トレッドミルモーターは、頑丈で、広く入手可能で、購入時に安価であるため、小型風力発電機に人気があります。 これらは永久磁石モーターです。つまり、回転すると発電機として機能し、直流を出力してバッテリーの充電に使用できます。 これらのモーターの定格は通常1馬力以上ですが、その定格は数千rpmです。 小型風力発電機は通常、最大速度数百rpmで回転するため、出力は200または300ワットに低下します。
適切なトレッドミルモーターを見つけます。 トレッドミルモーターは、定格DC電圧、定格速度、定格電流によって特徴付けられます。 理想的なモーターは、重要度の高い順に、高電圧、低速、高電流を備えています。 電圧/速度の選択の経験則では、電圧に対する速度の比率は20未満である必要があります。 速度を電圧で割ります。 これは、1Vを生成するモーター速度です。 比率が20の場合、モーターは300rpmで15Vを生成します。 これはバッテリー充電のほぼ下限であるため、理想的には、より低い比率またはより高速で回転する風力タービンが必要になります。 電圧が計算されると、定格電流に電圧を掛けたものが電力になります。
風力発電機の物理的な配置を決定します。 トレッドミルモーターは耐候性がないため、保護のためにPVCパイプ内に配置されることがよくあります。 モーターの冷却を確保し、風力タービンのブレードを取り付ける必要があります。
一部のトレッドミルモーターには、タービンブレードを取り付けることができるフライホイールがあります。 他のものは、ブレードをボルトで固定することができるハブの取り付けを可能にするねじ付きシャフトを持っています。 一部の設計者は、この目的のためにシャフトの2つのナットの間に取り付けられた鋸刃を使用しています。
風力発電機のトレッドミルモーターは、定格速度をはるかに下回って回転するため、発電量がはるかに少なくなります。 回転速度を上げるために、一部の設計ではプーリーとベルトを使用しています。 トレッドミルモーターシャフトの小さなプーリーを駆動するベルトを備えた別の風力タービンシャフトに取り付けられた大きなプーリーは、モーターの回転速度を大幅に向上させます。 速度の増加は、プーリーの直径の比率と同じです。 4インチのプーリーを備えたシャフトは、1インチのプーリーを備えたシャフトを4倍の速度で駆動します。
風力発電機をバッテリーに接続します。 トレッドミルモーターは、バッテリーの充電に適した電圧でDCを生成します。 バッテリーからの電力は、インバーターを介して家庭用照明や小さな負荷に電力を供給することができます。 システムには、風がないときにバッテリーが風力タービンをモーターとして実行するのを防ぎ、余分な電力をダンプする手段として、ダイオードも必要になります。 これらの要件に対処する1つの方法は、電圧を調整し、バッテリーを過負荷から保護する電圧コントローラーをインストールすることです。 これらの小型トレッドミルモーターベースの風力発電機は、バッテリーの充電と小さな負荷の実行には優れていますが、グリッドに接続する価値のある十分な電力を生成しません。