Generador de un motor paso a paso de una impresora Mitsumi. Generador de bicicleta a partir de un motor paso a paso.

Un motor paso a paso no es solo un motor que acciona varios dispositivos (impresora, escáner, etc.), sino también un buen generador. La principal ventaja de un generador de este tipo es que no necesita altas velocidades. En otras palabras, incluso a bajas velocidades, el motor paso a paso produce bastante energía. Es decir, un generador de bicicleta normal requiere revoluciones iniciales hasta que la linterna comienza a brillar con luz brillante. Esta desventaja desaparece cuando se utiliza un motor paso a paso.

A su vez, el motor paso a paso también tiene una serie de desventajas. El principal es el adhesivo magnético grande.

De todos modos. Primero necesitamos encontrar un motor paso a paso. La regla funciona aquí: cuanto más grande sea el motor, mejor.

Empecemos por el más grande. Lo saqué del trazador para imprimirlo, es una impresora muy grande. El motor parece bastante grande.

Antes de mostrarte el diagrama de estabilización y potencia, quiero mostrarte el método para fijarlo a tu bicicleta.

Aquí hay otra opción con un motor más pequeño.

Creo que cada uno de vosotros elegirá la opción que más le convenga a la hora de construir.

Bueno, ahora toca hablar de linternas y circuitos de energía. Por supuesto, todas las luces son LED.

Circuito de rectificación convencional: bloque diodos rectificadores, un par de condensadores gran capacidad y estabilizador de voltaje.

Normalmente salen 4 cables del motor paso a paso correspondientes a dos bobinas. Por tanto, hay dos bloques rectificadores en la figura.

Por lo general, sopla una suave brisa, pero mi mini molino de viento gira periódicamente a velocidades muy altas, la hélice gira a tal velocidad que es prácticamente invisible, aunque a tales velocidades se puede escuchar el balanceo apenas audible de las palas. Ahora este molino de viento mantiene en buen estado una batería vieja pero que funciona para que no se descargue. La potencia máxima del molino de viento es solo de 100 mA, tal vez pueda producir más, pero generalmente sopla un ligero viento y lo medimos con una brisa normal.

Vi el diseño de molinos de viento similares en un sitio web extranjero y decidí replicarlo, y así nació este bebé. Como generador utilicé un motor paso a paso de una impresora de inyección de tinta que llevaba mucho tiempo inactiva y acumulaba polvo. Después de desmontarlo, desenrosqué el motor. Luego miró, lo giró, lo hizo girar con las manos, midió cuánto daba, dio muy poco, pero los voltios subieron por encima de los 12, lo que significa que teóricamente podría cargar la batería.

A continuación, hice un soporte para las cuchillas del transistor. El transistor fue perforado a lo largo del diámetro del eje en el que se fundió el engranaje, generalmente a sus dimensiones. Puse el transistor en el eje, le puse un poco de pegamento y lo giré, asegurándome de que todo estuviera liso. Luego finalmente lo arreglé con epoxi. Lo extendí un poco y llené el orificio del transistor, además protegí el motor del mal tiempo cubriendo los orificios del motor. A continuación se muestra una foto de este generador.

A continuación, corté hojas de un trozo de tubo de PVC con un diámetro de 110 mm, dibujé un espacio en blanco en el tubo, que corté con una máquina cortadora. Tomé las dimensiones aproximadas: el ancho era de 9 cm y la extensión del tornillo era de 48 cm. Taladré agujeros y atornillé el tornillo al motor-generador con pequeños pernos.

Utilicé un trozo de tubo de PVC número 55 como base, luego corté la cola de madera contrachapada y agregué un trozo del número 110. El motor estaba pegado dentro del tubo. Tras el montaje, el resultado fue una central eólica como ésta. Inmediatamente monté el rectificador. Como este motor no quería producir muchos voltios a bajas velocidades, lo monté usando un circuito duplicador y lo encendí en serie.

Tomé diodos HER307, condensadores de 3300uF.

