Ветроэнергетика и альтернативная энергетика.  

Вернуться   Ветроэнергетика и альтернативная энергетика. > Технический раздел > Электротехника

Электротехника электрогенераторы, электродвигатели и прочая электротехника

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Опции просмотра
Старый 15.12.2016, 14:39   #751
Сашун
VIP
 
Регистрация: 25.02.2016
Адрес: Одесса
Сообщений: 490
Вес репутации: 9
Сашун на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Remel220 Посмотреть сообщение
Делаете высоковольтный однофазный генератор без зазоров между магнитами, подключаете к нему БП от компьютера (предварительно доработав выход 12В на 14В для зарядки акб)
Это ж какое должно быть у такого генератора рабочей мощностью 2 кВт напряжение холостого хода?
Компьютерному блоку питания надо ж подать хотя бы 20 ампер при напряжении 120 вольт или 10 ампер при напряжении 220 вольт.
Да и 12-вольтовая система нерациональна при высоком напряжении генератора из-за больших потерь...
Сашун вне форума   Ответить с цитированием
Старый 15.12.2016, 15:10   #752
Алексей2011
VIP
 
Аватар для Алексей2011
 
Регистрация: 28.11.2011
Адрес: Безенчук
Сообщений: 599
Вес репутации: 13
Алексей2011 на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Сашун Посмотреть сообщение
Да и 12-вольтовая система нерациональна при высоком напряжении генератора из-за больших потерь...
Да нет, поучается что наоборот лучше применять преобразователи, у меня на практике лучше. И солнечные панели эффективнее работают с преобразованием высокого в низкое для заряда АКБ. И ветрогенератор так-же даёт больше мощности, потерь в проводах меньше, КПД генератора выше.
У меня 12 вольт система и акб заряжаются через MPPT контроллер, который работает и с ветряком и с солнечными панелями.

Последний раз редактировалось Алексей2011; 15.12.2016 в 15:23.
Алексей2011 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 16.12.2016, 04:02   #753
Remel220
VIP
 
Регистрация: 08.12.2014
Адрес: Таганрог Ростовской обл.
Сообщений: 613
Вес репутации: 10
Remel220 на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Сашун Посмотреть сообщение
Это ж какое должно быть у такого генератора рабочей мощностью 2 кВт напряжение холостого хода?
А я не уверен, что ему надо 2кВт на освещение!
Цитата:
Сообщение от Сашун Посмотреть сообщение
Да и 12-вольтовая система нерациональна при высоком напряжении генератора из-за больших потерь...
Где потери большие в этом случае?
Remel220 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 16.12.2016, 12:16   #754
Сашун
VIP
 
Регистрация: 25.02.2016
Адрес: Одесса
Сообщений: 490
Вес репутации: 9
Сашун на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Remel220 Посмотреть сообщение
Где потери большие в этом случае?
Там же, где всегда:
- в обмотках фаз генератора - большое напряжение требует высокого сопротивления обмотки (много витков тонкого провода);
- в преобразователе "высокое-12V" - около 20%. Например из 1,5-киловаттного компьютерного БП под нагрузкой дует теплый воздух как из 200-300-ваттного электрополотенца.
- в сильноточных линиях 12V.
Неспроста для снижения потерь применяются 24-, 48- 60- и, даже, 96- вольтовые системы.
Сашун вне форума   Ответить с цитированием
Старый 16.12.2016, 23:08   #755
Valeriy
VIP
 
Аватар для Valeriy
 
Регистрация: 28.02.2010
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 1,377
Вес репутации: 16
Valeriy на пути к лучшему
Отправить сообщение для Valeriy с помощью Skype™
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Сашун Посмотреть сообщение
Это ж какое должно быть у такого генератора рабочей мощностью 2 кВт напряжение холостого хода?
Я рассчитывал начало зарядки при 5м/с, и уже при 8м/с требовался увод. Всего в 1.6 раз обороты выше, а мощность возросла в 4 раза. А пускать на ХХ ветрогенератор нельзя. И мощность 2кВт не показатель, для холостого хода грузите его согласно мощности ветра.
__________________
Не бойтесь делать то, чего не умеете.
«Опыт растет прямо пропорционально числу выведенной из строя аппаратуры»
Valeriy вне форума   Ответить с цитированием
Старый 19.12.2016, 18:39   #756
Алексей2011
VIP
 
Аватар для Алексей2011
 
Регистрация: 28.11.2011
Адрес: Безенчук
Сообщений: 599
Вес репутации: 13
Алексей2011 на пути к лучшему
По умолчанию

Давайте перейдём в эту тему

Сашун, Незнаю как у вас получилось 4,5 вольта с 50 витков при 60 об/м, какой диаметр дисков?, мне не понятны в вашем расчёте вот эти буквы dФ/dt. Но если это так то диаметр ротора должен быть 80 см.

