Переделка автомобильного генератора
 

Здравствуйте.
Хочу переделать автомобильный генератор Г-221а (ротор) с тем, что бы номинальная частота вращения была в 3 раза меньше. Для этого планирую сделать ротор с 36 полюсами (вместо 12 у заводского), т.е. столько же сколько и на статоре. Генератор будет однофазным с автовозбуждением. От магнитов решил отказаться, пока.
Был у меня асинхронный двигатель, сгоревший. Из его ротора я и решил все сделать.
Выточил вал новый, планирую надеть на него пластины, переделанные на 36 полюсов.

Ребята, посоветуйте получится ли, и правильно ли я мыслю?

Чего то я не догоняю, как без магнитов будет самовозбуждение?
Далее для чего вообще переделываете генератор, где стоять будет?

Принцип будет такой же как у заводского генератора. Часть вырабатываемой энергии возвращаются на подмагничивание ротора, через выпрямитель и регулятор напряжения. Ротор как электромагнит. Фактически получится так, что будет как будто бы 36 магнитов.
Я так думаю, что частота вращения при номинальной мощности будет в 3 раза меньше заводского, т.е. примерно 500 об/мин.
Генератор планирую для ветряка.

Залипаний не боитесь? 36 полюсов на роторе и статоре! Ломом проворачивать!

Здесь такого понятия как залипание не будет вообще, т.к. в начальный момент вращения ротора подмагничивание будет еще мало.

Почему однофазный а не трёхфазный? Вибрация пойдёт!

Добавлено через 1 минуту
С таким же успехом можно три фазы по отдельности выпрямить и завязать последовательно.

На статоре катушки будут на каждом полюсе и соединены все последовательно. На роторе катушки тоже на каждом полюсе и все последовательно. Только надо будет разобраться с направлением намотки. Задумка пока такая.
На счет вибрации... Ну не знаю, обороты будут не очень большими. Все полюса будут работать одновременно...

Представьте, все полюса перепрыгивают одновременно. Как раз на небольших оборотах и будет ощущаться сильнее. Как бы мачта резонанс не поймала!!! :)

Честно говоря я пока об этом не думаю... Меня больше интересует расчет такого генератора. На заводском роторе намотано примерно 500 витков при 12 полюсах. По моим расчетам на каждом полюсе ротора физически уместится 14 витков того же провода. 14*36 полюсов = 504, т.е. ампер-витки такие же. Теоретически индукция в воздушном зазоре будет меньше, но т.к. полюсов больше, то мощность останется примерно такой же как у оригинального генератора. Правильно ли я думаю?

Здравствуйте Александр1979. Попробую по порядку высказать своё мнение.
В этом месте непонятен переход с трёх фаз на одну. Что-бы увеличить количество полюсов до 36-ти? Да на здоровье. Мотай статор на каждый зуб и получится у тебя 36 катушек, но почему все их соединять последовательно а не в три фазы? Непонятно...

Номинальная это какая? Типа выйти на напряжение заряда не при 1000об/мин, а при 300об/мин. Правильно? Если так, то особо и мудрить то ничего не нужно. Было в пазу статора скажем 12 проводников, уложи в три раза больше и все дела.

Будет, но не потому что больше полюсов стало а потому, что то что пренадлежало трём фазам ты хочешь соединить последовательно. Так? Да?

Нет, не правильно. Теоретически индукция будет такой-же самой, а вот мощность извините. Ты же хочешь что-бы он в 3 раза медленее крутился? Значит и мощность будет в 3 раза меньше.

+при последовательном соединении сопротивление генератора возрастёт в три раза,что обязательно скажется на выходной мощьности.

Спасибо за комментарии.
Цель переделки не просто уменьшить частоту вращения ротора, а в том что бы при частоте 500 об/мин, генератор выходил бы на максимальную мощность. Вообще принципиальной разницы меду 3 и 1 фазами я не вижу. А последовательно то почему я хочу соединить, т.е. 1 фазу взял, потому что напряжение побольше хочу. 36 или 48 вольт, смотря сколько аккумуляторов найду. Да и кабель что бы не очень толстый был, в смысле ток меньше будет. Да и ротор проще наверное возбудить будет при малых оборотах. Ну как то вот так... Вообще я с Сергеем не согласен, что мощность меньше будет, но я не специалист. Что бы ген был более тихоходным, делают больше полюсов, с тем что бы магнитный поток менялся как можно быстрее в каждом полюсе статора. Я так думаю.

Александр1979, может я непонятно объясняю. Попробуем так. Если площадь одного полюса умножить на количество полюсов, то мы получим площадь через которую пройдёт весь магнитный поток. То есть внутренняя площадь статора. И совершенно не важно будет это 2 полюса или 36, общая площадь останется одинаковой у одного и того же статора. Если мотать проводом одного диаметра, то общая длина эффективных проводников будет одинаковой. И если вертеть и тот и другой с одинаковой скоростью, то изменится только частота вырабатываемого напряжения. А она на мощность не влияет. Ты же не собираешся вырабатывать 50Гц ?;)

Я честно говоря немного недопонимаю вас. Ладно, а если вот так. Пусть на статоре будет один полюс, на нем намотана катушка. Возьмем сначала заводской ротор с 12 полюсами. Пусть на катушку этого ротора подано постоянное напряжение. Оно постоянно и не меняется. Начинаем вращать этот ротор внутри статора. На катушке статора появляется некая ЭДС...
Теперь возьмем ротор с числом полюсов в 3 раза больше (36). Аналогично подадим на него постоянное напряжение. Оно также постоянно и не меняется. Допустим индукция внутри каждого полюса ротора такая же как в полюсе ротора заводского. Начинаем вращать этот новый ротор внутри статора, с такой же частотой что и в первом случае. "На лицо" более быстрое изменение магнитного потока внутри полюса статора. Более быстрое изменение магнитного потока индуктирует в катушке большую ЭДС. Раз больше ЭДС, значит и мощность.:pardon: Или же все таки я где то не так что то понимаю?

Такой получился ротор набранный из пластин. И предполагаемая их геометрия. Вся загвоздка заключается в большой трудоемкости изготовления пластин.

Что за металл? Сколько пластин?

Вопрос конечно интересный. Ясно только одно, что сталь электротехническая. Из ротора асинхронного движка. Предположительно сталь 2013. Пластины толщиной 0.5 мм, 48 штук.

Да, больше ЭДС, больше мощность. Да, больше полюсов чаще меняется магнитный поток. Чаще, но не быстрее. Скорость, это частота вращения. Будешь быстрее крутить, будет больше ЭДС. Небагатый у меня словарный запас. Был бы Валера, он бы попонятнее объяснил. А я попробую в картинках:). Два авто генератора. На одном 9 полюсов на статоре, на другом 18. На первом 6 полюсов на роторе, на втором 12. На крышке первого видно его мощность. Где написано на втором, я так и не нашёл. Но это статор с Москвичёвского генератора. Я не думаю что он больше 50Ампер. Что скажешь?

при старте откуда она берется?
Приятнее наступить на свои грабли, чем обходить чужие - типа так :))

gda98, ну хочется человеку 36 полюсов на статоре, да пожалуйста. Ну хочется электровозбуждение, да пожалуйста. Но почему 36х36? Эту ошибку потом не исправить. 24 да ещё немножко скосить, ещё куда-бы нешло. А так это просто тупиковый вариант.

Вот, кажется нашёл то что нужно:

да приблизительно так быстрее и чаще.
быстрота смены полярности дает (качество) тоесть более максимальное количество направленных в одну сторону электрических зарядов в сердечнике, а частота смены полярности дает (количество) тоесть выбитых на проводник электрических зарядов встречным потоком ( по крайней мере я это так понимаю)

Сергей,на 16 полюсов для трёхфазника сколько пазов надо?

Ну вон же есть табличка. 16 полюсов это 24 катушки. Катушка занимает 2 паза. Значит 48 пазов.

Можно ведь в один паз и по две катушки ложить..?

Можно. Если ты имеешь ввиду своего гену, то брось эту затею. Даже если и намотаешь его так, то кроме того что намучаешся ещё и ничего не выиграешь. А вот потерь на скосах будет в два раза больше, это факт. Дима отказался от 16-ти полюсов на Вятке и остановился на восьми, я то-же вначале хотел делать на 12, но взвесив все за и против решил делать на шесть...

Не,это так..Для общего развития.

Сергей, объясните пожалуйста - это как? Чаще, но не быстрее... Мне кажется чаще - это и есть быстрее. Хотя в принципе даже и быстрее. Если учесть что площадь полюса на новом роторе, где 36 полюсов будет меньше, то при прохождении его мимо полюса статора, магнитный поток в полюсе статора действительно изменится быстрее. А ваш вариант?
На счет картинок извини, не могу ни чего сказать. Я же говорю не специалист.

Добавлено через 4 минуты
Ну как же... В железе обязательно имеется остаточная намагниченность, которая и наводит первоначальную ЭДС в статоре. Далее происходит процесс самовозбуждения.

