Điện Gió Pro

Breaking

11/06/2019

Máy phát điện gió tự chế và nguyên lý vận hành

3:09 PM 0
Máy phát điện gió tự chế và nguyên lý vận hành
MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ VÀ NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH



Nếu bạn còn mơ hồ về cách làm máy phát điện gió và muốn tự mình làm một chiếc máy phát điện gió thì bài viết này dành cho bạn. Mục đích của tôi là giúp các bạn có thể tự làm được một chiếc máy phát điện gió một cách dễ dàng nhất. Những khái niệm cơ bản nhất sẽ được giới thiệu ở đây. Bạn cũng có thể tham khảo hàng tá nguồn tài liệu ngoài kia. Tôi hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn đi đúng hướng để làm một chiếc máy phát điện gió. Xuyên suốt bài viết sẽ hướng dẫn các bạn hiểu từng bước những khái niệm về chiếc máy phát điện gió tự chế.



Nam châm:
Đầu tiên phải kể đến nam châm. Nam châm đất hiếm là yếu tố quan trọng cho một chiếc máy phát điện gió. Loại nam châm này trước đây chủ yếu phục vụ để làm bộ lưu trữ dữ liệu có trong các ổ đĩa máy tính. Nhưng ngày nay nó được áp dụng phổ biến và rộng rãi ở nhiều lĩnh vực công nghệ. Có đủ mọi kích thước nên việc làm chiếc máy phát điện gió càng dễ dàng hơn. Dưới đây là hình của nam châm đất hiếm.




Từ trường là thuật ngữ kỹ thuật dùng để chỉ đường sức từ chạy qua trong nam châm. Từ trường được đo bằng Tesla hay gauss. Ở đây ta định nghĩa B là lực từ giống như F là lực kéo hay W là trọng lượng vậy. Khi ta để khoảng cách hai viên nam châm càng gần nhau thì lực hút của chúng càng mạnh. Nam châm luôn có 2 cực đó là cực bắc và cực nam. Loại nam châm mà chúng ta sử dụng ở đây cần phải có bản mặt rộng nhất có thể như vậy sẽ thu được công suất tối đa nhất. Một số loại nam châm có kích thước dài với các cực nằm trên bề mặt nhẵn. Nhưng máy phát điện gió cần bản nam châm rộng vừa đủ và vừa nhẹ mới có hiệu quả. Khi sản xuất nam châm người ta làm nguội các cực từ bằng kim loại để giữ lực từ vì nếu viên nam châm nóng thì lực từ sẽ bị giảm.





Từ trường
Dưới đây là một số hình ảnh giúp chúng ta hiểu biết thêm về cách hoạt động của nam châm. Khi đặt viên nam châm gần các mạt sắt chúng ta có thể thấy những đường sức từ chạy theo chiều của nam châm như hình bên dưới


 Lực từ đi qua vật gần nam châm     Lực từ đi qua vật tiếp xúc với nam châm


Khi đĩa nam châm tiếp xúc với các viên nam châm thì đường sức từ tập trung rất nhiều ở các mặt đĩa và nếu đĩa có độ dày tới một mức nhất định thì sẽ có ít đường sức từ chạy ra khỏi khu vực của nó. Nếu đường sức từ đi xuyên qua các viên nam châm thì lực từ không thay đổi nhiều.
Nói chung việc bạn giữ nam châm trên bề mặt của chiếc đĩa sắt cũng giống như giữ trái bóng trên mặt đất vậy. Trái bóng rơi do lực hút của Trái Đất và sẽ giữ lại phần năng lượng nhỏ hơn. Tương tự với tấm sắt một khi nó được tiếp xúc với nam châm thì năng lượng của nó sẽ mất đi nghĩa vụ là lực từ tăng lên.
Đó là cách hoạt động của lực từ của nam châm. Hình ảnh dưới đây cho thấy các viên nam châm được đặt sát nhau. Nếu cùng cực thì đường sức từ sẽ nghịch nhau. Chúng sẽ đẩy nhau, nhưng nếu trái cực thì chúng sẽ hút nhau và càng đặt nam châm gần nhau thì chúng sẽ hút mạnh hơn .





Tập trung lực từ của nam châm
Lực từ của nam châm sẽ giúp chúng ta rất lớn trong việc làm máy phát điện gió. Bằng việc đặt các cực của nam châm đối nhau cộng với việc thu lực từ mà các đĩa giữ lại của  các cực còn lại chúng ta hướng được lực từ tối đa về phía trước mặt đĩa khi hai đĩa nam châm áp vào nhau.
Hình sau là khi hai đĩa được áp sát nhau


Cách bố trí như hình trên chỉ dành cho máy có công suất nhỏ với loại máy có công suất lớn hơn thì thường được dùng loại nam châm hình chữ nhật loại kích thước lớn và cuộn dây cũng sẽ dễ bố trí hơn. Việc sử dụng đĩa sắt hoặc thép để gắn nam châm là rất quan trọng vì chúng có tác dụng tạo từ trường mạnh hơn. Nam châm được bố trí theo các cực bắc - nam - bắc - nam xung quanh mặt đĩa rotor. Các cực đối nhau và nằm cạnh nhau, nếu bạn vẽ ra thì đường sức từ sẽ đi từ mặt này của nam châm sang mặt khác của nam châm bên cạnh xuyên qua dĩa sắt rotor, và các cuộn dây đồng sẽ cắt qua các đường sức từ đó sinh ra dòng điện.



Đường đi của đường sức từ sẽ giống như hình bên trên, lực từ được xác định nằm ở khoảng giữa 2 mặt đĩa nam châm, chiều của đường sức từ trong khoảng 2 đĩa rotor sẽ xoay ngược và xuôi nhau còn bên ngoài thì yếu hơn vì các mặt đĩa đã thu lại và chuyển hướng ngược vào bên trong rồi.
Tạo dòng điện
Bây giờ chúng ta sẽ đi vào vấn đề cuộn dây, bản thân cuộn dây tự nó chẳng là gì nếu như nó đứng yên dù trong từ trường nam châm. Tuy nhiên nếu nó được nằm trong vùng từ trường thay đổi thì điều kỳ diệu sẽ xảy ra. Một vòng dây sẽ chiếm một không gian nhất định, đi qua vùng từ trường sẽ tạo ra từ thông.


Như đã nói ở trên khi cuộn dây đứng yên thì sẽ không có gì xảy ra, nhưng khi hệ thống vận hành thì sẽ sinh ra dòng điện. Từ thông càng di chuyển nhanh thì hiệu điện thế càng tăng.
Không cần biết từ thông thay đổi như thế nào, bạn phải đặt các mặt đĩa nam châm gần sát nhau. Hoặc bạn có thể căn chỉnh các cuộn dây cho hoàn chỉnh.


Với loại máy phát điện này thì các cuộn dây nằm yên còn các đĩa rotor chuyển động. Khi các nam châm chuyển động do các viên nam châm được gắn đối cực nhau nên cuộn dây được các từ thông cắt qua sẽ sinh ra dòng điện và hiệu điện thế.
Hình dưới đây gồm có 9 cuộn dây được cuốn cho máy phát điện gió. Các cuộn đều có số vòng giống nhau và có cùng kích thước. Dây điện có thể có nhiều kích cỡ khác nhau. Đường kính của dây quyết định dòng điện max sinh ra. Dây càng dày thì thì dòng càng lớn và ngược lại tuy nhiên nếu dây dầy quá thì kích thước sẽ lớn.

Nếu một vòng dây trong máy  sinh ra một số vôn nhất định thì nhiều vòng dây sẽ cho ra nhiều vôn. Vì chúng ta cần điện áp cao nên chúng ta cần phải quấn nhiều vòng dây, điều này tỉ lệ nghịch với việc muốn cho nhiều amp sinh ra trong hệ máy vì dây càng lớn thì càng chiếm nhiều không gian máy. Nếu chúng ta dùng dây lớn thì quấn ít vòng và dùng dây nhỏ thi cuốn nhiều vòng. Chính vì vậy những người tạo ra loại máy này đã phải tìm ra sự cân bằng giữa chúng. Những người có kinh nghiệm lâu năm sẽ nắm rõ quy tắc này trong lòng bàn tay tuy nhiên những người mới thì gặp nhiều khó khăn hơn. Hy vọng biểu đồ ở cuối cuốn sách này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về nó.



Các cuộn dây trong Stator của máy.
Nếu dùng loại dây có lớp vỏ cách điện dày sẽ lãng phí không gian của cuộn dây nên các nhà khoa học đã làm ra loại dây đồng được phủ lớp cách điện rất mỏng và độ bền cao. Hiện trên thị trường có nhiều loại dây tùy vào giá thành và mục đích mà họ làm ra những loại dây chất lượng khác nhau. Với loại máy này ta cố gắng dùng loại tốt nhất và cũng để cuốn dây sát nhất giúp tạo ra dòng điện tối đa nhất.
Việc đấu dây cũng hết sức quan trọng. Câu hỏi đặt ra là chúng ta đấu dây theo máy 3 pha hay một pha?
Với cách đấu làm máy một pha thì quá đơn giản, các cuộn dây được mắc nối tiếp nhau và chúng cùng tạo ra dải xung rất mạnh tuy nhiên đây cũng là lý do làm cho máy rung lắc mạnh khi sinh ra dòng điện và ẽ nhanh chóng bị hư. Cho nên họ chỉ làm loại máy này ở điều kiện thích hợp.
Giải pháp tối ưu nhất là làm máy loại 3 pha. Tại bất cứ thời điểm nào thì cũng chỉ có một pha là đạt hiệu điện thế cao nhất. Những pha khác hoặc bằng không hoặc thấp hơn. Sự rung máy cũng giảm đi tối thiểu và dòng điện không phải chỉ bằng 1 phần ba cua máy mà là gấp 3 lần. Khi qua cầu chỉnh lưu thì dòng điện sẽ đi qua đều hơn vào nạp bình không như máy một pha sẽ có từng đợt dòng điện sinh ra gây giật máy. Chúng sẽ bền hơn nếu sắp xếp chuẩn các pha với nhau.
Khi các cuộn dây được đổ keo tạo thành một khối thống nhất mà ta thường gọi nó là stator. Khi làm máy chúng ta thường sắp xếp và nối các cuộn dây theo hình sao trên một khuôn dẹt và mỏng. Sau đó đổ keo ép lại khi khô sẽ tạo thành một vành hình đĩa tròn. Thông thường trước khi đổ keo ta sẽ nối hàn các cuộn dây lại với nhau theo từng pha rồi mới đổ keo. Hoặc các bạn có thể đua đầu dây cần thiết các pha mình dùng để kết nối sau tùy vào mục đích của các bạn.


Bố trí các cuộn dây với nam châm
Trong máy phát điện 3 pha thi chỉ các cuộn dây trên một pha sẽ đạt hiệu điện thế cao nhất trong khi các cuộn trên pha khác thì không.
Và sau đây là cách bố trí các pha. Cứ mỗi cuộn dây trong máy phát điện 3 pha sẽ chiếm 1,33 viên nam châm. Ở đây tôi không nói là phải cắt các viên nam châm nhỏ ra mà tôi muốn nói là tối thiểu số cuộn dây trong một máy phát điện ba pha là 3 cuộn dây. Mỗi cuộn cho một pha. Vì vậy nên ta cần 4 viên nam châm cho nó. Và sau đây là cách phối hợp.


Bất cứ loại máy nào sử dụng trên 24 viên nam châm đều rất phức tạp, nếu bạn lần đầu tiên làm máy thì bạn cần phải thận trọng. Việc phân bố các cuộn dây và nam châm là cả một vấn đề trừ phi bạn làm loại máy phát điện một pha. Nhưng bạn đang muốn làm máy phát điện loại ba pha đúng ko nào?


Sắp xếp các cuộn dây và nam châm
Việc bố trí các cuộn dây và nam châm là phải theo trình tự và có một chút gì đó bí ẩn. Theo căn bản thì bạn càng có nhiều cuộn dây thì áp sinh ra càng cao nếu các yếu tố khác không thay đổi. Máy phát sẽ tạo ra dòng điện nhỏ hơn đổi lại nó sẽ mất ít vòng quay hơn. Từ nãy tới giờ tôi chưa đề cập tới cánh quạt của máy phát điện gió. Mà chỉ đang bàn về Stator của máy. Khi quyết định làm Stator thì thiết kế và kích thước của máy cũng là yếu tố cần lưu ý. Máy bạn đang làm sẽ quay nhanh hay chậm? nơi bạn đặt máy gió có lớn không? Có đạt được công suất như ý  không? Máy có tạo ra điện với gió nhẹ không…
Khi đã xem xét và lựa chọn tốc độ và kích thước của máy ta có thể bắt đầu cấu hình cho Stator của máy. Thông thường máy phát điện loại này dùng để nạp bình. Một khi bạn cho nguồn điện qua chỉnh lưu và sạc vào bình ắc quy thì bình sẽ giữ hiệu điện thế xuống mức 12v ,24 v hoặc thậm chí là 48v tùy vào hệ máy bạn làm. Vì vậy ta cần phải chọn loại dây phù hợp để làm máy cho hệ bình ắc quy của mình.
Bình chính là tải của máy. Mức độ nạp của bình vào khoảng 10% giá trị dòng điện của bình. Máy cần phải hoạt động mạnh để cấp điện cho bình nạm. Như vậy tất cả những gì bạn thu được là dòng điện nạp vào bình. Đối với máy phát điện gió thì gió to đồng nghĩa với việc số vòng quay sẽ cao hơn để vượt qua tại nặng của máy. Nếu cánh quá nhỏ thì không đủ lực để làm quay máy . nếu cánh quá lớn thì cũng không hoạt động chính xác hiệu quả của nó sinh ra máy quay quá nhanh.


Ráp rotor với Stator lại với nhau.
Cuộn Stator nằm cố định còn rotor chuyển động. Các bạn nên tham khảo cách ráp các bộ phận lại với nhau.





1/07/2019

Máy phát điện gió tự chế ( Một số hình ảnh cập làm máy cho khách)

9:07 PM 0
Máy phát điện gió tự chế ( Một số hình ảnh cập làm máy cho khách)
Chào các bạn, hôm nay Lâm Nguyễn xin chia sẻ với các bạn một số hình ảnh máy phát điện gió tự chế có công suất 4 kw. Với loại máy này Lâm Nguyễn dùng loại dây 1,6 ly chập 3 để cho dòng cấp ra được khỏe và sử dụng 15 cuộn dây đồng. mỗi cuộn Lâm Nguyễn cuốn 160 vòng.

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh
Cánh quạt sử dụng ống nhựa PVC

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh
Thêm chú thích

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh



may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh






may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh



may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh


may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh


may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh

may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh

Stator khi đã được đổ keo và sơn cho đẹp

Mình sử dụng nam châm loại 40 x 40 x 15 cm



Và đây là cánh quạt đã được lắp vào mâm quay của máy. Bộ cánh này chúng tôi hoàn toàn tự làm thủ công đổ keo và đạt đến sự cân đối khá chuẩn.


may-phat-ien-gio-tu-che-mot-so-hinh-anh
Sản phẩm máy phát điện gió tự chế đã hoàn thành



Lâm Nguyễn

12/30/2018

Hướng Dẫn Chi Tiết Tự làm máy phát điện gió

9:40 PM
Hướng Dẫn Chi Tiết Tự làm máy phát điện gió
Cách đây vài năm, Lâm Nguyễn đã tự mày mò nghiên cứu về chiếc máy phát điện gió, trải qua nhiều tháng tìm tòi và học hỏi, cuối cùng tôi cũng đã hoàn thành được một sản phẩm mà tôi cho là sẽ rất có ích cho những ai đam mê về lĩnh vực năng lượng gió này. Mặt khác cũng vì lý do ở việt nam mình giá điện ngày càng tăng cao, mà nhu cầu sử dụng điện lại nhiều, tôi cũng từng xem trên tivi, dài báo nói nhiều vùng còn chưa có điện để sài. Đây chính là lý do mà tôi viết bài hướng dẫn về cách làm sao để tự tay mình có thể làm ra được một chiếc máy phát điện chạy bằng sức gió. Hơn nữa đây cũng là tài liệu để các sinh viên có thể tham khảo làm đồ án tốt nghiệp. Trong tài liệu này tôi sẽ hướng dẫn cũng như cung cấp cho các bạn những thông tin bổ ích để các bạn có thể làm một chiếc máy phát điện chạy bằng sức gió thành công.




Để làm được một chiếc máy phát điện có công suất khoảng từ 500w tới 1kw thực sự không khó chút nào. Các bạn chỉ cần bỏ chút công sức đi tìm nguyên vật liệu để chuẩn bị. Tôi sẽ hướng dẫn các bạn làm phần chính của chiếc phong điện. Bộ phận chính của chiếc phong điện là hệ thống sản sinh ra điện khi nó được vận hành.



Vậy là ở các bài trước tôi đã chia sẻ cho các bạn một cái nhìn tổng quan về phong điện hay còn gọi là điện gió. Bây giờ là lúc chúng ta bắt tay vào làm cho mình một tuabin gió nhé! Tôi sẽ chia thành nhiều công đoạn để bạn đọc có thể dễ hình dung hơn.


Những hướng dẫn dưới đây của Lâm Nguyễn đã là phiên bản cũ và không hiệu quả như các phiên bản sau này. Hiện tại Lâm Nguyễn đang viết một cuốn sách về cải tiến các máy phát điện gió có hiệu quả cao và những cách thức cuốn dây theo công suất. Bản chi tiết các máy có công suất 500w, 1kw, ..... 5kw và bản vẽ chi tiết cánh quạt có hiệu suất cao. Hy vọng cuốn sách  sẽc ó giá trịc với các bạn. 



















12/27/2018

Roto Của máy phát điện gió

2:56 PM 2
Roto Của máy phát điện gió
Sau khi đã xong phần cơ khí, ta chuẩn bị tiến hành làm đĩa quay roto. Chúng ta cần 2 đĩa nam châm để làm roto cho máy phát điện. Mỗi đĩa sẽ được gắn 12 viên nam châm, các viên nam châm được chia đều khoảng cách nhau. Để cho có hiệu suất cao nhất các bạn phải dùng nam châm đất hiếm. Bạn có thể tìm mua nam châm ở đây.

Bạn dùng một miếng nhôm hay miếng gỗ 3mm sau đó cắt thành hình như trên sao cho khi bạn đặt viện nam chân vào sẽ lọt.

Đây là hai đĩa roto, đường kính đĩa khá lớn khoảng 31cm.


Nếu đĩa roto bằng phẳng thì rất tốt, nhưng rất khó có thể hoàn hảo như vậy được. khi đĩa bị vênh thì bạn sẽ thấy đĩa quay sẽ bị lạng lách sẽ không tận dụng được không gian với stator.

Gắn khung nhôn vào đĩa.

Bạn chồng đĩa kia lên như vậy.

Sau đó đánh dấu tại khoảng cách của nam châm. Sở dĩ đánh dâu như vậy là để sau này khi ta gắn hai đĩa lại, ta biết chúng được đặt ở vị trí đúng hay không.


Tiếp theo là Nam châm. nhu đã nói ở trên, nam chân phải là nam châm đất hiếm. có kích thước 50 x 25 x 10. tùy theo ban có thể mua được nam châm loại nào thì bạn có thể làm đĩa lớn hay nhỏ cho roto của mình.


Bạn gắn các nam châm lên đĩa cần lưu ý một điểm quan trọng sau. Các viên nam châm sát nhau phải ngược chiều nhau nhé. và cứ thế cho đên khi bạn dã gắn hết đĩa. rồi bạn chích keo cho nó không bị xê dịch.



Đĩa tiếp theo bạn bắt đầu từ vị trí đánh dấu. Gắn nam châm sao cho cực của nam châm phải ngược chiều với viện nam châm được đánh dấu ở đĩa kia.
Trên là sơ đồ gắn nam châm chuẩn.
Sau khi đã làm xong bạn đổ keo cho đẹp. Lưu ý nếu bạn đang trong quá trình làm thừ nghiệm thì mình khuyên các bạn đựng vội đổ keo. để sau này còn có thể sủa đổi. 
Sau khi keo khô.
Vậy là ta đã hoàn thành 2 đĩa Roto, bạn có thể bắt đầu ráp chúng lạị với nhau vào Stator được rồi.

Lâm Nguyễn.