DmitryK, генератор для мобильного гидро- и ветропривода.

[DmitryK]

Генератор предназначен для установки на небольшую гидротурбину (D=200…260 мм, реализовано) или ветряк (D=900…1200 мм, в плане на следующую навигацию). Предполагаемый отбор электрической мощности – до 100 Вт, при рабочих оборотах до 2000 об/мин («треугольник») или 1200 об/мин (звезда).
Полюсов – 36
Магнитов – 38 шт, неодимовые (20 мм х 4мм х 1 мм после щлифовки)
Статор – 21 пластина от статора генератора ВАЗ 2108 (оригинально – 26), высота статора 20 мм.
Ротор – стальной, точеный (единственная деталь, сделанная на станке), колоколообразный, на наружной стороне приклеены (Этал-370 + Этал-45 + аэросил) магниты. Сошлифованы до указанного размера (оригинальный 20 мм х 4 мм х 2 мм).
Подшипники внутри ротора, что минимизирует геометрические размеры генератора. Сам узел подшипников (2 шт. 52 х 40 х 7 в оправке с осью) от оптического энкодера фирмы «Tamagawa».
Зазор между статором и ротором– 1,2 мм (постепенно наращивался при шлифовке магнитов)
Равномерность зазора – обеспечивается юстировочными винтами (12 шт. попарно), расположенными в ажурном дюралевом корпусе генератора («корзине») и контролируется при сборке немагнитными щупами.
Размеры генератора – диаметр 140 мм, высота 44 мм.
Подвод мощности на ротор –через муфту (допускается несоосность «оси» генератора и оси вала подвода мощности).
Обмотка – трехфазная, в каждой фазе две последовательные секции (каждая по 6 полюсов компактно; очень, кстати, удобно), провод d=0,6 мм, по 22…24 витка на полюсе.
Соединение обмоток – для гидротурбины «треугольником» (сейчас), для ветротурбины (в плане)– «звездой».
Выпрямление - мост Ларионова с диодами SR540 (сейчас).
Напряжение ХХ – 0,032 В/об/мин (звезда), 0,018 В /об/мин (треугольник).
Поцедура «доведения до кондиции» (3 этапа) - обточка ротора (обмоток нет!) до желаемого «залипания»; намотка по 10 витков на полюс и снятие предварительных характеристик; расчет диаметра провода и окончательная намотка
Заложенные ограничения – механические (опасность отрыва магнитов; испытан до 2500 об/мин, что избыточно) и электрические (сечение провода, характеристики диодов).
Выдача электроэнергии в бортовую сеть (12…14 VDC) – напрямую при достаточности оборотов или через DC-DC преобразователь, о котором уже упоминалось на форуме и который уже работает на судне, в т.ч. и с другими источниками электропитания (http://www.mini-box.com/DCDC-USB)
Кто еще не устал читать, то история самой гидротурбины и предыдущего (ныне отдыхающего на полке) генератора на ферритовых магнитах (http://forum.katera.ru/index.php?/to...svoimi-rukami/)

[Илья МГУ]

Ух, какую тему я прошляпил! Это всё в предпоходной истерии...
Дима, поздравляю с успешным ОКР!
Соотношение 36/38 действительно очень удобно в намотке. Я о нём думал, но половина магнитов 20х5х9 уже была. поэтому сделал 36/26.

Как прошли полевые испытания?

[DmitryK]

Сообщение от Илья МГУ

Ух, какую тему я прошляпил! Это всё в предпоходной истерии...
Дима, поздравляю с успешным ОКР!
Соотношение 36/38 действительно очень удобно в намотке. Я о нём думал, но половина магнитов 20х5х9 уже была. поэтому сделал 36/26.

Как прошли полевые испытания?

Спасибо. Да все отлично. Никаких неожиданностей Работает как напрямки (от 7 км/час), так и через тот самый инвертор (DC-DC usb) в режиме поддержания напряжения, если АКБ уже и так заряжен.
Но у меня уже лежит статор с 48 полюсами от импортного автогенератора (D внутр = 110 мм, толщина 35 мм, каждая пластина 0,5 мм). Вот он, скорее всего, и станет кандидатом на "ветер", т.к. соотношение 48/50 еще интереснее. Разумеется, часть пластин "отслоится" в угоду геометрии магнитов.

[BenGunn]

Объясните, пожалуйста, чем соотношение 1 к 1 лучше соотношения 2/3.
У меня статор с 48 зубами и я собирался устанавливать 34 магнита, но вы меня смутили. Может лучше 50 поставить?

[slav]

Сообщение от BenGunn

Объясните, пожалуйста, \\\\Может лучше 50 поставить?

Поставил бы 52 магнита, группировать проще(4 группы по две обмотки рядом в каждой группе) и 6 фаз вполне приемлимо!

