Безжелезный генератор - каким он должен быть??? - Страница 45 - Ветроэнергетика и альтернативная энергетика.

Сашун · 14.10.2016, 02:36

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 !

Remel220 · 14.10.2016, 11:22

Цитата:

Сообщение от Сашун

В связи с этим усреднения магнитного потока, его изменения и полученных результатов - "среднефонарные".

Вот по таким рекомендациям и расчётам и получаются "среднефонарные" генераторы, т.е. крутилки для светодиодов, которыми завален весь инет!
Этот расчёт для школьников, для решения задач по физике. Он далёк для практического применения при изготовлении ГЕНЕРАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ!.

Цитата:

Сообщение от Сашун

мне неизвестны величина и распределение магнитной индукции в воздушном зазоре генератора ни в радиальном ни в окружном направлениях.

Это не известно никому из самодельщиков! Тем не менее, по предложенной мною программе считается с 95% точностью!
E=BLV и более ничего!

Добавлено через 10 минут

Цитата:

Сообщение от Сашун

(периметр катушки совпадает с периметром одиночного магнита)

Самая главная ошибка!
Если бы Владимир 74 сделал катушки по этим рекомендациям - получилась бы очередная "крутилка - дырчик"!

Сашун · 14.10.2016, 17:56

Цитата:

Сообщение от Сашун

периметр катушки совпадает с периметром одиночного магнита

Цитата:

Сообщение от Remel220

Самая главная ошибка!
Если бы Владимир 74 сделал катушки по этим рекомендациям - получилась бы очередная "крутилка - дырчик"!

Упомянутое мной "периметр катушки совпадает с периметром одиночного магнита" - это ЛИЧНО ВАША рекомендация. Об этом я уже писал выше в этой теме. Насчет этого наши мнения совпадают. Вы выразили эту же мысль другими словами - "магниты вплотную" и "шаг радиальных проводников совпадает с шагом магнитов". Поверните Ваш ротор "на полмагнита" и увидите, что "периметр катушки совпадает с периметром одиночного магнита".

Valeriy · 14.10.2016, 21:41

Цитата:

Сообщение от Сашун

E=I*R=dФ/dt, I*R=25*0,01Wb/0,02s=12,5V

Вы ошиблись в 2 раза. Пересчитайте свой пример.

Сашун · 14.10.2016, 22:43

Цитата:

Сообщение от Valeriy

Вы ошиблись в 2 раза.

В каком месте?

Valeriy · 14.10.2016, 23:05

Цитата:

Сообщение от Сашун

В каком месте?

В моем расчете Е= 6,25В. Наверно тут

Цитата:

Сообщение от Сашун

3. Полное изменение магнитного потока dФ составляет от -0,005Wb до +0,005Wb - всего 0,01Wb.

Магнитный поток Вы удвоили.

Сашун · 14.10.2016, 23:36

Цитата:

Сообщение от Valeriy

Магнитный поток Вы удвоили.

Никоим образом. при повороте ротора на 1/20 часть оборота (на 1 магнит или на полпериода) индукция меняет знак на противоположный. Т.е. поток изменяется, как указано, от -0,005Wb до +0,005Wb - всего на 0,01Wb.

Remel220 · 15.10.2016, 01:05

Цитата:

Сообщение от Сашун

Упомянутое мной "периметр катушки совпадает с периметром одиночного магнита" - это ЛИЧНО ВАША рекомендация. Об этом я уже писал выше в этой теме.

Сашун, не следует выдавать желаемое за действительное. Вы нарисуйте, разместите ваши катушки относительно магнитов на статоре и увидите, в чём мои рекомендации отличаются от ваших.

Добавлено через 4 минуты

Цитата:

Сообщение от Сашун

"шаг радиальных проводников совпадает с шагом магнитов

Это главное! И это ничуть не означает, что катушка должна быть по контуру магнита. А уж как магниты расположены, вплотную или с зазором, это зависит от возможностей и желания самодельщика, как показывает практика.
Вы предлагаете, как на лоцмане Владимиру советовали не смотреть чертёж, а читать что написано. Т.е., видя ФИГУ, говорить, нет - это буквы.

Владимир.74 · 15.10.2016, 01:45

Аргумент в точку.

Сашун · 15.10.2016, 11:21

Часть статора с двумя катушками одной фазы и пара смежных разнополярных магнитов полуротора.
Окружной шаг магнитов и катушек совпадает. Периметр магнита совпадает с периметром катушки кроме отогнутых за пределами ротора внешних (лобовых) частей катушки.
В момент времени, соответствующий положению магнитов на картинке, ток в фазе равен нулю (не происходит изменения магнитного потока).

Окружной интервал между магнитами равен окружной ширине стороны катушки.

Которые представят себе фазу статора уложенную меандром, быстро сообразят, что такая укладка лучше, поскольку позволяет разместить магниты практически вплотную и, при тех же габаритах статора, разместить на нем больше петель меандра, чем катушек. Да и провод прилично сэкономить.

15.10.2016, 01:45	#449
Владимир.74 Модератор Регистрация: 07.05.2016 Адрес: Киев Сообщений: 1,547 Вес репутации: 9	Аргумент в точку. __________________ Жизнь коротка, а ещё так много надо успеть.

15.10.2016, 11:21	#450
Сашун VIP Регистрация: 25.02.2016 Адрес: Одесса Сообщений: 490 Вес репутации: 9	Часть статора с двумя катушками одной фазы и пара смежных разнополярных магнитов полуротора. Окружной шаг магнитов и катушек совпадает. Периметр магнита совпадает с периметром катушки кроме отогнутых за пределами ротора внешних (лобовых) частей катушки. В момент времени, соответствующий положению магнитов на картинке, ток в фазе равен нулю (не происходит изменения магнитного потока). Окружной интервал между магнитами равен окружной ширине стороны катушки. Которые представят себе фазу статора уложенную меандром, быстро сообразят, что такая укладка лучше, поскольку позволяет разместить магниты практически вплотную и, при тех же габаритах статора, разместить на нем больше петель меандра, чем катушек. Да и провод прилично сэкономить. Миниатюры

14.10.2016, 02:36	#441
Сашун VIP Регистрация: 25.02.2016 Адрес: Одесса Сообщений: 490 Вес репутации: 9	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=IR=dФ/dt, IR=250,01Wb/0,02s=12,5V** . 6. Средний ток короткого замыкания фазы 12,5/0,4=31А. 7. Мощность фазы средняя 12,531=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 !