自制小型风力发电装置_.doc

制作：长兴俞晨昱百度ID:风雨战神X自制小型风力发电装置自然能源的利用是人类永恒的主题，尤其是利用太阳的光和热、风力、水力、波力、地热等。本文介绍适宜个人动手的小型装置，采用了三个自行车麈电灯的发电机，单个的规格是6V、2.4w，输出低频交流电压。为了获得发电机的额定输出功率，一般可用齿轮或皮带轮来提高发电机的转速，但这需要大直径的风叶以提高转矩。为简化起见，本制作采用发电机转轴和风叶直接相连，这样风叶直径可小些。为了获得需要的电力，采用三个发电机和三个风叶制成三连的风力发电装置。首先要对自行车摩电灯进行改造．主要是拆除照明灯和锯断摩擦轮壳，暴露出发电机转轴。其余的工作就是金属板材的加工和装配。图1是装置的全貌，图2是尾翼结构图。每个发电机有四片风叶，尺寸为100mmx160mm；固定风叶的连接片尺寸为l8mmxlOOmm，在其长度方向上．从中部将其两端扭曲150倾角。完成的风力发电装置，在风速为1m/s时就可转动。用家用风扇(最大风速为3m/s，相当于室外树叶摇动的风力)对其试验，单个发电机的输出电压空载为0.8vrms而在15n负载上为0.6vrms。故三个发电机在15Ω负载上为1.8Vm，电流120mA，约0.2W的程度。可以用来为蓄电池充电，但作为实际应用，还要配合整流电路、DC-DC变换电路及功率控制电路，以保证在不同风速下获得适合的充电电流，这部分以后介绍。自制便携式水力发电机自驾游来到野外，傍晚时支起帐篷．从车后备箱中取出小型水力发电机放进溪流中，哇!LED照明灯亮起来了!赶快给相机锂电充电吧……下面就介绍这款自制的便携式水力发电机。发电机采用了自行车专用轮毂发电机，这是一种安装在自行车前轮上的小型发电机，发电机转轴就是车轮的转轴，用于骑行中发电，但它不同于自行车摩电灯。这种发电机的定子是线圈绕组，由磁体构成转子。当磁体随车轮转动时，定子绕组即产生电动势。发电机额定电压6Vm，功率24W(26英寸自行车在15公里/小时速度下的额定参数；若换算成额定转数为2rps，测定负载l5Ω)。当水流速度为1m／s时，相当于发电机转速为1rDs，此时发电机在15Ω负载上输出电压约3.3V。为了取得较高的电压，采用了两个轮壳发电机同轴安装．一起旋转．见图叶轮的制作：用厚2mm的铝板加工成φ30cm的两个侧板：再用厚Imm铝板加工1mm×12mm、长lOOmm的角铝16根．用来固定叶片；叶片用厚1mm铝板加工成100mmx213mm的矩形，共8片。叶轮的结构见图2，发电机位于叶轮中心，其转子侧轮壳与φ30cm侧板连接在一起。叶轮支架结构见图3。两个发电机的输出接成全波倍压整流，电路见图4。下期将介绍利用这一水力发电机电能的通用电源装置。