определение характеристик ветротурбин и согласование с нагрузкой
Есть ли теория как определить мощность турбины на неоптимальных оборотах. т.е. функция зависимости киев от оборотов? Допустим быстроходность 5, киев 0.35. Максимальную мощность при скорости ветра 5м/с вычислить не проблема, а как вычислить мощность при оборотах ветряка например 150 и скорости ветра 5м/с
Тип турбины - обычный пропеллер из ПВХ трубы. |
krauser2, при других оборотах уже другая быстроходность КИЭВ и соответственно мощность. В таблицах Петрухи это делается очень просто. Подставляй для данного винта другие значения быстроходности и смотри как изменяется обороты мощность и т.д. на данном ветре. Можешь даже себе график построить...
|
Ткните пожалуйста носом в таблицу.
Насколько я понимаю, быстроходность - свойство турбины и от ветра никак не зависит. Возможно я не прав. В таблице "Расчет параметров ветроколеса" можно посмотреть зависимость мощности и оптимальных оборотов от скорости ветра. А зависимости мощности от оборотов при заданной скорости ветра нет. |
Цитата:
|
Bosoiy, всё правильно говоришь. Только оставь ветер в покое и рассматривай все эти дела на каком-то одном ветре. Понятие "разнос" то-же относительное и непонятное.
Цитата:
|
Цитата:
|
krauser2, Для простоты можешь поклацать винт который мне рассчитал Петруха http://windpower-russia.ru/showpost....&postcount=356 ...
|
Сергей,о чём мы говорим-"сильно","слабо" эти понятия относительные. Но не суть... На постоянном ветре... Зная скорость ветра,мощьность винта и КПД гены,думаю не трудно будет определиться с нагрузкой для выхода на оптимальные обороты.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Но тут начинают всплывать целые кучи КПД других узлов... Подшипников,мультипликатора,провода снижения,диодов...Получается,что откалибровать такую шутку можно только в аэродинамической трубе с тахометром в руках.. |
Bosoiy, человек просто спросил как узнать мощность винта (а значит КИЭВ), на других оборотах при одном и том же ветре (значит другая быстроходность). Так что устройства отбора мощности или способы её измерения здесь не расматриваются...
|
Цитата:
На пальцах объяснить сложно, тем более, что я в суть не вникал, подразумевая, что винт нужно нагружать под оптимальный режим. |
Спасибо за ответы.
Наверное надо объяснить зачем все это мне нужно. Сейчас делаю контроллер ветряка. В принципе силовую часть преобразователя уже сделал в первом приближении. Теперь пытаюсь найти алгоритм отбора мощности. Идея в том, что если знать зависимость скорости ветра от оборотов и вырабатываемой мощности, то измерив в какой-то момент времени обороты и мощность можно найти скорость ветра и оптимальные обороты. После этого преобразователем загнать ветряк в эти самые оптимальные обороты. т.е. 2 основных вопроса. Как зная мощность и скорость вращения определить скорость ветра и как зная скорость ветра определить обороты, на которых мощность будет максимальной. Если на второй вопрос я более-менее знаю как ответить, но первый для меня пока загадка. На форуме куча расчетов турбин, описывающих их поведение на оптимальных оборотах, но как это будет все работать на других, что - то не нашел. Прочитал кусок Фатеева. Основная проблема снять аэродинамическую характеристику турбины, т.е. зависимость КИЕВ от быстроходности. Аэродинамическая характеристика для трехлопастников одинакова (очень похожа) и известна? (Сори знаю, что можно нагуглить, но уже поздно, спать хочется). |
krauser2,не получится у вас сплясать от оборотов. Если нагрузка будет большой то их будет меньше,а если маленькой больше. Обороты-"лицо заинтересованное":) Их надо расчитывать и выходить на них. Только с отдельно стоящим анемометром вы сможете определиться как надо нагрузить винт.
|
krauser2, Кстати Ваша конструкция позволяет адекватно измерять скорость ветра, поскольку анемометр можно установить перед винтом.
|
Цитата:
|
Угу, и ни фига не получится. Поставь анемометр перед стеной здания в лоб которой дует ветер. Много намеряешь?
|
Цитата:
|
Значит надо вынести этак на расстояние диаметра винта?
|
Сори за офтоп. Но похоже получить какую-то полезную информацию без объяснения зачем это надо у меня не получится.
