"Comment construire un aŽrogŽnŽrateur" Formation 2007 France

6 au 11 aožt2007

• La premire que nous pouvons voir ˆ droite mesure 4 mtres de diamtre et produit 200 ˆ 400 volts en vue dâune connexion au rŽseau Žlectrique. Lâappareil photo a lŽgrement dŽformŽ les pales.

• Nous avons Žgalement construit une autre turbine de 2.4 mtres de diamtre, dŽlivrant 24 Volts que nous nâavons pas eu le temps de tester.  Les photos sont au bas de la page.

• Les pales
• Travail de lâacier
• Les bobines et le stator
• Lâassemblage final
• Qu'est ce qu'il se passe aprŽs?
  
• La petite turbine
  

Merci ˆ Jay pour lâorganisation, la cuisine et la connexion de notre turbine au rŽseau Žlectrique gr‰ce ˆ un onduleur ãwindyboyä.

Pales pour rotor de 4m de diamtre

Ici, Alain et Pierre mesurent la chute en utilisant un niveau vertical comme rŽfŽrence car le bois est lŽgrement dŽformŽ.

Pierre travaille sur lâŽpaisseur des pales.

Les pales une fois achevŽes et assemblŽes dans lâatelier en vue de leur Žquilibrage.

Moyeu et parties en acier pour la turbine de 4m de diamtre

Alex tient le cadre de lâalternateur. Jâai optŽ pour une nouvelle approche du montage du stator qui est la rŽalisation dâun cadre simple avec des cornires en acier pour commencer, auquel on fixe ensuite le palier dâorientation.  Il est facile de renforcer lâensemble une fois que la base du cadre est achevŽe.


Au dessus, nous pouvons voir les pices utilisŽes pour embo”ter le cadre dans le tube dâorientation. Une seule coupe courbŽe est nŽcessaire dans ce cas. La plaque en haut du tube est rectangulaire.

Jâai aussi choisi un systme simple pour lâarticulation arrire du gouvernail, en utilisant la mme taille de tube que le palier dâorientation afin de rŽaliser une Žpaisse articulation Žtanche que lâon pourra facilement assembler. Ainsi la partie intŽrieure de la charnire dâorientation du gouvernail peut y tre ajustŽe horizontalement avec un faible dŽcalage. LâintŽrieur du tube maintenu par Laurence a un diamtre extŽrieur de 76mm. 
Un diamtre de 73mm peut Žgalement tre utilisŽ. Le tube de 64mm de diamtre interieur a un diamtre de 73mm.


Nous avons utilisŽ une longueur de 120mm pour fabriquer un angle de 20 degrŽs avec lâarticulation du gouvernail. La structure plus dŽtaillŽe de la turbine est visible sur les images de lâassemblage final un peu plus loin. Câest pratique de travailler avec un mtre ruban o n'est indiquŽ que des millimtres et pas du tout de ãinchä dessus.

Les bobines et le moule du stator :

Jâai choisi une forme trs simple pour lâenrouleur de bobinages. Pour ce faire, lâenrouleur est composŽ de 2 disques en contreplaquŽ distants (gr‰ce ˆ une cale), entre lesquels vient sâenrouler le fil de cuivre autour de 4 clous traversant perpendiculairement les disques. On entoure la section de chaque bobine avec une petit bout de fil de cuivre pour la maintenir en forme avant de la retirer de lâenrouleur. Enfin, on remplace le petit fil de cuivre par un morceau de scotch isolant. Câest facile et rapide de faire ainsi.

Guy, Sylvain et Thomas admirent le stator et commencent ˆ rogner lâexcs de rŽsine pendant quâelle nâest pas encore compltement sche et donc facile ˆ travailler.

Les bobines du stator :

Nombre de bobines:         12
Spires par bobines:        400
Section du fil de cuivre:    0.71
Masse totale des bobines:    300 grammes
Type de connexion des bobines: SŽrie/ Etoile

RŽsistance par bobine:    environ 4 ohms
Resistance du stator:    30 ohms

Sorties thŽoriques:
200 volts ˆ 103 trs/min
1700 watts ˆ 400 volts ˆ
300 trs/min avec 75% d'efficacitŽ.


Le moulage du stator ci-dessus prŽsente 4 coins, mais le cadre est un peu plus dense que le simple cadre carrŽ que jâai dŽjˆ utilisŽ pour des machines de cette taille ces dernires annŽes. Ceci permet un montage plus solide, et plus propre.

Dans ce cas, il est important de conna”tre lâorientation des aimants entre eux (nord ou sud), et ensuite tre sžr que les deux rotors sâattirent une fois assemblŽs. Nous avons utilisŽ une encoche rŽfŽrence pour garder leurs empreintes avec 5 trous de montage. Nous avons seulement utilisŽ 3 trous pour le moule et le gabarit.

Assemblage et construction de la turbine:

Jay place le stator, aidŽ par Alex. Il le laisse doucement tomber et se mettre en place correctement. Le premier rotor aimantŽ est dŽjˆ placŽ dans les 5 montants M14. Nous avons utilisŽ un plateau en zinc brillant au lieu dâun plateau en acier inoxydable sur la turbine. Nous avons utilisŽ un perage M12 pour le montage du stator.


