自製風力發電機!我進入純淨綠能時代啦!【胡思亂搞】
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- Опубликовано: 27 сен 2024
- 想自製簡易風力發電機請參考: • 自製風力發電機(簡易版)Homemade W...
繼火力發電之後我們來研究風力發電吧!
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#胡思亂搞 #風力發電機 #綠色能源
1.葉片不是發電用的葉片,效率比較差
2.葉片直接接馬達,轉速不夠高
3.馬達轉速不夠高,馬達輸出端電壓上不去
4.電壓低於轉換器輸出電壓的時候會停止輸出,輸出5v的情況下,輸入至少要5.5v-6v以上(看buck ic的規格)
5. 前面測試的時候是空載,空載電壓很高,但實際應用的時候應該要看馬達規格,輸出功率要大於後面負載吃的功率
6. 葉片應該透過變速機構連接到發電機提高轉速
简单一句,用错马达
@@poiuycat 不能簡單說用錯馬達,因為他那個馬達看起來功率應該是夠充電的(正常工作電壓應該有超過12v)
但要說用錯馬達也行,如果直接用減速馬達(不是發電用的),這整個配置反倒有機會能動
應該用錯IC了,這個時候應該要用boost IC才對,馬達的電壓輸出約0~5V,然後接到boost IC讓輸出穩定在5V輸出,這樣就可以穩定充電了。
@@mosquito520 應該是馬達錯用八
@@天狼星-e5s 不一定,因為影片中沒有提到詳細的馬達規格(但那顆馬達大小看起來不會太弱)
具體要看馬達輸出功率夠不夠,多少轉速的狀態下可以輸出多大功率,是高壓低電流還是低壓大電流
配合轉速規格去設計機械的部份,配合電壓電流規格去設計升降壓的部份
因為缺乏資訊所以沒辦法詳細分析,但整個分析不外乎前面提到的這些
三個問題
1、風葉很重!
沒有再多增加一個承重區域
馬達後端軸承上端容易磨損而前端下方容易磨損
2、其實可以增加一個減速機構(甚至可以變速)
讓馬達轉速變更快,發電更穩定!後面大風車就是這樣設計的
3、影片太好看!每次胡思亂搞都讓我回憶起國中小的時候各種嘗試!真的很適合給大家新的體驗
😂😂
還有扇葉太多
如果有留意胡子身後的風力發電機,他們只有3塊扇葉
以單葉、二葉、三葉、四葉來看,單葉是美國國家航空暨太空總署發明設計用來做實驗的,基本上轉速不夠快也較少見到。二葉的額定轉速算快,發電效率較單葉提高了不少,但是因為輪轂結構特殊,平衡力不如三葉來得好,機械疲勞問題也比三葉大。由二葉進展到三葉時,發電效率會再提高,可是從三葉再提高到四葉、五葉之後,科學家發現發電效率的提高變得十分有限,也因此整體發電效率已經趨於平緩了。
還有扇葉的角度問題
實際上真實的風力發電機扇葉是像機翼一樣是用升力的
好厲害!給大大一個Respect
身為電機科 又曾經比過kidwind風力發電比賽的我 的建議是 胡子的發電機可以在加裝齒輪 扇葉接齒數較多的 馬達的部分接齒數較少的可以增強發電 如果風力夠強的話 可以用這個原理接大齒下面接小齒 小齒後面在接大齒下面在接小齒醬子更強 然後扇葉的部分受風面積不夠大 建議可以用巴爾沙木 自製大的有弧度的風扇
對欸!那些風車裡面也都有齒輪箱做變速來試圖增加發電量
@@yueqing13 但前提是力要夠大,如果力不夠大的話連推動齒輪都有難度
@@cheungleo114 以胡仔拍攝時現場的風力我覺得推動兩組1:8加速齒輪應該綽綽有餘
胡子
用桌鋸要小心喔
9:25那個鋸完往旁邊推的做法
在我們裝潢內行人眼裡
是不要手指的危險動作
其實很多人說要用齒輪去改變馬達的轉速,但以鬍子的手作能力考量下,用皮帶輪的方式會比較簡單,就做個三層夾板的木板輪中間那層稍小,然後可以用O環繩子甚至橡皮筋當作皮帶
多串幾片再加上個馬達位置調整螺栓,那就可以依照需求來更換變速比例...實際上現成品大概可以觀察一下鑽床上蓋打開裡面的樣子..
每次看完留言都希望胡子可以挑幾個觀眾出來跟他一起做改良版,不然總是大家總是敲碗小潔🤣
如果不要求全手作,樂高的齒輪組就很夠用了
自信點胡子,這東西完全可以去參加高職機械群科的專題比賽,不一定可以到決賽,但校內初選第一是非常有機會的,因為我目前高三就在做專題,啊做出來的東西非常的爛,看到你做出這個小型風力發電機,我就後悔當初在定題目的時候就選類似這樣,市面上有的,但是把它精簡化,不但做起來比較輕鬆,而且找資料什麼的也比較容易
原來高職連馬達都不用自製就能比賽嗎 真屌
@@ni4SBhAhA 馬達買現成的就好了
不管發電發出多少功率 要使用usb輸出就要降壓/升壓成5v
然後輸入進行動電源的5v又要變成鋰電池的4.2~3.7v 再次轉換電壓而消耗能量
usb接口也有輸電方向限制像是 micro-b通常就只能為接收端、type-a則是輸出端
發電機的轉數直接影響安培數,間接影響電壓。
可以想像成... 水車轉動時推動了靜止的水往前流動產生流量(安培),而當水流量大於水道的流通容量時,水壓 ( 電壓 )就會上升。
但是每個發電機(水車)都有自己設計的額定壓力範圍 ( 受線圈繞數、極數、繞法、線徑、材質影響 ) ,且測量工具也有相同的情況,所以在達到一定的壓力前,測量工具可能測不出壓力來。
而這台風力發電則是,總流通量" 恰恰達到足夠產生壓力,但又無法增加太多流量的均衡狀態 " 且途中經過穩壓器的控制,瞬間高輸出,或是過低輸出的流量,都會被主動過濾(平衡)掉。
發電機本身是這麼一回事,但是效率面的話,包含的因素就更多更多了。。。 風扇葉面形狀 ( 迎風角、翼形、迎風效率....等等等等 ),是否有齒輪箱來增加轉速 ( 會增加 " 扭矩 "、 " 機械性損耗 "...等等的變量),大氣壓力 ( 正確地說空氣密度 ),設置位置的其他氣候干擾因素...諸如此類。。。 穩壓器本身的額定容量當然也有影響,這又牽涉到電路設計,材料學,甚至熱損耗.....等等等等
至於在腳踏車上安裝發電設備,個人覺得與其利用變量繁多的風力發電,參考古早腳踏車頭燈的 " 磨輪發電機 " 直接從腳踏車本身的機械應力,分一點出來發電,效率大概會更高,更穩定的多。
我在意的點比較奇怪,
我認為連接扇葉和馬達的那根連接軸不應該用木製,
因為那個位子會持續受力,且一端大一端小然後從小徑變到大徑的位置沒有用倒圓角的方式去補強,
加上木頭本身是容易受環境影響的素材,
所以那根撐不了多久,真的要撐得久的話還是得乖乖用金屬,
題外話,一幀是指"在一秒內連續撥放的畫面數量",
30幀就是30張、60幀就是60張,以此類推,
數量越多,動作就會變得越流暢,但我記得人類的眼睛其實能辨認的幀數有限,
記得是30幀以上以人類的眼睛來看就幾乎沒有差別
極限FPS是24,高於24人眼看起來是連續畫面,但是真的要細微到人眼看不出來,個人感覺是要超過80FPS以上 ( 尤其是動作遊戲等,觀察者有 " 操作畫面裡物件的能力 " 的時候,會變得非常敏感)
@@adolphchao8143 感謝科普!!
有個疑問
人眼極限24幀,但我怎麼感覺要超過50幀才流暢
50以下就感覺有頓感......