Так-как вы считали полную амплитуду изменения направления магнитного поля могу предположить что на катушку приходится по два магнита. Это значит что работают обе части катушки и ЭДС половинок складывается. Разделим 4,5 вольт на 50 витков и получим ЭДС витка при 60об/м 0.09 вольт. Далее разделим на активную длинну проводника 0.05м, и на магнитную индукцию, которую мы умножаем на 2, так-как она противоположна от -0.4Тл до +0.4Тл. Получаем 0.09:0.05:0.8Тл = 2,25 метра. разделим на π и получим диаметр диска по средней части магнитов 0.71 метра. Нихрена себе генератор получится.
Алексей2011 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 19.12.2016, 19:14   #757
Сашун
VIP
 
Регистрация: 25.02.2016
Адрес: Одесса
Сообщений: 490
Вес репутации: 9
Сашун на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Алексей2011 Посмотреть сообщение
Сашун, Незнаю как у вас получилось 4,5 вольта с 50 витков при 60 об/м
Магнитный поток от одной пары разнополярных магнитов на половинках ротора - произведение индукции на площадь - составит 0,045*0,025*0,4=0,00045 Вб.
Меняется поток от положительного до отрицательного, т.е. на 0.0009 вебера.
Если на роторе 10 пар магнитов - за время поворота ротора на 1/10 оборота. Это 0,1 секунды при частоте вращения 60 рб/мин.
Скорость изменения магнитного потока в одном витке dФ/dt = 0,009 вольт - это то, что Вы называете ЭДС на 1 виток. На 10 катушек по 50 витков- всего 500 витков, ЭДС - 4,5 вольта.

Теперь считаем "по Вашему". По формуле Лоренца.
4,5 вольта = V*B*L. Отсюда V=4,5/B/L = 4,5 В/0,4 Тл/ 0,1 м - поскольку "работают" обе стороны катушки по 50 мм каждая - у них суммарная длина 100 мм = 0,1 метра.

4,5 В/0,4 Тл/ 0,1 м = 112 м/с - это для одного витка.
Всего 10 катушек, по 50 витков = 500 витков, значит скорость может быть в 500 раз меньше, т.е. 0,22 м/с.
Небходимый минимальный диаметр ротора "посередине магнитов" примерно 220/пи=71 мм. На такой магниты просто не поместятся - придется делать больше или уменьшать число витков или магнитов.

У Вас скорость получилась в 10 раз больше - Вы не учли, что всего катушек 10 штук.
Как видите - у нас все совпадает - было бы странно, если б было иначе, поскольку формула Лоренца = следствие закона Фарадея .
Сашун вне форума   Ответить с цитированием
Старый 19.12.2016, 20:19   #758
Алексей2011
VIP
 
Аватар для Алексей2011
 
Регистрация: 28.11.2011
Адрес: Безенчук
Сообщений: 599
Вес репутации: 13
Алексей2011 на пути к лучшему
По умолчанию

Хорошо, 500 витков, тогда 4,5:500=0.0009:0.05=0.18:0.8= 0.225 метра:π = 0.071 метр. Да, получается тоже самое. И магнты конечно такие не засунуть (20штук 50*30*10мм). Но зачем их туда сувать, по такому диаметру нужны другие магниты, которые влезут. А витков засунуть можно сколько угодно, смотря каким проводом мотать.

Формулы работают, и это самое главное, я площадь не учитываю, просто нужно понимать сколько витков попадает под магнит и от этого считать. И если половины катушки попадают под два магнита то я не длиннку витков увеличиваю, а магнитную индукцию в два раза. Это в принципе что так что эдак одно и тоже при расчёте. Хотя по факту становится больше активная длинна проводника.

Добавлено через 25 минут
И вот эта формула довольно простая справедлива к любым генераторам. Нужно только уметь оценивать магнитную индукцию, понимать как там работают катушки, как они взаимодействуют с магнитами. А погрешности есть везде. И по ней-же обсалютно пофигу сколько там полюсов, какая частота и площадь магнитов, форма катушек и прочее. Основа это мгнитная индукция и скорость движения проводника в этом магнитном поле. Но из этого следует что чем больше площадь магнитов тембольше витков попадает под магнитное поле, и логично что чем больше площадь заполнения магнитами тем лучше. То-есть плащадь уже в мозгах учитывается и потом уже правильное количество витков учитывается при расчёте.

Так-же хорошо видно что чем больше диаметр тем больше мощность. И например если заолнить ротор полностью магнитами по кругу, то мощность будет одна. А если увеличить диаметр и раскидать эти-же магниты то мощность генератора увеличится.

Для примера можно взять 2+2 магнита 50*30*10мм и поставить их на диски диаметром 10 см, и получить при 500 об/м скажем 100 ватт мощности. Но если эти-же магниты расположить на диске ах диаметром 1 метр, то запросто при 500 об/м можно получить киловатт мощности. Заполнение медью в обоих случая максимальное.


То-есть эффективность использования магнитов можно поднимать почти не ограниченно, только будет рости диаметр и количество меди.
Алексей2011 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 19.12.2016, 20:49   #759
Сашун
VIP
 
Регистрация: 25.02.2016
Адрес: Одесса
Сообщений: 490
Вес репутации: 9
Сашун на пути к лучшему
По умолчанию

А теперь попробуем оптимизировать расчетные параметры!

