Med vindens kraft - Chalmers tekniska hÃ¶gskola

More documents

Recommendations

Info

Figur 26 Användargränssnitt med spänning- och strömgraf. 7 Resultat Den mindre modellen från tidigare år skrotades i sin helhet sånär på generatorn. Den nya modellen är en konstruktion av cylindriska geometrier i stål och aluminium som mäter cirka 65 cm och ses i figur 27. På generatorns axel finns tre spår i olika nivåer och för att kunna variera utväxlingen finns även tre spår på den drivande remskivan att växla mellan. Varvtalet mäts genom att magneten som syns i figur 27 sveper över en tungelementsensor infälld i axelhuset och därigenom öppnas och sluts en strömbrytare. Figur 27 Lilla vindkraftverksmodellens ingående delar. En mätlåda har konstruerats innehållande vindmätarkretskortet, signalomvandlingskretskortet, DAQen och 24V spänningsaggregatet. I mätlådan kopplas vindkraftverksmodellerna, vindmätare och smurfhus ihop. Den är konstruerad så att experimentet skall kunna utföras både med och utan dator. Signalomvandlingskretskortet omvandlar signalerna från mätobjekten till signaler som passar DAQens mätområde. Kretskortet innehåller förstärkarkretsar och ett antal andra signalomvandlingskretsar. Det innehåller även reläer och en relädrivarkrets för styrning av laster. Ett datorprogram har skapats där eleven kan läsa av ström, spänning, varvtal och vindhastighet då de testar sina rotorblad och turbiner. De kan även styra vilken last som vindkraftverket ska driva. Gränsnittet visas nedan i figur 28. 19
Figur 28 Användargränssnittet för lilla vindkraftverksmodellen. Stationen "Med vindens kraft" medverkade som en del av en lyckad Vetenskapsfestival. Experimentverkstaden besöktes av cirka 10 000 skolelever och vuxna 6 . Vid de korta intervjuer som genomfördes med närvarande elever framkom det att eleverna uppskattade stationen och visade intresse att bygga rotorblad och turbiner till vindkraftverksmodellerna. Flera av eleverna förbättrade även sina konstruktioner efter det att de hade testat dem. Detta visar att det har skapat ett intresse vilket eftersträvats. De intervjuade handledarna instämde i att stationen var lyckad och att den var uppskattad av eleverna. 8 Diskussion Den nya vindraftverksmodellen är byggd i stål och aluminium. Detta är mer robust än trä, vilket var det huvudsakliga materialet i den gamla konstruktionen. Ett av problemen med den tidigare modellen var att gummibandet som drev generatorn tenderade att gå sönder. Detta problem kvarstår dessvärre fortfarande. Ett sätt att undvika detta skulle kunna vara att byta ut gummibandet mot en rem, vilket dock kräver en modifiering eller ett utbyte av remskivan samt generatorns axel. Då alla ritningar med mått samt instruktioner för tillvägagångssätt vid tillverkningen finns att tillgå i Appendix 2,3 och 4 så bör en modifiering eller ett nybygge av remskivan kunna göras relativt enkelt. En nackdel med att byta ut gummibandet mot en rem är att möjligheten att variera utväxlingen genom att växla mellan olika spår försvinner. Ytterligare ett problem med konstruktionen har varit att trähjulen, det vill säga navet till elevernas turbiner, har varit tröga att skruva på axeln. Detta har under Vetenskapsfestivalen lösts genom att handledarna gröpt ur trähjulen genom att tälja bort lite trä med en sax, men för att komma ifrån detta extra moment vid tillverkningen av turbinerna så är det möjligt att fasa ner axeln en aning. Som en följd av att trähjulen varit tröga att skruva på så har remskivan vid några tillfällen lossat eftersom handledarna då använt denna för att hålla emot. Detta problem försvinner troligen om axeln fasas ner och remskivan därför inte utsätts för lika mycket roterande kraft. Ett annat sätt att undvika att remskivan lossnar skulle kunna vara att göra ytan på axeln där remskivan fästskruv dras fast platt. Estetiken på den nya modellen har fler likheter med ett riktigt vindkraftverk än den tidigare, bland annat på grund av det höga cylindriska tornet. Även det faktum att modellen är konstruerad i metall istället för trä bidrar till att göra denna mer verklighetstrogen. Vidare så är alla kablar dolda inuti tornet, vilket även har en positiv inverkan på robustheten då de är mer skyddade mot omgivningen. Foten som vindkraftverket är fäst i är grönmålad och en liten plastko är ditklistrad, även detta för att barnen skall kunna relatera till ett riktigt vindkraftverk som de sett i naturen. För att ytterligare öka likheten med ett riktigt vindkraftverk så kan tornet och axelhuset målas vita. Detta bör dock göra med försiktighet så att mått eller ytjämnhet på kritiska ytor, till exempel där kullagren sitter, inte påverkas. 20
Page 1 and 2: Med vindens kraft Konstruktion av v
Page 3 and 4: Innehållsförteckning 1 Inledning
Page 5 and 6: 1.4 Avgränsningar Datorprogrammet
Page 7 and 8: Figur 2 Dubbeltrapetsformad vingpro
Page 9 and 10: kommutatorn byter sen kontakt till
Page 11 and 12: (3) och som kan ses i ekvationen s
Page 13 and 14: parallellkopplade. Denna konstrukti
Page 15 and 16: Figur 18 Mätlådan utan lock. 3.5
Page 17 and 18: även borrmaskin, cirkelsåg och et
Page 19 and 20: Figur 22 Instrumentförstärkarkret
Page 21: Figur 24 Översiktsbild på mät- o
Page 25 and 26: Den lilla vindkraftverksmodellen bl
Page 27 and 28: 11 Appendix Appendix 1 - Programmer
Page 29 and 30: Bild appendix 1 - 2: Programmeringe
Page 31 and 32: Ström Lilla (mA) 299 2,79 107,2 41
Page 33 and 34: Appendix 2 Ritningar lilla vindkraf
Page 35 and 36: Appendix 4 Tillvägagångssätt fö
Page 37 and 38: TORN Av utrymmesskäl så har ritni
Page 39 and 40: För att fästa remskivan vid axeln
Page 41 and 42: Fel 3 Datorn har hängt sig. Ingent
Page 43 and 44: strömbrytare är påslagen kommer
Page 45 and 46: Figur 28 Kontakterna till mätlåda

Med vindens kraft - Chalmers tekniska hÃ¶gskola

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?