Ветростанция на базе микроэлектродвигателя

Маломощную небольшую переносную ветрозлектростанцию, при отсутствии велогенератора, можно сделать на базе практически любого микроэлектродвигателя постоянного тока с возбуждением от постоян¬ных магнитов. При использовании микроэлектродвигателей московского завода «Юный техник» типа ДП-1, МДП-1, мощности такой станции хватит только для питания лампочки от карманного фонарика. Эти электродвигатели питаются от постоянного тока и возбуждаются от постоянных магнитов.
Конструкция переносной миниатюрной ветростанции на основе микроэлектродвигателя. Для походных условий в такой станции может быть нспользован металлический пропеллер 070...80 мм. Пропеллер можно вырезать из донышка консервной банки. В вырезанном металлическом круге по диаметрам делают 8...12 прорезей. Получившиеся лопасти загибают на угол 30°. В центре сделанного пропеллера припаивают латунную бобышку, выточенную на токарном станке. В бобышке необходимо проделать отверстие с резьбой МЗ, чтобы можно было завернуть винт и закрепить пропеллер на валу микроэлектродвигателя.
В миниатюрной ветростанции можно использовать и складную конструкцию пропеллера, что позволит его разбирать и нрсить в рюкзаке. Наиболее простая конструкция такого пропеллера представляет резиновую пробку, в которую вставляются концы проволочных лопастей, покрытых тонкой металлической фольгой. Наклон лопастей должен быть как в предыдущей конструкции пропеллера. В центре резиновой пробки следует закрепить пластмассовую трубочку длиной 20...25 мм и диаметром немного меньше диаметра вала микродвигателя, чтобы пропеллер с напряжением одевался на вал.

Назначение портативной ветростанции

Портативную ветростанцию для зарядки в туристском походе аккумуляторов, фонариков или освещения палатки, можно также изготовить на базе динамо-машины велосипеда. Электростанция состоит из велогенератора 1, телескопического шеста 2, разборных крыльев ветряка 3 и зарядного устройства 4. Лопасти ветряного колеса могут быть сделаны в виде призм или конусов. При такой форме лопастей ветряное колесо вращается даже при малом ветре.
Эксплуатация портативной электростанции производится следующим образом. На привале собирается шест, на верхний его конец крепится велогенератор, на его ролик одевается насадка, к которой прикручиваются спицы ветряного колеса с лопастями. Нижний конец шеста кладут в неглубокую ямку, поднимают шест вверх и закрепля¬ют его четырьмя растяжками. Ветер вращает ветряное колесо, и генератор вырабатывает ток, идущий на подзарядку аккумуляторов или на осветительную лампочку. Время подзарядки аккумуляторов зависит от скорости ветра.
Шест изготовляют из двух алюминиевых труб длиной по 1,5 м, разного диаметра, при этом одна труба должна вставляться в другую. На одном конце каждой трубы сверлятся отверстия 06 мм. При установке шеста трубы сочленяются в отверстия, вставляется болт М5 и закручивается барашковая гайка. На свободный конец трубы меньшего диаметра крепится динамо-машина с помощью собственного хомута, подобно тому, как это делается на велосипеде.
Воздушный винт ветростанции представляет собой насадку из пластмассы, в которую вставлено металлическое кольцо с четырьмя отверстиями с нарезанной резьбой М5. В эти резьбовые отверстия вкручиваются 4 металлических прутка 06 мм и длиной по 100 см, с прикрепленными на концах призмами или колпаками.
Насадка изготовляется из пластмассовой водопроводной трубы подходящего диаметра. Внутренний диаметр насадки должен быть немного меньше наружного диаметра ролика велогенератора, чтобы последний в нее входил с некоторым напряжением. Призмы-лопасти изготовляются из фанеры или тонкой жести и крепятся к спицам ветряного колеса любым доступным способом.

Другие варианты ветростанций

Более мощные ветростанции до 100... 120 Вт можно построить, используя генераторы постоянного тока, которые используются в отечественных тракторах и автомобилях. Наиболее подходящими являются тихоходные генераторы, например, старых типов ГАУ-4101 (правое вращение) и ГАУ-4684 (левое вращение) от тракторов ЧТЗ. Генераторы развивают номинальную мощность при 700...900 об/мин. Это дает возможность насаживать ветряное колесо прямо на вал генератора. Ветряное колесо может быть двухлопастным и иметь размах крыльев около 1,6 метров. Такая ветростанция, обладающая мощностью в 100 Вт, дает напряжение 6,5 В при токе полной нагрузки 15 А.
При использовании быстроходных генераторов (1000...4500 об/мин), насаживать ветряное колесо на вал нельзя. Необходимо использовать хотя бы простейшую ременную передачу, которая обеспечивает необходимую скорость вращения вала генератора. Ветряное колесо в этом случае должно иметь больший диаметр, нежели у тихоходных генераторов. Это связано с компенсацией потерь энергии при использовании редуктора. Для изготовления ветростанций на базе быстроходных генераторов можно использовать быстроходные трехщеточные генераторы постоянного тока, дающие напряжение 6 В, например, типа ГБФ-4105, ГБФ-4600, ГМ-71, ГЛ-41 и ГМН-87 (от мотоцикла). Можно использовать для построения ветростанции и генераторы от современных автомобилей и мотоциклов, обратив внимание на число оборотов ротора, габариты, вес и места крепления.