@@jjl-mk22y11m4d 因為動態模糊
大家可能都有一些誤會...人在多少FPS之下,會「視為連續動作而非獨立圖片」,跟人能不能辨認出不同FPS的差異是不同一回事的。24FPS也好,30FPS也好,說是人眼(或說人腦)的極限這個觀念最好是更新一下。人(而且是任何人)絕對有能力分辨30FPS,60FPS,120FPS的影片的差異,而且蠻明顯的。
最後一句不對,30幀只是人眼感到流暢的一個基本標準,並不是人眼分辨不出更高幀率的意思
大安,我老家附近了
一年四季風都超大
直接拿電扇來發電當然不行
交流和直流馬達設計不同
而且線圈設計差很多
另外,這種直流馬達有碳刷
轉速太快碳刷就掛了
電壓和電流的問題之前提過
空載的時候當然看起來很棒
接上負載以後才是實際能力
用電鑽測試的時候沒接負載,容易到40V
但是有接負載下去,可能會少一半以上
下次搞個汽車的發電機
拉個皮帶加風扇,效果會比這個好很多
充電也是有通訊協議的
穩壓器後要再加上PD充電協議晶片才有可能達到最大功率
電鑽產生的電壓是屬於開路電壓不是運行電壓
穩壓器前後可以加上大電容
跟PD沒什麼關係吧,充電協議只是為了解決每家充電線不能通用的問題,他直接把風扇裝在軸上,轉速根本不夠,加個齒輪就解決了,這是槓桿原理沒學好(X
沒有協議的話會限流1A,但胡子只測到0.1安,所以這個部分暫時跟協議沒關係
@@陳奕圻-x3e 各種協議只是像車同軌、書同文一樣,只是為了各家廠商在製造時統一規格,好降低相關成本與便利性。所以有沒有相關協議,並不影響物理特性。所以只要掌握相關原理,並非一定要什麼協議,愛多少電壓就多少電壓,要多少電流就多少電流。只要發電的電壓在需求範圍內,並能提升電流到標準,就能與一般家裡充電一樣快了。
@@chihhunghuang8207 沒用協議就亂給電壓的話很有可能會燒哦,我最近有自己做過多功能充電器,所以對此多少有點研究
@@陳奕圻-x3e 確實亂給會燒,但...都已經有穩壓器了,而且他是充行動充,限流1A是充手機的時候,最大充電流量取決於行動充裡面塞的東西,應該說他這樣搞的話絕對不會是協議的問題
1.那個扇葉應該很重,對比在那顆馬達上,所以應該要有另外的軸承來承受扇葉的重量,否則額外的受力那顆馬達上的軸承應該也不久人世....
2.感覺那顆馬達應該用手指就能輕易的轉動,對比受風面很大的扇葉,那個扇葉應該可以輸出超過數倍的力量給馬達,但不會是轉速,所以應該要透過齒輪來加速,可以在相同的風速下提供更高的轉速給馬達。
胡子可以考慮用齒輪比達到高速發電
但又需要考慮1.風能推動的力矩2.齒輪比例
想到齒比+1
會有動力損耗
風力發電要經過mppt控制器,穩壓變壓轉成所需電壓才適合使用
發電機跟風扇要用減速組分開
風扇也要換,送風跟吃風的風扇不太一樣
甚至可以考慮參考外國自製發電機,自己纏線圈.做葉片
這個 我覺得要頂上去
胡子 其實可以把馬達朝上
葉片可以用成像是以前鐵皮屋那種風力散熱片那種
第一各個面都有風吹到 不必擔心卡線之類
再來可以找個可以儲存更多電力的儲電設備
放在屋頂就可以了
看到胡仔這麼開心就是滿足!!!!
作開心的事情
多搞幾台,加一個超級電容,真棒!
具體是這樣:好幾個發電裝置to穩壓器to超級電容to輸出保護板(不一定要帶快充協議,但是如果有多台發電裝置了話建議使用),最後就是看要充什麼裝置,超級電容的作用主要是維持充電,不要沖一下斷一下,這樣非常傷電池,再加上沒有在使用時也可以繼續儲能,以應付高峰期使用!如果想要充分利用應該還可以裝太陽能版。
回到最後面的問題,我猜應該是因為手電轉的轉速比較高的關係。
之前看過的環保達人_海水發電
風扇葉片需要特殊的
因為風向不固定造成葉片不是持續轉動
馬達發電是AC交流電,
手機/電池充的電是DC直流電,
要使用PN二極體轉換
感覺預留很大空間拍續集,都說出來就不好意思。
同意你觀察到的,首先AC專DC還要考慮4:3線圈數是否要用盤式。再來升降壓只要沒燒掉,充臺製大F量超級電容。距離日常用就不遠了。
因為虛功率,轉子切割線圈,磁生電,你需要整流器過濾率波,增加電容器也要的
計算風速與發電功率的關係後,
除非居住在最佳風場並配備超大容量儲能電池,
否則純靠風力發電根本不能用,
完全支撐不起最簡單最基本的家庭用電需求。
想要做到完全電力自主依靠風力不切實際,
太陽能加超大容量儲能電池才有可行性。
我對製作一台風力發電設備一直很感興趣。要想發電更有效率,需要風車的轉速、扭矩與發電機的轉速、扭矩相匹配,通常需要一個變速器。我們業餘製作,可以考慮使用廢棄的腳踏車變速器,風車用更大一些的,換不同的轉速比試驗發電的效果。
發電系列建議可以結合運動來用,把你的熱情都存在電池裡面。
例如,飛輪踏板結合變速齒輪調整踏板輕重,轉馬達發電進去,
或是產生的體熱,用來做溫差發電...通通存進去電池裡
感觉。需要做一个变压设备以及。大小齿轮结构的变速结构(参考山地自行车那种最大速度的齿轮结构,用链条也好。用齿轮互相卡着也好。把转电能的齿轮转速提高。)但是这样会更加吃环境因素,风不够。力度不够的情况下。转不动。但是一旦足够。转速和发电量可以翻倍提升。。
不能直接用風本身的轉速,要透過過變速齒輪來提昇轉速,但是也要有速限裝置,否則電機會過熱消磁、消融,反而沒有效率。
替交流電風扇發聲一下
交流電的發電是不能直接用交流電動機反過來用的
尤其是市售的單相分相式感應電動機(反正拆開裡面有一顆黑方形電容器的就是,市售110V電風扇機多數是這種)
印象中需要改轉子跟控制電路才「有可能」進行交流發電(有誤請各位理性指導)
用感應馬達發電需要技術門檻,所以用永磁馬達是DIY的首選,而因為是要拿來發電的,所以單相分相可以當成單相用(分相不接)
需要MPPT轉換器,幫發電機跟負載做阻抗匹配,才能實現最大功率轉換
5:36 以前也有這種想法,拆電風扇之後發現事情不單純。電風扇是交流電馬達(至少我的是),就很難直接使用,而且裡面沒有磁鐵,用的是感應,如此一來狂轉他也只能發出一丁點電😢
雖然畫面看起來沒轉,但葉片只有一片有貼貼紙,而我注意到看起來沒轉的時候每一片扇葉上都出現了貼紙,而且在閃爍,著就可以證明有在轉了(我什麼要注意這種莫名其妙的小細節)
而且我在思考如果架在排風扇對面是不是就可以回收少量的電源了(雖然有想法但感覺超不切實際的)
簡單說
因為用電鑽時沒加負載,所以磁鐵線圈沒有阻抗,馬達轉速高,電壓就高。
很明顯是電機科的😂
每次看胡子的片都感到很有活力,尤其是開場的時候。如Echo跟compressor 再調滑一點就更好... ...喇叭快要破。
列印個齒輪減速機效果應該會更好一些
這款發電機是交流發電機,然後需要先經過帶橋式整流的升壓到12V以上,在穩壓在5V輸出,如果想要直接充電手機,可以直接升壓到24V,然後穩壓在12-13V使用汽車充電器,就可以直接充手機了!
PS:升壓IC通常是將低電壓升高至設定電壓,輸入大於設定電壓,則輸出等於輸入電壓
穩壓IC通常是將高電壓穩定至設定電壓,輸入小於設定電壓,則輸出等於輸入電壓
故此想要方便可以再去買太陽能或風力發電用的儲能電路
水力會比較好,穩定不受天氣引響。海洋洋流是最適合的動力
必须用盘式风力发电机,用大量的铜线和永磁铁才能家用
影片讓大家很佩服,也很有趣,謝謝。
最佳效率的葉片是四片
但是為什麼我們看到的風力發電葉片都只有三片呢?因為四片的效率只比三片的高一點,但多一片所產生的發電效率跟成本以及維護費用不成比例,所以風力發電機的葉片都是三片式的
胡子可以像風力發電機的齒輪比增加電機的轉速,胡子的裝置目前是1:1,風扇轉速=轉子轉速,胡子如果把風扇做另一個架子做大小齒輪,大齒輪接風扇,小齒輪接電機轉子,轉速上升發電量就上升了
作为一个嵌入式工程师,我现在有点理解之前的人为什么会指正或者批评了😂但是别担心大胆做吧胡子老哥🎉
綠能發電的體積都至少要一台廂型車大小才有辦法快充手機!我的120w太陽能板也常這樣啊!即使已經垂直於太陽光可是都是電壓夠然後電流小到一個驚人的境地
電流小電壓大其實加個變壓器就好了,畢竟行動電源充電電壓也不用太大,一般大也就9V-12V。 從變壓器出發,降低電壓,升高電流應該是入手辦法
我什麼都不懂😂
但這個看起來好有趣喔!真的可以徒手做出風力發電耶!我以為是遙不可及的東西,真的很有趣❤
可以拿磁鐵在從線圈之間快速運動(轉圈或上下左右晃都可以),就可以成為一種發電機了。
用功率觀點看風力就行...IV就是那麼弱
換啥專用葉片(同尺寸)或齒輪組會提升個幾%吧?
但我猜是不會有啥驚人的變化拉
好有趣,期待人力版本XD
另外扇葉其實使用這種電風扇的形狀其實不太優,國外有專門為了風力發電設計的扇葉,比這種電扇型的受風面來得細緻很多,但是仿製不知道會不會觸犯著作權
仿製自用可以,仿製用來營利那就觸犯著作權,要營利就得取得授權
如果做高一点,然后扇叶做大一点 然后找一个空旷的地方因该会好点. 还有阻力,如果有更好的材料,也可以提升转速.
做的不错,可以再努力,任何发明都来自于实践,而且多次或无穷。
利用齒輪比可以帶動更高的轉速ㄛ
即使完全不優化,做十組放半小時也可以充10%喔😂
放帳篷旁可以夠手機用了~
可以用大齒輪卡小齒輪增速推馬達
效率應該會高一些
可以利用齒輪比變速 讓馬達端轉速倍速提高,就可以相同風力增強馬達發電效率
仔細看,風扇的小圓點一直跳動,代表風扇有轉速
能發電就算成功了!蠻厲害的,要改進就要去學習電機知識了,加油
胡子 一開始的風扇是可行的 只是要接馬達後面的+ - 極 不能插在usb接口 因為有防逆充
可以加一些齒輪跟皮帶並聯幾個發電機試試看,風扇捕捉的能量可能轉換的不多。
我記得還要設置一個裝置因為直接馬達磁力發電會損失掉半圈的發電除非有裝上逆變的迴路
很多年前有個用屋頂排水溝座水力發電的影片有說過迴路有改善應該能再增強1V吧
關鍵字 Rain Gutter POWER
理論上只要做出旋轉式發電機,就能自由轉換成風力,人力,獸力,水力或蒸氣發電機,頂多是用齒輪讓選旋轉葉片換個方向而已,不過......
理論終究只是理論,實作方面真的很看手作功力跟個人巧思
我覺得很好玩欸!手做跟科學 還有實驗精神 真的很棒
裝在動力車車頭不如直接從引擎發電接電出來發電 能源轉換效率還比較高。人力的話絕對支持
可以試試看重作葉片跟把葉片馬達連接處上一個變速器(因為葉片轉速一定不夠但力矩大,而馬達需要較高轉速才能發電)加油!!!
