www.elektronik.si

[DrRogla]

me veseli da stvar ni zastala

Zanimali so me kraki vetrnice, predvidevam da si, če si previl alterntor, tudi nek pogon zanj izdelal...

[Iztok]

Ne razumem zakaj je potrebno rotor, ki služi kot večpolni magnet in se mu po potrebi enostavno regulira jakost magnetnega polja, menjat s fiksnimi permanentnimi magneti in si s tem zapret edino možnost enostavne elektronske regulacije?

[ro-bi]

[Iztok]

To že, ampak daje potem tudi 20x več amperov ven ...

[ro-bi]

Z max 38% izkoristkom

[reber]

Ja, res ne razumeš, ker tudi verjetno ne veš čemu bo tak alternator namenjen.
kot dobro veš alternator za svoje delovanje potrebuje kar visoko število vrtljajev, ki jih v avtu zagotovo ima, prav tako ima na voljo dovolj pogonske moči, ker izkoristek niti ni tako pomemben, glavno je, da je generator majhen, robusten in močan.
Že samo previtje marsikomu poraja dvome, zakaj sploh tako početje. Kdor se vsaj malo razume, si lahko zamisli že navaden enosmerni elektromotor, lahko tudi izmenični, ampak ne asinhronski. Število delovnih vrtljajev je odvisno od magnetnega polja in napetosti. Če je namesto magnetilnega navitja permanentni magnet, potem je pač magnetenje fiksno in so zato vrtljaji odvisni le od napetosti. Znano pa je, da se s spreminjanjem magnetenja spreminjajo tudi vrtljaji in moment. No, alternator pa podobno, magnetilno navitje je v rotorju. Za magnetenje je potrebna energija, ki je, če je uporabljen za njegov primarni namen, nepomembna, saj jo je na pretek.
Predelan alternator bo uporabljen za vetrnico, kot je že takoj na začetku napisano. Vetrnica da že tako malo energije, če je majhna, pa še tisto bi radi kar pokurili za magnetenje. No, temo je seveda treba prebrati celo, da veš za kaj se gre ...
Zakaj uporaba alternatorja, čeprav je izkoristek slab? enostavno zato, ker je poceni, robusten in majhen. Na njegovo os lahko direktno daš vetrnico, saj ima močne ležaje. Če bo tak stroj uporabljen pri vodni turbini bo energije seveda več in se že pojavi vprašanje, če je smiselna predelava. No, vrtljajev v nobenem primeru ne bo veliko, še posebej pri vetru, zato je previtje nujno. S previtjem seveda zmanjšamo največji tok, ki ga navitje zmore, saj bo uporabljena tanjša žica. Seveda pa bo z navitjem z več ovoji višja tudi napetost, ampak le, če bodo vrtljaji enaki, ker pa bodo vrtljaji precej nižje od 1000o/min, pa bo napetost še vedno le nekje okrog 12V, spet pa je vse odvisno od jakosti magnetenja rotorja, ki je porabnik, če to ni permanentni magnet.
Torej, zaključek iz vsega tega, če bo zadeva uporabljena za vetrni pogon, je tak, da je predelava nujna tako za stator, kot za rotor, če želimo pri 100-150 cm vetrnici v premeru dobiti ven vsaj 10W ali mogoče celo 50W ali celo 100W v hudem vetru, kaj več ne pričakujem, je nemogoče. Regulacija na drugačen način je še najmanjši problem. Taka vetrnica je namenjena eksperimentiranju in napajanju vikenda, zato je npr 20W že kar omembe vredno, za tako majhno moč pa se ne splača dajat veliko denarja, zato je treba uporabiti nekaj kar se dobi poceni in nekaj kar je možno enostavno predelat.
Komur se zdi neumno predelovat take zadeve si lahko zadevo kupi že narejeno, tako za na jahto na primer, za ceno pa nisem spraševal nikjer.
Najbolj osnovna regulacija pri takem predelanem alternatorju bo že preklop zvezda/trikot, potem pa naprej elektronsko, z bremenskimi upori, regulacijo polnjenja in podobno. Zavedati se je potrebno, da je vetrnico potrebno dinamično zavirati, če se vrti prehitro, da se ne bo razletela ... za ta namen je original regulacija alternatorja neprimerna brez dodatne elektronike ...
No, nobenih krakov še ni, še vedno smo pri predelavi, ko pa bo narejeno kaj konkretnega bodo sledile tudi slike in opis. Ker je to projekt za hobi, pač ostaja zadaj.

[Alfa99]

Pozdravljen,Reber.
Kako kaj napreduje predelava alternatorja?
Jaz sem namreč predelal samo rotor.Kar se pa moči alternatorja tiče,pa si poglej tale link:
http://warlock.com.au/2kwbladesandgenerator.pdf

[reber]

Alternator je 12 polni, zato bi moral imeti 12 magnetov in ne samo 6, oziroma rotor bi moral imeti 12 polovih čevljev ali 12 magnetov. Če je uporabljeno le 6 polovih čevljev oziroma magnetov, potem nekateri deli navitja nimajo magnetnega polja in je zato izkoristek manjši, prav tako pa se pri preširokih polovih čevljih lahko napetosti celo odštevajo.

