Nghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutter

Nghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutterNghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa trên hiện tượng flutter

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CƠNG SUẤT MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ DỰA TRÊN HIỆN TƯỢNG FLUTTER Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lớp: TS Vũ Đình Quý TS Vũ Quốc Huy Đỗ Trung Anh Kỹ thuật hàng không - K57 HÀ NỘI, 06/2017 PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thông tin sinh viên Họ tên sinh viên: Đỗ Trung Anh Điện thoại liên lạc: 01663494850 Email: dta1094@gmail.com Lớp: Kỹ thuật Hàng không – K57 Hệ đào tạo: Chính quy Đồ án tốt nghiệp thực tại: Bộ môn Kỹ thuật Hàng không Vũ trụ, Viện Cơ khí Động lực Thời gian làm ĐATN: Ngày giao nhiệm vụ: 18/01/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10/06/2017 Mục đích nội dung ĐATN Đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm cơng suất máy phát điện gió dựa tượng flutter” nhằm mục đích thực nghiên cứu, kiểm nghiệm tiếp tục hồn thiện mơ hình máy phát điện gió cỡ nhỏ, ứng dụng tượng Flutter cảm ứng điện từ (windbelt); qua cải tiến nâng cao công suất Đề tài bao gồm nội dung sau: a) Tổng quan: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động yếu tố ảnh hưởng hoạt động máy phát điện b) Chế tạo mạch đo: Nhằm mục đích phục vụ đo thực nghiệm với mơ hình lớn với điều kiện gió thực tế làm sở cho nghiên cứu c) Thiết kế, chế tạo mơ hình: Thiết kế chế tạo lắp ghép mơ hình Windbelt với kích thước lớn nhằm tăng cơng suất d) Nghiên cứu thực nghiệm: Thực đo phân tích kết với mơ hình ống khí động điều kiện gió thực e) Kết luận, đánh giá khả ứng dụng phương hướng phát triển Lời cam đoan sinh viên: Tôi – Đỗ Trung Anh – cam kết ĐATN cơng trình nghiên cứu thân hướng dẫn TS Vũ Đình Quý TS Vũ Quốc Huy Các kết nêu ĐATN trung thực, chép tồn văn cơng trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2017 Tác giả ĐATN Đỗ Trung Anh Xác nhận giáo viên hướng dẫn mức độ hoàn thành cho phép bảo vệ: ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2017 Giáo viên hướng dẫn TS Vũ Đình Quý TS Vũ Quốc Huy Nhận xét giáo viên phản biện ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2017 Giáo viên phản biện TS Đinh Tấn Hưng MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU Năng lượng gió động khơng khí di chuyển bầu khí Trái Đất người tận dụng từ hàng trăm năm Trước kia, người dùng lượng gió để di chuyển thuyền buồm hay khinh khí cầu, sử dụng cối xay gió để sinh công học để bơm nước xay bột Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, người chế tạo tua bin gió để sản xuất điện quy mơ lớn Tuy nhiên chi phí chế tạo, lắp đặt trì lớn, có ý tưởng máy phát điện gió nhỏ, chi phí thấp, đáp ứng số tải nhỏ gia đình Đây hướng tiềm Để tiếp tục phát triển định hướng này, em tiếp nhận đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm công suất máy phát điện gió dựa tượng flutter”, để thực nghiên cứu, kiểm nghiệm tiếp tục hồn thiện mơ hình máy phát điện gió cỡ nhỏ, ứng dụng tượng Flutter cảm ứng điện từ Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, em tìm hiểu nguyên lý mơ hình, chế tạo mạch đo, thiết kế chế tạo mơ hình thực nghiệm điều kiện gió thực Hy vọng với đóng góp nhỏ bé em giúp hồn thiện đưa máy phát điện gió cỡ nhỏ vào ứng dụng thực tế Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Vũ Đình Quý TS Vũ Quốc Huy hướng dẫn giúp đỡ tận tình để em hồn thành đề tài Sinh viên thực Đỗ Trung Anh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WINDBELT 1.1 Giới thiệu chung Windbelt thiết bị thu nhận biền đổi lượng gió thành lượng điện, phát minh Shawn Frayne vào năm 2004[1] Hình 1: Windbelt Hình 2: Cấu tạo Windbelt Cấu tạo Windbelt bao gồm dây mảnh, nam châm, cuộn dây đồng, khung giá để gắn thành phần (Hình 2) Nguyên lý hoạt động Windbelt dựa hai tượng chính: - Hiện tượng flutter khí động đàn hồi - Hiện tượng cảm ứng điện từ Dây mảnh ngàm hai đầu dao động tự kích dòng khí có vận tốc định, nam châm gắn dây dao động đặt cạnh cuộn dây điện tạo tượng cảm ứng điện từ, sinh dòng điện Hình 3: Ngun lý hoạt động máy phát điện dựa tượng flutter tượng cảm ứng điện từ Cụ thể, đặt ngang với dòng khí, sợi dây khơng dao động Tuy nhiên, có tác động làm thay đổi phương sợi dây, lực tác động dòng khí tăng lên, làm biến dạng phương chênh lệch sợi dây lớn; đồng thời lực làm sợi dây dịch chuyển so với vị trí ngang ban đầu Khi dây dần dịch chuyển tới vị trí có biên độ cực đại, phương chênh lệch lực giảm dần; đồng thời lực đàn hồi vật liệu có tác dụng kéo sợi dây vị trí ban đầu Sau sợi dây dịch chuyển với phương thức tương tự theo hướng ngược lại so với lúc trước Quá trình diễn liên tục làm sợi dây dao động Khi nam châm đặt lên cuộn dây, nam châm có dạng dao động chính: dao động biên (Hình 4) dao động góc (Hình 5) Dao động biên dạng dao động lên xuống: nam châm dao động theo trục thẳng đứng Hình 4: Dạng dao động biên Dao động xoay hay dao động góc: nam châm xoay quanh trục ngang Hình 5: Dạng dao động góc Phụ thuộc vào đặc tính đàn hồi dây mảnh, cụ thể độ cứng chống uốn độ cứng chống xoắn mà nam châm có kiểu dao động khác Thông thường, kiểu dao động nam châm Windbelt dạng kết hợp dao động biên dao động góc (Hình 6) Hình 6: Dạng dao động nam châm Windbelt: Kết hợp dao động biên dao động góc Dạng dao động, tần số dao động hay biên độ dao động nam châm gắn dây mảnh ảnh hưởng tới công suất đầu máy phát điện Các thông số phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: lực căng dây mảnh; vị trí đặt nam châm; góc tấn; … 10 4.2.2 Tiến hành thực nghiệm 4.2.2.1 Các thiết bị - Mơ hình Windbelt Sử dụng mơ hình Windbelt chế tạo với thơng số cụ thể sau: • • • • Cuộn dây: Sử dụng cuộn dây 500 vòng có sợi dây đường kính 0,12mm Hai đầu cuộn dây nối với diode cầu chỉnh lưu để chỉnh lưu dòng điện thành chiều qua tụ lọc phẳng Nam châm: sử dụng cặp nam châm vĩnh cửu có từ trường lớn, có hình dạng dẹt, tròn, kích thước (đường kính x độ dày) 20x2mm Dây dao động: yêu cầu dây phải mảnh, chắc, chịu tần suất biến dạng lớn Dây sử dụng dây camera film có chiều dài 600 mm, rộng 24 mm Lực căng dây dao động 5N Hình 63: Mơ hình Windbelt - Mạch đo Sử dụng mạch đo hoàn thiện chức để khảo sát mơ hình Mạch đo có thơng số sau: • Giới hạn đo: o Điện áp: 12V o Cường độ dòng điện: 5A o Cơng suất 60W • • • 1×10−4 Độ xác: Khoảng cách truyền liệu: 100m (có thể lớn hơn) Độ xác: Chỉ phụ thuộc module cảm biến dòng hiệu chỉnh o Độ nhạy module cảm biến dòng: 63 – 190 mV/A 56 o Sai số đầu ra: 1,5% • Lưu trữ liệu với dung lượng tối đa 1G • Tần số lấy mẫu (có thể điều chỉnh): mẫu/giây - Các thiết bị khác Ngồi thiết bị nêu trên, để phục vụ việc thí nghiệm xác trường hợp, cần sử dụng thiết bị lực kế để điều chỉnh lực căng dây… máy tính cá nhân, phần mềm kết nối, hiển thị kết máy tính 4.2.3 Lựa chọn địa điểm thực nghiệm Vì thực nghiệm tiến hành điều kiện gió thực tế nên việc chọn địa điểm để tiến hành quan trọng Trong trình thực đồ án, em thử nghiệm khảo sát địa điểm: - Tại nhà riêng, thôn Lực Canh, xã Xuân Canh, huyện Đông Anh, Hà Nội: mơ hình, mạch đo thiết bị đặt sân phơi tầng với điều kiện thông thống - Tại cầu Đơng Trù, xã Đơng Hội, huyện Đơng Anh, Hà Nội: mơ hình, mạch đo thiết bị đặt thành lan can cầu, có điều kiện gió ổn định, thường xuyên Lý lựa chọn địa điểm vì: Thứ nhất, nhà riêng: mục đích khảo sát hoạt động Windbelt, hoạt động tốt, cho công suất ổn định, đủ lớn để dùng số thiết bị gia dụng áp dụng vào thực tế đời sống Thứ hai, cầu Đơng Trù: mục đích khảo sát địa điểm thơng thống, có gió thổi thường xuyên ổn định, lag tuyến đường giao thơng, cơng suất đủ lớn áp dụng vào thiết bị phục vụ giao thơng đèn tín hiệu… 57 4.2.4 Kết khảo sát 4.2.4.1 Kết khảo sát nhà riêng Tiến hành khảo sát nhà, mơ hình Windbelt đặt sân phơi tầng 3, nơi thống gió rộng rãi Các kết thu phụ thuộc theo thời gian, điều kiện gió thực tế nên thời điểm, giá trị thu không giống Dữ liệu thu thập nhiều ngày khoảng thời gian, sau xử lý đưa kết dạng đồ thị sau - Kết thời gian 1h khảo sát: Hình 64: Đồ thị điện áp, cường độ dòng công suất khoảng 1h khảo sát nhà • • • - Nhận xét: Giá trị điện áp: có dao động lớn, trung bình khoảng 2,75V Có điểm giá trị điện áp 0, điều kiện gió cơng suất khơng đủ trì tải nên điện áp bị sụt Giá trị cường độ dòng: Khá ổn định, giá trị trung bình khoảng 0,26A Giá trị công suất: phụ thuộc giá trị điện áp cường độ dòng Khi điện áp sụt cơng suất Giá trị trung bình khoảng 0,63W Kết thời gian phút khảo sát: 58 Hình 65: Đồ thị điện áp, cường độ dòng cơng suất khoảng phút khảo sát nhà • Nhận xét: Trong khoảng thời gian ngắn (2 phút), ta thấy giá trị đo có tính ổn định hơn, giá trị khơng có biến thiên q lớn • Các giá trị điện áp, cường độ dòng điện, cơng suất có giá trị xấp xỉ giá trị trung bình - Kết thời gian giây khảo sát: Để thấy rõ biến thiên, thay đổi giá trị khảo sát, xem xét kết khoảng thời gian nhỏ hơn, chi tiết 59 Hình 66: Đồ thị điện áp, cường độ dòng cơng suất biến thiên giây • Nhận xét: Xem xét phân tố thời gian nhỏ (2 giây), ta thấy rõ biến thiên giá trị: điện áp, cường độ dòng điện, cơng suất • Tuy thấy chi tiết rõ ràng dao động giá trị đo, nhiên không giống dạng dao động dây, nhận xét tần số dao động dây lơn tần số lấy mẫu mạch 4.2.4.2 Kết khảo sát cầu Đông Trù Tiến hành khảo sát cầu Đông Trù, mơ hình Windbelt gá treo thành cầu, nơi có điều kiện thống gió rộng rãi Các kết thu phụ thuộc theo thời gian, điều kiện gió thực tế nên thời điểm, giá trị thu không giống Độ ổn định phụ thuộc độ ổn định gió Dữ liệu thu thập nhiều ngày khoảng thời gian, sau xử lý đưa kết dạng đồ thị sau - Kết thời gian 1h khảo sát: Khảo sát thời gian khoảng 1h, để thấy bao quát khả làm việc Windbelt phụ thuộc điều kiện mơi trường thiết bị 60 Hình 67: Đồ thị điện áp, cường độ dòng cơng suất khoảng 1h khảo sát cầu Đông Trù • Nhận xét: Nhìn chung, dạng đồ thị giá trị khả sát cầu Động Trù giống dạng đồ thị giá trị khảo sát nhà Tuy nhiên có khác biệt giá trị • Giá trị điện áp: có biến thiên, có thời điểm bị tụt 0, nhiên tần suất nhỏ so với khảo sát nhà Giá trị điện áp trung bình khoảng 3,3V Giá trị lớn 3,81V • Giá trị cường độ dòng điện: ổn định, giá trị trung bình khoảng 0,28A Giá trị lớn khoảng 0,39A • Giá trị cơng suất: phụ thuộc giá trị điện áp cường độ dòng điện Giá trị trung bình khoảng 0,74W Giá trị lớn khoảng 1,347W - Kết thời gian phút khảo sát: Cũng với mục đich tương tự, để có thơng số so sánh địa điểm đo, em đưa kết khảo sát khoảng phút để thấy rõ độ ổn định khả trì cơng suất Windbelt Kết cho hình dưới: 61 Hình 68: Đồ thị điện áp, cường độ dòng cơng suất phút khảo sát cầu Đơng Trù • Nhận xét: Qua đồ thị, nhận thấy giá trị đo ổn định, độ biến thiên, dao động không lớn - Kết thời gian giây khảo sát: Để thấy rõ biến thiên, thay đổi giá trị khảo sát, xem xét kết phân tố thời gian nhỏ hơn, chi tiết Kết khảo sát giây cho đồ thị phía 62 Hình 69: : Đồ thị điện áp, cường độ dòng công suất biến thiên giây khảo sát cầu Đơng Trù • • Nhận xét: Xem xét phân tố thời gian nhỏ (2 giây), ta thấy rõ biến thiên giá trị: điện áp, cường độ dòng điện, cơng suất Tuy thấy chi tiết rõ ràng dao động giá trị đo, nhiên khơng giống dạng dao động dây, nhận xét tần số dao động dây lơn tần số lấy mẫu mạch 4.2.5 So sánh kết khảo sát 4.2.5.1 Nhận xét chung khả làm việc Nhìn chung, mơ hình Windbelt chế tạo hoạt động ổn điều kiện gió thực địa điểm chọn khảo sát cho kết khả quan điện áp, cơng suất Tuy nhiên có khác biệt giá trị đo tính ổn định hoạt động địa điểm, nguyên nhân điều kiện gió địa điểm khác Tại nhà riêng, địa điểm thuận lợi với điều kiện thoáng gió, nhiên tần số tần suất gió khơng ổn định nhỏ so với địa điểm cầu Đơng Trù Cơng suất Windbelt trì tải, điều khả quan để áp dụng vào thực tế 63 4.2.5.2 So sánh kết địa điểm khảo sát - Khả hoạt động tính ổn định Khả hoạt động khả dây dao động điều kiện gió thực tế sản sinh dòng điện Sau q trình khảo sát cho thấy, khả làm việc Windbelt địa điểm tốt Tính ổn định khả sản sinh dòng điện ổn định, trì cơng suất điện áp Tính ổn định phụ thuộc điều kiện gió tải tiêu thụ Do trình khảo sát dùng tải điện trở nên tính ổn định Windbelt so sánh địa điểm phụ thuộc gió (tần suất, tần số gió) Sau q trình khảo sát, ta thấy cầu Đơng Trù Windbelt có tính ổn định cao (Tần suất điện áp bị sụt hơn), thời gian điện áp ổn định lớn so với địa điểm khảo sát nhà (khu dân cư, điều kiện gió bị ảnh hưởng nhà cửa, cối) - Các giá trị khảo sát Bảng 18: So sánh giá trị điện áp, cường độ dòng cơng suất địa điểm khảo sát Vị trí Địa điểm Trong khu dân cư Thông số Địa điểm Cầu Đông Trù Điện áp 2,75 V 3,30 V Cường độ dòng điện 0,26 A 0,39 A Cơng suất 0,63 W 0,76 W - Nhận xét: • Nhìn tổng quát, giá trị khảo sát địa điểm cho giá trị lớn • Có khác biệt điều kiện gió địa điểm khơng giống Có thể kết luận theo cơng thức tính tốn lý thuyết, giá trị điện tính U = NfAc B sau: Với: - N = 500 Ac = π - : Số vòng dây d = 0,5 ×10 −3 m B = 0.02T v f = d : Tiết diện vòng dây : Cảm ứng từ nam châm v d : Trong vận tốc gió, biên độ dao động Windbelt Trong đó, thơng số mơ số vòng dây, tiết diện vòng dây, cảm ứng từ Nam châm không đổi khảo sát địa điểm Do giá trị khảo sát phụ thuộc điều kiện dòng khơng khí (gió) 64 4.2.6 Đối chiếu kết khảo sát với tính tốn lý thuyết Từ sở lý thuyết lượng gió mà Windbelt hấp thụ P điện áp mà U mơ hình sản sinh theo công thức đây, kết khảo sát thực tế, em đưa so sánh đối chiếu - Năng lượng gió mà Windbelt hấp thụ chuyển đổi thành lượng điện cho công thức: P= ρ Av Trong đó: • • • - ρ v : Mật độ khơng khí (khối lượng riêng khơng khí) : Vận tốc dòng khí (gió) A : Diện tích qt (diện tích dây dao động quét được) Điện áp mà mơ hình sản sinh U = NfAc B Trong đó: • • • • N Ac B f : Số vòng cuộn dây : Tiết diện vòng dây : Cảm ứng từ (phụ thuộc nam châm) : Tần số dao động f = v d , với v vận tốc gió, d biên độ dao động flutter Bảng 19: Kết so sánh, đối chiếu lý thuyết thực tế Lý thuyết Thực tế Địa điểm 0,63W 2,75V Địa điểm 0,76W 3,30V Công suất 1,38W Điện áp 3,33V - Nhận xét: • Giá trị điện áp: thấy kết thực tế tính tốn lý thuyết sát nhau, sai lệch địa điểm với tính tốn thực tế 17,4% 0,9% 65 • Giá trị cơng suất: Tính tốn lý thuyết cơng suất tối đa mà Windbelt sinh hiệu suất chuyển hóa thành điện 100% Vậy nên ta thấy công suất sinh điểm khảo sát nhỏ công suất lý thuyết điều bình thường 66 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm cơng suất máy phát điện gió dựa tượng flutter”, em thực nội dung sau: - Tìm hiểu nguyên lý máy phát điện gió cỡ nhỏ - Windbelt - Nghiên cứu chế tạo mạch đo điện áp, cường độ dòng cơng suất, áp dụng vào nghiên cứu thực nghiệm mơ hình làm sở để phục vụ mục đích nâng cao cơng suất mạch nạp lưu trữ - Thực nghiệm đo với mơ hình có sẵn, thu thập, xử lý kết so sánh kết đo thực nghiệm với tham chiếu kết từ đề tài trước - Tính tốn lý thuyết tìm phương án nâng cao cơng suất - Dựa tính tốn lý thuyết, thiết kế, chế tạo mơ hình - Hoàn thiện mạch đo phục vụ trinh khảo sát điều kiện thực tế thời gian dài - Thực nghiệm khảo sát địa điểm với điều kiện gió thực tế Thu thập, xử lý phân tích liệu, so sánh kết thực nghiệm với lý thuyết, làm sở cho nghiên cứu Dựa vào kết thực nghiệm kết so sánh, em xin đưa số kết luận khả hoạt động, khả ứng dụng định hướng phát triển 5.1 Khả hoạt động ứng dụng Từ kết thực nghiệm thu so sánh với kết tính tốn lý thuyết, ta thấy mơ hình hoạt động ổn định Như thấy chất dòng điện tạo từ tượng Flutter cảm ứng điện từ hoàn toàn khả thi So với mơ hình nhỏ trước đây, cơng suất điện sinh mơ hình cải tiến rõ rệt, trì tải nhỏ Tuy nhiên để ứng dụng vào thực tế đời sống cần thêm thời gian để nghiên cứu hoàn thiện 5.2 Phương hướng phát triển Windbelt chế tạo thử nghiệm cho kết hoạt động tốc độ gió thấp, nhiên cơng suất điện áp sinh phụ thuộc vào mức độ ổn định gió, tải (thiết bị điện tử nhỏ, đèn LED…) vận hành có gió Vì thế, em đề xuất phương án phát triển, ưu hóa là: - Tìm hiểu, thiết kế mạch sạc để lưu trữ điện vào pin, cấp nguồn cho tải khơng có gió - Tối ưu hóa thiết kế mơ hình để giảm mức độ ảnh hưởng độ ổn định gió 5.2.1 Nghiên cứu, phát triển mạch sạc, lưu trữ lượng từ windbelt Dòng điện Windbelt sinh dòng xoay chiều AC, tượng cảm ứng điện từ Để sử dụng cho thiết bị điện tử cỡ nhỏ, ta cần chỉnh lưu dòng chiều DC, 67 cần mạch chỉnh lưu với tụ bù điện áp Điện áp sinh không ổn định phụ thuộc dao động dây mà nguyên nhân độ ổn định gió, cần thêm mạch ổn áp để ổn định điện áp Như sử dụng trực tiếp dòng điện để chạy tải Hình 70: Sơ đồ nguyên lý thu dòng điện từ Windbelt Tuy nhiên, ngừng gió (khơng có gió) Windbelt khơng hoạt động, khơng có dòng điện để cấp cho tải, tải hoạt động bị gián đoạn Do ý tưởng phát triển thêm mạch sạc với pin dự phòng giúp giải vần đề Ngồi chức nạp pin cung cấp nguồn để chạy tải khơng có gió, mạch sạc tích hợp đo cơng suất, điện áp cường độ dòng lưu kết thơng số máy tính 5.2.2 Nghiên cứu, thay đổi thiết kế 5.2.2.1 Thiết kế cửa hút cho windbelt Trong điều kiện tự nhiên, hướng gió bất kỳ, nhiều ảnh hưởng đến hoạt động Windbelt Vì thế, để tối ưu hoạt động cơng suất, thiết kế thêm phận vỏ với cửa hút để hướng dòng khơng khí tác động lên Windbelt ổn định giúp bảo vệ thiết bị khỏi tác động từ bên ngồi 68 Hình 71: Mơ hình vỏ cửa hướng dòng 5.2.2.2 Phối trí windbelt dạng trụ tròn Hình 72: Mơ hình phối trí dạng trụ Một kiểu phối trí windbelt xem xét thực kiểu phối trí dạng trụ Kiểu phối trí giúp thu lượng gió theo hướng khác (đa hướng) Cấu tạo bao gồm dây băng, nam châm cuộn dây, phân tách tường chéo 45o Mỗi dây băng khai thác tượng Flutter chuyển lượng gió thành dao động học Năng lượng học sau chuyển thành lượng điện nhờ tượng cảm ứng điện từ nhờ cuộn dây nam châm dao động 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Shawn Frayne, Windbelt, wikipedia [2] Nguyễn Viết Huân, Nguyễn Văn Sỹ, Đề tài nghiên cứu ứng dụng nguyên lý tượng Flutter chế tạo mơ hình máy phát điện với cơng suất siêu nhỏ, 2015 [3] Vu Dinh Quy et al., Wind tunnel and initial field tests of a micro generator powered by fluid-induced flutter, 2016 [4] E Arroyo, S Foong and K L Wood, Modeling and experimental characterization of a fluttering windbelt for energy harvesting, 2014 [5] Jagan C & Amarnath Bose, Altering Wind Belt Design For Better Efficiency, 2015 [6] Humdinger, Windbelt Manual - Wind Belt Kit [7] Dr.P.Balaguru, B.Vignesh Raj, B.E.Vignesh, Low Cost Energy Production Using Wind Belt Technology, 2013 70 ... tài Nghiên cứu thực nghiệm cơng suất máy phát điện gió dựa tượng flutter nhằm mục đích thực nghiên cứu, kiểm nghiệm tiếp tục hồn thiện mơ hình máy phát điện gió cỡ nhỏ, ứng dụng tượng Flutter. .. tục phát triển định hướng này, em tiếp nhận đề tài: Nghiên cứu thực nghiệm cơng suất máy phát điện gió dựa tượng flutter , để thực nghiên cứu, kiểm nghiệm tiếp tục hồn thiện mơ hình máy phát điện. .. đến cơng suất hiệu làm việc Hình 7: Sơ đồ mơ hình thực nghiệm Trong “Đề tài nghiên cứu ứng dụng nguyên lý tượng Flutter chế tạo mơ hình máy phát điện với cơng suất siêu nhỏ”[2], số thực nghiệm