Windradmodell_P Seminar
1.0.0
私が作成したパーツの CAD ファイルと Arduino Nano で実行されるコード。このプロジェクト用に作成したボードのソース ファイルも
気候変動をテーマとしたITG 2020-22のPセミナー物理学の一環として
私たちは風力タービンのモデルを構築し、それに対してさまざまな測定を実行したいと考えていました。追加機能として、風向に追従することが想定されており、これは風力タービンの基部にあるステッピング モーター (20Nm、0.2A の NEMA 17-03) と 2 点コントローラーによって可能になりました。制御にはA4988ドライバーを使用します。マイコンはArduino Nanoで、インターフェースとしてロータリーエンコーダ（KY-040）とトグルスイッチを備えています。 2点コントローラの制御速度も調整できます。情報は、I2c (I2c バス) を介してマイクロコントローラーと通信する 16x2 LCD 画面で読み取ることができます。電源は汎用のDC電源を使用します。
風力タービンのナセルの上部には小型の発電機があり、その出力電力は負荷抵抗器 (>2 オーム) を通過すると低下します。抵抗の両端で降下する電圧は、5V (Nano のロジック電圧) を超えることがないため、内部 10 ビット ADC を使用してアナログで直接読み取ることができます。総電力はこれらの値から導き出すことができます。 (通常は200mW未満)
性能を判断するもう 1 つの方法は、検出されたローター ブレードを使用することです。マストには HC-SR04 超音波センサーがあり、ローターブレードを 5 秒間隔で同時にカウントし、その結果を LCD に表示します。これにより、2 つの方法で測定されたパフォーマンスを比較できます。
ここにリストされている 3D モデルはすべて Autodesk Fusion 360 または SOLIDWORKS で設計し、Prusa Mk2 で印刷しました。 Autodesk EAGLE でボードの設計を作成し、PCB-GCODE ulp プラグインを使用して自宅で製造しました。 Arduino Nano は Arduino IDE を使用してプログラムされました。 Autoliv社と協力して、アルミ部品、ローターブレードの枚数に応じたプロペラハブ、ステッピングモーターのベースを製作しました。
