FD—1型100W微风发电机

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我国不少边远山区、农村、草原牧区以及野外作业等地方无电力网供电,对广大居民用户使用家用电器造成极大困难。为此我厂设计制造一种利用2~4级风就能发电的FD—1型100W微风发电机。为了帮助广大用户了解和使用这种设备,现把该机的结构及使用作一简介。

1.微风发电机:FD—1型机主要由风轮、发电机、机尾、支架和撑杆等组成,如图1所示。以下分别作些说明:

图1
图1 🔍原图 (781×774)

(1)风轮:接收风能的主要部件。由三片铝制(或木制)叶片及法兰盘组成,叶片平面倾角12°,经法兰盘轴套直接固定在发电机转子主轴上。当外界风迎面吹来时,在风力的作用下发电机转子转动而发电。

(2)发电机:把风能变成电能的核心设备。本机采用100W三相交流永磁发电机,公称输出电压20V,输出电流最大8A以上。由于风速经常变动,输出电压也不固定,不同转速时空载电压及充电电流如表所示。经实验本机对12V蓄电池充电比较合适。

图2
图2 🔍原图 (870×289)

(3)机尾:用来跟踪风向。由长1米、宽0.3米、尾端带叉的铁板制成。安装在发电机下边支架侧边上,使发电机在风向变动时随即转向,始终处于最佳接收风能的方位。

(4)支架:也叫转向器。固定支撑发电机与机尾用。为一中间带孔、两端装两只轴承的生铁轴套,上边固定一块平铁板安放发电机,侧边固定机尾。

(5)支撑杆:加高和支撑发电机用。为了很好地接收风能,微风发电机要求安装在离地面5~10米的空中,扩大其采风面。这要用φ100mm的木杆(或φ50mm钢管)架高和支撑。为加强稳定性,在离地面4~6米处用8号铁丝打三根拉线互相对称拉紧,防止大风吹倒。

2.附属设备:FD—1型微风发电机输出为低压(20V)三相交流电。一般家用电器不能直接使用,需加一些附属设备才能变成家用电器使用的电能。

(1)蓄电供电器:把发电机输出的交流电变成直流电的设备。由6只12A整流二极管组成三相桥式整流电路,最大整流电流达10A,其电路如图2所示。通过输出插座和接线柱给出12V直流电压,这样可以对直流日光灯、12V供电的黑白电视机和其它低压电气设备直接供电使用;对于彩电、小型电冰箱等家电使用220V交流电的可通过逆变器来实现。

图3
图3 🔍原图 (964×398)

(2)蓄电池:储存电能的装置。利用风力作能源发电时,由于风能不是固定不变的连续能流,又因人们用电高峰多在晚上7~11点这一段时间,所以必须把发出的电能用60~90安时的蓄电池储存起来。这样平时只要有风,发电机就能发电,零碎储存起来而积少成多,使用时由蓄电池输出,即可保证平时正常用电。

(3)直流日光灯:使用12V灯泡照明是可以的,为了节省能源和增大亮度,用直流日光灯较合适。直流日光灯可购买成品,也可以参考图3自制。由一个三极管和振荡线圈组成振荡器输出高频交流电供给日光灯。电路关键器件是自耦式升压变压器,用MX—2000罐形磁芯绕制。L\(_{1}\)用φ0.47mm漆包线绕38圈,L2用φ0.23mm漆包线绕22圈,L\(_{3}\)用φ0.23mm漆包线绕200圈,这种直流日光灯好启动、亮度大、材料来源方便、适合业余自制。该电路正常工作时工作电流为0.6~0.8A,调整750Ω电阻即可。

图4
图4 🔍原图 (548×367)

(4)逆变电源:把12V直流电逆变成220V(50Hz)交流电用。逆变电源市售很多,可到市面购买成品用。也可以购买鹤壁市轻工电子研究所生产的100W调压、逆变、充电三用机使用,此三用机专为小型风力发电机配套,效率高、功能齐全、便于匹配。

FD—1型微风发电机在2~4级风时,输出功率为50~100W。6~7级风时,最大输出功率可达150W。这时发电机仍能正常工作,不会出现电气或机械故障。

FD—1型100W微风发电机,我厂已批量生产有现货供应。全套发电机(包括风轮、发电机、支架、蓄电供电器和两只直流日光灯)价395元。发电机机体(改变动力传动方式也可作水力发电、畜力发电及柴油机发电等)价210元;蓄电供电器价50元;直流日光灯价18元(散件12元);30~40W12V直流日光灯变换器18元(散件12元);100W调压、逆变和充电三用机价127元;电子节能灯(适合学生用)价38元。需要者可自提或来函办理托运。自提时可直接来厂交款提货,批量大(5台以上)由我厂技术服务部门负责代办托运与业务洽谈工作,运费由厂方负责。10台以上价格下降10%来人来函联系均可。一年内实行三包,款到5日内发货。来信请写河南省鹤壁市敏感仪器厂技术服务部;开户行:市支行,账号147086。 (河南鹤壁市敏感仪器厂 向阳生)