Envolví el circuito en polietileno e inserté un rectificador en la tubería, luego un motor y lo até con alambre a través de los agujeros perforados, cubriendo el espacio con silicona. También cubrí todos los agujeros de arriba con silicona y hice un agujero en la parte de abajo, por si acaso, para que si pasaba algo, el agua se escurriera y la condensación se evaporara.

La cola se aseguró con un perno, la cola semicircular se insertó y se ató con alambre, ya está firmemente sujeta. Encontré el centro de gravedad, lo perforé (diámetro 9 mm). También perforé el diámetro. Dos pernos M10 de 6 mm, pasantes, debajo del eje. (Los pernos M10 aquí sirven como "cojinete" del eje) Atornillé los pernos M10 en el tubo desde arriba y desde abajo, lubriqué el perno largo M6 con grasa y retorcí todo, resultó bastante rígido. El perno del eje (M6) se atornilló a la esquina y éste al palo. Puse un tapón de silicona encima del perno M10, ahora el eje no le teme al agua. El generador eólico está completo.

Tomé varias cuadras para el mástil. que giró con tornillos autorroscantes, aseguró con un molino de viento y lo levantó con el viento. Lo conecté a la batería, se está cargando, pero es muy débil, evita que la batería se descargue naturalmente. Como el viento giraba, me quedé satisfecho, al menos sabré en qué dirección sopla el viento. Esta opción - como se dice en ese sitio - es un pequeño proyecto de fin de semana, es decir, un pequeño proyecto para el fin de semana. por el placer de recoger algo, sobre todo porque no gasté ni un centavo... el pegamento no cuenta. Entonces, en teoría, puede encender un par de LED pequeños o cargar un teléfono móvil en un par de días, pero lo más probable es que el teléfono tome una corriente tan débil para un mal contacto y lo apague, escribiendo mala conexión en el mostrar.

En el futuro, si tengo tiempo y ganas, puede que lo haga para iluminar el jardín, pero simplemente montaré una segunda así e instalaré una batería pequeña, o varias. baterías recargables. Para esto, queda un paso a paso más, solo que este produce 2x20 voltios cuando se gira manualmente, pero la corriente es pequeña. Y el segundo está en los pinceles, inmediatamente permanente. A mano 10 voltios, cortocircuito - 0,5 amperios. Y seguiré torturando al autogenerador, pero esperaré a que lleguen los imanes.

Ya escribí a principios de verano sobre un molino de viento casero: un anemómetro.

Su objetivo era organizar la recopilación de estadísticas eólicas y, basándose en ellas, tomar una decisión sobre la construcción de una turbina eólica grande y seria. Desafortunadamente, no había ni un programador dispuesto a escribir un programa para procesar los datos del anemómetro, ni un especialista en microcontroladores para crear el dispositivo adecuado. Por lo tanto, por desgracia, tuve que observar el viento visualmente, ya que la veleta siempre estaba a la vista. Y por desgracia, estas observaciones son extremadamente deprimentes...

El caso es que el viento en la zona central de la parte europea de Rusia tiene turbulencias extremas en sus capas superficiales. Literalmente, en 3-5 minutos, el molino de viento se detiene repetidamente (o disminuye mucho su velocidad) y gira de modo que las aspas no son visibles. Al mismo tiempo, la dirección del viento cambia en el sector hasta 90-120 grados. Es extremadamente raro tener días en los que sople un viento relativamente fuerte y constante. Durante todo el verano en mi zona solo hubo 4 días de este tipo. Hubo varios días tranquilos. Y por lo demás, el viento estuvo muy turbulento, tanto en velocidad como en dirección.

En tales condiciones, fabricar un generador de energía eólica "global" (de 1 a 2 kW o más) es completamente inútil. No sólo nunca se amortizará por sí solo, sino que en general funcionará mal. Porque el potente generador Requerirá palas grandes y tendrán una gran inercia y, por lo tanto, “pasarán” ráfagas de viento fuerte. Aquellos. simplemente no tendrán tiempo para relajarse. A veces, estas ráfagas, que transportan la fuerza principal del flujo de viento "promedio", duran sólo entre 15 y 30 segundos.