Александр1979,частота-это количество оборотов в минуту. Скорость-это преодолённое растояние за определённый отрезок времени. Над одним пазом один магнит будет ходить с той же частотой?

Добавлено через 5 минут
Мощьность значит та же,а частота уже растёт.

Добавлено через 3 минуты
Только не надо не путать механическую и электротехническую частоту.

Какой той же?

Какая предпологалась на непеределанном. Мощьность больше которого вы желаете получить:)

при 1000-2000 об/мин ;)

увеличение кол-ва полюсов используя тот же статор - это незначительное уменьшение электрической мощности, хотите повторить чужие ошибки - делайте.. Вы не задумывались, почему промышленность не выпускает таких "мощных" и маленьких по вашим понятиям генераторов, думаете там идиоты сидят? Я вам скажу - их не существует. И все, что вы думаете лишь ваше ошибочное восприятие процессов, которые проходят не так как вы думаете.

Если раньше мы имели 1500 об/мин и 12 полюсов, то теперь будем иметь 500 об/мин и 36 полюсов. Ну, да получается что магнит ротора будет проходить мимо полюса статора с той же частотой.

Добавлено через 15 минут
Кажется меня куда то не туда понесло где то на 2 странице.:unknw:Нет цели увеличить мощность генератора. Цель снизить частоту вращения ротора, при той же мощности.

Это одно и тоже :)

Ну так что же мы можем получить в результате такой переделки уважаемые?:)

практически ту же самую мощность, чуточку меньше. меньше ток, больше напряжение.

Быстрее, это скорость прохождения проводника в магнитном поле. В нашем случае это частота вращения ротора. Возьмём ротор диаметром 0,1м вращается 1об/сек. Какая скорость перемещения точки находящейся на краю ротора? Находим путь пройденный точкой за одну секунду, это длина окружности. 3,14х0,1=3,14м умножаем на 1об/сек получаем 3,14м/сек. Увеличив частоту вращения до 2об/сек, получаем скорость 6,28м/сек. Увеличив диаметр ротора до 0,2м при 1м/сек получаем те-же 6,28м/сек. Сделав 2 полюса и растоложив над каждым из них по 10 проводников вращая 1об/мин получаем какое-то ЭДС с частотой в 1Гц. Разбив эти 2 полюса на 20, напротив каждого проводника по полюсу, вращая 1об/мин мы получим тот-же ЭДС но с частотой 20Гц. Амплитуда колебаний останется прежней и значит ЭДС не выростет пока не увеличится либо скорость, либо длинна проводника, либо магнитная индукция. Всё. Только эти три параметра влияют на вырабатываемую ЭДС.

Если в этой цитате вместо "той же мощьности" написать "том же напряжении" то всё встанет на свои места. Хотя можно ли этого добиться я незнаю. Но в любом случае зарядка акамулятора будет начинаться раньше,хоть и более слабым током. В целом же мощьность должна упасть,так как железо то расчитывалось на свою частоту и свою мощьность. А любые отклонения от расчётных обмоток прибавки вряд ли дадут. И...
Я говорил не про полюс статора,а про паз. Это немого разные вещи.

Добавлено через 10 минут
Сергей,допустим мы имеем 9 катушек и 12 магнитов на дисковом трёхфазнике. Какая частота напряжения у него будет на 1 об/мин?

http://windpower-russia.ru/showpost....4&postcount=21
Где ты здесь видишь такое соотношение? Но если из 12 магнитов сделать 6 полюсов, то всё сходится. Магниты ты будешь распологать S-N-S-N, поэтому над каждой катушкой за один оборот магнитное поле будет полностью меняться 3 раза. Значит получишь 3Гц. Теперь немножко для размышления и сравнения. 1об/сек, это 60об/мин. Что-бы выйти на частоту 50Гц, мы должны эту штуку крутить с частотой 50/3=16,66об/сек. Если умножить на 60сек то получим 1000об/мин. Это и есть синхронная частота вращения магнитного поля шестиполюсной эл.машины при частоте тока в 50Гц. И это касается всех эл. машин переменного тока, будь то дисковых, асинхронных или автомобильно-стиральномашиных. Я понятно объясняю;)...

Сергей, а не 6Гц? 12 магнитов чередуются S-N, как ты правильно написал, т.е. 12магнитов/2 полюса север-юг=6раз(Гц)

Добавлено через 1 минуту
И значит обороты 500об/мин

Добавлено через 14 минут
http://snim.flybb.ru/topic133-180.html

Bosoiy, вот такой генератор.