Аксиальный 4 фазный ветрогенератор , с максимальным заполнением статора
 

Всем привет ! Звать меня Владимир.
Хочу поделиться с вами своей работой. Максимально полной информацией по 4 фазному генератору, собранного с помощью Ремэл220.
Буду постепенно.
И так.
Ступица ВАЗ.
Стальные диски 430 мм диаметром.
40 магнитов , 50 х 25 х 12,5 мм.
Медного обмоточного провода 2,24.
И т.д.
Будет позже и вышка, в нужной теме. Всё, чего я имею на данный момент.:yes:

Значит собралось всё в такую картину.

Был куплен тахометр.

Намотана тестовая обмотка. Обмотка в виде меандр. 15 витков.

И проведены первые испытания тестовой обмотки. В виде первой и третьей фазы, по 15 витков каждая.

Были и помощники.:yes:

Покраска. Сушка.

Первый выпрямитель.
А потом и серьёзно сделал.

Первый испытательный тест. И первая гирлянда.

Потом подумалось....и...меандр превратился в катушки. Принцип тот же.
Максимальное заполнение статора медью.
Кропотливая работа. Расчёт. И моя приспособа для намотки катушек.

Процесс...

Продолжение.
Фиксация и пропитка эпоксидной смолой обмотки.

Пайка фаз.
И первое тестовое испытание с одним ротором.
И возглас...работает !:yahoo:

Дальше будет...

Добавлю осовное, почему перешёл на катушки.
При намотке меандра на лист текстолита , проводом диаметром 1,25 мм, проблемы в плотности намотки были , но терпимо. Мотая первую тестовую обмотку старался максимально укладывать провод к проводу, но прикинув, что я буду делать в итоге, и к чему стремлюсь , серьёзно начал думать о другом варианте. Подвёл черту в способе намотки провод диаметром 2,24 мм. Кроме как мотать катушки этим сечением ничего не представлялось возможным. В дальнейшем, даже мотая катушки , прибегал к обычной пластине, которой, ребром подравнивал провод в канавках приспособы.
Научившись пошловсё как по маслу.
Итог, меандром мотать можно. На текстолит , к примеру, но как представляется мне, проводом не более 1 мм в сечении. Плотность намотки возрастёт...но всё равно ,не будет максимальной. И бо, происходит переплетение витков, (крест накрест) в местах изгибов 90*. И ещё. Меандром хорошо можно сделать, увеличив количество этих жил, значит фаз....и уменьшив этим сечение каждой фазы в отдельности.
Ещё...судя по приобретённому опыту намотки меандр. Мотать меандром подойдёт, если магниты у вас будут узкие, и стоят на роторах без зазоров практически. Всё дело в радиальных участках. Не получается их сделать плотными. А рыхлая обмотка, как вы понимаете, имеет меньше длинны провода.
Лобные участки , это особая история.:wacko2: можно по фото сравнить плотность намотки. И вообразить, что получилось бы с проводом 2,24 мм.:bum:

Ремэл220.
Добавь пожалуйста свои рекомендации. По поводу меандра.

Прикупил приборчики для контроля , замеров.
Амперметр 50 А 0,75 милливольт.
+ шунт 50А 0,75 милливольт(судя по маркировке)

Вольтметр на фото. + резистор 1 Мом.
Замеры по верхней шкале. Прекрасно читаемо, до 100В. Проверял кроной и АКБ. Точность удивляет.

Вопрос хочу задать. Какой резистор надо , на всякий случай, что б читаема была нижняя шкала 30 В ???
К чему....это...48В система , это один главный вариант...а вдруг 24В. Хотя вряд ли, но пусть для знаний.

Примерно в 3.3 раза меньше того который уже стоит,а конечно лучше калибровать.

Спасибо. К этому времени уже имею представление. Более чем подробно уже объяснили.. но всё равно.:hi: лишним полезное не бывает. 300кОм. Буду пробовать. Отпишусь.:yes:

Ну что, есть результаты с нагрузкой 1,5 Ом, 2 Ом, 2,5 Ом.
В понедельник планируется иметь результаты с АКБ.
(Сейчас буду писать).

Нагрузка 2 Ом. 4 фазы параллельно.
Обороты/ вольты / амперы / ватт
87 / 17 / 9,5 / 161
89 / 18 / 10 / 180
114 / 22 / 11 / 242
123 / 23,5 / 12,1 / 284
138 / 25,5 / 13,3 / 339
137 / 25,8 / 13,5 / 348
136 / 26 / 13,8 / 358
153 / 29 / 15 / 435
155 / 29 / 15,2 / 440
164 / 31 / 16 / 496
173 / 32 / 17 / 544
174 / 32,5 / 17 / 552
210 / 39 / 20 / 780
212 / 39,5 / 20,5 / 810
226 / 42 / 22 / 924
232 / 43 / 22,5 / 967
245 / 47,5 / 25 / 1187
284 / 56 / 29 / 1624
287 / 56,5 / 29,3 / 1655
288 / 56,5 / 29, 5 / 1666
303 / 59,5 / 31 / 1844
307 / 60 / 31,5 / 1890
309 / 60,5 / 32 / 1936
343 / 66 / 34,5 / 2277
345 / 67 / 35 / 2345

Ну что можно сказать ?:___

...

Владимир.74, Хорошие результаты получились. При прокрутке на АКБ 24В постарайся использовать одинаковые 12 вольтовые АКБ с равным зарядом. И желательно поставить балластник, чтобы не закипели АКБ. Или на 48В хочешь сделать систему?

Придётся контроллер МРРТ уже покупать.
а то с таким монстром можно АКБ угробить на стадии испытания.

Владимир.74, нет нормальных универсальных контроллеров МППТ для ветряков,

В этом случае нужен балластный регулятор и , если несколько аккумуляторов впослед, то ещё и балансир.
Мощные балластники на каждый аккумулятор
( группу аккумуляторов, включённых параллельно)
могут заменить собой балансиры.
Тут на форуме много обсуждений, готовых решений, схемы есть подобных устройств.
В теме Сергея Ветрова в одном из последних постов приведены очень простые и толковые балансиры
( но слабенькие они для работы в качестве балластника).

Тут дело в том, что ветряк нельзя придушивать, как придушивается Солнечная батарея контроллером МППТ
-- ветряк -- штука инерционная и контроллер будет стремиться выжать побольше, на самом деле он будет сгребать энергию с маховика, образованного лопостями,
а в это время обороты будут падать и резко будет падать КИЭВ из-за ухудшения угла набегания истинного ветра на лопасти,
затем контроллер "одумается" и даст ветряку раскрутиться, после чего всё повторится по новой.
В результате нехорошие стартстопы и недобор энергии.
Отпускать ветряк, защищая аккумуляторы от перезаряда тоже решение не лучшее, а на многих конструкциях ветряков крайне нежелательное
-- винт может пойти в разнос.
Таким образом балластнгый регулятор -- почти самое ТО !
почти, потомучто недобор энергии всё же будет,
но целостности и здоровью самого ветряка и аккумуляторов ничто с достаточным балластником не будет угрожать.

Нагрузка 2,5 Ом . 4 фазы параллельно после выпрямителей, это понятно.

Обороты / вольт / ампер / ватт
93 / 19 / 8,5 /
95 / 20 / 9 / 180
122 / 24,5 / 11,5 / 282
126 / 27 / 12 / 324
139 / 29 / 13 / 377
142 / 29 / 13 / 377
160 / 33 / 15 / 495
195 / 40 / 18 / 720
210 / 43 / 19,5 / 838
213 / 43,5 / 19,5 / 848
254 / 51,5 / 22,5 / 1158
256 / 52 / 23 / 1196
293 / 59 / 26 / 1534
300 / 59,5 / 26,5 / 1577
320 / 63 / 28 / 1764
334 / 66 / 29 / 1914
336 / 67 / 29,5 / 1976
375 / 74 / 32,5 / 2405

Как видим Вольты остаютс практически теми ж, а вот Амперы разнятся. От сюда и Ватт разные.
Такое ощущение, что он , генератор в смысле, разницу в 0,5 Ом в нагрузке не замечает....и напряжение не проседает практически уже при таком сопротивлении. При сопротивлении 1,5 Ом в нагрузке и это заметно .
Пружинку можете посмотреть.
Нагревается будь здоров.

"Фотофиксация"...;) сразу трёх составляющих. Отличный вариант при испытаниях.

Владимир.74, точно не помню, что и где это было, но на этом форумке тоже обсуждался контроллер ветряка.
Делал его Серкат.
смысл его, опять же, если не ошибаюсь, в том, что по мере роста напряжения на ветряке ( а может и по току заряда) ступенчато подключаются балластные нагрузки.
штука надёжная и практичная.

А так ипытываю надёжным способом.:))

На этом фото первые испытания . Мультиметры ещё пользую.
И в нагрузке , сопротивление 0,3 и 0,7 Ом у меня тогда было.

Будет интересно, одно слово и я найду результаты и сюда выложу.:hi:


:hi: надо " переварить "

Сопротивление 1,5 Ом.

Обороты / вольт /ампер / ватт

138 / 26 / 20 / 520
159 / 29,5 / 22,5 / 664
160 / 30 / 23 / 690
185 / 34 / 26 / 884
187 / 34,5 / 26,5 / 914
189 / 35 / 27 / 945
217 / 39,5 / 30,5 / 1204
218 / 40 / 30,5 / 1220
265 / 48 / 37 / 1776
269 / 49 / 37,5 / 1837

Больше не гонял генератор. Надоело. Думаю достаточно.

По винту , предварительно можно что то сказать уже, или нужно объязательное испытание с АКБ ?
Понятное дело, что с АКБ буду тоже пытать. Но интересно предварительные рассчёты, что б было с чем сравнить...особенно, если хочется себя проверить кому то.
Жду помощи...иначе сам не рассчитаю, и даже не прикину , на этих порах..

Владимир.74, Я считаю, по моим скромным прикидкам винт на 3- 3,5м.

:shok: ошибки нет ?
По моим прикидам 4 - 5 м.:hang1:
А как считал ?:)

У меня средний ветер 4 м/с. Высота вышки 15 + 2+2+3 # 22 м.

Может и так. Предпологать без данных не благодарное дело. Как будут результаты прокрутки на АКБ, будет виднее. Да и опыта у меня маловато. Самый мощный сделанный моими руками 2,5м с максимальными даными 45А при 30В. До ваших размеров я пока не дорос. Практикуюсь пока на маленьких. Набирая опыт.

Вот это самое главное! И что при таком ветре можно получить???
Допустим, прикинем с учётом КПД гены 80% и всех потерь, мощность пропеллера надо не менее 1500Вт, чтобы на выходе гены иметь 1000 - 1200Вт. Для 1200Вт гену надо крутить оборотами 245 об\мин.

По проге аэродинама https://seiger.pp.ua/aerodinama/ru/1...677ecdb208e637 на 4м/с диаметр пропеллера получается 8м!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! А обороты 80 об\мин при ветре 4м/с.
Ну и как это планируешь реализовать. Ты сможешь у себя поставить ветряк 8м диаметром?????
Меньше ветер - больше диаметр пропеллера - меньше его обороты.
Тут мультипликатор напрашивается 1 к 3 или 1 к 4 даже.
Я чувствую, что дальнейшие расчёты сведутся к предельным финансовым возможностям. А это пропеллер 4 - 5м. Сколько система вытянет при ветре 4 м\с, столько и получишь - 500-600вт, для поддержания зарядки акб...
Когда соседи сбегутся на твой ветряк, тогда может, и от пропеллера придётся отказаться...
Мда....задачка у тебя...4м/сек...
Сделаешь вышку и замеряешь ветер - тогда правдоподобнее будет...
И до пропеллера я бы с МРРТ контроллером и акб не спешил...

Не правильно рассуждаешь. 4 м/с считается средний ветер.
А вот рассчётный 7 или 8 м/с. Вот от него и надо плясать.
То есть надо 1200Вт. При 8 м/с. :hi:
Примерно так : https://seiger.pp.ua/aerodinama/ru/1...7d62fe8b65906f
Диаметр в 4 м, не так смертелен.

Но я только одного не понимаю. Как совместить результаты испытаний с таблицей.
На разных Омах, разная мощность (ватты). Так же и с АКБ будет. Сколько их в связке будет. Я о Амперах.

Все в один голос пишут о испытаниях с АКБ.

Плясать будешь,когда у тебя будет такой РЕАЛЬНО дуть!
Что толку, если 7 м/сек пару раз в месяц...из-за 300Вт такое стоило городить???
Повторюсь на этом форуме:
Владимир, займись пропеллером, который сможешь сделать исходя из своих финансовых и технических возможностей, а не из теоретических расчётов. Потом будем про акб и МРРТ думать....
Я лично не могу себе представить, как ты взгромоздишь на свою мачту пропеллер 8м диаметром...и какие будут после этого последствия
Честно сказать, я рассчитывал, что эта затея предполагает работать хотя бы на 6м/сек, но никак не 4 м/сек....

Среднегодовая скорость ветра - это тоже самое что и средняя температура по больнице или средняя зарплата по стране....

Начинает любой винт от 3,5...4м/с. И пошло выше.
Так и гена, с винтом.
4м/с - 200 Вт
6м/с - 500Вт
8м/с - 1500Вт
12м/с - 3000Вт.
Дальше увод винта от ветра.
Примерно.:hi:

Или ты думаешь, что китайский ветрогенератор 1,2 м диаметром в 600 Вт даёт на 4 м/с ??? :)
В лучшем случае на 20 м/с

Я думаю, что на 4м\с НИХРЕНА НИЧЕГО НЕ РАБОТАЕТ!!!!! И огромный ветряк в таком случае - глупая затея!

Средняя скорость ветра на высоте 10-12 м/с над поверхностью земли ,на двадцати метрах скорость будет намного выше и стабильнее
Это как сказать , нужен трёхкратный запас по прочности и моральный настрой для двенадцати квадратных метров на такой высоте

а во время бури ещё и вагон туалетной бумаги для себя и соседей... =)))

Умоляю, ограничься 3-3,5м.

+100%

А если точно посчитать ? Что б не на угад , может 3 или 3,5, а может 4.
Разница в 3 и в 3,5 м диаметре, это 2,6 м.кв.
В 3 и 4 м, это 5,5 м.кв. чуть не в половину.
Чем больше, тем разница существенная.

Знать бы точно какой винт надо. Тогда буду уже думать.:hi:

По твоим словам в районе нахождения ветряка ветра больше 7м бывают не часто. Чтобы уж совсем точно знать надо промониторить ветер на высоте твоей вышки, там деревья ещё рядом у тебя. И мониторить не 5 мин, а хотя бы недельку. Будет на верху 6м/с - уже замечательно. Ну а так - только предполагать и гадать....
Владимир, не спеши, не "гони гусей". Делай что делаешь и всё по порядку.

Ребята, не меньше полугода...
А вообще искать статистику ближайшего аэропорта за последние несколько лет и исходя из неё делать.
Я правильно понимаю, что защиты не будет? Если так, то не больше 3м.

Не ....у Владимира такое шило в ж....пе, что он столько ждать не будет! :)
Владимир 74, почитай тут про зависимость ветра от высоты http://vetrogeneratorsvoimirukami.ru/bashnya.html
Посчитал по ссылке херня какая-то получается. Больше степень - меньше ветер, больше препятствий - сильнее ветер ...чушь... Где-то ошибка, наверно в таблице значения коэффициента градиента ветра перепутано....

Во, тут лучше написано
https://seiger.pp.ua/zavisimost-skor...y-i-mestnosti/
http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/s/S.../Zadanie_3.pdf

В общем по моим подсчётам, если на высоте 10м ветер 4 м/с, то на твоей вышке 22м в сельской местности - 5,3 м/сек. Маловато будет....А на высоте 18м - 4,9 м/с.
Вопрос, есть ли смысл делать вышку в сельской местности (в деревне, где нет высоких строений и деревья дальше 50м) выше 15-18м???

По данным Владимира нарисовал график характеристик генератора. Пока на одном сопротивлении. Заметна некоторая нелинейность - чем больше обороты, тем заметнее небольшой ПРИРОСТ мощности. Эту нелинейность замечаю неоднократно на безсердечниковых генераторах. В чём причина нелинейности, у кого какие мысли???
На нелинейность, связанную с нагревом спирали не похоже, потому как её сопротивление практически постоянно: на 93 об/мин - 19/8,5 = 2,24 Ом, на 375 об/мин - 74/32,5 = 2,28 Ом.
На других таких генераторах мощностью до 50 Вт также наблюдается похожая нелинейность, и там нагрузка не греется совсем.

Remel220, во время испытаний погружайте спираль в проточную воду, увидите более точные показания. Нелинейность как правило связана с индуктивным сопротивлением генератора, но судя по графику ваш генератор до нее не добрался, а вот нагрев спирали прогибает график дугой вниз.

Да говорил я Владимиру, да видать он забыл, как всегда бежит бегом...
А как же тогда похожая нелинейность на генераторах малой мощности???
И индуктивное сопротивление тут думаю не влияет, потому как частоты низкие и нет железного сердечника - собственная индуктивность обмотки очень маленькая.
Может это связано как нибудь с диодами Шоттки в выпрямителях?

.

Да, вот с этим я согласен. Линейная будет зависимость ЭДС от частоты вращения, а мощность, действительно, в квадрате.