Además, cualquier objeto en rotación tiene un momento de inercia significativo en el plano de rotación y es, de hecho, un giroscopio. Espero que el lector recuerde un sencillo experimento escolar para demostrar el efecto giroscópico con rueda de bicicleta. Una vez desenroscado, se sujeta fácilmente literalmente con “dos dedos” por uno de los extremos sobresalientes de su eje. Y es extremadamente difícil girarlo hacia un lado y hacerlo girar en un plano diferente. Aproximadamente lo mismo le sucederá a la hélice de un molino de viento cuando cambie la dirección del viento. Tanto el eje como las palas de la hélice experimentarán cargas laterales alternas monstruosas.

De hecho, estas circunstancias acabaron con las esperanzas de arreglárselas con un gran molino de viento. Por supuesto que funcionará. Pero rara vez y estúpidamente. Con vientos débiles y turbulentos, seguirá produciendo escasa energía, y con vientos fuertes, no sabrás qué hacer con el exceso. Y por supuesto, debes olvidarte de su recuperación. Será simplemente un juguete caro y hermoso, la inversión de dinero y trabajo más estúpida que puedas imaginar.

Los diseños de turbinas eólicas prometedores son pequeños generadores eólicos de baja potencia que tienen una inercia prácticamente nula. Son ellos los que son capaces de tomar del viento casi toda la energía que lleva. De modo que tuvieran tiempo para relajarse rápidamente y practicar cambios de rumbo. Y para obtener alta potencia, será necesario construir una especie de parque eólico de generadores eólicos ubicados sobre mástiles de diferentes alturas (para no protegerse entre sí del viento). Esto, por cierto, aumentará significativamente la resistencia a las tormentas, resolverá los problemas con mástiles pesados ​​​​y potentes y cables tensores (los mástiles se sujetarán entre sí) y con la confiabilidad de la "planta de energía"; después de todo, todos los generadores no pueden fallar en una vez y las reparaciones y el mantenimiento planificados no darán lugar a punto final capacidades generadoras.

Habiendo llegado a conclusiones tan decepcionantes, decidí convertir mi anemómetro en un modelo funcional de generador eólico. Aquellos. En lugar de contemplar estúpidamente una veleta, comience a obtener beneficios prácticos de ella. Además, el generador del molino de viento es un motor paso a paso con 200 “pasos” por revolución y genera electricidad con bastante rapidez incluso a bajas velocidades. La potencia del generador es de aproximadamente 7-8 vatios.

En primer lugar, fue necesario sustituir las palas por otras menos inerciales. Los sopladores del ventilador todavía pesan bastante. Hice nuevas palas de molino de viento con restos de fundición de duraluminio para ventanas de plástico. El diámetro de la hélice es de aproximadamente 50 centímetros, lo que promete la máxima potencia para el generador incluso con un viento de 4 m/s. Corté un triángulo de madera contrachapada gruesa. Le pegué un casquillo (con resina epoxi), cuyo diámetro interior coincidía con el diámetro del eje. motor paso a paso. Después de marcarlo cuidadosamente, hice cortes en la "cabina" de madera contrachapada y pegué las palas en las ranuras. Además, los aseguré con tornillos pequeños. Mientras el epoxi no se endurecía, traté de equilibrar el tornillo lo más posible para que no vibrara al girar. Una vez endurecida la resina epoxi, volví a comprobar el equilibrio y lo llevé a la perfección cortando finas tiras de duraluminio de los bordes de las palas.

En general, los aerogeneradores de pequeño tamaño tienen una propiedad agradable. Prácticamente no tiene sentido preocuparse por los cálculos más complejos de KIEV, los perfiles de las palas y su fabricación. Los más simples y planos funcionarán bien. Y la potencia requerida se puede obtener simplemente alargándolos (por lo tanto, aumentando el área de barrido).

Todo esto hace que el generador eólico sea extremadamente barato y tiene sentido fabricarlo y utilizarlo. En particular, pasé entre 3 y 4 horas en la mía (incluida la veleta) y no tuve en cuenta el tiempo de polimerización de la resina epoxi. Los costos fueron “cero”, ya que todo se hizo “con basura”, es decir. materiales de desecho.