Nous avons pris beaucoup de prŽcaution pour lâinstallation du second rotor en utilisant 3 tiges filetŽes M14 pour Žviter de se coincer les doigts. De plus, nous pourrons les utiliser pour rŽgler correctement lâŽcartement et le parallŽlisme entre stator et rotor.


A la fin, nous avons du chercher une bobine qui avait ŽtŽ retournŽe dans le mauvais sens durant le montage. Nous avons pu nous en apercevoir en constatant un dŽsŽquilibre de la tension de sortie, et avons localisŽ la bobine incriminŽe en connectant le stator ˆ une batterie 12 volts.  En effet, le courant continu dŽlivrŽ par la batterie traverse chaque bobine et en passant un aimant devant chacune dâelle nous avons pu repŽrer la bobine montŽe ˆ lâenvers. Enfin, il nâŽtait pas trop difficile de ressortir les fils pour inverser les connexions. Au dessus, on peut voir Bertrand reboucher lâendroit o la rŽparation a ŽtŽ effectuŽe.


La machine en position sur un petit m‰t dans lâatelier. Les pales ont ŽtŽ un peu difficiles ˆ installer la premire fois, comme dâhabitude.

Nous pouvons maintenant voir plus en dŽtail la conception du gouvernail. Il se compose dâun tube mesurant 48 mm de diamtre extŽrieur (1,5 fois le diamtre nominal du support) avec une girouette en contreplaquŽ de 12 mm dâŽpaisseur et dâune surface dâenviron 1 m carrŽ fixŽe au bout du gouvernail.




Olivier Krug dŽmonte les pales de la turbine AWP qui Žtait montŽe sur le m‰t pour faire place ˆ la notre.


Sylvain rŽalise les connexions Žlectriques. Il utilise un guide de c‰ble ˆ lâintŽrieur du bo”tier de connexions pour supporter le c‰ble de 12m descendant le m‰t.


Les pales rentrent facilement la seconde fois. Yvan assiste Olivier. Au dessus de la tte dâAlain, on peut voir les butŽes de rotation du gouvernail. Lâarrt lent se dresse dans les airs quand le gouvernail est dans cette position. Normalement, il reste contre le tube dâarticulation. En dessous, il y a dâautres vues. Le tube de 48mm du gouvernail est lui-mme supportŽ par des Žquerres en dessus et en dessous pour renforcer les soudures.


Pour cette occasion, nous nâavons pas peint lâacier. Ca aurait pu tre plus esthŽtique avec un coup de peinture, mais jâai voulu Žconomiser du temps. La turbine sera entirement peinte ultŽrieurement et une fois testŽe.

Thomas avec la machine complte en attendant lâŽlŽvation du m‰t.

Laurence et Guy regardent Jay en train de travailler sur la programmation de lâonduleur ãwindyboyä (ˆ gauche). Au centre on peut voir le contr™leur de charge (fourni par Fortis) qui protŽge des tensions supŽrieures ˆ 370 volts. Ceci Žvite des dommages sur lâonduleur quand la turbine sâemballe hors charge. Il dŽcharge la puissance dans la rŽsistance chauffante (ˆ droite) fournie par Cressall.

Le site nâest pas idŽal quand le vent souffle de lâouest ˆ travers les arbres.  Un mat de 24m aurait ŽtŽ meilleur quâun de 12m.

Contents que la turbine produise 2 ˆ 300 watts. Elle a dŽpassŽ 500 watts mais on espre produire 1500 watts quand il y aura suffisamment de vent.

Thomas tient les pales de la petite turbine.

PS - Qu'est ce qu'il s'est passŽ aprŽs...

LES BONNES NOUVELLES

LES MAUVAISES NOUVELLES

Jay mâa rapportŽ les donnŽes suivantes issues du systme dâacquisition du ãwindyboyä. La machine a produit 8kWh mardi et 9kWh mercredi avant que le gouvernail ne casse. La machine a fourni environ 1 ˆ 1.2 kW pendant dix minutes ce qui signifie que la machine a presque atteint la puissance maxi de la ãwindyboyä soit 1700W.

Le gouvernail a sautŽ et a fini dans les pales. Dommage, toujours vŽrifier les points de soudures du safran.  La prochaine fois, on fera un support pour le pivot de gouvernail plus solide, câest trs facile ˆ faire. Avec les pattes arrire, cette partie devrait tre grandement solidifiŽe.  Câest la partie de la machine qui a souvent tendance ˆ casser s'il y a des vibrations importantes ou des dŽfauts de soudure.

PETITE EOLIENE

Guy, Sylvain et Laurence travaillent avec les bobines sur le moule du stator.

Stator:

Thomas rogne lâexcs de rŽsine sur le moule du stator.


La construction de la petite turbine diffre lŽgrement des anciens plans car les aimants sont placŽs de c™tŽ pour augmenter lâespace au centre du stator, et celui-ci est montŽ derrire le rotor magnŽtique (sous le vent) au lieu dâtre devant, sur le cotŽ qui est au vent. Câest simple ˆ faire et le tout est assemblŽ correctement. La partie la plus difficile est de monter les 3 tiges sur le stator.

Pierre dŽcoupe la base des pales pour le positionnement du palier au centre de chaque pale.

Les diffŽrentes parties de la petite machine sont compltes mais elle nâa pu tre assemblŽe car:

• Nous avons ŽgarŽ lâŽcrou qui maintient le palier
• Nous manquions de temps