثلاثية الأطوار.
سيولد مولد أحادي الطور اهتزازًا تحت الأحمال ، مما سيؤثر على قوة المولد نفسه.التصميم ثلاثي المراحل خالي من مثل هذا العيب الذي تكون الطاقة ثابتة في أي وقت. وذلك لأن الأطوار تعوض فقدان التيار في بعضها البعض. وفقًا للتقديرات المحافظة للمؤلف ، يتجاوز التصميم ثلاثي المراحل تصميم المرحلة الواحدة بنسبة تصل إلى 50 بالمائة. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب عدم وجود اهتزاز ، لن يتأرجح الصاري بشكل إضافي ، وبالتالي لن يكون هناك ضوضاء إضافية أثناء تشغيل الدوار.
عند حساب شحنة البطارية 12 ، التي ستبدأ عند 100-150 دورة في الدقيقة ، قام المؤلف بـ 1000-1200 دورة في الملفات. عند لف لفائف ، استخدم المؤلف السماكة القصوى المسموح بها للسلك لتجنب المقاومة.
وللف السلك حول البكرات ، قام المؤلف ببناء آلة محلية الصنع ، يتم عرض صورها أدناه.
من الأفضل استخدام ملفات ذات شكل بيضاوي الشكل ، والتي ستسمح لكثافة أعلى من المجالات المغناطيسية لعبورها. يجب عمل الفتحة الداخلية للملف وفقًا لقطر المغناطيس أو أكبر. إذا قمت بتصغيرها ، فإن الأجزاء الأمامية لا تشارك عمليًا في توليد الكهرباء ، ولكنها تعمل كموصلات.
يجب أن يكون سمك الجزء الثابت نفسه مساويًا لسمك المغناطيس الذي يشارك في التثبيت.
يمكن أن يكون شكل الجزء الثابت مصنوعًا من الخشب الرقائقي ، على الرغم من أن المؤلف قرر هذا السؤال بشكل مختلف. تم رسم قالب على الورق ، ثم تم عمل الجوانب باستخدام المصطكي. أيضا ، تم استخدام الألياف الزجاجية للقوة. لمنع الإيبوكسي من الالتصاق بالعفن ، يجب تشحيمه بالشمع أو الفازلين ، أو يمكنك استخدام الشريط ، وهو فيلم يمكن تمزيقه لاحقًا من الشكل النهائي.
قبل صب الملفات ، من الضروري الإصلاح بدقة ، ونهاياتها خارج القالب ، بحيث يتم بعد ذلك توصيل الأسلاك بنجم أو مثلث.
بعد تجميع الجزء الرئيسي من المولد ، اختبر المؤلف عمله. مع الدوران اليدوي ، يولد المولد جهد 40 فولت وقوة تيار 10 أمبير.
ثم صنع المؤلف سارية لمولد ارتفاعه 6 أمتار. في المستقبل ، من المخطط زيادة ارتفاع الصاري باستخدام أنبوب أكثر سمكا مرتين على الأقل. أن الصاري كان بلا حراك ، غمرت القاعدة بالخرسانة. تم عمل حامل معدني لخفض ورفع الصاري. هذا ضروري من أجل الوصول إلى المسمار على الأرض ، لأنه ليس مناسبًا بشكل خاص للقيام بأعمال الإصلاح على ارتفاعات.
يتم استخدام رافعة يدوية لرفع الصاري.
كان المسمار للمولد نفسه مصنوعًا من أنبوب PVC بقطر 160 مم.
بعد تثبيت المولد واختباره في ظل الظروف القياسية ، قدم المؤلف الملاحظات التالية: تصل طاقة المولد إلى 300 واط مع رياح تبلغ 8 أمتار في الثانية. في وقت لاحق ، زاد من قوة المولد بسبب النوى المعدنية المثبتة في الملفات. يبدأ المسمار في مترين في الثانية.
علاوة على ذلك ، بدأ المؤلف في تحسين التصميم من أجل زيادة قوة المولد. تم رسم النوى المغناطيسية من الصفائح ، والتي تم تثبيتها لاحقًا في الهيكل. بسبب تركيبها ، ظهر تأثير ملتصق ، ولكنه ليس قويًا جدًا. يبدأ البرغي بسرعة رياح تبلغ حوالي مترين في الثانية.
وبالتالي ، أدى تركيب النوى المعدنية إلى زيادة طاقة المولد إلى 500 واط مع رياح تبلغ 8 أمتار في الثانية.
للحماية من الرياح القوية ، تم استخدام دائرة دافعة كلاسيكية قابلة للطي.
في المتوسط ، المولد قادر على توليد ما يصل إلى 150 واط من الطاقة في الساعة ، والتي تستخدم لشحن البطاريات.