Al parecer, ¿dónde se puede utilizar un generador de tan baja potencia? En el futuro, lo usaré para... calentar agua. O mejor dicho, para compensar la pérdida de calor del agua calentada por el sol. El cálculo más simple demuestra la absoluta validez de mis esperanzas.

Digamos que hay un tanque determinado: un termo de 50 litros, en el que por la noche se drena el agua calentada a 50 grados desde el colector solar. El tamaño del tanque es de aproximadamente 40 x 40 x 40 cm. En consecuencia, la superficie será igual a 1 cuadrado. metro El tanque está rodeado de aislamiento térmico con A conductividad térmica de 0,15 W/m*grado y espesor de 30 cm y la pérdida de calor será de aproximadamente 0,5 W/grado. Aquellos. Para mantener una diferencia de temperatura de 20-25 grados entre el agua caliente del termo y el aire circundante, ¡es suficiente un generador con una potencia de sólo 10-15 W! Compensará la pérdida de calor y una vez calentada el agua nunca se enfriará. Y si hay brisa fuerte, también hará calor.

Ahora mi generador está girando sin carga, pasando por “pruebas en el mar”. Pero en un futuro próximo lo obligaré a cargar las baterías en la iluminación del baño rural y en la iluminación del camino hacia él. De lo contrario, arrastrar el cable de red allí es perezoso y difícil, y cambiar las baterías en linterna china Ya estoy cansado de esto.

Mientras paseaba en bicicleta por las casas de verano, vi un generador eólico en funcionamiento:

Las grandes palas giraban lenta pero seguramente, la veleta orientaba el aparato en la dirección del viento.
Quería implementar un diseño similar, aunque no capaz de generar suficiente energía para abastecer a los consumidores "serios", pero que aún funcione y, por ejemplo, cargue baterías o encienda LED.

motores paso a paso

Una de las opciones más efectivas para un pequeño generador eólico casero es utilizar motor paso a paso(SD) (inglés) motor paso a paso (paso a paso, paso a paso)) - en un motor de este tipo, la rotación del eje consta de pequeños pasos. Los devanados del motor paso a paso se combinan en fases. Cuando se suministra corriente a una de las fases, el eje se mueve un paso.
Estos motores son baja velocidad y un generador con dicho motor se puede conectar sin caja de cambios a una turbina eólica, un motor Stirling u otra fuente de energía de baja velocidad. Cuando se utiliza un motor convencional (conmutador) como generador corriente continua Para lograr los mismos resultados se necesitaría una velocidad de rotación entre 10 y 15 veces mayor.
Una característica del paso a paso es un momento de arranque bastante alto (incluso sin una carga eléctrica conectada al generador), que alcanza los 40 gramos de fuerza por centímetro.
Coeficiente acción útil El generador con motor paso a paso alcanza el 40%.

Para comprobar el funcionamiento del motor paso a paso, puede conectar, por ejemplo, un LED rojo. Al girar el eje del motor, se puede observar el brillo del LED. La polaridad de la conexión del LED no importa ya que el motor produce corriente alterna.

Hay suficientes tesoros de estos motores potentes Hay unidades de disquete de cinco pulgadas, así como impresoras y escáneres más antiguos.

Motor 1

Por ejemplo, tengo una SD de una antigua disquetera de 5,25″ que todavía formaba parte de Espectro ZX- un ordenador compatible "Byte".
Tal unidad contiene dos devanados, de cuyos extremos y de la mitad se sacan conclusiones: un total de seis cables:

primer devanado bobina 1) - azul (inglés) azul) y amarillo (ing. amarillo);
segundo devanado bobina 2) - rojo (inglés) rojo) y blanco (inglés) blanco);
marrón (inglés) marrón) cables - conductores desde los puntos medios de cada devanado (ing. grifos centrales).

motor paso a paso desmontado

A la izquierda se puede ver el rotor del motor, en el que se ven los polos magnéticos "rayados": norte y sur. A la derecha se puede ver el devanado del estator, que consta de ocho bobinas.
La resistencia de la mitad del devanado es de ~70 ohmios.

Utilicé este motor en el diseño original de mi turbina eólica.

Motor 2

Un motor paso a paso menos potente a mi disposición T1319635 compañías Época Electronics Corp. desde el escáner HP ScanJet 2400 Tiene cinco salidas (motor unipolar):


primer devanado bobina 1) - naranja (inglés) naranja) y negro (inglés) negro);
segundo devanado bobina 2) - marrón (inglés) marrón) y amarillo (ing. amarillo);
rojo (inglés) rojo) cable - terminales conectados entre sí desde el punto medio de cada devanado (ing. grifos centrales).

La resistencia de la mitad del devanado es de 58 ohmios, como se indica en la carcasa del motor.

Motor 3

En una versión mejorada del generador eólico, utilicé un motor paso a paso. Robotrón SPA 42/100-558, producido en la RDA y diseñado para un voltaje de 12 V:

Turbina eólica

Hay dos opciones posibles para la ubicación del eje del impulsor (turbina) de un generador eólico: horizontal y vertical.

Ventaja horizontal(más popular) ubicación El eje situado en la dirección del viento permite un uso más eficiente de la energía eólica, la desventaja es la complicación del diseño.

Elegí disposición vertical ejes - V.A.W.T. (turbina eólica de eje vertical), lo que simplifica significativamente el diseño y no requiere orientación a favor del viento . Esta opción es más adecuada para montaje en el techo; es mucho más efectiva en condiciones de cambios rápidos y frecuentes en la dirección del viento.

Utilicé un tipo de turbina eólica llamada turbina eólica Savonius. Aerogenerador Savonius). Fue inventado en 1922. Sigurd Johannes Savonius) De finlandia.

Sigurd Johannes Savonius

El funcionamiento del aerogenerador Savonius se basa en que la resistencia arrastrar) el flujo de aire que se aproxima: el viento de la superficie cóncava del cilindro (hoja) es mayor que el de la convexa.

Coeficientes de resistencia aerodinámica ( Inglés coeficientes de arrastre) $C_D$

cuerpos bidimensionales:
mitad cóncava del cilindro (1) - 2,30
mitad convexa del cilindro (2) - 1,20
plato cuadrado plano - 1,17
Cuerpos 3D:
hemisferio hueco cóncavo (3) - 1,42
hemisferio hueco convexo (4) - 0,38
esfera - 0,5
Los valores indicados se dan para números de Reynolds. Números de Reynolds) en el rango $10^4 - 10^6$. El número de Reynolds caracteriza el comportamiento de un cuerpo en un medio.

Fuerza de resistencia del cuerpo al flujo de aire $(F_D) = ((1 \over 2) (C_D) S \rho (v^2) ) $, donde $\rho$ es la densidad del aire, $v$ es la velocidad del flujo de aire, $ S $ es el área de la sección transversal del cuerpo.

Una turbina eólica de este tipo gira en la misma dirección, independientemente de la dirección del viento:

En el anemómetro de copa se utiliza un principio de funcionamiento similar. anemómetro de copa)- un dispositivo para medir la velocidad del viento:

Un anemómetro de este tipo fue inventado en 1846 por el astrónomo irlandés John Thomas Romney Robinson ( John Thomas RomneyRobinson):

Robinson creía que las copas de su anemómetro de cuatro copas se movían a un tercio de la velocidad del viento. En realidad, este valor oscila entre dos y poco más de tres.

Actualmente, para medir la velocidad del viento se utilizan anemómetros de tres copas desarrollados por el meteorólogo canadiense John Patterson. John Patterson) en 1926:

Los generadores basados ​​en motores DC con escobillas y microturbina vertical se venden en eBay por alrededor de $5:

Una turbina de este tipo contiene cuatro palas dispuestas a lo largo de dos ejes perpendiculares, con un diámetro de impulsor de 100 mm, una altura de pala de 60 mm, una longitud de cuerda de 30 mm y una altura de segmento de 11 mm. El impulsor está montado en el eje de un micromotor de CC del conmutador con marcas JQ24-125H670. La tensión de alimentación nominal de dicho motor es de 3 ... 12 V.
La energía generada por dicho generador es suficiente para encender un LED "blanco".

Velocidad de rotación del aerogenerador Savonius no puede exceder la velocidad del viento , pero al mismo tiempo este diseño se caracteriza alto par (Inglés) esfuerzo de torsión).

La eficiencia de una turbina eólica se puede evaluar comparando la potencia generada por el generador eólico con la potencia contenida en el viento que sopla a través de la turbina:
$P = (1\over 2) \rho S (v^3)$, donde $\rho$ es la densidad del aire (aproximadamente 1,225 kg/m 3 al nivel del mar), $S$ es el área barrida de la turbina (ing. área barrida), $v$ - velocidad del viento.

mi turbina eólica

Opción 1

Inicialmente, el impulsor de mi generador usaba cuatro palas en forma de segmentos (mitades) de cilindros cortados de tubos de plastico:


Tamaños de segmento -
longitud del segmento - 14 cm;
altura del segmento - 2 cm;
longitud de la cuerda del segmento - 4 cm;

Instalé la estructura ensamblada en un mástil de madera bastante alto (6 m 70 cm), hecho de madera, fijado con tornillos autorroscantes a un marco de metal:

opcion 2

La desventaja del generador era bastante. alta velocidad viento necesario para hacer girar las aspas. Para aumentar la superficie utilicé hojas cortadas de botellas de plástico:

Tamaños de segmento -
longitud del segmento - 18 cm;
altura del segmento - 5 cm;
longitud de la cuerda del segmento - 7 cm;
la distancia desde el inicio del segmento hasta el centro del eje de rotación es de 3 cm.

Opción 3

El problema resultó ser la resistencia de los portacuchillas. Al principio utilicé tiras de aluminio perforadas de un juego de construcción infantil soviético de 1 mm de espesor. Después de varios días de funcionamiento, fuertes ráfagas de viento provocaron la rotura de las lamas (1). Después de este fracaso, decidí cortar los portacuchillas de una lámina de PCB (2) de 1,8 mm de espesor:

La resistencia a la flexión de la PCB perpendicular a la placa es de 204 MPa y es comparable a la resistencia a la flexión del aluminio: 275 MPa. Pero el módulo de elasticidad del aluminio $E$ (70.000 MPa) es mucho mayor que el del PCB (10.000 MPa), es decir. La texolita es mucho más elástica que el aluminio. Esto, en mi opinión, teniendo en cuenta el mayor espesor de los soportes de textolita, proporcionará una fiabilidad mucho mayor en la fijación de las palas del aerogenerador.
El aerogenerador está montado sobre un mástil:

El funcionamiento de prueba de la nueva versión del aerogenerador demostró su fiabilidad incluso con fuertes ráfagas de viento.

La desventaja de la turbina Savonius es baja eficiencia - sólo alrededor del 15% de la energía eólica se convierte en energía de rotación del eje (esto es mucho menos de lo que se puede lograr con turbina eólica daría(Inglés) aerogenerador darrieus)), utilizando fuerza de elevación (ing. elevar). Este tipo de turbina eólica fue inventada por el diseñador de aviones francés Georges Darrieux. (Georges Jean-Marie Darrieus) - 1931 Patente estadounidense nº 1.835.018 .

Georges Darrieux

La desventaja de la turbina Daria es que tiene un arranque automático muy deficiente (para generar par a partir del viento, la turbina ya debe estar girando).

Conversión de energía eléctrica generada por un motor paso a paso.

