Ветроэнергетика и альтернативная энергетика.  

Вернуться   Ветроэнергетика и альтернативная энергетика. > Курилка > Архив

Архив старые и закрытые темы

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Опции просмотра
Старый 13.05.2013, 19:04   #1
_AM
новичок
 
Аватар для _AM
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: Украина
Сообщений: 38
По умолчанию Генератор на катушках с тороидальным магнитопроводом

Искал на форуме обсуждение конструкции генератора на катушках с тороидальным магнитопроводом, как то не удалось найти.

Такой генератор должен по идее быть прост технологически:

Ставим два стягивающих кольца на тор, между ними режем зазор под магнит. Через зазор проходит диск с неодимовыми магнитами.
Привлекательность конструкции в том, что мотать разрезаный тор просто, - витков сколько хочешь при почти любой толщине провода обмотки. А значит можно снять всю возможную по конструктиву железа и магнита мощность (если хорошо просчитать). Тема не совсем моя, - считаю магниты (например нужную толщину магнита для тороидального магнитопровода) не очень хорошо. И вообще, смоделировать бы компом как ведет себя магнитный поток...


По идее, вернее по тому, что на форуме читал - толщина магнита для пробивания длины тора (до насыщения?) должна быть L\10
Так при магните толщиной 10 мм тор магнитопровода должен быть длиной (по окружности) не более 100 мм. При равных площадях сечения, разумеется....

Если всё так, можно попробовать сделать расчет гены на ватт 100, 30 вольт.

Кто что думает?
Или я с конструкцией сильно ошибаюсь?
_AM вне форума   Ответить с цитированием
Старый 14.05.2013, 22:00   #2
_AM
новичок
 
Аватар для _AM
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: Украина
Сообщений: 38
По умолчанию

Знатокам темы вопрос:
Имеется тороидальный магнитопровод с катушкой.
Магнитопровод разрезан, и через него проходит магнит.
Нажмите на изображение для увеличения
Название: тор.png
Просмотров: 927
Размер:	75.9 Кб
ID:	10129
Магнит не может висеть в воздухе, и для обеспечения его траектории он закреплен на металлической пластине.
Точнее - 2 магнита приклеены с обоих сторон пластины так, что бы они вели себя как один магнит.
Вопрос- как будет изменятся ЭДС в катушке тора, магнитный поток, при прохождении магнита в зазоре, в зависимости от:
1. Размеров пластины между магнитами (толщина, площадь)
2. Геометрии крепления (на метал. диске магниты либо на метал. пластине размером равном магнитам))
3. материала (свойств железа пластины)
Вопрос не праздный, а связан с конструктивной особенностью проектируемого генератора с торовыми катушками:
http://windpower-russia.ru/forum/sho...2550#post32550

Спасибо за подсказки.

Последний раз редактировалось Сергей; 04.06.2013 в 23:14. Причина: Полноразмерный рисунок
_AM вне форума   Ответить с цитированием
Старый 15.05.2013, 09:18   #3
BenGunn
VIP
 
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
1. Размеров пластины между магнитами (толщина, площадь)
3. материала (свойств железа пластины)
Если пластина из материала, который хорошо магнитится (например, сталь Ст3), то толщина почти не будет влиять на ЭДС. Достаточно что бы площадь была равна площади магнитов.
Если материал диска не магнитится (например, алюминий), то чем больше будет толщина диска, тем меньше будет ЭДС. Площадь никак не влияет, так как для магнитов диск будет равносилен воздуху.

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
2. Геометрии крепления (на метал. диске магниты либо на метал. пластине размером равном магнитам))
Второй вариант (на метал. пластине размером равном магнитам) чуть лучше, так как будут меньше потери по краям магнита. Но, скорее всего, и в первом варианте потери будут незначительны (что бы сказать точнее, надо знать размеры магнитов, величину воздушного зазора и т. д.).
BenGunn вне форума   Ответить с цитированием
Старый 15.05.2013, 16:21   #4
_AM
новичок
 
Аватар для _AM
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: Украина
Сообщений: 38
генератор

Спасибо!
Выбор магнитов и длины тора (длины окружности внешней наверное лучше взять) я думаю определить из таких соображений, что бы преодолев зазор с двух сторон (со стороны южного и северного полюса магнита) тор смог намагнитится ДО участка насыщения.

Тогда, судя по приведенной на форуме зависимости для высоты зуба, при например суммарном зазоре с двух сторон 2+2=4мм магнит должен иметь толщину минимум 4 мм. Два сложеных на пластине магнита каждый по минимум 2 мм толщиной.

В таком случае есть шанс намагничивать тор окружностью примерно 40 мм (P=2*3,14*R) диаметром 28 мм.

Если я возьму железо тора (увеличить мощность по железу) диаметром около 100 мм, например, то периметр (длина окружности) = чуть больше 150 мм.

Беру для конкретики торовый магнитопровод для транса на 100 вт
Длина окружности при внешнем диаметре 90 примерно меньше = 300 мм
Выписываю из страницы характеристик железа (эл тех сталь 0,35 мм лента)

ОЛ60/90–30 Мощность (трансформатора), 100 ВА
Внутренний диаметр 60 Наружный диаметр 90 Высота30

Магнитная индукция насыщения 2,03 Тл
Температурный коэффициент сопротивления 1·10-3 К-1
Коэффициент теплопроводности 25 Вт/м?К
Удельное электросопротивление 0,5?10-6 Ом?м
Плотность 7650 кг/м3
Температура Кюри 740°C
Температурный коэффициент линейного расширения 1·10-5 К-1

*********

Магниты 2шт размером 30х30х2... - нет, тут я "попал", нет таких магнитов в предложениях.

************
Хорошо, возьму круглый N38 Диск
Размеры, мм: 30 x 3
Сцепление ≈ 6.00 кг
Вес: 15.80 г

То есть через пластину суммарная толщина 6 мм.

Можно ли расчитывать снять с такого железа и магнита в импульсе

30 вольт 3 ампера при соответствующей нагрузке?

Просто как то непривычно, что такой суммарный магнитик 6 мм толщиной при суммарном зазоре 4 мм прошьет магнитным потоком нужной мощности такую железяку как я для примера привел.

Что думаете?
_AM вне форума   Ответить с цитированием
Старый 15.05.2013, 17:06   #5
BenGunn
VIP
 
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
ОЛ60/90–30
Ух, какая интересная штука. Вы её ценe случайно не находили?

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
Тогда, судя по приведенной на форуме зависимости для высоты зуба, при например суммарном зазоре с двух сторон 2+2=4мм магнит должен иметь толщину минимум 4 мм. Два сложеных на пластине магнита каждый по минимум 2 мм толщиной.
Такой большой зазор делать нельзя, слишком большие в нем будут потери. Надо постараться сделать зазор не больше 1мм с каждой стороны.

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
В таком случае есть шанс намагничивать тор окружностью примерно 40 мм (P=2*3,14*R) диаметром 28 мм.
Если я возьму железо тора (увеличить мощность по железу) диаметром около 100 мм, например, то периметр (длина окружности) = чуть больше 150 мм.
На счет размера железа особо переживать не стоит, так как потери в нем на порядок меньше, чем потери в воздушном зазоре.

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
Магниты 2шт размером 30х30х2... - нет, тут я "попал", нет таких магнитов в предложениях.
Если вы хотите создать в железе магнитную индукцию равную 2Тл, то магниты надо брать больше. Прикинуть можно так:
Пусть остаточная магнитная индукция магнита 1,3Тл, тогда
1,3*Sмагнита = 2*Sсердечника =>
Sмагнита = 1384мм^2
Если брать квадратные магниты, то размер должен быть 37x37.
В реальности будут потери и индукция получится меньше.
Если подходящих по размерам магнитов нет, то можно полюс собирать из нескольких маленьких магнитов.

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
Можно ли расчитывать снять с такого железа и магнита в импульсе
30 вольт 3 ампера при соответствующей нагрузке?
Смотря при какой частоте вы хотите их получить. Частота будет зависеть от количества магнитов на диске и оборотов.

PS При выборе сердечника, не надо смотреть на мощность трансформатора на его основе. Лучше смотрите сколько меди можно в него запихнуть.
BenGunn вне форума   Ответить с цитированием
Старый 15.05.2013, 17:36   #6
_AM
новичок
 
Аватар для _AM
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: Украина
Сообщений: 38
По умолчанию

Придется трехфазный, низкооборотный, значит много полюсов...
герц на 400 наверное нужно считать....

Меди... - я почему на тор посмотрел - при такой конструкции - очень хорошие возможности по тору мотать много меди. И удобно. Так что тут наверное больше выиграш.

Цена пока не знаю. Думаю что можно и не тор а "прямоугольный" набрать из пластин, если куснется. - Ничего ж не поменяется?

Хотелось понароднее, подемократичнее получить конструкцию при приличной еще эффективности и простой технологии.

Цитата:
"Если брать квадратные магниты, то размер должен быть 37x37."
вот тут моментик интересный.
Если одна сторона менее критична к размеру ("наползает") то вторая - лучше брать шире сердечника?


Если круглый но диаметром с "квадратик тора" но толще, например 2 штуки каждый -

Шайба 30 х 5 мм

Итого имеем 10 мм толщины магнита в торе. По идее должен перекрыть зазоры, длину магнитопровода, пластину между магнитами. Или диаметр таки увеличить против сечения тора??

Сайт http://magnetix.com.ua/opt.html предлагает оптом по примерно 2 необеспечиваемых производителем бакса за каждый.

Шайба 35 х 5 мм чуть ли не в два раза дороже....

Последний раз редактировалось _AM; 16.05.2013 в 01:36.
_AM вне форума   Ответить с цитированием
Старый 19.05.2013, 16:27   #7
_AM
новичок
 
Аватар для _AM
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: Украина
Сообщений: 38
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от BenGunn Посмотреть сообщение
....
Если вы хотите создать в железе магнитную индукцию равную 2Тл, то магниты надо брать больше. Прикинуть можно так:
Пусть остаточная магнитная индукция магнита 1,3Тл, тогда
1,3*Sмагнита = 2*Sсердечника =>
Sмагнита = 1384мм^2
Если брать квадратные магниты, то размер должен быть 37x37.
В реальности будут потери и индукция получится меньше.
Если подходящих по размерам магнитов нет, то можно полюс собирать из нескольких маленьких магнитов.
...

PS При выборе сердечника, не надо смотреть на мощность трансформатора на его основе. Лучше смотрите сколько меди можно в него запихнуть.
Засада с торами и соответствующими магнитами.
Ну и поставщики - то не доступны (границы), то цены, то не того качества, то не производят то что декларируют.

Я всетаки для электротехнического расчета приблизил то что найти реально

транс сечением 4 см2 не подходит менее 25 вт по железу, а ближний что б меди по геометрии запихнуть и магнитов был выбор - 9см2

Кстати - при большей величине высоты тора рабочий участок для создания ЭДС получается длиннее, или тору всеравно какая сторона прошивается полем - обе ж перпендикулярны?

ОЛ 50Х80Х30508030 толщина = D80-d50=30мм Высота 30мм 30ммх30мм = 9 см2 (немного более 100вт по железу, если считать для трансов)

раз у нас квадратный "зуб" то неодим магниты подходящие по геометрии нашел такие

1. Магнитная призма 30х30х10 (десять наверное это слишком!, - лишняя цена, тем более в конструкции их же два на зазор.....)

Намагниченность: вдоль последнего размера
Сила сцепления: 32 кг.
Вес магнита: 67 гр.


2. А что если применить диск - то что он не покроет уголки будет небольшой потерей а в динамике он же пройдет по всему сечению квадрата?


варианты:

Магнитный диск 30х3

Намагниченность: аксиальная
Сила сцепления: 15 кг.
Вес магнита: 16 гр.

(далее идет ооочень приличный выбор-ряд диаметром 30 с наростанием толщины и цены, - 3, 5, 8, 10, 15, 20,30)

С учетом того, что на таком плече будет приличная механическая импульсная нагрузка на диск несущий магниты, и точность достигнуть не просто по милиметру с каждой стороны зазора,
думаю - какую выбирать толщину магнита, если взять дисковый....

Может попробовать расчет для зазора 2 мм на каждый магнит?



Тогда нужно просчитать цепь:

магнит+ зазор=2мм + железо тора (беру на всякий не средний диаметр а внешний) = 80х3,14=249 мм+зазор=2мм+ второй магнит второго полюса, цепь замыкается толстой пластиной размер толщины которой может дойти до 5-6 мм, для мех. жесткости траектории и?? - Не понимаю, нулевое ли нам нужно магнитное поле в этой точке или нет?