Predelava alternatorja je v teku, še vedno imam podrt rotor, iščem magnete, oziroma nekaj sem že našel, sedaj čakam, da jih dobim. Ko jih bom dobil, bom seveda zadevo tudi sestavil, poročilo pa sledi.

[Alfa99]

Po moje imajo njihovi magneti različna pola na konceh(po naročilu se da namreč dobiti tudi takšne magnete).
Tak je pa moj rotor:

[reber]

Ja, točno tako bo. Kako pa se tvoj rotor obnese?

[Alfa99]

Kako se obnese?Vsekakor bi bilo boljše,če bi previl stator.Da bi dosegel 12V,se mora rotor zavrteti na 1100 obratov/min pri 40W bremenu.Nisem pa še probal kakšen je maksimalen tok,ki ga je možno dobiti pri teh vrtljajih.Zračna reža med magneti in statorjem je 2mm.Če bi zmanjšal režo na npr. 1mm,bi dobil boljši izkoristek(večji tok in višjo napetost), ampak bi se pa povečal "cogging".Tako da je vprašanje,če bi vetrnica(premer 124cm,taka je trenutno namontirana na alternator) sploh še lahko obrnila rotor pri eni zmerni hitrosti vetra(recimo 5-6m/sek).Ko je veter pihal s 60km/h,je bila obodna hitrost krakov nekaj čez 250km/h in to je zadostovalo,da je alternator dosegel svojih 1100obr/min,kar pa ni sprejemljivo.Lahko bi predelal krake,da bi imeli boljši TSR(tip speed ratio) in tako bi rotor prej dosegel potrebne obrate ali previt alternator (tvoje področje kmalu bo pa zelo verjetno tudi moje) še bolje pa uporabiti obe rešitvi.
Tukaj je pa slika moje PVC vetrnice:

[reber]

Lepo narejeno. Večina močnejših alternatorjev je vezana v trikot, kaj pa tvoj alternator? si preveril vezavo, ker če je trikot, bi ga lahko prevezal v zvezdo brez previtja, pa boš dobil za koren iz 3 višjo napetost. Tok ni problematičen, ker tako ali tako nimaš zadostne pogonske moči.
Zračna reža med rotorjem in statorjem je dvorezen meč, ne majhna, ne velika reža nista v redu, za vetrnico je mogoče boljša malce večja reža, da se sploh obrača, kot si že sam ugotovil. Pri dovolj majhni zračni reži je že neobremenjen alternator precej trd.
Kot sem že na začetku te teme napisal, je previtje alternatorja pogoj, da bo alternator sploh postal uporaben za poganjanje z vetrnico ali kakšnim mlinskim kolesom, oziroma počasneje vrtečo turbino. Previt alternator z več ovoji bo potreboval manj vrtljajev ali pa manj magnetenja. Seveda se bo moč alternatorja drastično zmanjšala, ampak za take mini projekte je večinoma 50W že dober dosežek, kaj več pa že luksuz. V primeru močnejšega vetra in posledično višjih vrtljajev sem predvidel preklop v trikot, saj naj bi v osnovi deloval v vezavi zvezda. V trikot vezavi se zniža napetost in poveča tok, kar pa je za višje vrtljaje to vsekakor potrebno storiti.
Če je magnetenje permanentno, potem je regulacija drugačna kot sicer, polnimo akumulator, če pa slučajno nastane višek energije, je potrebno zadevo dinamično zavirati, kar pomeni priključitev večjega bremena na alternator. Čeprav bo alternator previt in zato šibkejši, bo še vedno dovolj močan, da bo ob močnem vetru zdržal dinamično zaviranje, saj ga mora, če ne bi pač zgorelo navitje, razbremeniti pa ne bi bilo varno, saj bi vetrnica lahko dosegla previsoke vrtljaje.

Kaj pa kraki vetrnice? so narejeni iz pvc cevi? Na las podobno zadevo sem si zamislil tudi sam, mogoče bi lahko postregel s kakšno sliko bolj od blizu in v višji resoluciji?

[Alfa99]

Alternator je že vezan v zvezdo.Sem pa pred nekaj dnevi spet dobil dva alternatorja(zastonj)45A in 80A.Predelal bom 80A,ker ima večji premer rotorja in bom lahko dal gor večje magnete.Kar se pa vetrnice tiče,je pa narejena iz PVC cevi fi 200mm.Glede na to da niti cevi ne rabim kupovat(zaenkrat,dokler me brat ne bo imel poln kufer in mi bo nehal prinašati cevi iz firme ),lahko preizkušam različne dolžine in širine krakov.Tako vetrnico bi jaz imel (bi probal narediti kopijo): TLG Windpower.
Na spodnji sliki so kraki,ki so bili nekoč dolgi 110cm,pa jih je premočna burja upognila in zabila v drog.Kaj je sledilo potem,si ni težko predstavljati(delci krakov so bili raztreseni vsepovsod po bližnji okolici vetrnice).
Te krake sem nato skrajšal in je ratalo tole:

[Alfa99]

Ops,slike sem narobe razporedil.

[trot]

Mogoče bi bilo dobro, da narediš omejitev vrtljajev, ker če bo kdo dobil tole v glavo ne bo dobro. Tudi "ta prave" vetrnice se ustavijo (oz. se hitrost vrtenja avtomatsko zmanjša zaradi stall efekta), ko je hitrost vetra prevelika.