Windradmodell_P Seminar

风力发电机模型_P研讨会

我创建的部件的 CAD 文件以及在 Arduino Nano 上运行的代码。还有我为此项目制作的板的源文件

作为 ITG 2020-22 物理研讨会的一部分，主题为气候变化

我们想要建立一个风力涡轮机模型并对其进行各种测量。作为一项附加功能，它应该跟踪风向，这是通过风力涡轮机底座中的步进电机（NEMA 17-03，20Nm 和 0.2A）和两点控制器实现的。 A4988 驱动器用于控制。微控制器是 Arduino Nano，它具有旋转编码器 (KY-040) 和切换开关作为接口。两点控制器的控制速度也可以调节。可以在通过 I2c（使用 I2c 总线）与微控制器通信的 16x2 LCD 屏幕上读取信息。电源采用通用直流电源。

风力涡轮机机舱顶部有一个小型发电机，其输出功率通过负载电阻（>2 欧姆）下降。电阻上的压降可以通过内部 10 位 ADC 直接模拟读取，因为它永远不会超过 5V（Nano 的逻辑电压）。总电功率可以从这些值导出。 （通常低于200mW）

确定性能的另一种方法是使用检测到的转子叶片。桅杆上有一个 HC-SR04 超声波传感器，它以 5 秒的间隔同时对旋翼叶片进行计数，然后将结果显示在 LCD 上。这样可以比较以两种方式测量的性能。

我在 Autodesk Fusion 360 或 SOLIDWORKS 中设计了此处列出的所有 3D 模型，并将它们打印在 Prusa Mk2 上。我在 Autodesk EAGLE 中创建了电路板的设计，然后使用 PCB-GCODE ulp 插件在家中进行制造。 Arduino Nano 使用 Arduino IDE 进行编程。我们与奥托立夫合作制造了铝制零件、不同数量转子叶片的螺旋桨轮毂以及步进电机底座。