Windradmodell_P Seminar

風力發電機模式_P研討會

我創建的部件的 CAD 檔案以及在 Arduino Nano 上運行的程式碼。還有我為此項目製作的板的源文件

作為 IT​​G 2020-22 物理研討會的一部分，主題為氣候變遷

我們想要建立一個風力渦輪機模型並對其進行各種測量。作為一項附加功能，它應該追蹤風向，這是透過風力渦輪機底座中的步進馬達（NEMA 17-03，20Nm 和 0.2A）和兩點控制器實現的。 A4988 驅動器用於控制。微控制器是 Arduino Nano，它具有旋轉編碼器 (KY-040) 和切換開關作為介面。兩點控制器的控制速度也可以調整。資訊可在透過 I2c（使用 I2c 匯流排）與微控制器通訊的 16x2 LCD 螢幕上讀取。電源採用通用直流電源。

風力渦輪機機艙頂部有一個小型發電機，其輸出功率會透過負載電阻（>2 歐姆）下降。電阻上的壓降可以透過內部 10 位元 ADC 直接模擬讀取，因為它永遠不會超過 5V（Nano 的邏輯電壓）。總電功率可以從這些值導出。 （通常低於200mW）

另一種確定性能的方法是使用檢測到的轉子葉片。桅杆上有一個 HC-SR04 超音波感測器，它以 5 秒的間隔同時對旋翼葉片進行計數，然後將結果顯示在 LCD 上。這樣可以比較以兩種方式測量的性能。

我在 Autodesk Fusion 360 或 SOLIDWORKS 中設計了此處列出的所有 3D 模型，並將它們列印在 Prusa Mk2 上。我在 Autodesk EAGLE 中創建了電路板的設計，然後使用 PCB-GCODE ulp 插件在家中進行製造。 Arduino Nano 使用 Arduino IDE 進行程式設計。我們與奧托立夫合作製造了鋁製零件、不同數量轉子葉片的螺旋槳輪轂以及步進馬達底座。