Ветрогенератор
 

Я,Вам очень благодарен! Для моего образования, 8 классов средней школы, конечно сложновато, но буду разбираться! А, что скажете за расстояние между магнитами (25мм) или это много? Ещё раз БЛАГОДАРЮ! С УВАЖЕНИЕМ, Виктор!

Какая толщина магнитов? Если 10мм, в сумме 20мм, зазор в 25мм многоват, индукция будет маловата. Для такой толщины максимальный зазор в 15мм, а лучше 10.

Ветрогенератор
 

Спасибо! Но Вы наверное меня не поняли. Я имел ввиду расстояние между магнитами на роторе,а не между роторами.А если 10мм толщина, 30мм диаметр,то почему 10мм между ними? У них сила 25кг №42!!! С УВАЖЕНИЕМ, Виктор.

Изготовление ветрогенератора на неодимовых магнитах
 

Всем добрый день.
Купил вот какие материалы:
1. Металл для дисков ротора толщина 8мм
2. Ступица
3. Провод медный 1 мм и 1,25 мм
4. Неодимовые магниты 24 шт 50х25х12,5мм N50
5. Эпоксидный клей
Все остальное докуплю по мере необходимости.

Необходимо сделать из данных материалов ветрогенератор 3х фазный с 9-ю катушками, чтобы он заряжал на маленьком ветре как минимум один 12 В аккумулятор на 200 а\ч. Скорость ветра у нас в среднем 3-5 м\с в летнее время в зимнее 5-7 м\с.
Как мне рассчитать:
1. Диаметр ротора
2. Диаметр статора, толщина
3. Кол-во витков ширина, длина, шаг (все что связанно с катушками)
4. Длина лопостей (буду делать из канализационной трубы) минимум хочу сделать 5 лопостей, так как ветер слабый.
5. Выходные параметры ветрогенератора

Жду советов специалистов, тех кто уже имел опыт с изготовлением ВЭУ, сразу скажу перечитал кучу форумов, но по прямоуголным магнитам не нашел много информации, спасибо.

Диски 300-320мм, соответственно ротор около 350мм, толщиной 17-18мм. Возможно хватит и 3-х лопастного пропеллера. Катушки должны иметь внутреннее окно по размерам магнита. Какой либо преобразователь будет, или аккум. напрямую к генератору?

Спасибо Саня77, просто я рассчитывал диски у меня вышло 280 мм, но это впринципе не проблема. Я вот хотел по подробнее по катушкам, сколько витков при толщине провода 1,25 и так далее. Есть ли какие то формулы?

Добавлено через 2 минуты
А также длина лопасти.

Добавлено через 9 минут
Будет контроллер заряда, потом аккумуляторы и затем инвертор

Добрый день! Я не спец в генераторах, сам только читаю и спрашиваю,но думаю,что мысли нужно выражать правильно! Не РОТОР 350мм, а СТАТОР наверное всётаки!

Есть, вот у Миколы цельная тема про расчёт. http://tng-forum.ru/topic13.html

Читал я этот расчет, там для круглых магнитов, мне нужны расчеты по прямоугольным магнитам. Спасибо.

Ротор 300мм, статор 350мм. Как то забыл что магниты вертятся! Прошу прощения!

Добавлено через 10 минут
johnrukan, На миллиметровке нарисуйте круг диам. 300мм. Поделите его на 9 секторов. Далее мы знаем, что катушка имеет внутреннее окно равное размеру магнита, а максимальный размер такой, чтобы катушка не вылезала за границы своего сектора. Причём верх катушки можно выдвинуть за край круга. Далее, при толщине статора, скажем 17мм и диам. провода 1,25мм ляжет 13витков. А сколько слоёв будет в катушке, тут уже прикидывать по кратчайшему расстоянию от магнита до границы сектора, и опять таки делить на толщину провода 1,25мм

На сайте озерповер есть чертежи, как лучше расположить магниты и катушки. Не могу у себя найти чертеж. Прикреплю 1 картинку.

Да в чём разница то, в форме катушки? Что вам конкретно непонятно.

Там расчет для круглого магнита. Объясните тогда какой диаметр имеет магнит 50х25х12,5?

Хочется внести свои пять копеек в Ваше обсуждение.
Начнём по порядочку.
vitold-1959, прога Элькут тебе ничего не даст. Я тоже в своё время пытался моделировать магнитные цепи в ней, но ничего нового для себя не нашёл.
8 классов Церковно приходской, это не так уж и мало. Со мной работают 2 слесаря-сварщика, один юридический институт закончил, а второй имеет вторую степень Социологии. И ничего, железо тягают аж на Ура!!!
Сила сцепления в 25кг, вообще ни о чём не говорит. Пусть это будет 2кг или 200кг, разницы абсолютно никакой. Для того что-бы понять отчего зависит расстояние между роторами, нужно иметь чёткое представление о понятии "Коэрцитивная сила магнита". Рой где угодно, читай что угодно, но ты должен иметь чёткое представление об этом понятии. Если его нет, дорога в магнетизм ЗАКРЫТА. И в этом случае (лично моё мнение), лучше руководствоваться знаниями людей которые через всё это прошли.
Как то давно, перечитывая старый форум, по моему Движок назывался, я для себя понял одну вещь. Высота магнита в 1мм создаёт Коэрцитивную силу в 800Ампервитков. И это совершенно без разницы, будет у тебя 800 Ампер в одном витке или 1 Ампер в 800 витках. Ни первого ни второго показателя мы просто не сможем достичь так как не позволят габаритные размеры катушки.
Исходя из этого, делаем вывод: Если магнит с индукцией в 1Т высотой в 10мм то он будет поддерживать эту индукцию в зазоре 10мм. (Потери во внимание пока не берём). Для того что-бы нагрузить это магнитное поле, нужно хотя бы 1мм магнита, чтобы был в работе. Значит зазор должен быть 9мм. Но с учётом кривых рук, я бы не делал 9мм а сделал бы 8мм. Хватит на всё и вся с головой включая потери в магнито проводах. Хочу ещё раз повторится, это лично моё мнение.
Дальше, насчёт расстояния между магнитами. Если я правильно понял имеется ввиду расстояние между полюсами. Так здесь вообще ограничений не существует. Можешь свои 30 или сколько там этих магитов хоть на диаметре в 1метр расположить. В чём проблема? Линейная скорость перемещения увеличится и всё. Расположишь впритык, магнитное поле рассеивания сожрёт индукцию. И эти потери могут составлять до 20-30% от проектируемой индукции.
По этому для её сохранения Валерий и предлагает уменьшить зазор.
Ну в общем где-то так. Удачи тебе vitold-1959, :bye:

Не диаметр, а прямоугольник 50х25мм, это внутреннее окно

Все формулы связаны с диаметром и радиусом магнита, что делать с прямоугольным магнитом в формулах?

Для чего Вам нужен диаметр магнитов, что Вы на нём так зациклились?
Вот Вам подсказали диаметр ротора 300мм, откуда эта цфра взялась я вам сейчас обьясню. У Вас 12 пар магнитов шириной 25мм, расстояние между магнитами принято брать равным его ширине (для схемы 4:3 это работает, далее поясню) итого 50*12/3,14=191 минимальный внутренний диаметр по магнитам, магниты 50мм, значит максимальный диаметр 291, округляем до 300, можно и 291 оставить, но всё же 300 лучше.
Считаем толщину диска ротора:
Площадь магнита 50*25=1250 мм2
Т.к. поток уходит на две стороны к соседним магнитам то делим площадь на 2 1250/2=625 мм2
Рабочий участок у вас будет грубо около 60 мм, значит 625/60=10,41мм это ваша толщина ротора, возьмите лучше 12мм.
И того диски роторов 300мм в диаметре и 12мм в толщину.
Теперь статор:
Минимальный диаметр по магнитам 200мм число катушек 9, значит 200*3,14/9=69 мм длина дуги сектора - хорда будет грубо около 65 мм, вот вам сектор в который должна уместиться катушка.
Считаем катушку:
Дырку сделать лучше чуть больше магнита на 2мм, ибо кривизну рук при сборке ещё никто не отменял.
65-27/2=19мм высота намотки (чуть меньше толщины магнита - отлично), толщина намотки и она же толщина статора, я бы взял 12 мм (т.к. форму вы будете делать из фанеры, а такой размер точно есть), можно и больше, но тогда индукции в зазоре будет меньше.
Получаем 12/1,2=9,6 витков в ряду, но так плотно вы никогда не намотаете (возможно только первый ряд) поэтому умножаем на коэф. упаковки 0,8 грубо 7 витков, далее число рядов 19*1,25*,8=12 рядов, итого 7*12= 84 витка.
Считаем эдс
Формула выглядит так Е = 2fnmNBS
Обозначения:
f - число оборотов в секунду ротора с магнитами (об/сек)
n - число магнитов
m -число катушек в одной фазе (если генератор однофазный, то просто число катушек)
N - число витков в катушке
B - магнитная индукция в зазоре( Тл )
S - площадь магнита с которой магнитный поток снимается в катушку ( м2 ) *

Е=2*2*12*3*84*0,6*0,00125=9 вольт с фазы на 2х оборотах в секунду при индукции 0,6 Т.
Если соединить звездой то 9*1,7=15,4 В.

Вот где тут мне помешало что форма магнитов прямоугольная.

Alex спасибо большое за рссчет, если честно сам попробывал рассчитать до ваших рассчетов, так у меня если честно примерно такие же параметры вышли, за исключением толщины ротора у меня выходит 8 мм, так как рабочая область у меня примерно 80мм, при диаметре ротора 300мм получаем эту толщину 625/80=7,81мм

johnrukan, Ещё совет, для монтажа демонтажа дисков делайте съемник, иначе пальцы могут пострадать. :yes:

Alex спасибо за помощь, будем учитывать. Так я по поводу толщины ротора 8мм нормально? Просто уже купил лист такой толщины.

Прилепите 2 магнита рядом (3 см) разными полюсами и посмотрите отвёртка прилипает или нет, если нет, то можно, если да то часть индукции вы потеряете.

По вашим расчетам 19мм высота намотки (чуть меньше толщины магнита - отлично) вот тут вопрос толщина магнита вроде как 12,5мм, или имелось ввиду ширина магнита? Толщина статора 19мм это да, по расчетам так, но вы пишите я бы взял 12мм, это что толщина статора или высота намотки кактушки?
Расстояние между магнитами принято брать 25мм это в нижней части или в средней части магнита?
И еще вопрос: если немного даже и потеряем индукцию, сильно ли это на мощность генератора повлияет?
Спасибо.

Да, сори ширина.
Катушка выглядеть будет вот так

Смотря сколько потеряем.

Я поставил один магнит на лист 8мм, с обратной стороны отвертка немного притягивается, что на это можно сказать?

Ничего нельзя сказать. Надо лепить именно два.

Хорошо будем ставить 2 магнита, если не прилипнет отвертка то значит нормально, если прилипнет надо толщину увеличивать я так понимаю. Отвертку брать среднего размера сантиметров 10 да?

Могу сказать, что два магнита надо ставить, один севером, второй югом, на расстоянии 3-5 см друг от друга, с одним отвёртка притягиваться будет.

Поставил 2 магнита рядом, отвертка слабо, но притягивается. Что тогда?
Под каждый магнит пластины подставлять на 2-3мм или так нельзя?

johnrukan,толщину метала под магнитами увеличивать, либо на магниты сверху наклеивать накладки и затем протачивать под статор

Дело в том что металл уже куплен, деньги потрачены, и плазмарезка режит у нас металл толщиной до 8мм. Может уже оставить 8мм?

В принципе ничего страшного. Немного мощности потеряете.

Сделай 16мм сложив диски вместе итого 4 диска по 8мм

Добавлено через 6 минут
Второй диск можно сделать наружным диаметром 300 а внутренним 200, для уменьшения веса, потом сварить вместе. Получатся два блина с обратной стороны которых приварены диски, магнитопоток стопудово замкнётся.

Во это уже другое дело. толщина 16мм говорите нормально будет да?
Значит я беру один диск 300мм- это будет наружный диск, а второй D=300мм и внутренний диаметр 200мм, свариваю их по краю, получается магниты будут лежать на толщине 16мм, а в центре будет 8мм, и вес действительно облегчится. Наверное так и будем делать, а то не знал уже что и думать. Спасибо...

А не поведёт от сварки то?

8мм металл это приличная толщина, уверен что не поведет, если сварщик нормальный

Добавлено через 1 минуту
Не знаю точно, но по мойму эпоксидка металл тоже клеит, как вариант можно их склеить

Нет.

johnrukan, Alex, в нашем случае мы имеем несколько видов нагрузок на данный диск. Самые опасные, это знакопеременные.
Сварка? Возможно. Но с соблюдением всех норм и требований как к сварочным электродам, так и к режимам сварки. Дело в том, что под нагрузкой этот диск будут дёргать туда сюда по каждому полюсу. Какие силы? Силы противо ЭДС.
Простыми словами вибрации. А противостоять вибрационным нагрузкам, это не так уж и просто. Но можно.
Используя в этих местах клеевые составы?
Моё мнение, Да. Это будет лучше сварки.
Но нужно внимательно подойти к моменту выбора клеющего состава и правильно произвести сам процесс склеивания.
Удачи Вам...

Сергей, Вот опять нагородил ерунды с точки зрения "Я знаю про знакопеременные нагрузки и с ними сварка плохо дружит". Так нельзя, расчёты есть, как вибрация будет действовать на шов вдоль или поперёк учёл. Данная вибрация, что будет от сил противо ЭДС, шву что слону дробина. Вообще заморачиваться не стоит.
И самый главный аргумент - махи на спупицу ветроколеса сам же приваривал, или на них эта вибрация не распространяется.

Если диски сварить их нужно отдать обязательно токарю, пускай крутонёт на станке и где будет неровность по плоскости снимет..Я делал так биений нет..