Los cables del motor paso a paso se pueden conectar a dos puentes rectificadores fabricados con diodos Schottky para reducir la caída de voltaje entre los diodos.
Puedes utilizar diodos Schottky populares. 1N5817 con una tensión inversa máxima de 20 V, 1N5819- 40 V y una corriente rectificada promedio directa máxima de 1 A. Conecté las salidas de los rectificadores en serie para aumentar el voltaje de salida.
También puedes utilizar dos rectificadores de punto medio. Un rectificador de este tipo requiere la mitad de diodos, pero al mismo tiempo el voltaje de salida se reduce a la mitad.
Luego, el voltaje de ondulación se suaviza utilizando un filtro capacitivo: un capacitor de 1000 µF a 25 V. Para protegerse contra el aumento de voltaje generado, se conecta un diodo Zener de 25 V en paralelo con el capacitor.


mi diagrama de generador de viento


unidad electrónica de mi generador eólico

Aplicación de generador eólico

El voltaje generado por un generador eólico depende de la magnitud y constancia de la velocidad del viento.

Cuando el viento mueve las delgadas ramas de los árboles, el voltaje alcanza 2 ... 3 V.

Cuando el viento mueve las gruesas ramas de los árboles, el voltaje alcanza los 4 ... 5 V (con ráfagas fuertes, hasta 7 V).

CONECTANDO CON JOULE THIEF

La tensión suavizada del condensador del generador eólico se puede suministrar a: baja tensión CC-CC convertidor

Valor de resistencia R se selecciona experimentalmente (según el tipo de transistor): es aconsejable utilizar una resistencia variable de 4,7 kOhm y reducir gradualmente su resistencia, logrando un funcionamiento estable del convertidor.
Monté un convertidor de este tipo basado en germanio. pnp-transistor GT308V ( Vermont) Y transformador de pulso MIT-4V (bobina L1- conclusiones 2-3, L2- conclusiones 5-6):

CARGA DE IONISTROS (SUPERCAPACITADORES)

Ionistor (supercondensador, inglés) supercondensador) es un híbrido de un condensador y fuente química actual
ionistor - no polar elemento, pero uno de los terminales puede estar marcado con una "flecha" para indicar la polaridad del voltaje residual después de que se carga en el fabricante.
Para la investigación inicial utilicé un ionistor. con una capacidad de 0,22 F para una tensión de 5,5 V (diámetro 11,5 mm, altura 3,5 mm):

Lo conecté mediante un diodo a la salida. a través de un diodo de germanio D310.

Para limitar el voltaje de carga máximo del ionistor, puede usar un diodo zener o una cadena de LED; yo uso una cadena de dos LED rojos:

Para evitar la descarga de un ionistor ya cargado mediante LED limitadores HL1 Y HL2 Agregué otro diodo. VD2.

Continuará

Creación de un generador eólico. no significa necesariamente la fabricación de un complejo grande y potente capaz de suministrar electricidad a una casa entera o a un grupo de consumidores. Es posible fabricar uno que, de hecho, sea un modelo funcional de una instalación seria. El propósito de tal evento podría ser:

• Introducción a los fundamentos de la energía eólica.
• Actividades de aprendizaje conjunto con los niños.
• Una muestra experimental previa a la construcción de una gran instalación.

La creación de tal molino de viento no requerirá el uso gran cantidad materiales o herramientas, puedes arreglártelas con medios improvisados. No se puede contar con generar cantidades significativas de energía, pero puede ser suficiente para alimentar una pequeña lámpara LED. El principal problema que existe durante la creación es el generador. Es difícil crearlo usted mismo, ya que las dimensiones del dispositivo son pequeñas. El más fácil de usar es , que te permite usarlo en modo generador.

Molino de viento casero basado en motor paso a paso

Muy a menudo, cuando producción de aerogeneradores de baja potencia Se utilizan motores paso a paso. La peculiaridad de su diseño es la presencia de varios devanados. Normalmente, según el tamaño y la finalidad, los motores se fabrican con 2, 4 u 8 devanados (fases). Cuando se les aplica voltaje a su vez, el eje gira en consecuencia en un cierto ángulo (paso).

La ventaja de los motores paso a paso es su capacidad de producir una corriente suficientemente alta a bajas velocidades de rotación. Puede instalar un impulsor en un generador de motor paso a paso sin ningún dispositivo intermedio: engranajes, cajas de cambios, etc. La electricidad se generará con la misma eficiencia que en dispositivos de otros diseños que utilizan engranajes de sobremarcha.

La diferencia de velocidades es bastante significativa: para obtener el mismo resultado, por ejemplo, motor del conmutador, se requerirá una velocidad de rotación de 10 o 15 veces mayor.

Se cree que con la ayuda de un generador hecho con un motor paso a paso se pueden cargar baterías o baterías de teléfonos móviles, pero en la práctica los resultados positivos son extremadamente raros. Básicamente se obtienen fuentes de alimentación para lámparas pequeñas.

Las desventajas de los motores paso a paso incluyen la gran fuerza necesaria para iniciar la rotación. Esta circunstancia reduce la sensibilidad de todo el sistema, lo que puede corregirse algo aumentando el área y la envergadura de las palas.

Puede encontrar motores de este tipo en disqueteras, escáneres o impresoras antiguos. Alternativamente, puedes comprar motor nuevo, si el dispositivo requerido no está en stock. Para lograr un mayor efecto, se deben elegir motores más grandes; son capaces de producir un voltaje lo suficientemente grande como para usarse de alguna manera.

Generador eólico fabricado con piezas de impresora

Una opción adecuada es utilizar un motor paso a paso de una impresora. Se puede quitar de un dispositivo antiguo averiado; cada impresora tiene al menos dos de estos motores. Alternativamente, puedes comprar uno nuevo que no haya sido usado. Es capaz de generar unos 3 vatios de potencia incluso con vientos suaves, típicos de la mayoría de las regiones de Rusia. El voltaje que se puede alcanzar es de 12 V o más, lo que permite considerar el dispositivo como un cargador de baterías.

Motor paso a paso produce voltaje alterno. Es necesario que el usuario lo enderece primero. Necesitará crear un rectificador de diodos, para lo cual necesitará 2 diodos por cada bobina. También puedes conectar directamente el LED a los terminales de la bobina, si la velocidad de rotación es suficiente, esto será suficiente.

La forma más sencilla de instalar el impulsor del rotor es directamente en el eje del motor. Para ello es necesario realizar una pieza central que pueda encajar perfectamente en el eje. Para fortalecer la fijación del impulsor, es necesario perforar un agujero y cortar una rosca en él. Posteriormente se atornillará en él un tornillo de bloqueo.

Para la fabricación de palas se suelen utilizar tuberías de alcantarillado de polipropileno u otros materiales adecuados. La condición principal es un peso reducido y una resistencia suficiente, ya que las palas a veces ganan una velocidad bastante decente. El uso de materiales poco fiables puede crear una situación indeseable en la que el impulsor se desmorone mientras está en funcionamiento.

Cuchillas

Normalmente se fabrican 2 palas, pero se pueden fabricar más. Hay que recordar que la gran superficie de las palas aumenta el KIEV del molino de viento, pero paralelamente aumenta la carga frontal sobre el impulsor, transmitida al eje del motor. Tampoco se recomienda fabricar hojas pequeñas, ya que no podrán superar el bloqueo del eje al iniciar la rotación.

Para poder girar el molino de viento alrededor de un eje vertical, es necesario fabricar una unidad especial. La dificultad de esto radica en la necesidad de asegurarse de que el cable que sale del generador no se mueva. Dado que el dispositivo tiene un propósito más bien decorativo, generalmente abordan el problema de una manera más sencilla: instalan el consumidor directamente en el cuerpo del generador, eliminando la presencia de un cable largo. EN de lo contrario Tendrás que instalar un sistema como un recogedor de escobillas, lo cual es irracional y requiere mucho tiempo.

Mástil

El molino de viento ensamblado debe instalarse a una altura mínima de 3 metros. Los flujos de viento cerca de la superficie terrestre tienen una dirección inestable causada por turbulencias. Elevarlo a cierta altura ayudará a conseguir flujos más uniformes. Para autoinstalación Se instala un estabilizador de cola en el viento a lo largo del eje de rotación, que desempeña el papel de una veleta. Está fabricado a partir de cualquier pieza de plástico, placa de aluminio u otro material disponible.