[Илья МГУ]

Сообщение от BenGunn

Объясните, пожалуйста, чем соотношение 1 к 1 лучше соотношения 2/3.
У меня статор с 48 зубами и я собирался устанавливать 34 магнита, но вы меня смутили. Может лучше 50 поставить?

Вы вовремя смутились
2/3 - худший вариант по части залипаний. Чтобы не повторяться, выложу инструкцию которую недавно скидывал в личку для Алексей2011 (для 36-зубого статора):


Привет!
Если кратко:
Скос магнитов эффективен только при длинном статоре, когда длина зуба значительно (раз в 10) больше его ширины.

При коротких же статорах, как на автогенераторе, этот метод неприменим. Скос магнитов в этом случае даёт небольшое снижение залипания при значительном снижении эдс. Ровно такой результат получится если клеить магниты без всякого скоса но увеличить магнитный зазор.

Я же использовал совершенно другой метод снижения залипания. Магниты крепятся без всякого скоса. Но соотношение количества полюсов и зубьев сделал не 2/3 как на обычной трёхфазной машине, а 26/36 (или 13/18). Притяжение магнитов и зубьев в этом случае распределяется так, что залипаний практически нет. Чуть-чуть всё-же остаётся из-за недостаточно точной наклейки магнитов. Соотношение зубьев и полюсов в принципе может быть любым. Но наилучшего результата можно добиться когда НАИБОЛЬШЕЕ общее кратное этих чисел минимально.
Поясню примером: когда полюсов 24 а зубьев 36, наибольшее число на которое можно разделить и то и другое =12. Когда же полюсов 26 а зубьев 36, только на 2. Второй вариант лучше первого.
При 36 зубьях статора надо выбирать такое количество полюсов, чтобы НОК было равно двум. Например: 22/36, 26/36, 30/36, 34/36, 38/36 и т.д. Чем больше магнитов влезет, тем больше эдс. Сколько влезет - зависит от их размера.

Обмотки такого генератора наматываются несколько сложнее чем при 24 полюсах. Если при 24-х всё тупо - подряд кладутся катушки 1-й, 2-й и 3-й фазы с одинаковым направлением намотки, то при другом количестве полюсов схема будет сложнее. Впрочем, если перематывать генератор с нуля, никакой разницы нет. Если пойдёшь по этому пути, твои обмотки придётся перемотать.

Порядок намотки такого статора можно определить по калькулятору:
http://www.bavaria-direct.co.za/mode...Calculator.htm
подставляешь в "Teeth" количество зубьев (у автогены-36) а в "Poles" количество полюсов. Результат расчёта - формула намотки статора. Буквы A,B,C- фазы. маленькая или большая буква - разное направление намотки. Всего в формуле будет 36 букв- количество зубьев статора.

Ещё почитай тему про залипания отсюда:
http://windpower-russia.ru/forum/sho...p?t=65&page=36


ЗЫ: обратите внимание: DmitryK использовал соотношение не 1/1, а 38/36, что радикально отличается. Соотношение именно 1/1, это максимально возможное залипание из всех возможных сочетаний.

[BenGunn]

Илья МГУ, вы немного не внимательно прочитали мое сообщение или я не понятно написал.
Тему про борьбу с залипанием я прочитал полностью и как раз хочу использовать ваш метод. Потому и решил при 48 зубцах использовать 34 магнита, т.е. 32+2.

Сообщение от Илья МГУ

ЗЫ: обратите внимание: DmitryK использовал соотношение не 1/1, а 38/36, что радикально отличается. Соотношение именно 1/1, это максимально возможное залипание из всех возможных сочетаний.

Но по сути это и есть соотношение 1/1 + 2 магнита, а ваш случай 36/26 -это 2/3 + 2 магнита. Т.е. мы берем классическое соотношение и добавляем 2 магнита, что бы НОК стало равно 2. Мне не понятно чем соотношение 1/1 лучше соотношения 2/3.

[Илья МГУ]

имхо: Димино сравнение мало чего прояснит. У всех разная весовая культура изделия, равно как и конструкция. Например, у меня треть веса гены - лабиринтовое уплотнение вала. Какое это имеет отношение к эффективности магнитной схемы?

[Илья МГУ]

BenGunn, полностью с Вами согласен. Борьба за максимальный эдс на один виток - священная война ветроловов.

[DmitryK]

Сообщение от Илья МГУ

BenGunn, полностью с Вами согласен. Борьба за максимальный эдс на один виток - священная война ветроловов.

ОК. Чем больше мнений, тем лучше.
Следующий вопрос: какова разумная "плотность" установки магнитов на роторе (имею ввиду зазоры между магнитами) и (или) связь этих зазоров с зазором магнит - полюс.
Так получилось, что у меня зазор между магнитами примерно 2,8 мм, а между магнитом и полюсом 1,2 мм.
На форуме уже звучало, что слишком тесно установленные магниты будут работать "сами на себя", но в мотор-колесе они (судя по фото) вообще без зазора.
Есть ли какие-нибудь "рамки" для выбора этой геометрии?