Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Aus Ersatz-3D-Druckerteilen eine Windkraftanlage herstellen

Vor ein paar Jahren baute Michael Curry, ehemaliger 3DP-Evangelist bei MakerBot und Mitglied des Hammerspace von Kansas City, eine 3D-gedruckte Windturbine. Als Whirlygig getauft, ist er seitdem glücklich auf dem Zaun außerhalb von Hammerspace unterwegs. Vor kurzem entschied sich Michael, einen Generator zu installieren.

Michael war daran interessiert, mit zwei verschiedenen Ansätzen zu experimentieren, um die Energie seiner 3D-gedruckten Axialturbine Whirlygig zu erfassen. Er wollte den 3D-Druck der Teile für seinen eigenen Generator mit Eigenerzeugung ausprobieren und einen alten Schrittmotor eines 3D-Druckers als Generator verwenden.

Die 3D-gedruckte Lichtmaschine schien damals eine gute Idee zu sein. Michael schreibt:

Da ich ein übererfüllter DIY-Maker-Typ war, war mein erster Gedanke natürlich, meinen eigenen 3D-gedruckten Drehstromgenerator zu bauen. Mit Informationen aus DIY-Windturbinen-Websites machte ich mich auf die Suche nach elektromechanischen Entdeckungen.

Der Generator verwendete 9 Spulen mit 22 Gauge Kupferdraht, die um 3D-gedruckte Kerne gewickelt und zu einer Stützscheibe gepresst wurden. Die Spulen sind abwechselnd zu drei miteinander verbunden, um eine Phase zu erzeugen.

Die sich ergebende Lichtmaschine sah hübsch aus, war aber verdrahtet und an der Turbine montiert, sie lief sehr schlecht. Mikrovolt schlecht. So ging es weiter zu den Schrittmotoren.

Wir haben einen Schnelltest durchgeführt. Ein Adafruit NEMA 17, 2 Brückengleichrichter, ein Multimeter, ein Kondensator, eine Glühbirne und eine Bohrmaschine. Die Theorie lautet: Wir drehen den NEMA 17 mit der Bohrmaschine, die in jeder der beiden Spulen eine Wechselspannung erzeugt. Die Gleichrichter wandeln die Spannung in Gleichstrom um, laden den Kondensator auf und leuchten die Glühbirne auf. Der Kondensator glättet die ankommende Spannung, sodass das Multimeter die erzeugte Spannung stabiler ablesen kann.

Die Ergebnisse der Bohrversuche waren sehr vielversprechend und erzeugten bis zu 60 Volt. Deshalb begann Michael mit der Entwicklung eines Generators mit dem Stepper:

Ich entschied mich für eine etwas Rube Goldberg-Lösung. Eine sich drehende Regenhaube / ein internes Zahnrad, das von der Turbine auf einem Lagerring aus ½ Zoll Delrinkugeln gedreht wird. In der Regenhaube kämmt ein verzahntes Innenzahnrad mit einem auf den Schrittmotor gedrückten Antriebszahnrad. Wenn die Turbine die Regenhaube dreht, dreht das Getriebe den Stepper mit einem Geschwindigkeitsvorteil von etwa 4: 1.Die Delrin-Lager lassen alles frei laufen, während die Zähne der Zahnräder miteinander in Eingriff stehen.

Michael schaffte den resultierenden Generator an die Turbine und konnte mit nur einer leichten Brise 9 Volt herausholen. Er denkt jetzt darüber nach, wohin er als Nächstes gehen soll, und was er tun könnte, ist nützlich für die Kraft, die die Mühle erzeugt.

Weitere Informationen zum Generatorprojekt finden Sie hier. Lesen Sie hier die Hintergrundgeschichte des 3D-gedruckten Whirlygig.

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