Для этого выберем сперва диаметр ротора "по магнитам" 20 магнитов на роторе по 50 мм длиной - всего 1000 мм длина окружности и диаметр, грубо, 1000/3 = 300 мм - многовато будет!
Будем делать компактнее.
Сократим число магнитов на полуроторе до 15 и разместим магниты 15-угольником со стороной 55 мм каждая - зазор по внутренним углам магнитов 5 мм (примерно 2-3 толщины обмоточного провода). Длинной стороной - по окружности ротора !
Длина внутренней окружности по магнитам 55*15= 825 мм. Диаметр внутренней окружности по магнитам 262 мм, диаметр по центрам магнитов 287 мм. - вроде нормально.
И в 55 мм свободно влезут 4 штуки пучков катушек "внакладку" для 3-фазного генератора.
При скорости вращения для маломощного генератра 120 об/мин = 2 об/с скорость магнитов по средней линии составит 1,8 м/с.
Считаем "Вашу" ЭДС на 1 виток Е=V*B*L = 1,8*0,4*0,05=0,036 (0,05 = это длина двух коротких сторон магнита, расположенных на роторе "почти радиально").
ЭДС одного витка = 0,036 вольт.

Хотим иметь ЭДС фазы для 12 вольтовой системы не менее 10 вольт (3 фазы = 17 вольт). Требуется для этого 10/0,036= 278 витков. Всего у нас в обмотке одной фазы 15 катушек (столько, сколько магнитов), значит в одной катушке 278/15=19 витков. Будем мотать по 20.

Если мотать проводом с сечением 2 кв. мм при длине витка 220 мм общая длина провода обмотки одной фазы 0,22*20*15=66 метров. Сопротивление фазы получится 66*0,017/2*=0,56 ом., ток короткого замыкания фазы чуть больше 18 ампер.
Мощность одной фазы расчетная максимальная 180 ватт при 120 об/мин.
Мощность генератора при 120 об/мин - 0,56 кВт.
При желании можно все параметры откорректировать как угодно.

Добавлено через 2 минуты
Цитата:
Сообщение от Алексей2011 Посмотреть сообщение
например если заолнить ротор полностью магнитами по кругу, то мощность будет одна. А если увеличить диаметр и раскидать эти-же магниты то мощность генератора увеличится.
Неверно! Появятся, выражаясь на языке напряжений, пропуски в ЭДС - снизится КПД генератора.

Добавлено через 2 минуты
Цитата:
Сообщение от Алексей2011 Посмотреть сообщение
Для примера можно взять 2+2 магнита 50*30*10мм и поставить их на диски диаметром 10 см, и получить при 500 об/м скажем 100 ватт мощности. Но если эти-же магниты расположить на диске ах диаметром 1 метр, то запросто при 500 об/м можно получить киловатт мощности. Заполнение медью в обоих случая максимальное.
Не получится. 2 магнита не могут вырабатывать ток по всей площади статора. Ток вырабатывается ТОЛЬКО ПОД МАГНИТАМИ. Поэтому и нужно учитывать площадь магнитов. Больше площадь - больше мощность. Для этого, конечно, под магнитами должна быть медь статора.

В этом, кстати, заключается самая распространенная ошибка ветроловов-генераторостроителей - у них на роторе мало магнитов, а на статоре - мало меди. А, ведь, для выработки электрического тока нужно, чтобы под движущимися магнитами располагалась обмотка статора. При заполнении ротора магнитами наполовину и статора тоже наполовину, генератор вырабатывает меньше половины мощности от возможной - половину оборота ротора или магниты приходятся на пустые месте на статоре или над катушками статора находятся интервалы между магнитами.
Потом ветроловы жалуются, что им "ветра не хватает" ...
Интервал между магнитами - проигрыш в мощности. Пустые места на статоре - проигрыш в мощности.

Последний раз редактировалось Сашун; 19.12.2016 в 22:27.
Сашун вне форума   Ответить с цитированием
Старый 20.12.2016, 05:53   #760
Алексей2011
VIP
 
Аватар для Алексей2011
 
Регистрация: 28.11.2011
Адрес: Безенчук
Сообщений: 599
Вес репутации: 13
Алексей2011 на пути к лучшему
По умолчанию

Сашун, У меня наоборот мало меди в генераторе, очень мало по сравнению с тем что обычно длелают. Обычно меди в три раза больше чем магнитов по массе пихают, а у меня наоборот меди почти в два раза меньше чем магнтов.

А когда мало магнитов и много меди это не КПД плохой, КПД там может быть очень хороший. Эффекивность использования меди падает, а к КПД это не имеет никакого отношения, кпд зависит от падения напряжения.
Алексей2011 вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Метки
ветрогенератор, генератор, неодимовые магниты, постоянные магниты

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Вкл.

Быстрый переход

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Индекс цитирования
Flag Counter

Часовой пояс GMT +4, время: 12:48.


Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia