Генераторы

[hecs]

Начните оперировать мощностью а не напряжением и всё встанет на свои места.

[krauser2]

Объясните что не правильно в моих рассуждениях. Если все правильно, то мощность никакой роли не играет

[Саня77]

Почему напряжение аккумулятора константа? Оно тоже плавает.

[hecs]

Если мощность никакой роли не играет, то и закон сохранения энергии в топку . Генератор нельзя рассматривать как идеальный источник ЭДС, т.к. на его обмотках может выделится мощность большая чем в нагрузке. ЭДС системы зависит только от оборотов генератора, напряжение и ток величины взаимозависимые, а мощность выделяемая в системе зависит только от ЭДС источника, а значит частоты.

[krauser2]

Ну ок, давайте дальше.
Берем вашу табличку, может я неправильно что-то понял Столбик XX линейное - напряжение без нагрузки? U нагр - напряжение с ногрузкой?
Если так то падение напряжени на генераотре 2 вольта на всем диапазоне при 10 А. Ваш генератор по этой табличке ведет себя как идеальный источник ЭДС с последовательно подключенным сопротивлением 0.2 ома.

Если пренебречь этими 0.2 мя омами, то все должно работать в точности в соответстие моему посту. Если не пренебрегать этими 0.2 омами, то при нулевом токе и токе в 10А при нагрузке на 12В АКБ обороты должны быть примерно 170 и 200 соответственно. Т.е. при изменении тока от 0 до 10 А обороты увеличиваются на 30 - процентов 17. При нагрузке на большее напряжение и того меньше.
Получаем, что обороты от мощости конечно зависят, но в нашем случае меньше 20 процентов на 10А, на 20А - (максимальный ток этого генератора) будет 35 процентов.

У себя я наблюдал увеличение оборотов при токе 8А раза в 2, поэтому у меня и возникло сомнение в точности ваших измерений.
Если пользоваться вашей табличкой, на нагрузку в 20В при токе 8А изменение оборотов должно быть меньше 10 процентов

З.Ы насчет закона сохранения энергии пожалуйста сначала разберитесь внимательно. При увеличении вращающего момента мощность увеличивается, хотя обороты остаются на месте, так что с этим все в порядке.

[hecs]

Сообщение от krauser2

При увеличении вращающего момента мощность увеличивается, хотя обороты остаются на месте

Только при условии параллельного увеличения нагрузки, а у Вас нагрузка не меняется - аккумулятор. Значит с ростом момента возрастут обороты.

Сообщение от krauser2

Если пользоваться вашей табличкой, на нагрузку в 20В при токе 8А изменение оборотов должно быть меньше 10 процентов

Вот этого не понял.
Замеры в моей таблице точные, расчётную суммарную мощность скорее всего на 1,73 поделить придётся.
Таблица считает электрические параметры системы в зависимости от оборотов генератора, а Вы всё пытаетесь вычислить обороты в зависимости от параметров системы. Так не получится, для этого необходимо принимать во внимание и ветер, а это можно сделать только через мощность, рассчитывая как равенство энергии приложенной к системе и выделившейся в ней.

[krauser2]

Вы прикалываетесь?
Если есть зависимость X от Y , ничего не мешает посроить зависимость Y от X при условии монотонности (возрастания или убывания) функции на заданном участке. Тут как раз такой случай. т.е. если есть зависимость напряжения и тока от оборотов можно постоить зависимость оборотов от напряжения и тока.

Я вам четко обосновал почему, насколько и в каких пределах должны возрасти обороты. При этом руководствовался вашими же измерениями.

Могу даже привести вам совсем простой пример.
Есть пустая железная бочка, вы ее катите по ровной дороге. Сила небольшая, расходуемая мощность тоже. Берем бетонный блок, толкаем его с той же скоростью. Сила намного больше, скорость та же мощность тоже намного больше. Тут та же история. При одиноковой частоте вращения мощность может быть разная. (КПД генератора я учел когда ввел сопротивление 0.2 ома)

У меня нет оснований не доверять вашим измерениям, которые кстати хорошо коррелируют с паспортными данными, они меня скорее обнадежили. В общем по крайней мере до субботы буду думать, что виноват частотомер

[hecs]

Сообщение от krauser2

Ну ток естественно тоже растет, но при отсутствии индуктивности обороты должны были остановиться и не увеличиваться при порывах ветра.

Винт 2,6 метра, быстроходность 4, киэв 0,4. Ветер 5 м/с, обороты 150, на винте 160 ватт. Нагрузка 1 ом, система согласована. Пришёл порыв 8 м/с, на винте стало 665 ватт, а потребление 160, избыток идёт на набор оборотов до согласования. Генератор разовьёт 665 ватт при 300 с хвостиком оборотов, значит пока винт не наберёт эти 300 с хвостиком оборотов он не затормозится.

[hecs]

На последок, если всё ещё не понятно. У Вас дома стоит печь, стало прохладно, как повысить температуру в доме? Подкинуть дров.
У Вас в доме стоит генератор, к выводам которого подключены тэны, а Вы крутите ручкой вал этого генератора. Вашей жене стало прохладно, что надо сделать? Если не доходит спросите у жены .

[krauser2]

У вас закралась ошибка
При порыве ветра 8 м/с на винте не станет 665 ватт при 150 оборотах. 665 ватт станет только при достижении оптимальных оборотов (235 по табличке).
А мощность при 8 м/с и 150 оборотах зависит от нагрузочной характерисики вашей турбины и там все не тах хорошо. И даст ваша нагрузка разогнаться винту до необходимых 235 или нет - большой вопрос. А если не даст, то не видать вам 665 ватт. может и наоборот произойти - нагрузка даст разогнаться выше оптимальных 235 оборотов, тогда пройдем точку максимальной мощности и вырабатываемая мощность опять же упадет.

Давайте примерно прикинем как будет вести себя ваш генератор, подключенный к 12В нагрузке. Винт 3м, быстроходность 5, кэв 0.35(почему-то не верится в 0.4)
Ветряк стартует при 4 м/с, набирает 12В - это примерно 105 оборотов. Начинается зарядка. На винте 90 с чем-тов ватт, на аккумуляторе 8А, Падене напряжение на генераторе 8*0.2 = 1.6В. т.е. генератор раскрутится до оборотов, соответствующих 8А и 12В на выходе - по вашей табличке примерно 120. Все хорошо. (примерный расчет)

Теперь допутим порыв ветра 8 м/с. Чтоб выдать 775 ватт турбине надо раскрутиться до 254 оборотов. Допусим турбина вышла на эти обороты.
Учитывая внутреннее сопротиыление генератора 0.2 ома получаем систему уравнений:
775 = (U*I)
U = 12 + I*0.2 (12 -напряжение АКБ, 0.2 сопротивление генератора)

Решая ее получаем I = 40 А, тепловая энергия на генераторе соответственно 320вт, КПД 58 процентов. Ну и генератор успешно сгорает

Но в этом расчете куча минусов. Он подразумевает, что турбина раскрутилась до оптимальных оборотов и не прошла эту точку, не учитывается индуктивное сопротивление(судя по табличке оно незначительно). Принципиальный минус - в этом расчете вобще не ваш генератор Холостой ход у него при 254 оборотах должен быть 12 + 0.2 *40 = 20В. У вас 30. Это говорит от том, что ваш генератор никаким образом не даст выйти и оставатьася при ветре 8м/с на оптимальных оборотах и 450вт на АКБ тоже не получить. Не учтена пульсация тока и потери на выпрямителе (0.8В * 40А = 32 Вт - 0.8В падение напряжения на мосте)

Можно сделать вывод, что для этого генератора надо либо винт с меньшей быстроходностью(меньшая мощность), или перейти на более высоковольтную нагрузку.
То же самое для 24В АКБ. Ток 26.5А, КПД 82 процента. Напряжение холостого хода 29,5В. Почти ваш генератор. 140Вт тепла - может и не сгорит , хотя наверно магнитам хана
Но появляется другая проблема. 24 вольта для начала зарядки АКБ будут достигнуты на больших оборотах и непонятно сколько можно будет снять при 4-5 м/с, скорее вобще будет вхолостую молотить.

Без умного контроллера про получение ватт 500 с сохранением возможности работы на 4-5 м/с думаю надо забыть. Поправте если я не прав.
Ну или мультипликатор.

Но повторюсь - основная проблема выйти на нужные обороты.

Моя турбина - трехлопастник 1.7м быстроходность 5 просто не может раскрутиться до нужных оборотов при нагрузке 12В и на примерно 120 оборотах выдает смешную мощность.
После того как подключил импульсный преобразователь рабочее напряжение стало 20В, ситуация в общем исправилась. Но для оптимального согласования рабочее напряжение должно меняться в соответствие с скоростью ветра и характеристиками турбины. Поигравшись с рабочем напряжением получил для ветра 4 м/с лучше 17-18В, для 7-8 20В

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от hecs

На последок, если всё ещё не понятно. У Вас дома стоит печь, стало прохладно, как повысить температуру в доме? Подкинуть дров.
У Вас в доме стоит генератор, к выводам которого подключены тэны, а Вы крутите ручкой вал этого генератора. Вашей жене стало прохладно, что надо сделать? Если не доходит спросите у жены .

Вы путаете нагрузку на тены с нагрузкой на АКБ. Напряжение на резисторе может быть каким угодно, напряжение на АКБ условно 12В

З.Ы. Может скинете фотку испытательного стенда, я так в своем время и не сподобился сделать. Интересно как вы крутите с такой мощностью.