還有說其實水力發電比較好做好做
垂直撞風面太大了
風扇角度要調整增加轉速電壓就能提高
騎機車發電不合理
獲得的電能會小於因風阻損失的能量
就是額外耗油但充不了太多電
至於腳踏車
想要運動量提高一點
倒是可以嘗試😂
9:22 鋸床要用輔助器,徒手教壞小朋友
下次改用小太陽能板,用死光台照看有沒有更強😂😂😂
建議胡子加齒輪加高轉速,不然真的轉超慢
葉片可以用3d列印改一下
轉動效果會好一點
也可以試試看用火力發電的爐子燒水,做蒸汽輪機
那一個穩壓模組可能沒有整流(全橋整流),導致有一半的交流電被捨棄。可以貼一下那個穩壓模組的來源參考看看。
風扇用大一點就可以像風車
也可以做一個手拿的不僅可以運動也可以衝電
齒輪可以有更高轉速~風機設計不是好看的...馬達如果是更強的可以帶出更大瓦的電流
加上變速齒輪,增加轉速,電鑽的轉速每分鐘數千轉,自然風帶動葉片轉速差很多
風扇片小點會不會轉更快?
我在想直立式 不限定風向的轉輪 用3D列印比較有科技感XD
另外 可以嘗試變速器 小心燒壞
你的降壓控制器可調電壓,
也可以買12v太陽能控制器
馬達只有兩級太少了,級數越多發電低轉就能大功率
敲碗看用魚缸做水力發電
發動機與電動機所需給予的磁力方向是相反的,應該是因為這樣量到的才是負電壓及負電流
會不會有可能是電風扇的風扇設計是用最小的轉速換最強的風,而如果反過來發電就變成是有強風卻只能得到一點轉速,發的電自然較少??
不可能
什麼時候想到的,木頭不持久。多动腦。
我活了快5O年家有30多年的省水省电系統
我記得小時候大賣場就有賣過用風發電的自行車車燈
我算出來了,大概需要2天多的時間就可以從0%變100%了
雖然說很慢但胡子大大已經很猛了!
請問鬍子有沒有考慮將相同的原理用在人力發電,可以順便健身。
可以考慮用玫瑰風扇
用3D列印先做小的試試
搭配培林降低摩擦力
應該樓頂就可以了
沒有風向的問題
如果放在湍急的水流
再搭配不同大小的齒輪
不知道能不能提高轉速 而提升發電效率🤔
可以參考用磁鐵做出齒輪比,穩定輸出且可以減少摩擦力
突然有個想法,如果沒風,那就無法轉動風傘產生發電,那該用什麼辦法,讓沒風時也能轉動風傘,進而產生發電呢?
1:15 這邊讓我想起太陽能手電筒
比起把那個裝在腳踏車後面,不如在腳踏車上做人力發電裝置吧,幫胡子想到續集企劃了
轉轉發電+胡子最近要健身=飛輪發電系統
準備去土炮一台腳踏車發電機吧!
加一個升壓元件可以,因為轉速沒到,所以電壓不太夠
胡子 胡子你上次開箱過的五連發橡皮筋左輪手槍不是潤滑上的不夠而是你沒壓緊:)
坐等你优化改善 激发发电机的最大功率
可以用大齒輪帶動小齒輪的方式提高轉速,看會不回充的更快
2:20 XD 最起碼要有0.4a充電器才能充電(PS 0.4a這樣充電你就算一個小時也充不了1%)
可以加上飛輪去物理上穩定輸出的轉矩
不限制轉速的話會馬達可能會燒掉
但凡看一眼真實的風力發電 , 就能感到這個電風扇的扇葉有點不妥
要把很多個發電機並聯增加電流,加高轉速可以增加電壓
馬達當然是可以當成發電機使用
但是發的電不高,原因就是發電機的馬達跟我們再用的通電馬達線圈繞組不太一樣
有機會把拆開來看就知道差異了
7:37 桌上藍色的轉接頭有移動位子
试试看加一个变速器带动发电机🎉🎉