Перейдем к описанию электрической схемы. Как было показано выше, генератор при различных скоростях вращения ротора может выдавать самое разное напряжение — от нуля до 35–40 вольт. Таким напряжением пользоваться нельзя. Поэтому к генератору подключают специальные регуляторы напряжения. Нам можно применить схему регулирования, применяющуюся в автомобилях ВАЗ. Такая схема показана на рис. 15.
Рис. 15. Схема регулирования напряжения. Номера выводов на генераторе и реле соответствуют выбитым номерам на корпусах этих приборов
На схеме: 1 — узел генератора Г-221; 2 — узел аккумулятор ной батареи и регулировки напряжения; 3 — потребитель энергии. В узле 2: SA1 — отключатель генератора от потребителей; SA2— выключатель нагрузки центральный (общий); FU1 — предохранитель (устанавливается в зависимости от тока нагрузки); БА — батарея аккумуляторов; РА1 — амперметр с «нулем» посреди шкалы. По этому прибору можно видеть ток заряда или разряда аккумулятора. Шкала его, в зависимости от емкости аккумулятора, может быть 30-0-30А; 50-0-50А; прибор полезный, но не обязательный; РА2 — вольтметр 0-15 В также не обязателен. EL1 — сигнальная лампочка на 12 В зарядки аккумулятора; РС702 — реле контрольной (сигнальной) лампы зарядки; это реле сработает при начале зарядки аккумулятора, лампочка EL1 при этом гаснет; РР380 — реле — регулятор напряжения.
Следует заметить, что эта система электромеханического регулирования напряжения довольно несовершенна, груба и ненадежна, хотя и применяется на современных автомобилях. Поэтому, если идет речь о покупке, то вместо этих двух реле, РС702 и РР380, лучше приобрести электронный регулятор РН-4. С этим регулятором точность и надежность работы резко повышается. Отпадает необходимость в четырехпроводной связи генератора с нагрузкой, токосъем можно сделать из трех колец. Схема всей электроустановки показана на рис. 16.
Рис. 16
В обеих схемах нагрузка показана чисто условно. Лампочки освещения, розетки и выключатели устанавливают по необходимости и желанию.
Провода, применяемые для соединений всей электрической схемы, надо брать возможно большего сечения. Самыми подходящими будут медные многожильные провода в изоляции с общим сечением жил 3–4 мм. Токи, протекающие по проводам, довольно значительны, десятки ампер. В таких проводах произойдет значительное падение напряжения. Минусовой провод желательно заземлить. Это резко уменьшит помехи при приеме радио- и телепередач.
О соблюдении техники безопасности
Действующее напряжение в электросети — 12 В совершенно безопасно. Но у нас имеется высокая мачта, в которую при грозе может попасть разряд молнии. Поэтому мачту нужно оборудовать грозозащитой. О надежности самой мачты говорилось. Необходимо принять меры против самопроизвольного падения. Источник некоторой опасности представляет собой аккумуляторное хозяйство. Соблюдение инструкций по уходу за аккумуляторами обязательно. На время длительного перерыва в работе ВЭС ее надо опускать в нерабочее положение. Выключатели SA1 и SA2 должны быть в разомкнутом состоянии.
Информация к размышлению
Приведенные здесь советы, рекомендации и материалы не являются абсолютной истиной в последней инстанции. Творческий подход, а не слепое копирование, обеспечит успех в любом деле. Напоследок можно дать еще несколько рекомендаций.
Если применяется генератор без выпрямительного моста, то в день потребления необходимо включить реле обратного тока или мощный выпрямительный диод, которые воспрепятствуют направлению энергии от аккумулятора к генератору при остановке последнего.
Применяемый нами воздушный винт не имеет ограничения скорости вращения. Генератор Г-221 высокооборотный и максимальное число оборотов воздушный винт вряд ли наберет даже при самом сильном ветре. При необходимости и желании можно сделать винт со стабилизатором скорости. Центробежный стабилизатор сложен в изготовлении. Применить можно другой, динамический стабилизатор. Схема его приведена на рис. 17.
Рис. 17.
1 — лопасть воздушного винта, 2 — шарниры; 3 — закрылок; 4 — элерон; 5 — возвратная пружина
Вырезанные части соединяют с лопастью шарнирами. Эти части называются элеронами. На обратной стороне элеронов длинными шурупами привертываются закрылки. Это дощечки размером 200х40х15 мм. Между лопастью и закрылком натягивается пружина. Работает это нехитрое устройство следующим образом: при вращении винта встречный воздушный поток давит на закрылок и отклоняет элерон, как показано штриховыми линиями. В результате на элерон начинает действовать реактивная сила Р, направленная против основной F'. Таким образом происходит регулирование числа оборотов винта. Чем сильнее пружина, возвращающая элерон в исходное состояние, тем на более высокой скорости начинает работать все устройство стабилизации. Подбором этой пружины добиваются нужного числа оборотов винта.