Větrná elektrárna (levně)

[Akord]

Dík za podporu a upresnení, ješte jsem to jednou zeditoval.

[Crifodo]

Tak jsem se vrátil po cca roce, koukám a rozhlížím se, kde jsou výsledky MilMaxova velkoryse pojatého větrného stroje? neměly být od července 2007 hotové testy prototypu? Nebo mi něco uteklo?

[cnc]

existuje nějaký výrobce vrtulí??

[1220]

existuje nějaký výrobce vrtulí??

Nepochybně ano.
pokud má CNC jde to i rychle.
K.

[jans]

Tak jsem o něco pokročil.Magnety jsem se rozhodl jiné a míň,bude jich na 1 segment 4ks.Zatím jsem altík jen provizorně složil.Je tu nějak mrtvo,asi není čas,je pěkně a vítr nefouká.

[Akord]

Dobrá účinnost pri téhle koncepci začíná, až když tloušťka 2 magnetu je menší, než tloušťka segmentu s cívkama + tloušťka obou vzduchových mezer. 1 neodym by mel prekonávat délku pole ve vzduchu nejvýše polovinu své tloušťky. Zkus, co nakreslí osciloskop, je to dobré vodítko.

[Crifodo]

To je pravda, bohužel to tu usnulo.
Ta střední část generátoru je z dentacrylu? bude to dost tepelně odolné?

Akord: Na to existujou nějaké rovnice nebo je to praktická zkušenost? Vzduchová mezera by měla být z hlediska účinnosti co nejmenší, ne? S ohledem na mechanickou stabilitu rotoru hlavně při otočení kolmo k ose generátoru.
Mám v úmyslu podobnou koncepci alternátoru, ale nějak se nemůžu rozhodnout jestli se orientovat na maximální proud a tahat výkon z tlustých drátů, nebo navinout co nejvíc závitů a tahat výkon z napětí.

[Akord]

Cituji:
"Na to existujou nějaké rovnice nebo je to praktická zkušenost? Vzduchová mezera by měla být z hlediska účinnosti co nejmenší, ne? S ohledem na mechanickou stabilitu rotoru hlavně při otočení kolmo k ose generátoru. Mám v úmyslu podobnou koncepci alternátoru, ale nějak se nemůžu rozhodnout jestli se orientovat na maximální proud a tahat výkon z tlustých drátů, nebo navinout co nejvíc závitů a tahat výkon z napětí."

Prosím prominou, pokud tahle otázka není na mne:
Vzduchová mezera se delá nejmenší jenom pro indukční a reluktanční motory. Pro alternátory a zejména ty s magnety je situace jiná. Malá mezera sice zvetšuje indukci, a zmenšuje potrebnou hmotu magnetu, ale generátor se tím zároveň stává až nepoužitelne mekký, protože malou mezerou současne stoupá jeho indukčnost a roste jeho vnitrní impedance(synchronní reaktance), co neumožní do záteže dodat potrebný proud (proud záteže vykompenzuje pole magnetu). Takže proud alternátoru není zdaleka vecí činného odporu vinutí pri daném napetí. Z toho plyne odpoveď i na druhou otázku. Tlustý drát sám o sobe není záruka, že generátor dodá patričný proud. Co se týče volby tloušťky drátu, je potreba volit takový prístup, aby se pro daný počet závitu(co je napetí) tam vešel co nejtlustší drát. Celkove co nejvíc medi. Proud si alternátor udelá stejne svuj, hlavne podle té mezery a indukce, pak platí to, co jsem psal posledne o pomeru tloušťky magnetu a vzduchové mezery.

[Crifodo]

jo, to jsou věci, které v uplynulém století pracně zjistila celá generace elektrotechniků a které se dneska blbě shánějí...
Plnění mědi by mělo být lepší u slabších drátů nebo dokonce u fólií, ten poměr výšky magnetu a mezery ale vychází z předpokladu, že výška magnetu přímo koresponduje s indukcí? Pokud mám feritový magnet výšky 15 mm s podstatně jinou indukcí než neodym, budou asi poměry jiné. Do jakých otáček nebo přesněji obvodové rychlosti jsou ztráty střídavým polem nepodstatné? A jak u takového deskového alternátoru záleží na mag. kvalitě jádra cívky?