Если пластина будет конусной, магниты под углом, и соответственно пропил-зазор тора тоже. Это немного уведет вектор притягивания в сторону радиуса и смягчит режим.

Сейчас нужно не ошибиться с толщиной магнита, "не больше, с небольшим запасом" что бы избежать энергетически не оправданных нагрузок, стоимости, но и "во всю" использовать магниты и железо. С медью при такой геометрии на первый взгляд - всё чудесно.



Магниты D=30 на толщину 5 думаю управятся.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: TOR21.gif
Просмотров: 518
Размер:	12.8 Кб
ID:	9959  

Последний раз редактировалось _AM; 20.05.2013 в 02:02. Причина: правильно рисунок вставил
_AM вне форума   Ответить с цитированием
Старый 20.05.2013, 01:31   #8
_AM
новичок
 
Аватар для _AM
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: Украина
Сообщений: 38
По умолчанию

Прикинул механику такой конструкции - не особо "народная".
Большие требования с учетом требуемой толщины диска по прогибу от знакопеременной нагрузки на плече, + подшипниковый узел должен держать 2 плоскости ну и еще кое что....
Подумал - может "выродить" схему - до привычной конструкции, но с принципом того же тора?
Например так:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Б.jpg
Просмотров: 646
Размер:	31.6 Кб
ID:	9958
взять половинки ПЛ 25X50X120 , размеры на рисунке
Можно применить
Магнитная призма 50х30х10
Намагниченность: вдоль последнего размера
Сила сцепления: 45 кг.
Вес магнита: 112 гр.
Что немного тут не стыкуется (пока) - магнит по 2,5 мм будет выступать за "зуб", но при зазоре между полюсами в 40 мм вроде бы нестрашно.
Как еще и улучшить и удешевить, подскажите...

Последний раз редактировалось Сергей; 20.05.2013 в 01:40. Причина: Учись крепить рисунки
_AM вне форума   Ответить с цитированием
Старый 16.05.2013, 01:55   #9
Alexwindwave
новичок
знаток
 
Аватар для Alexwindwave
 
Регистрация: 23.01.2013
Адрес: Москва
Сообщений: 421
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от _AM Посмотреть сообщение
Знатокам темы вопрос:

Имеется тороидальный магнитопровод с катушкой.

Магнитопровод разрезан, и через него проходит магнит.

.......
Можно узнать - что Вы хотите с этим разрезанным тором делать? Зачем знать ЭДС? Если хотите, как я понял, продвигать с большой скоростью через этот зазор в железном торе "бутерброды" из магнитов, с чередующейся полярностью - то уверен на 1000%, что даже не получив ни одного милливатта на выходе катушки, Вы должны затратить на движение ХХ механическую мощность в киловатты - настолько сильное будет залипание. Или я чего-то не понял?

Последний раз редактировалось Alexwindwave; 16.05.2013 в 02:51.
Alexwindwave вне форума   Ответить с цитированием
Старый 16.05.2013, 02:10   #10
_AM
новичок
 
Аватар для _AM
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: Украина
Сообщений: 38
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Alexwindwave Посмотреть сообщение
Можно узнать - что Вы хотите с этим разрезанным тором делать? Эачем знать ЭДС? Если хотите, как я понял, продвигать с большой скоростью через этот зазор в железном торе "бутерброды" из магнитов, с чередующейся полярностью - то уверен на 1000%, что даже не получив ни одного милливатта на выходе катушки, Вы должны затратить на движение ХХ механическую мощность в киловатты - настолько сильное будет залипание. Или я чего-то не понял?

Это я не понимаю, на чем зиждется уверенность в 1000%, - почему, и ожидаю, что Вы обьясните мне.

За счет чего залипание (и затраты мех. мощности) будет больше чем при обычном роторно статорном, с включением например одной фазы на противоположных катушках?
И там и там зазор, и магнитный поток-контур через ротор-статор. Или нет?

Почему нельзя обратить схему однофазного ШД ?


Последний раз редактировалось _AM; 16.05.2013 в 02:21.
_AM вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Опции просмотра
Комбинированный вид Комбинированный вид

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 Выкл.

Быстрый переход

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

Часовой пояс GMT +4, время: 03:33.


Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2019, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia