Windradmodell_P Seminar

Seminar model turbin angin_P

File CAD dari bagian yang saya buat dan kode yang berjalan di Arduino Nano. Juga file sumber untuk papan yang saya buat untuk proyek ini

Sebagai bagian dari P-Seminar Fisika ITG 2020-22 dengan topik perubahan iklim

Kami ingin membangun model turbin angin dan melakukan berbagai pengukuran terhadapnya. Sebagai fungsi tambahan, seharusnya mengikuti arah angin, yang dimungkinkan oleh motor stepper (NEMA 17-03 dengan 20Nm dan 0,2A) di dasar turbin angin dan pengontrol dua titik. Driver A4988 digunakan untuk kontrol. Mikrokontrolernya adalah Arduino Nano yang memiliki rotary encoder (KY-040) dan sakelar sakelar sebagai antarmuka. Kecepatan kontrol untuk pengontrol dua titik juga dapat disesuaikan. Informasi dapat dibaca pada layar LCD 16x2 yang berkomunikasi dengan mikrokontroler melalui I2c (dengan bus I2c). Catu daya DC generik berfungsi sebagai catu daya.

Di bagian atas nacelle turbin angin terdapat generator kecil yang daya keluarannya turun pada resistor beban (>2 ohm). Tegangan yang turun pada resistor dapat dibaca langsung secara analog dengan ADC 10-bit internal karena tidak pernah melebihi 5V (tegangan logika Nano). Total daya listrik dapat diturunkan dari nilai-nilai ini. (biasanya di bawah 200mW)

Cara lain untuk menentukan kinerja adalah dengan menggunakan bilah rotor yang terdeteksi. Terdapat sensor ultrasonik HC-SR04 di tiang, yang secara bersamaan menghitung bilah rotor dalam interval 5 detik dan kemudian menampilkan hasilnya di LCD. Hal ini memungkinkan kinerja diukur dengan dua cara untuk dibandingkan.

Saya merancang semua model 3D yang tercantum di sini di Autodesk Fusion 360 atau SOLIDWORKS dan mencetaknya di Prusa Mk2. Saya membuat desain papan di Autodesk EAGLE dan kemudian memproduksinya di rumah menggunakan plugin ulp PCB-GCODE. Arduino Nano diprogram menggunakan Arduino IDE. Kami memproduksi suku cadang aluminium, hub baling-baling untuk jumlah bilah rotor yang berbeda, dan dasar motor stepper bekerja sama dengan Autoliv.