В ветке про контроллер меня надоумили отказаться от анемометра, там только с первого взляда все так безоблачно. Насчет регулирования оборотов. В случае sepic топологии и нагрузки на аккумулятор (выходное напряжение не сильно меняется в зависимости от выходного тока), скважность шим контроллера регулирует входное напряжение. Если генератор намного мощнее турбины, то скважность будет регулировать фактически обороты ветряка. Конечно это все +- но не очень сложными вычислениями эти +- можно компенсировать. Т.е. зная нагрузочную характеристику турбины (зависимость мощности от скорости ветра и от скорости вращения турбины) можно в любой момент замеряв выходную мощность и обороты вывести ветряк на оптимальные обороты. Вот я и пытаюсь выяснить +- 2 слона эту нагрузочную характиристику. Потом анализируя статистику можно улучшить первоначальную версию. |
Goga65, как не крути но у тебя от выше конька. А здесь предлагают прямо перед винтом. Как то я в очередной раз лазая на мачту ощутил такое явление. Винт был заторможен генератором но медленно вращался. Когда я поднялся головой на уровень чуть выше смотровой площадки, мимо лица прошла лопасть винта и после неё затишье, ну типа нет ветра. На подходе следующей лопасти опять подул ветер, но когда она пролетела мимо меня он опать пропал. Таким образом я на себе ощутил, что такое торможение ветрового потока...
|
Цитата:
Цитата:
|
И не выйдет. Вы хотите расчитать нагрузку отталкиваясь от оборотов на валу винта. Но забываете,что обороты на винте прямо зависят от нагрузки.:)) Замкнутый круг... Не чувствуете?
Только ориентируясь на скорость ветра показываемому на независимом приборе можно будет как то думать... Но наблюдения людей,в том числе и Сергея, говорят,что не очень то и синхронно работают винты стоящие рядом... Так,что выхода я честно сказать не вижу... Нужна идея-идея измерения потока ветра на винте. |
Чесно говоря я не совсем понимаю коменты.
Допустим рабочая характеристика есть. Меряем в какой-то момент времени скорость вращения и обороты. По рабочей характеристике вычисляем скорость ветра. По скорости ветра и все той же рабочей характеристике вычисляем оптимальные обороты и при помощи преобразователя заставляем крутиться турбину на этих оптимальных оборотах. Цифра взята пока с потолка, но этот процесс можно проделывать допустим каждые полсекунды. to Bosooiy Рабочая характеристика описывает зависимость мощности от ветра при любых оборотах и никакого замкнутого круга тут нет. Фатеев страницы 346-347. |
Цитата:
|
Ну тут дискуссия зашла в тупик. Прочитайте страницы, которые я указал.
Рабочая характеристика 2-мерный массив. Х - скорость ветра, Y - обороты. Их пересечение - мощностьб ну или перекрутите как вам нравится. Мощность однозначно определяется по оборотам и скорости ветра. Так же само скорость ветра однозначно можно определить по мощности и оборотам. Меряем обороты и мощность, вычисляем скорость ветра. Если известна скорость ветра, можно вычислить оптимальные обороты. Оптимальные обороты устанавливаются преобразорвателем. Что тут непонятного? Есть 3 параметра: мощность, обороты, скорость ветра. Зная 2 из них можно определить 3-тий. |
А теперь ответте на вопрос: как вы померяете мощьность ротора не зная скорости ветра? Исходя из одних оборотов вы не определите ничего.
Можно пойти другим путём. Сначала на токарном станке снимаете токоскоростные характеристики. И в зависимости от оборотов на винте постепенно,с возрастанием оборотов,уменьшать сопротивление нагрузки а с падением оборотов увеличивать. |
Ну как меряется мощность. Меряется ток, меряется напряжение, учитываются параметры генератора, на нем тоже тепло выделяется. Чесно говоря во всей затее это наипростейший вопрос
|
Цитата:
Добавлено через 9 минут В общем не морочьте мне голову. Вы хотите контролировать выходную мощьность с гены основываясь на выходной мощьности гены? Успехов! П.С. Вы не знаете ничего кроме оборотов ротора. Это можно померять частотометром... |
Что вы называете выхлопом? Меряется напряжение на мостах, падение напряжения величина известная. Сопротивление генератора тоже, меряется сила тока. Таким образом меряется вся электрическая мощность. На подшипники еще немного идет если сильно хотите, можете и это учитывать. Больше ничего портеблять мощность не может.
С другой стороны при построении рабочей характеристики ветряка трение на подшипниках учитывается. Ни о каком частотомере я не говорю. Микроконтроллер на лету должен снимать все значения и устанавливать нужные обороты. Сила тока снимается датчиком холла, напряжение меряется АЦП. Если для вас померять, посчитать электрическую мощность и оценить погрешность измерения проблема, то видимо, у нас с вами дискуссия на эту тему невозможна. |
Вложений: 1
krauser2, я тебя полностью поддерживаю.
Bosoiy, остави в покое ты эти КПД. Ведь по сути это самая простая часть поставленой задачи. Даже если взять генератор раз в 10 мощнее колеса и плюнуть на его КПД. А у Хекса залипания немеряное количество жрут, и при этом это не полезная мощность. А вот получается так что я немогу узнать обороты ХХ винта, потому как не измерял мощность которая идёт на эти вот залипания. Ну так что теперь? Сидеть сложа руки и непонятно чего ждать? Молодец krauser2 я тебя полностью поддерживаю. А кто-то говорил, что "Идущий осилит путь". Bosoiy, ты случаем не помнишь кто? Вот я провёл лето возле своей ВУ и уже даже на вот этот график смотрю другими глазами Вложение 4193 На нём видно, что трёхлопастное колесо не может развить обороты больше чем на быстроходности 8,5. Тогда я интуитивно пытался оттолкнуться от оборотов ХХ и у Петрухи спрашивал и сам пробовал. Рассуждал примерно так. Вот вертится винт без нагрузки, ну чем не анемометр? И не дёргается как сумашедший при меняющемся ветре, но инерционность его перечёркивает всё на свете. В любом случае нужно что-то делать... |
:)) Прекрасно:) Значит будем регулировать отбор мощьности основываясь на показаниях выходной мощьности. И будем регулировать обороты для правильного отбора мощьности основываясь на оборотах:))
|
Чесно говоря я не вижу тут ничего смешного. Свет то вы включаете когда становится темно. Т.Е. регулируете освещенность основываясь на текущей освещенности :)
|
Bosoiy, всё правильно ты пишешь. Надеюсь ты пилил доски на циркулярке. Так вот когда пила без нагрузки это обороты ХХ, а когда начинаешь пилить обороты падают а мощность растёт. В районе этого максимума мощности мы и пилим. Но если превысить нагрузку, обороты вместе с мощностью резко падают. Такая-же самая беда когда лом наждаком затачиваешь. Можно начать пилить когда пила ещё только разгоняется, и нагружая недавать ей разогнаться. Конечно ты что-то распилишь, но сколько? Вот примерно так и мы, ёрзаем по левой части этого графика, а вся мощность по другую сторону от максимума...
|
Цитата:
|
Цитата:
|
:)Едем дальше. Замерили мы значит мощьность под определенной нагрузкой... И вдруг оказывается,что если бы мы меряли на другой нагрузке то мощьность была бы много большей... И опять мы остаемся с вопросами.. Какая мощьность? Какая нужна нагрузка?Ничего не напоминает? Тот же замкнутый круг! Как определить нужную нагрузку зная текущую..?.. Выход я вижу только один. Снимаем токоскоростные характеристики на разных нагрузках,думаем... И в зависимости от оборотов увеличиваем или уменьшаем сопротивление нагрузки.
|
Вложений: 1
Цитата:
|
Сергей,ты ж вроде как снял АИР?
Добавлено через 2 минуты По оси "у" понятно мощьность,а по оси "х" чё? Добавлено через 5 минут Цитата:
|
Я про это уже писал. Поищите про понижающий sepic преобразователь. В нашем случае скважность шима регулирует входное напряжение, которое напрямую связано с оборотами.
Если просто подключить через мосты АКБ 12В. Что происходит. Я для простоты объяснения рассматриваю идеальный случай нулевого сопротивления генератора. Ветряк безо всякого сопротивления раскручивается до оборотов, дающих 12В и продолжает крутиться на этих оборотах выдавая полезную мощность. Если сделать скважность в преобразователе 0.5, то входное напряжение умножается на 2. Т.е. ветряк спокойно раскручивается уже до оборотов 24В. В эти выходные я проверил силовую часть, ток до напряжения АКБ/скважность очень маленький, потом очень резко возростает. Получается зная оптимальные обороты просто устанавливаем необходимую скважность ШИМа. Ветряк разгонится до них без сопротивления и начнет отдавать на этих оборотах мощность в АКБ. Мой преобразователь работает с КПД более 80 процентов, проверял на токе 10-12А. т.е. в 2 раза поднимаем входное напряжение, в 2*0.8 раза увеличивается ток на АКБ. В Sepic преобразователе по крайней мере один минус - дроссель. Я расчитывал на токи 2-50 А и входное напряжение 20-100В. Размер получился довольно внушительный. Можно посмореть на последней картинке в "Участниках". Видимо последнее уже сильный офтоп, можно переместиться в ветку про контроллер. |
Цитата:
|
В том-то и дело, что не знаю и все это обсуждение я затеял, чтоб выяснить рабочую характеристику турбины. Про то как зная характеристику определить нужные обороты я уже писал
|
Часовой пояс GMT +4, время: 11:50. |
Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia