أبسط دائرة مولد طاحونة

يشرح المنشور كيفية إنشاء دائرة مولد طاحونة هوائية بسيطة يمكن استخدامها لشحن البطاريات ، أو لتشغيل أي معدات كهربائية مطلوبة ، طوال النهار والليل ، مجانًا.

لوحة شمسية مقابل طاحونة

أحد أكبر عيوب كهرباء الألواح الشمسية هو أنها متوفرة فقط خلال النهار وهذا أيضًا فقط عندما تكون السماء صافية. علاوة على ذلك ، فإن ضوء الشمس في ذروته فقط خلال منتصف النهار وليس طوال اليوم يجعل تسخيره غير فعال للغاية ، وعلى عكس ذلك ، يبدو أن مولد طاحونة الهواء الذي يعتمد على طاقة الرياح فعال للغاية لأن الرياح متوفرة طوال اليوم ولا تفعل ذلك. الاعتماد على التغيرات الموسمية.

ومع ذلك ، قد يعمل مولد طاحونة الهواء بأكبر قدر من الكفاءة فقط إذا تم تثبيته أو وضعه في مناطق معينة مثل الارتفاعات العالية ، بالقرب من شواطئ البحر أو الأنهار وما إلى ذلك.

لكي يكون مولد طاحونة الهواء محلية الصنع أكثر فاعلية ، يجب على المرء وضعه على سطح المنزل للحصول على أعلى كفاءة ممكنة لسرعة الرياح ، كلما كان ذلك أفضل.

يقال أن أكثر من 100 متر من سرعة الرياح الأرضية هي الحد الأقصى وهي نشطة طوال العام بدون توقف ، وهذا يثبت أن ارتفاع الارتفاع أفضل من كفاءة الرياح.

تصميم مولد طاحونة هوائية

يمكن بناء مفهوم دائرة مولد طاحونة الهواء البسيط المقدم هنا من قبل أي هاوٍ لشحن البطاريات الصغيرة في المنزل ، مجانًا تمامًا وبجهد ضئيل.

يمكن تجربة نماذج أكبر من نفس الشيء لتحقيق نواتج طاقة أكبر يمكن استخدامها لتشغيل المنازل الصغيرة.

مبدأ التشغيل

يعتمد مبدأ التشغيل على مفهوم مولد المحرك التقليدي حيث يتم دمج محور دوران المحرك من نوع المغناطيس الدائم مع آلية توربين أو مروحة لتسخير طاقة الرياح المطلوبة.

كما يتضح من الرسم البياني أعلاه ، تبدو المروحة المستخدمة أو هيكل التوربين مختلفين. هنا يتم استخدام نظام المروحة الملتوي على شكل حرف 'S' والذي يتميز بميزة واضحة على نوع المروحة التقليدي للطائرة.

في هذا التصميم ، لا يعتمد دوران التوربين على اتجاهات الرياح بل يستجيب بشكل متساوٍ وفعال بغض النظر عن الجانب الذي قد تتدفق منه الرياح ، وهذا يسمح للنظام بالتخلص من آلية الدفة المعقدة ، والتي تُستخدم عادةً في طواحين الهواء التقليدية في من أجل الحفاظ على المروحة تضبط نفسها في موضعها الأمامي بما يتماشى مع تدفق الرياح.

في المفهوم الموضح ، يستمر المحرك المتصل بالتوربين في الدوران بأقصى قدر من الكفاءة بغض النظر عن الجانب أو الزاوية التي قد تظهر منها الرياح ، مما يسمح لطاحونة الهواء بأن تكون فعالة للغاية ونشطة طوال العام.

دمج منظم جهد إلكتروني

يمكن استخدام الكهرباء المتولدة عن دوران ملف المحرك استجابة لعزم الدوران من التوربين لشحن بطارية أو قد تكون لقيادة مصباح LEd أو أي حمل كهربائي مرغوب حسب تفضيل المستخدم.

ومع ذلك ، نظرًا لأن سرعات الرياح يمكن أن تكون متذبذبة وغير ثابتة أبدًا ، فقد يكون من الضروري تضمين نوع من دارة التثبيت عبر خرج المحرك.

باستخدام محول باك بوست

يمكننا حل المشكلة عن طريق إضافة دفعة أو دارة محول باك وفقًا لمواصفات الحمل المتصل.

ولكن إذا كانت مواصفات جهد المحرك أعلى قليلاً من الحمل وإذا كانت هناك رياح غزيرة ، فيمكنك استبعاد دائرة التعزيز المعنية وتوصيل خرج طاحونة الهواء مباشرة بالحمل بعد مقوم الجسر.

في الرسم التخطيطي ، يمكننا أن نرى استخدام محول دفعة بعد تصحيح كهرباء طاحونة الهواء من خلال شبكة مقوم الجسر.

توضح الصورة التالية تفاصيل الدوائر المعنية ، والتي هي أيضًا ليست معقدة جدًا ويمكن إنشاؤها باستخدام معظم المكونات العادية.

إعداد مخطط الدائرة

توضح الصورة أعلاه دائرة محول دفعة بسيطة مع مرحلة منظم مضخم خطأ التغذية المرتدة. يتم تصحيح الإخراج من طاحونة الهواء بشكل مناسب عن طريق شبكة مقوم الجسر المرتبطة وتغذيته بدائرة مقوم التعزيز القائمة على IC 555.

بافتراض أن متوسط ​​ناتج محرك الطاحونة الهوائية يبلغ حوالي 12 فولت ، يمكن توقع أن تزيد دائرة التعزيز هذا الجهد حتى 60 فولت + ، ولكن تم تصميم مرحلة T2 في الدائرة لتقييد هذا الجهد إلى خرج ثابت محدد.

يقرر الصمام الثنائي زينر في قاعدة T2 مستوى التنظيم ويمكن اختياره وفقًا لمواصفات قيود التحميل المطلوبة.

يوضح الرسم التخطيطي بطارية كمبيوتر محمول يتم توصيلها للشحن من مولد طاحونة هوائية ، ويمكن أيضًا شحن أنواع أخرى من البطاريات باستخدام نفس الدائرة ، وذلك ببساطة عن طريق ضبط قيمة الصمام الثنائي T2 zener.

بدلاً من ذلك ، يمكن أيضًا تغيير عدد دورات محث التعزيز وتعديلها للحصول على نطاقات جهد أخرى ، اعتمادًا على مواصفات التطبيق الفردية.

فيديو:

يُظهر الفيديو التالي إعداد طاحونة هوائية صغيرة يمكن من خلالها رؤية محول تعزيز متصل بمحرك ، وتحويل خرج طاقة منخفض من المحرك لإضاءة مصباح LED بقوة 1 وات.

هنا يتم تدوير المحرك يدويًا بالأصابع ، وبالتالي فإن النتائج ليست جيدة. إذا تم إرفاق التوربينات بالتوربينات ، فيمكن تحسين النتيجة بشكل أكبر.

مقطع فيديو آخر يظهر محركًا صغيرًا مع صندوق تروس مرفق يولد طاقة كافية لإضاءة مصباح LED بقوة 1 وات بشكل ساطع. يمكن تكوين هذا المحرك بمراوح واستخدامه في ظروف الرياح الشديدة لشحن بطارية Li-Ion أو أي بطارية مفضلة: