Оцениваем мощность торцевого генератора на постоянных магнитах
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Магнитная индукция в воздушном зазоре от оппозитно размещенных на полуроторах разнополярных магнитов, ориентировочно, Tл, +/- 0,2;
Магнитов на полуроторе, пар, 10;
Число катушек фазы, шт., 10 (периметр катушки совпадает с периметром одиночного магнита);
Число витков в катушке фазы, шт, 25;
Расчетная площадь катушки фазы, кв.см., 25 (0,0025 кв.м.);
Число фаз, шт., 3;
Активное сопротивление фазы, оценочно, Ом, 0,4;
Расчетная частота вращения ротора, об/мин, 150;
Конструкция генератора по
http://windpower-russia.ru/showpost....&postcount=406 Внимание! Боковые стороны катушек расположены
по радиусам.
ПОДСЧЕТ
1. Максимальный магнитный поток через одну катушку фазы 0,2Тл * 0,0025 кв.м. = 0,0005Wb. (Периметры катушки и магнита совпадают - вся индукция проходит через катушку).
2. Поскольку на полуроторе 10 пар магнитов, максимальный магнитный поток через все катушки фазы в 10 раз больше и составляет 0,005Wb. (Напряжение фазы генератора прямо пропорционально числу катушек фазы).
3. Полное изменение магнитного потока
dФ составляет от -0,005Wb до +0,005Wb - всего 0,01Wb. (Справочно - 1 Wb = 1V * 1 s).
4. Этот магнитный поток через каждую катушку изменяется 20 раз за 1 оборот ротора (на полуроторе 10 пар, т.е. 20 магнитов), т.е., при частоте вращения ротора 150 об/мин,- 3000 раз в минуту или 50 раз в секунду.
Генерируется переменный ток частотой 25 Гц. Одно изменение магнитного потока (
ПОЛУпериод переменного тока) длится, соответственно, 1/50=0,02s.
5. За 0,02s магнитный поток меняется в 25 витках катушки каждой фазы, т.е., согласно Закону Фарадея, по которому
E=I*R=dФ/dt, I*R=25*0,01Wb/0,02s=12,5V
.
6. Средний ток короткого замыкания фазы 12,5/0,4=31А.
7. Мощность фазы средняя 12,5*31=390W.
8. Мощность 3-фазного генератора, ориентировочно,
1,0 - 1,2 kW.
9. Потери в генераторе при токе фазы 10А (КПД ~90%) - 120W.
Примечание.
Подсчет - сугубо оценочный, поскольку мне неизвестны величина и распределение магнитной индукции в воздушном зазоре генератора ни в радиальном ни в окружном направлениях. В связи с этим усреднения магнитного потока, его изменения и полученных результатов - "среднефонарные".
Порядок же полученных результатов, очевидно, верный !