Adım Motorlu Rüzgar jeneratörü Yapımı

SeLooNeR
6 Kasım 2011

Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren makineler ilke olarak bunun tersini de yapabilir. Yani bir elektrik motoru hem motor olarak hem de dinamo veya alternatör olarak çalışabilir. Piyasada çok çeşitli türde motorlar bulunmakta. Bunlar arasında doğru akım motoru (DC motor) ve adım motoru (step motor) önemli bir yere sahip. Bu motorlar yardımıyla kolayca elektrik üretmek mümkün aslında. Elektrik-elektronikle yakından ilgilenenlerin bildiği bu yöntem, motor milinin tersten çevrilerek enerji üretilmesi

fikrine dayanıyor. Bu yazıda, piyasadan kolayca temin edilebilen malzemelerle düşük güçlü bir jeneratörün nasıl yapılabileceği anlatılıyor. Birkaç watt gücündeki bu sistem ile çok çeşitli uygulamalar yapılabilir. Örneğin, LED’li veya akkor şamanlı lamba çalıştırılabilir, birkaç adet kalem pil şarj edilebilir ya da motor miline bağlanan bir pervane ile rüzgar gülü yapılabilir.

Elektromanyetik indüksiyon

Bütün elektrik motorları elektromanyetizma yasalarına göre çalışır. Bir elektrik motoru yardımıyla nasıl elektrik üretilebileceği Faraday yasası ile açıklanır. iletken bir tel, şekil 1’deki gibi, sabit manyetik alan içerisinde v hızıyla hareket ettirilirse iletken uçlarında bir gerilim indüklenir. Bir başka deyişle iletkenin yatay eksendeki hareketi esnasında manyetik kuvvetten kaynaklanan bir elektromotor kuvvet (emk) oluşur. Bu emk, Lorentz kuvveti olarak bilinen kuvvetin etkisiyle iletkendeki elektronların harekete zorlanması sonucunda meydana gelir.

Şekil 1: Gerilim indükleme

indüklenen gerilimin değeri aşağıdaki formülden görüldüğü gibi manyetik alanın büyüklüğüne, iletkenin uzunluğuna ve hareket hızına bağlı olarak değişir.

FORMÜL  = e:BIv

Şekil 2’de görüldüğü gibi iletken bir çerçeve mıknatısın N-S kutupları arasında w açısal hızıyla döndürülecek olursa, çerçevede alternatif bir gerilim indüklenir. iletkenin iki ucu fırça-bilezik sistemi yardı mıyla bir lambaya bağlanırsa, oluşan kapalı devreden bir akım akar ve lamba ışık yayar. Böylece, mili tersten çevrilen bir motorun jeneratör olarak çalışabileceği görülmüş olur.

Şekil 2: Alternatif gerilim üretme

Şekil 3: Doğru gerilim üretme

iletken çerçeve yerine, sarım sayısı fazla olan bir bobin kullanılırsa bobinde indüklenen gerilimin genliği büyük değerlere erişebilir. Mıknatıs, bobin ve fırça kollektörden oluşan bir jeneratörü el yapımıyla gerçekleştirmek hayli uğraştırıcı olduğundan hazır bir motor kullanmak daha uygun olur. Jeneratörde doğru akım motoru kullanılırsa çıkış gerilimi DC;adım motoru kullanılırsa AC olur. Aşağıda bu iki motor türü ile nasıl enerji üretilebileceği anlatılıyor.

DC motor

Bir doğru akım motoru, stator ve rotor olmak üzere iki kısımdan oluşur. Stator, motorun manyetik alan sağlayan hareketsiz bölümü olup, elektromıknatıs şeklinde veya sabit mıknatıslı olabilir. Sarımlardan oluşan rotor ise motorun hareketli kısmını oluşturur.şekil 4’de düşük güçlü doğru akım motorları görülüyor.

Şekil 4: DC motorlar

çeşitli tip rotor örnekleri ve kollektör yapısı görülmekte. Bu tip DC motorlar fırçalı doğ-ru akım motoru olarak adlandırılır. Fırça yapısı ve statordaki sabit mıknatıslar ise şekil 6’da gibi

 

Şekil 5: Rotor çeflitleri

 

Şekil 6: Stator ve fırça yapısı

Bir DC motor yardımıyla kolayca elektrik üretilebilir fakat motorun devir sayısını yükseltmek amacıyla dişli çark gurubuna ihtiyaç duyulur. Aksi takdirde indüklenen gerilim çok düşük olur. Dişli çarklar, pilli oyuncak arabalardan sökülebilir. şekil 7 ve 8’de çeşitli tip dişli çarklar görülüyor.

