Питання про вітрових електрогенераторах в наш час, дуже актуальне. Багато європейських виробників пропонують вітрові генератори різної потужності, але коштують вони не дешево. А вся система, включаючи вітрової електрогенератор, інвертор перетворення постійного струму в змінний і акумуляторні батареї, це дуже дороге задоволення, яке навряд чи окупить себе, найближчим часом використання. Такі вітрові установки не може собі дозволити звичайний споживач електричної енергії.

З усього сказаного, можна зробити висновок, що найбільш гостро стоїть питання про здешевлення отриманні електроенергії з вітру.

При застосуванні генераторів на постійних магнітах, можна отримати не дуже велика напруга, як правило, воно не перевищує 10 В. Та й до того ж швидкість вітру, це не постійна величина. Установки на таких генераторах повинні завжди забезпечуватися акумуляторними батареями, і інвертором. Але виходячи з того, найбільш оптимальні акумуляторні батареї, це батареї 150 А / год, то навряд чи хтось захоче зв'язуватися з таким дорогим проектом (для прикладу акумуляторна батарея танка ПТ-76 важить 65кг, і розрахована на 140А / год).

У ролі генератора використовувалися і автомобільні генератори і синхронні двигуни. Але в обох варіантах один і той же недолік потрібні дуже великі обороти ротора двигуна, а це в свою чергу призводить до збільшення передавального числа редуктора, а значить і габаритів вітряного крила. Так само можна додати і нестабільність частоти роботи і складність стабілізації вихідної напруги, а у разі синхронного двигуна ще й більше габарити і маса. Для стабілізації вихідної напруга, можна використовувати акумуляторні батареї та інвертор, але це призведе до тієї схемою, яка зараз використовується європейськими виробниками, про яку тут не буде йти мови, бо вона дуже дорога.

У ході довгих пошуків та експериментів, перевагу було віддано генератору на базі асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. При використанні даної схеми було виявлено багато достоїнств і всього один недолік.

 

 

Переваги: невеликі габарити і маса при досить великої потужності, нема необхідності в напрузі збудження; якщо використовувати тіхооборотний двигун, то і потужність ротора можна зменшити; вихідна частота практично не залежить від швидкості обертання ротора.

Недолік: Даний генератор не можна перевантажувати.

Схема включення асинхронного двигуна з кроткозамкнутим ротором показана на малюнку № 1. При обертанні ротора двигуна залишкове магнітне поле діє на одну з обмоток статора. При цьому виникає невелике електричний струм, який заряджає один з конденсаторів С1-С3. Завдяки тому, що фаза напруги на конденсаторі відстає на

 

При підборі редуктора потрібно керуватися такими правилами: за номінальні обороти крило вітродвигуна потрібно брати величину 500 об / хв, що відповідає швидкості вітру 5 м / с, частота обертання вала двигуна збільшується на 2,3, далі шляхом нескладних підрахунків отримуємо коефіцієнт передачі. Сам кронштейн легко прикріпити до опори за допомогою шести шпильок. Зубчастим редуктором кріплення набагато простіше. Не рекомендується робити вал вітродвигуна занадто довгим, оскільки його може просто перекрутити. Всю конструкцію необхідно заземлити. Опір заземлення повинно бути не більше 2 Ом. Біля підніжжя необхідно поставити шафу, в якій необхідно розмістити конденсатори С1-С3, автомати В1-В2, діоди V1-V6, стабілізатор напруги, автомат управління, чотири акумулятора і потужний перетворювач напруги для забезпечення енергією під час штилів. Автомат управління забезпечує перемикання ланцюгів живлення залежно від навантаження і швидкості вітру. Потужний перетворювач напруги забезпечує заряд акумулятора під час роботи генератора в холостому ходу а також харчування мережі від акумуляторів при відсутності вітру або сильно заниженому напрузі на генераторі. Коли немає напруги а акумулятора розряджені, автомат управління забезпечує подачу енергії з штатної мережі.

Кабель яким проводиться підключення генератора і силового шафи, повинен бути трифазним з перетином жили не більше, Кабелі, якими здійснюється з'єднання шафи зі споживачами можуть бути такими ж. Шина заземлення повинна бути перетином не менш.

Увага! Всі роботи по монтажу потрібно робити при відключеному автоматі В1 і розряджених конденсаторах С1-С3.