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發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:22
風力發(fā)電機是將風能轉(zhuǎn)換為機械功,機械功帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),最終輸出交流電的電力設(shè)備。風力發(fā)電機一般有風輪、發(fā)電機(包括裝置)、調(diào)向器(尾翼)、塔架、限速安全機構(gòu)和儲能裝置等構(gòu)件組成。
風力發(fā)電機的工作原理比較簡單,風輪在風力的作用下旋轉(zhuǎn),它把風的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L輪軸的機械能,發(fā)電機在風輪軸的帶動下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。廣義地說,風能也是太陽能,所以也可以說風力發(fā)電機,是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)電機。
使用的就是這樣一個舊的電腦機箱上的散熱風扇。風扇里有一個電動機,通上電會驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)。我們現(xiàn)在要把這個過程倒過來,讓風力驅(qū)動它的葉片旋轉(zhuǎn),輸出電力。
把風扇背面的商標解開,會看到里面有一個圓形的塑料蓋,用螺絲刀把這個塑料蓋撬開。
可以看到下面藏著一個彈性金屬墊片。其實這是一個圓形的卡簧,把它撬下來,就可以把風扇的外殼拆下來了。
拆下風扇帶葉片的外殼,看到里面電動機上的定子線圈。
電腦風扇上的電動機應(yīng)該屬于步進電機,4個線圈是固定的,磁鐵與葉片在一起,是轉(zhuǎn)動的。線圈兩端出來的導線焊接在控制電路板上,我們不要管那些控制電路,仔細觀察那個電路板,可以發(fā)現(xiàn),有1個焊點與2根線圈過來的導線連接,2個焊點分別有1根線圈過來的導線。把兩根外接導線分別焊接在只有一根線圈過來的導線的焊點上,把控制電路的原件拆掉就可以了。
把電腦風扇的葉片重新安裝回去,這時用手轉(zhuǎn)動葉片,外接導線就會有電流輸出。但是這樣發(fā)出來的電是交流電,而且由于風扇的轉(zhuǎn)速是不可控制的,輸出的電流的頻率也是不穩(wěn)定的。好在我們的目的是為手機充電,需要的是直流電,因此需要制作一個交流電橋,把輸出電流變成直流。4個二極管就構(gòu)成一個橋式整流電路。
把舊風扇出來的導線(現(xiàn)在是發(fā)電機的輸出電纜了)焊接在整流電路的中間兩個焊點上,兩端的焊點焊接另外兩根導線,經(jīng)這兩根導線輸出的,就是經(jīng)過整流后的直流電了。
關(guān)于整流、濾波等電路知識,請參考相關(guān)的電子教材。
至此這個風力發(fā)電機的發(fā)電機部分已經(jīng)完成了。在輸出電纜兩端連接一個發(fā)光二極管,用手快速轉(zhuǎn)動舊風扇的葉輪,如果二極管開始發(fā)光,就說明發(fā)電機的電路已經(jīng)沒有問題了。
用斜口鉗把電腦風扇上原來的葉片剪掉。
要換上大的葉片,材料使用這種果汁瓶。
這是剪切完成的葉片。注意寬的一頭向內(nèi),窄的一頭向外。黃色的那個是模板,白色那3個才是真正的葉片。
把3片葉片用膠水粘貼在風扇上,代替原先的葉片。
風力發(fā)電機的風機部分:發(fā)電機加葉片就完成了。
下面要制作的是風機的機頭。機頭可以讓風機固定在上面,而且能夠迎著風向轉(zhuǎn)動。
一根略長的木棍,一端鉆孔,孔里插根鐵管。
木棍另一頭固定一塊廢舊光盤。參考正規(guī)的小型風機的模樣,你就會知道這張光盤的作用了。即:它可以保證風機的葉片始終正對著風吹來的方向。
現(xiàn)在把風機固定在機頭上。
去室外,立一根高桿,把機頭下面的鐵管綁在上面,當有風吹來的時候,機頭隨風擺動,風機的葉片迎著風吹來的方向開始轉(zhuǎn)動起來,這個用就電腦風扇制作的微型風力發(fā)電機開始工作起來。
手搖發(fā)電機與普通發(fā)電機沒有多少區(qū)別,就是線圈在磁場中旋轉(zhuǎn),只不過動力是人力罷了,人一般功率是0.1到0.2馬力,就是約73到150瓦的功率,還不能長時間堅持。因此手搖發(fā)電機的功率不會超過100瓦。
手搖發(fā)電機可以買成品,也可以用電動機改制。可以用家電的電動機改。家電的電動機是單相電動機,有兩個繞組,正好一個用做勵磁,一個用做發(fā)電。因為兩個繞組是對稱的,所以隨便哪個都可以。但由于繞組是供220V用的,勵磁電壓要直流電壓除繞組的直流電阻,要等于電動機的額定電流的一半,使用時,用電流表測電流,調(diào)節(jié)電流以保證有足夠的勵磁,但家用電器是高速使用,轉(zhuǎn)速遠高于手搖,因此這樣使用效率很低。
將玩具上的電動機拆卸下來,注意不能把兩根線弄斷。玩具上的電動機多是直流小馬達,一般都有一紅一黑兩根線。也要注意它的傳動機構(gòu)的零件不能丟。有的玩具車就是后輪和電機傳動在一起,這種制作更簡單。
根據(jù)需要制作傳動機構(gòu)固定支架。量尺寸,打孔。在傳動機構(gòu)末端制作搖臂。
把手電的頭拆下,燈還要求能亮。注意紅黑線,紅正黑負。
把電機和傳動機構(gòu)固定在制作的支架上。并把手電燈頭紅黑線接在電機的紅黑線上。注意不能錯接。
作到這里基本就成功了,忍不住可以轉(zhuǎn)動傳動機構(gòu),試試。如果燈不亮,說明你轉(zhuǎn)的方向反了。
確認燈亮了,備好盒子。
把手電燈頭也固定在盒子前面,并把這個機構(gòu)裝在盒子里。
用螺絲固定好搖板,轉(zhuǎn)動搖柄,燈就亮了。注意不要轉(zhuǎn)得太快,太快電壓高了會擊穿燈珠。因為多數(shù)手電是高亮發(fā)光二極管。
1,所有的電動玩具只要有傳動機構(gòu)的都可以制作,我這制作是特例。
2,在制作之前你可以簡單一試,就是把電機的電源線拆出來直接接手電燈,轉(zhuǎn)動玩具車輪子燈會亮,當然注意正反。
3,其實就是玩具車去掉電池,用機械能轉(zhuǎn)換電能。
4,這是很多電子愛好者制作發(fā)電機的一個捷徑,但也確實能用于實際生活的間歇應(yīng)急。
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