迷你风力发电机:减少电费的不二法门

  DIY
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DIYer: reukpower
制作时间: 东西齐备的话也就一个下午的事儿
制作难度: ★★★★☆
GEEK指数: ★★★★★

这个项目会教你用废散热风扇作风力发电机给日光灯、镍镉电池神马的充电。你需要基础的焊接手艺,不过这还是个很容易的项目。我作出来的发电机在8英里/小时(合12.88公里/小时)的风力下能产生1.5到2伏特电压和20毫安电流,给镍镉电池充电够用了。这不是一个伟大的成功,我希望还能通过改进找到更高效的产能方式。。

1   工具和材料

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● 环氧树脂
● 强力胶
○ 厚壁塑料瓶
○ 废弃的电脑散热风扇,越大越好
○ 一些细电线(如在Wall-E一文中提到,最好是独轴的)
○ 一根木头棍,直径1.5英寸(合38.1mm),200mm长
○ 两根套在一起并能够滑动的铁管,直径大概半英寸(12.7mm)
○ 4个二极管
○尼龙扎带(就是电脑城用在机箱里绑线的白色塑料条,美剧里FBI也经常用这东西临时代替手铐)
○ 旧唱片
 

2   拆解风扇

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● “我们是灰头土脸的机箱风扇,期待转型。“
 

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● 通常情况下,风扇叶片用一个小的弹簧环(本步骤图4中螺丝刀指着的那个小东西)和电动机固定在一起。这个连接处藏在风扇背面的密封挡板下面。
● 揭下不干胶贴纸。
 

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● 撬下塑料或者橡胶的密封挡板。
 

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● 看到那个弹簧环了么?你可以用小螺丝刀把它弄下来。
 

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● 现在风扇叶就可以拿下来鸟。
 

3   焊连接线

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● 注意观察风扇的铜丝线圈,应该能找到两个或者三个线脚,这些线脚是用来连接线圈的。其中一个线脚连着两根铜丝,而另外两个只连着一根铜丝。你需要给那两个只连一根铜丝的线脚各焊一根线上去。
● 那两个线脚很有可能非常小,刚刚够焊,所以你要先把焊锡涂在线头上。
 

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● 然后把线焊上去。
● 焊完连接线,就可以去掉线路板上所有的电子元器件了(电容啦,二极管三极管神马的),我用了一个小的线钳来做这件事情。
 

4   制作整流器

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● 整流器是用来把发电机产生的交流输出转化为可用的直流输出的东东。你需要准备4个二极管来作整流器。
 

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● 将两个二级管的有黑圈的一头的线脚剪到1厘米长,然后把三个二极管没黑圈的一头剪到剩1厘米长。折弯长线脚来把它们都连在一起,用焊的…(太乱了,还是直接看图吧,保证带圈的一头都朝一个方向,这一点非常非常非常重要)
 

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● 往整流器上焊线,从风扇出来的线接在中间,两头的白线(输出线)要长一些,强度要大一些,原作者用了1米长的门铃线,您自己作的时候看着办~
 

原作者用的是带黑圈的二极管,您去买到的可能带别的颜色的圈,总之带圈的一头是负极,电流只能从这一头流出来,别搞错了。 至于整流器的原理,去谷歌娘或者度娘打听打听就明白鸟。 还有一个更省事的办法,买现成的桥式整流器,那东西有四个线脚,为了焊接方便,买个头大一点的,对照说明书,别焊错了。

5   测试发电机

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现在可以测试一下前面的工作鸟,把前面拆下来的风扇叶片装回去,给输出线连接一个发光二极管或者万用表。玩命转扇叶然后看之工作正常否。

 

6   去掉没用的杂碎

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● 我在这一步用小线钳去掉了风扇的扇叶和外面的方形框,当然你也可以只去掉扇叶。
 

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7   制作扇叶

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● 扇叶是从厚塑料瓶子上切出来的,一般的塑料饮料瓶是不给力滴,我们需要的是加厚的瓶子,比如装漂白剂的(84的瓶子貌似也挺薄..)。首先要去掉瓶子颈和瓶子底(把非圆柱形的部分干掉就对了)。
 

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● 我在纸上做了个小样。
 

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● 描在瓶子上比着切,注意:宽的一头的顶角要是120度,至于为什么,下一步会见分晓。
 

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● 保证每个叶片都是一样的。
● 叶片设计不用啥高科技,我只是按照原料的限制作尽可能长的叶片,形状大概像个叶片就好了。
 

8   粘叶片

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● 比着图上的方法把仨叶片粘到前机箱风扇的塑料外壳上。如果你还在担心叶片的角度(指扭曲的形状),那就没必要了,我发现从瓶子上带过来的角度就很好。
 

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● 粘完应该是这样滴,知道上一步为啥要120度顶角了吧~
 

9   框架与尾翼

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● 前风扇的马达要粘在一个用铁管作轴支撑的木头棍上,风车尾则是用废CD作的。
● 比着铁管的外径在木棍上钻一个同尺寸的洞,要钻透。
 

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● 铁管插进去,如果松动的话用环氧树脂填充缝隙,总之一定要插紧。

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● 在木棍的另一头锯一条缝。
 

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● 这个缝应该正好能插进光盘。
 

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● 插好光盘,在木头上给螺丝钻两个孔,孔一定要穿过光盘,这样能保证上螺丝的的时候光盘不会碎。
 

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● 上螺丝,固定风车尾。
 

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● 混合环氧树脂,更通俗的叫法就是AB胶。
 

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● 用环氧树脂把发电机(前风扇马达)和木头棍粘在一起,要粘在靠近铁管的那头。
 

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● 用线缆扎紧电线和整流线路,并把输出线穿过铁管。
● 在这个项目里我把整流线路绑在了木棍的下面,并用了一些环氧树脂作密封,这样的话可以起到一些防腐蚀的作用。
 

10   简易塔架

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● 这就是我用的塔架,花园里用的瓶塞钻式的东东。我也不知道叫个啥,不过用来支撑小型塔架很赞,而且只卖4个欧。
● 完整的塔架还包括一根长的细管子,在细管子顶部用线缆绑扎带和粗管子(和发电机固定在一起的那根)连接,用来当做调整方向的轴承。
 

我觉得这个轴承不太靠谱,整个发电机的头部也没有转动以适应风向的迹象。在这里给个靠谱的建议:找修自行车的师傅淘一套车把的转向轴承。其中包括1)套筒,一般是车前三角架的一部分,需要从旧车架上切下来; 2)滚珠轴承组,通常是两套,在套筒里上下分布,用来和转向轴连接; 3)转向轴总成,部件数量不定,上面连车把下面连前轮叉。这样一套东西能有效地在低阻力下实现上面支撑的发电机组件自由的水平旋转。

11   DIYer签到处

干燥多风的北方冬季来临,可以在适当的风力环境下试验一下小发电机的效果~东南沿海台风季时慎用!

资料来源

翻译: 柚子
编辑: Luna3.0

果壳DIY站微博: http://t.sina.com.cn/guokrdiy

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