[Akord]

Plnění mědi by mělo být lepší u slabších drátů nebo dokonce u fólií, ten poměr výšky magnetu a mezery ale vychází z předpokladu, že výška magnetu přímo koresponduje s indukcí? Pokud mám feritový magnet výšky 15 mm s podstatně jinou indukcí než neodym, budou asi poměry jiné. Do jakých otáček nebo přesněji obvodové rychlosti jsou ztráty střídavým polem nepodstatné? A jak u takového deskového alternátoru záleží na mag. kvalitě jádra cívky?

Samotné plnení okénka, nebo drážky už tak kritické není, protože je už rámcove dané plochou okénka/drážky. Jde tedy o samotnou plochu okénka/drážky, nebo o celkový objem/hmotnost medi podléhající indukci. Takže pomalubežnost a účinnost lze docílit výkonovým predimenzováním, čím roste cena a hmotnost. Ano výška magnetu koresponduje pritom s indukcí, protože pri indukcích pod asi 0.5 tesla začíná generátor hodne nabývat na objemu a hmotnosti, pokud má být dosažen prijatelný výkon a účinnost.
Pri indukci feritu kolem 0.2 Tesla objem potrebné medi vychází značný, proto se často používají koncentrující nástavce, to má však za následek ztráty reakčním/zpetným polem od statoru, a výrazné ztráty, pokud indukce v obvodu pri otáčení pulzuje. Feritový magnet je energeticky 6-8x slabší, než neodym, takže s feritem jen rychlobežné stroje, nebo mnohonásobek tloušťky mezery, jinak je to škoda s neodymy i porovnávat. Kvalita jádra cívky je podstatná, má (zmerená) zkušenost je jednoznačne dynamové/trafo plechy, kompaktní ocel je blud, zkoušel jsem i lisovaný magneticky mekký a na daný účel určený prášek, jsou s tím problémy a vždy asi o 10 procent horší účinnost pri porovnatelné konstrukci.
Počet pólu/2 je frekvence pri jedné otáčce za sekundu. Magnetické ztráty jsou významné už pod 10Hz, pokud jde o kompaktní ocel, jinak s trafoplechy bežne 200Hz nedelá problém.
Klíčový problém je, že generátor je treba magneticky delat tak, aby indukce od magnetu pokud možno pri otáčení nepulzovala, nemenila svou velikost, ale pouze prepínala smer na správnou cívku. Je to detská nemoc všech amatérských konstrukcí. Jinak to vyvolá hromadu neblahých dusledku. Generátory s cívky bez feromagnetických jader tohle sice obchází, ale zase klesá indukce na steží použitelnou úroveň.

[Crifodo]

To jsou zajímavé informace, i když je mi tahle "magnetická mechanika" trochu vzdálená takže si ty principy těžko představuju. Co takhle nějaké obrázky by nebyly? nebo ještě lepší by byly animované GIFy.
S těmi ferity jsi mě poněkud znechutil, už je mám koupené a je v tom nějaká ta koruna... ale tušil jsem, že pro přijatelný výkon to bude těžké monstrum ošemetné dávat někam nahoru na stožár. Měl jsem v úmyslu umístit na hřídel několik disků s magnety/cívkami za sebou a pak laborovat s mezerami a počty závitů a jádry. Taky jsem uvažoval o prášku, ale činitel plnění při nezbytném naředění pryskyřicí nedává moc šanci na dobré magnetické vlastnosti. Nešlo by použít půlku (tu menší) z C jádra vždy pro dvojici cívek a cívku omotat okolo rovné části jádra?
Někde na webu jsem viděl vinutí vyčouzené proudovým přetížením, takže poctivý průřez by byl žádoucí, na druhou stranu pro rozumné napětí v prostoru není dost místa na tlustý drát.
Cívka bez magnetického jádra má nějakou šanci na úspěch?
S tím pulsujícím polem to myslíš jak? Nesinusový průběh měly malé alternátorky na kolo a telefonní induktory (záměrně), ale u deskového alternátoru s geometrickým krytím cívek a magnetů by se přece při radiálním pohybu mělo docilovat sinusového průběhu, neboli pulsace se sinusovým průběhem? nějaká skoková změna polarity pole tam přece ani není možná.
Asi by fakt byly lepší nějaké ty obrázky.

[Akord]

To mám poznatky z prečtených knih a vlastní praxe v konstrukci alternátoru (pres 20 prototypu s magnety od 50W do 10kW). Prece víš, že pred pár desítkama let žádné gify nebyli, ale bylo dost poctivcu, kterí trochu psali tradici, která je dnes zavalena balastem. Já zatím nemám napsanou knihu. Stejne by se neprodávala, protože na vymalovánky by asi nebyl čas. Jedna z mála použitelných koncepcí je tady ve vlákne od Janse, proto jsem to tolik zpovídal, ať se to vybarví. S ferity se vzduchem je to sice lepší, než nic, pro výkon kolem 100W to lze patrične predimenzovat, ale s neodymy v tomto není potíž. Já mám v šuplíku 50x50x10mm ferity(koupené), co jsem nepoužil, odkdy delám s neodymy.
Každý alternátor, co má mechanickou pulsaci má i pulsaci indukce. Dobrý alternátor je ten, co nepulsuje ani mechanicky(ani pri záteži) a má obvykle 3 prípadne 2 fázy, ne jednu. Sinusový prubeh napetí sám o sobe není pritom podstatný, navíc lze udelat i obdélník, nebo trojúhelník. Bývalý alternátor na kola je odstrašující prípad a dal bych toho konstruktéra do basy za účelem šlapání kola s dotyčným alternátorem s účinností 0.0nic. To vyčouzené vinutí dal na web poctivec, který dal na verejnost, o co beží(kvuli nízké indukci byl nucen dát mnoho závitu, a tím tam nedostal potrebný prurez s určitým chlazením, výkon se maril místo v záteži v generátoru). C-jádra neumožňují konstrukci bez pulsace, protože nelze udelat 3-fázové prekrytí typické pro nejbežnejší mnohodrážkové statory klasických 3fáz motoru. Jeden pól magnetu musí krýt nekolik drážek. Pokud pól magnetu kryje nejaký kompaktní pól na statoru, pulsaci se nelze vyhnout. Alternativa je 3fázové vinutí na vnejším válcovém povrchu válce složeného z naskládaných kruhových trafoplechu. Pokud jsou na obvodu drážky, vinutí muže jít do drážek a stoupne využití. (Pokud te neco moc zajímá, mužeš prijet i osobne, kontakt je v profilu. )

[Akord]

To mám poznatky z prečtených knih a vlastní praxe v konstrukci alternátoru (pres 20 prototypu s magnety od 50W do 10kW). Prece víš, že pred pár desítkama let žádné gify nebyli, ale bylo dost poctivcu, kterí trochu psali tradici, která je dnes zavalena balastem. Já zatím nemám napsanou knihu. Stejne by se neprodávala, protože na vymalovánky by asi nebyl čas. Jedna z mála použitelných koncepcí je tady ve vlákne od Janse, proto jsem to tolik zpovídal, ať se to vybarví. Drobný nedostatek této koncepce je zhoršené chlazení vinutí pri trvalém výkonu, jinak to má pomerne jisté výsledky. Taky jsem dávno zkoušel podobný axiální dvoudisk 300mm. S ferity se vzduchem je to sice lepší, než nic, pro výkon kolem 100W to lze patrične predimenzovat, ale s neodymy v tomto není potíž. Já mám v šuplíku 50x50x10mm ferity(koupené), co jsem nepoužil, odkdy delám s neodymy.
Každý alternátor, co má mechanickou pulsaci má i pulsaci indukce. Dobrý alternátor je ten, co nepulsuje ani mechanicky(ani pri záteži) a má obvykle 3 prípadne 2 fázy, ne jednu. Sinusový prubeh napetí sám o sobe není pritom podstatný, navíc lze udelat i obdélník, nebo trojúhelník. Bývalý alternátor na kola je odstrašující prípad a dal bych toho konstruktéra do basy za účelem šlapání kola s dotyčným alternátorem s účinností 0.0nic. To vyčouzené vinutí dal na web poctivec, který dal na verejnost, o co beží(byl nucen dát mnoho závitu, bez patričného prurezu s určitým chlazením, výkon se maril místo v záteži v generátoru). C-jádra neumožňují konstrukci bez pulsace, protože nelze udelat 3-fázové prekrytí typické pro nejbežnejší mnohodrážkové statory klasických 3fáz motoru. Jeden pól magnetu musí krýt nekolik drážek. Pokud pól magnetu kryje nejaký kompaktní pól na statoru, pulsaci se nelze vyhnout. Alternativa je 3fázové vinutí na vnejším válcovém povrchu válce složeného z naskládaných kruhových trafoplechu. Pokud jsou na obvodu drážky, vinutí muže jít do drážek a stoupne využití. Pokud te neco moc zajímá, mužeš prijet i osobne, kontakt je v profilu. Na vítr je vhodné i rešení na http://www.neodym.sk/3f.htm , čím se není potreba obávat neblahé účinnosti. Mechanicky podstatne náročnejší je verze s vnejším hrncovým rotorem, kterou jsem i kvuli tomu neuvádel.

[Jans]

To Crifodo : Ta střední část generátoru je z dentacrylu? bude to dost tepelně odolné?
Ano,je to z dentacrylu a musí vydržet to co od toho očekávám.Nemůže se připojit k tomu moc velká zátěž, protože a)vyhoří vinutí, b)dentacryl možná změkne a za c)přijdeš o neodymy.Jediné řešení je 3fáz vinutí a zapojit do trojuhelníku, = možnost odebírat větší proud než do hvězdy.Jiná možnost je velké napětí , transformovat dolů,a velkou zátěž nechat na transformátoru.Teď lepím magnety, takže si hraju.

[Akord]

Jediné řešení je 3fáz vinutí a zapojit do trojuhelníku, = možnost odebírat větší proud než do hvězdy.Jiná možnost je velké napětí , transformovat dolů,a velkou zátěž nechat na transformátoru.Teď lepím magnety, takže si hraju.

Ani jedna z techto možností není výhodná, nebo efektivní, naopak. Trojúhelník je nevýhodný kvuli tomu, že i drobná nesymetrie fáz zpusobí tok parazitních proudu, co u hvezdy nenastává, protože jsou cívky vuči záteži vždy v sérii. Výkon hvezdy pri správne voleném počtu závitu a prurezu není menší, než u trojuhelníku a medi se spotrebuje stejne. Taky není výhodná žádná transformace, protože se mení frekvence a ztráty jsou pri techto výkonech značné. Nemluvím už o tom, že za trafem by následoval usmernovač s jeho harmonickýma složkama. Zpravidla není výhodné používat napetí nižší než 24V AC a vyšší, než 230V AC . Je témer jedno, zda použít málo závitu a tlustší drát, nebo moc závitu tenšího drátu. Činitel plnení se sice trochu mení, ale ten není hlavní činitel, který pri daném napetí rozhoduje o proudu alternátoru a tím i o výkonu, viz predešle. Neodymum se pri téhle konstrukci nestane zrejme nic, musely by se ohrát na alespoň kolem 100 Celzia, co je pri rotaci disku málo pravdepodobné, protože výkonu nebude pri daných pomerech prebytek.