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风力发电机的工作原理比较简单。风轮在风的作用下转动。它将风的动能转化为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。从广义上讲,风能也是太阳能,因此也可以说风力发电机是以太阳为热源、以大气为工质的热能利用发电机。
用旧电脑风扇制作风力发电机的步骤
使用旧电脑机箱上的冷却风扇。风扇里有一个电机,通电后就带动叶片旋转。我们现在要反转这个过程,让风带动叶片旋转并输出电力。
打开风扇背面的标签,你会看到里面有一个圆形的塑料盖。使用螺丝刀撬开塑料盖。
您可以看到隐藏在下面的柔性金属垫圈。事实上,这是一个圆形弹性挡圈。将其撬开,即可卸下风扇外壳。
拆下带有叶片的风扇罩,可以看到里面电机的定子线圈。
电脑风扇上的电机应该是步进电机。四个线圈固定,磁铁和叶片一起旋转。从线圈两端引出的导线焊接到控制电路板上。我们不关心控制电路。如果我们仔细观察电路板,我们可以发现有1个焊点连接到来自线圈的2根电线。2个焊点具有1A线圈线。将两根外部导线焊接到仅一个线圈的导线的焊接点上,然后拆下控制电路的原始元件。
重新安装电脑风扇的叶片。此时,用手转动叶片,外部导线就有电流输出。但这种方式产生的电是交流电,并且由于风扇转速不可控,因此输出电流的频率也不稳定。幸运的是,我们的目的是给手机充电,需要直流电源,所以我们需要制作一个交流电桥,将输出电流转换为直流电。四个二极管组成桥式整流电路。
将旧风扇的电线焊接到整流电路中间的两个焊点上,将另外两根电线焊接到两端的焊点上。通过这两根线输出的是整流后的直流电。
整流、滤波等电路知识请参考相关电子教材。
至此,风力发电机的发电机部分已经完成。在输出线两端接一个发光二极管,用手快速转动旧风扇的叶轮。如果二极管开始发光,则说明发电机电路没有题。
用斜口钳剪掉电脑风扇原来的叶片。
要更换较大的刀片,请使用此果汁瓶。
这是成品刀片。注意宽端朝内,窄端朝外。的是模板,白色的三片是真叶子。
将三个叶片粘到风扇上以替换原来的叶片。
风力发电机的风机部分发电机是通过添加叶片来完成的。
接下来要做的是风扇的头部。头部允许风扇固定在其上并沿风的方向旋转。
一根稍长的木棍,一端钻有孔,孔中插入一根铁管。
废料盘固定在棒的另一端。看看普通小风扇的外观,就知道这个圆盘的作用了。即它可以保证风扇的叶片始终面向风的方向。
现在将风扇固定到机头上。
走到外面,立一根高杆,把机头下面的铁管绑在上面。当风吹来时,机头随风摆动,风扇的叶片开始顺风的方向旋转。这是用电脑风扇制成的微型风力涡轮机开始工作了。
手摇发电机和普通发电机没有太大区别。线圈在磁场中旋转,但动力是人力。人的平均功率为01至02马力,约合73至150瓦功率。不能长期使用。因此,手摇发电机的功率不会超过100瓦。
手摇发电机可以购买现成的,也可以使用电动机进行改装。它可以用家用电器的电机进行修改。家用电器的电机是单相电机,有两个绕组,一个用于励磁,另一个用于发电。由于两个绕组是对称的,因此任一绕组都可以工作。但由于绕组为220V,励磁电压必须为直流电压除以绕组的直流电阻,该电压必须等于电机额定电流的一半。使用时,用电流表测量电流并调节电流,以保证充分励磁。然而,家用电器在高速使用时,其转速远高于手摇的转速,因此使用效率很低。
制作自己的手摇微型发电机的步骤
从玩具上拆下电机,小心不要折断两根电线。玩具上的电机多为小型直流电机,通常有两根线,一红一黑。还要注意其传动机构的零件不能丢失。有些玩具车后轮和电机一起驱动,制作起来比较简单。
根据需要制作传动机构固定支架。测量尺寸并打孔。将摇臂制作在传动机构的末端。
取下手电筒头,灯仍然亮着。注意红线和黑线,红色正极,黑色负极。
将电机和传动机构固定在准备好的支架上。并将灯泡的红线和黑线连接到电机的红线和黑线。注意不要连接错误。
这基本上就成功了。我忍不住转动传动机构,试一试。如果灯不亮,则表明您转向错误的方向。
确保灯亮起并准备好盒子。
还将灯头固定在盒子的前面,并将机构安装在盒子内。
用螺丝固定摇板,转动摇手柄,灯亮。注意不要转动太快。如果电压太高,灯就会被击穿。因为大多数手电筒都是明亮的发光二极管。
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防范措施
1、所有电动玩具只要有传动机构就可以制作。我的制作是一个特例。
2、制作前可以简单试一下,即把电机的电源线拔掉,直接接到灯上即可。转动玩具轮,灯就会亮。当然,要注意正面和背面。
3、事实上,玩具车去掉了电池,利用机械能转换电能。
4、这是很多电子爱好者制作发电机的捷径,但也可以用于现实生活中间歇性的紧急情况。
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