Şekil 7: Diflli çarklar

Bu tür sistemlerde mekanizmanın kolayca çevrilebilmesi için mutlaka bir çevirme kolu bulunması gerekir.Böylece, çevirme kolu bir tur döndürüldüğünde

Şekil 8: Dişli çarklar ve çevirme kolu

Şekil 9: Mandren

motor milinin yüzlerce kez dönmesi mümkün olur.Piyasada mandren adıyla satılan bağlantı parçası yardımıyla dişli çarkların çevirme koluna bağlantısı kolayca yapılabilir.DC motorun mili, çevirme kolu yardımıyla 1000-1500 devir/dak. gibi yüksek hızlarda döndürüldüğünde motor uçlarından ölçülen gerilim 3-5 V seviyelerine ulaşabilir. Kullanılan motorun türüne göre çıkış gerilimi daha yüksek değerde de olabilir. Fırça kollektör düzeneği sayesinde jeneratörün çıkış gerilimi doğrultulmuş halde olduğundan ilave bir doğrultucu devresine gerek kalmaz. Uygun güçte bir motor kullanılırsa jeneratör çıkışından 0.3-0.5A seviyesinde akım çekilebilir. Jeneratörden akım çekildiği esnada çıkış geriliminde ve devir sayısında bir miktar düşüş gözlenir. Aynı zamanda mekanizmayı çevirmek de zorlaşır.Adım motoru Adım motoru (step motor), elektronik sektöründe yaygın olarak kullanılır. Genellikle hassas konum kontrolü gereken uygulamalarda, örneğin yatay ve düşey eksende harekete ihtiyaç duyan robotik uygulamalarında tercih edilir. Yazıcı, disket sürücü gibi elektronik cihazlar içerisinde de bulunur. Adım motorları özel yapıları sayesinde çok küçük açılarla hareket etme yeteneğine sahiptir. Adım motoru kullanılarak bir robot kolu istenilen açılarla döndürülebilir.Örneğin adım sayısı 200 olan bir adım motoru, 1.8 derecelik hassasiyetle dönüş yapabilir. şekil 10’da çeşitli tip adım motorları görülüyor.

Şekil 10: Adım motoru çeşitleri

Şekil 11: Adım motorunun iç yapısı

Kullanılan adım motorunun türüne göre kablo sayısı 4, 5 veya 6 adet olabilir. iki kutuplu (bipolar)motorlarda birbirinden bağımsız bobin çiftleri bulunurken, tek kutuplu (unipolar) motorlarda bobinlerin birer ucu ortak uç olarak dışarı çıkarılır. şekil 12’de görülen 5 ve 6 kablolu motorlar unipolar, 4 kablolu motor ise bipolar türde.

Şekil 12: Kablo bağlantıları

Bir adım motorunun asıl görevi hassas kontrol işlemleri gerçekleştirmek olsa da elektrik üretiminde adım motorları rahatlıkla kullanılabilir. DC motorlardan farklı olarak, çok düşük devir sayılarında bile yüksek gerilimler üretebilir. Örneğin, bir DC jeneratörün kullanılabilir seviyede gerilim üretmesi için 1000-1500 devir/dak. gibi yüksek hızlara çıkmak gerekirken, adım motorları ile 200 devir/dak. hızda bile hayli yüksek gerilimler üretilebilir. Bu özelliği ile herhangi bir dişli kutusu veya makara sistemi kullanmadan jeneratör yapma imkanı verir. şekil 13’de görülen çevirme kolu ile motor mili saniyede 2-3 kez çevrildiğinde, üretilen alternatif gerilimin tepe değeri 3-5V seviyesine ulaşabilir.

Şekil 13: Çevirme kolu montajı

Adım motorunun çıkışı AC olduğundan, doğru akımla çalışan cihazları çalıştırabilmek için uygun bir elektronik devre kullanmak gerekir. Elektronik devre, alternatif gerilimi doğrultmaya ve istenirse büyük kapasiteli bir kondansatörü şarj etmeye yarar. Kapasite değeri 1000uF olabileceği gibi 0.1F veya 1F da olabilir. Elektronik devre şeması, kullanılan adım motorunun tek kutuplu veya iki kutuplu olmasına göre farklılık gösterir. şekil 14’de 4 ve 6 kablolu motorlar için kullanılması gereken doğrultucu devreler görülüyor.

Şekil 14: Doğrultucu devreler

Devre bağlantısını doğru şekilde yapabilmek için öncelikle adım motorunun uçlarını tespit etmek gerekir. Bu iş bir ohm-metre yardımıyla kolayca yapılabilir.Ohm-metrenin probları, adım motorunun herhangi iki kablosuna dokundurulduğunda düşük direnç görülüyorsa o uçlar bobin uçlarını gösterir. Çok yüksek direnç görülüyorsa uçlar arasında fiziksel bağlantı olmadığı anlaşılır. Böylece birkaç ölçüm neticesinde uç tespiti tamamlanır.Adım motoru kullanılarak kolayca elektrik üretilebilmesi, güzel bir uygulama yapma fırsatı da verir.Motorun miline şekil 15’deki gibi bir pervane bağlanırsa, jeneratörün ürettiği gerilim rüzgar şiddetiyle orantılı olur.

Şekil 15: Rüzgar gülü

Çıkış geriliminin 10-15V kadar yüksek olması için şekil 16’da görülen güçlü bir adım motoru kullanılabilir. Böylece düşük devir sayılarında yüksek akım sağlayabilen basit ve verimli bir rüzgar gülü gerçekleştirmek mümkün olur.

Şekil 16: Kare kesitli adım motoru

şekil 17’de 2 adet kalem pili şarj eden bir rüzgar jeneratörü görülüyor.

Şekil 17: Adım motorlu rüzgar jeneratörü

 

Yorumlar

  1. Etibar diyor ki:

    merhaba ben 700W. 14 voltluk iki tane jeneratoru
    12voltlik 200amperlik bir akuye nasil bablayabilirim.generatorler artik ureetim yapmaz diye ayarlanmisdir. devre hizi nekadar artarsa artsin hep 14v ve 700W anerji uretecekdir.
    ayrica benim yapmak isdedigim ruzgar hulesi 10 metre yukseklikdedir.
    rotor capi 6 metredir boyle bir kulle ile bu jeneratorleri donderebilirmiyim dakikada 2800d/d hizinda.lutfen bana yardim edin

    • elektrikuretimi diyor ki:

      Merhaba rüzgar türbininde alacağınız enerjiyi yükseltmek için genetöre takviye olarak mıknatıs ilave edebilirsiniz mıknatısların açısını doğru bir şekilde yerleştirmeniz lazım tabi rüzgarın şiddeti de önemli ne kadar yüksekte olursa iyidir ama genede rüzgarın şiddeti önemlidir umarım yardımcı olmuşuzdur saygılar…

  2. dinamo diyor ki:

    motordaki çevirme kolunu nasıl yapabilirim veya alabilirim.??

    • elektrikuretimi diyor ki:

      Bu tür parçaları internet üzerinden temin edebileceğiniz satış siteleri mevcuttur…

  3. gül diyor ki:

    elimde bir küçük ev aletinin (blender) motoru var HC55/20 230V-50Hz ben bu motoru kullanarak pervaneden elektrik üretmeyi planlıyorum pervane dönüşünün devamlılığı içinde kanatlara mıknatıslar yerleştirmeyi ve ters kutup bir mıknatıs ile hareket sürekliliği sağlamayı düşünüyorum. sanırım ilk önce yapmam gereken bu motoru dinomoya çevirmek ve ben bundan emin değilim nasıl yapacağımı bilmiyorum. bu süreçte bana yardım edecek bilgilere ihtiyacım var.

    • SeLooNeR diyor ki:

      kanatlara mıknatıs takıp ters kutup olarak süreklilik sağlamak gibi bir amacınız var malesef öyle olmaz yalnız AC motorunuza ek mıknatıs takviyesi yapabilirsiniz mıknatısları doğru bir şekilde yerleştirmeniz lazım kanada mıknatıs takmakla olmaz tek yapmanız gereken motorunuza uygun kanat uzunluğunu ayarlamak unutmayın dişli kullanınız devir sayısını yükseltmek için gerisi zaten konuda ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır siz yinede takıldığınız bir yer olursa sorabilirsiniz umarım yardımcı olmuşuzdur…

      • gül diyor ki:

        teşekkür ediyorum SeLooNeR en azından artık elimde kullanılabilir bir motor olduğunu biliyorum :) mıknatıs takviyesi derken bu mıknatısları motorun içine mi yerleştireceğim mıknatıs takviyesi yapmazsam aksi halde çalışmaz mı beni mazur görün ama hiçbir bilgim yok.

        • elektrikuretimi diyor ki:

          manyetik alan oluşturmak için motorun üzerinde bobin sargılar bulunmaktadır onları uygun bir şekilde sökerek rotorun etrafına mıknatısları düzgün bir şekilde ve karşılıklı olacak bir şekilde yerleştirebilirsiniz…

  4. biçkes diyor ki:

    Motora göre uygun kanat uzunluğun nasıl hesaplarız? bunun bir formüle edilmiş hali varmı?
    Ayrıca, küçük bir çiftliğim var oradaki kuyumdan su çekmek için elektrik üretmek istiyorum. kullanmam gereken Dc dinamo araçlardan çıkan herhangi bir dinamo(12-24 V) olabilirmi? yoksa üzerinde işlem yapılmış dinamolarmı kullanmalıyım. rüzgar enerjisi + akü +220 (AC) dönüştürücü + su pompası düzeneği yeterlimidir? cevaplarınız için şimdiden teşekkürler.

  5. Mehmet Biçkes diyor ki:

    Verdiğiniz bilgiler çok güzel, Teşekkür ederim.
    Motora göre uygun kanat uzunluğun nasıl hesaplarız? bunun bir formüle edilmiş hali varmı?
    Ayrıca, küçük bir çiftliğim var oradaki kuyumdan su çekmek için elektrik üretmek istiyorum. kullanmam gereken Dc dinamo araçlardan çıkan herhangi bir dinamo(12-24 V) olabilirmi? yoksa üzerinde işlem yapılmış dinamolarmı kullanmalıyım. rüzgar enerjisi + akü +220 (AC) dönüştürücü + su pompası düzeneği yeterlimidir? cevaplarınız için şimdiden Teşekkürler.

  6. arkadaşım kolay gelsin ben sarzlı matkabı elektrik üretiminde kullanmak istiyorum alet 12 volt ile sarz oluyor bunun ucundaki mandrene bir pervane bağlasam tersine döndürse buradan 12 volt elktırık elde edebilirmiyim bu enerjiyide invertör yardımıyla 12 volt akuden alıpta 220 volta cevirip tv vs çalıştırabilirmiyim tabi tersine çeviripte 12 voltu elde edip aküyü sarz edipte ivertör yükseltici 12 voltu-220 volta çeviren invertör yardımıyla böyle bir şey olurmu yapabilirmiyim yardımcı olursanız çok cevirim saygılarımla yücel.selamlar…….

  7. ARKADAŞIM BEN BU İŞLERE ÇOK MERAKLIYIM HOBİ OLARAK EVDE BU İŞLERLE UĞRAŞMAYI ÇOK SEVİYORUM HELE BİR ŞEYLER YAPABİLDİMMİ MUTLU OLUYORUM BANA YARDIMCI OLURSAN ÇOK MEMNUN OLACAĞIM SAYGILARIMLA SAĞLIKLA VE HOŞÇAKAL YÜCEL……..İŞMDE NALBURİYE HIRDAVAT İŞİ YAPIYORUM MALZEME YÖNÜNDENDE SIKINTIM OLMAZ ÇOK DEĞİŞİK İCATLAR SENİN FİKİRLERİN VE YARDIMINLA YAPABİLİRİZ..DÜKKANDADA BOŞ VAKİTLERİMDE BU İŞLERLE UĞRAŞIYORUM SELAMLAR………..SAYGILARIMLA…

  8. SERDAR diyor ki:

    Merhaba arkadaşlar malum elektrik faturaları cep yakıyor bu nedenlede evimde bulunan akvaryumun elektirik ihtiyacını karşılamak için rüzgar gülü ile elektrik üretmek ve bu elektriğide akvaryumdaki elektrikli cihazları çalıştırmak için kullanacağım bana hangi malzemeler lazım akvaryumdaki cihazlar 40 watt motor,36 *2 =72 watt florasan lamba bunların harçayacakları elektriği nasıl bir proje yaparak karşılayabilirim bu konu hakkında bilgili arkadaşlardan cevap bekliyorum.

    • SeLooNeR diyor ki:

      ruzgar enerjisi yerine gunes enerjisinden de yararlana bilirsiniz… biraz maddiyat bakimindan pahali olabilir ama akvaryum icin idealdir tabi bu gunluk guneslenme suresinede baglidir ruzgarda oyle tabi.

  9. serdar diyor ki:

    Maddi açıdan güneş enerjisinden yaralanacak ekipmanları toplamak zor olacak benim açımdan rüzgardan yararlanmak istiyorum bana hangi malzemeler lazım ihtiyacımı karşılayacak elektriği üratmek için bilgi veya bu konu ile ilgili linkler verebilirmisiniz.

    • SeLooNeR diyor ki:

      oncelikke bir motora daha sonra kanatkara kanatlari atik pvc borularindan kesip yapabilirsiniz kanatlarin devir sayisini artirmak icin disli kutusuna ihtiyac var aku ve invertere ihtiyaciniz olacak bu .saydiklarimin hepsini internet uzeri el yapimi olarak satanlar var illaki ben kendim yapmak istiyorum derseniz biraz zahmetli olacak ama isin sonunda buna degecek bence ben proje amacli ufak bir tane yapmistim sadece motoru hirdacidan aldim diger esyalar zaten kolaylikla bulunacak turden .

  10. serdar diyor ki:

    Malzeme olarak bana neler lazım olacak malzemelerin teknik özellikleri neler olmalı motor kaç voltluk akü olarak normal araba aküsümü yoksa kuru akümü olması larım invertür olarak hangisini almam lazım teknik özellik olarak bunlardan başka malzeme lazım olacakmı motora takılacak olan pervaneleri ben kendim kalın pimaş borulardan keserek yapacağım.Bu projeyi tam olarak anlatan çizim veya video da eklerseniz benim açımdan daha anlayışlı olur.

    • SeLooNeR diyor ki:

      12 voltluk motor yeter bence akü olarak kuru kanat ölcüleri ve tasarımı hakkında ek bir yazı hazırlamayı düşünüyorum yakında yayınlarım …

  11. tarık diyor ki:

    Merahaba . Ben generatöre pervane bağlayarak elektrik üretmek istiyorum yani benzin döküp çalışmasına gerek olamayacak rüzgar enerjisi ile elektrik üretmek istiyorum bu olabilirmi .. fikrinizi bekliyorum

  12. Mesut_xf diyor ki:

    hocam bende 90lardan kalma mutfak aspiratörü motoru var. Modelini tam çözemedim ama sanırım Brushless motor diye geçiyor. Bunu kullanarak ampul yakacak kadarda olsa enerji üretebilirmiyim ? Türbin için gerekli malzemeler hazır sayılır fakat motorun enerji üreteceğinden emin değilim. ve bir de 7 adet kablo çıkıyor motordan. Bu motor üzerinde herhangi bir modifikasyon gereklimidir sizce ?

  13. batu diyor ki:

    Elimde jakuziden çıkma redüktör var bundan nasıl bir modifikasyonla elektrik üretebilirim.?

  14. mcks diyor ki:

    hocam mrb elimde bi blander motoru ve sanayi tipi vantilatör motoru var bu motorları deneme amaçlı şarjlı matkapla döndürdüğümde led lambayı yakacak kadar bile bi enerji alamadım motorlarda herhangi bi modifikasyon yapılmalımı yoksa benim yanlış yaptığım bişeyler mi var

  15. mehmet safcı diyor ki:

    arkadaşlar kesin çözüm almak istiyorsanız size bi fikir vereyim ihtiyacınız olacak bi kaç şey var 1. Si gerçek arabalarda bulunan şarj dinamosu 2. Olarak 1 adet akü ve 3. Olarak 1 adet intertor anlatayım şarj dinamosundan rüzgar gülü yapıyoruz ve buradan elde ettiğimiz enerji ile aküyü şarj ediyoruz aküden gelen dc akımı intertor sayesinde 220 v ac akıma çeviriyoruz olay çözüldü ne isterseniz onu çalıştırın :)

    • aytekin diyor ki:

      cevabinz icn simdiden tskurlr bu dediginzden kac vatt elektirik alabilriz mesela bir evin butun ihtiyaclarini karsilarmi tskrlr…

  16. mustafa diyor ki:

    arkadaşlar benim 5 kw lik benzinli jenaratörüm var ben bundan faydalanarak rüzgar enerjisi ürete bilirmiyim. bana yardımcı olacak arkadaşlara şimdiden teşekür ederim

  17. miktat osmanoğlu diyor ki:

    merhaba ben sitenizdeki üzerinde 34900 johnson yazan motordan istersem gönderir misiniz bende arge çalışması yapacağım saygılar

  18. Hanci diyor ki:

    Kardes oncelikle allah senden razi olsun bu yazini okudum ve uzerimdeki kendime kusmuslugum bi kenara birakip ve bende bitakim seyler yapmama sebeb oldu simdi benim senden ricam kardes bitane ruzgarda calisan elekdirik ureten bir motorla 5 bilemedin 6tane 7tane lamba yakacak bilgi sayar calisdira bilecek bir aynen cizmis oldugun sekilde proje cizip bana sana zahmet yolarmisin birde almam gereken motorun adini ve voltajinida yazanmi en onemliside ruzgarda cok donmesinden dolayi fazla elekdirik hasil olmayacak bisekilde birsey tarif et olurmu senden ricam samimi yardim sever insan olduna inandim icin boyle bir ricada bulundum kardes ben yurdisinda yasadigim icin burda bir gorsen motor elekdironik esyalar cok keske senin gibi bir arkadasim olsa sayende belki ise yarar bir insan haline gelirdik madi durumumada gelince normal ama burda sizin türkiyede yiginla para dokup aldiginiz seyleri biz burda cope atiyoruz mesela sana ufak defek sayayim camasir makinasi itine dok abartmiyorum Wasap in olsaydi hemen ceker yolardim burda birgunde 300 500tane salana salana toplarsin buzdolabi gene ayni sekilde araba motoru cok cuzi mikdara alabilin yani saymakla bitiremem mesela sen yukarda cizmis oldugun sekilde bana bir puroje ciz allahin izniyle sana yaparim yeterki neyi nasil yapacami gosder tercu be edindikden sonra degisik selrde yapa bilirim cok uzatim kardes allah razı olsun simdiden yardim etsende etmesen allah zihnini acik etsin cizimli projelerin varsa olursa bana meyil olarak yolarmisinsana zahmet

  19. ulvi diyor ki:

    iyi günler ben motorun dişlisini çevirerek 1 amper kadar akım çekmek istiyorum uygun motoru bulamadım .Sizin bi öneriniz var mı?

  20. RASIM DOGAN diyor ki:

    bahceye bır ruzgar gulu kurduk dc motor bagladık motor yuktesee bınınce kucuk bır lamba yakıyor ama motor fırenlıyor nasıl onleye bılırım veya daha kuvvetlı bır motor varsa onere bılırmısınız tessekkurler

  21. Ali diyor ki:

    Merhaba, ben evin çatı katına 1kw’lık rüzgar türbini kurmak istiyorum. Ancak bu rüzgar türbini; elektrik saatinden doğrudan şehir şebekesine bağlamak istiyorum, inverter kullanmadan şehir şebekesine bağlayabilir miyim? Önerebileceğiniz rüzgar türbini sistemi nasıl olmalıdır? Vereceğiniz cevaplar için teşekkür ederim.

  22. Ali diyor ki:

    Merhaba, ben evin çatı katına 1kw’lık rüzgar türbini kurmak istiyorum. Ancak ben bu rüzgar türbinini; doğrudan elektrik saatine ve böylece şehir şebekesine bağlamak istiyorum. İnverter kullanmadan şehir şebekesine bağlayabilir miyim? Önerebileceğiniz rüzgar türbini sistemi nasıl olmalıdır? Vereceğiniz cevaplar için teşekkür ederim.