Domowa produkcja trójfazowego generatora prądu przemiennego

Odnawialne źródła energii, za wyjątkiem energii słonecznej lub termicznej (zobforums dedykowane poniżej): turbiny wiatrowe, energie morskie, energetyka hydrauliczna i wodna, biomasa, biogaz, głęboka energia geotermalna itp.
Michel37
Odkryłem econologic
Odkryłem econologic
Wiadomości: 1
Rejestracja: 05/09/10, 18:38

Domowa produkcja trójfazowego generatora prądu przemiennego




przez Michel37 » 16/06/11, 14:45

Bonjour à tous,

Jestem nowy w tym forum i mam projekt (już nieco zaawansowany) wykonania trójfazowego generatora prądu przemiennego.

Moja wiedza na temat indukcji magnetycznej jest bardzo niedawna i czasami dość ograniczona, ale obszernie dokumentowałem siebie w Internecie, aby dowiedzieć się minimum.

Zainspirował mnie także projekt MatEA57 i wymiany, które przeprowadził m.in. z Dedelco.

Właśnie otrzymałem 40 magnesów żelazno-neodymowo-borowych za 350 euro, uff!
Oznacza to, że mój projekt jest poważny i chcę odnieść sukces, nie zostawiając zbyt wiele miejsca na improwizację.

Nie chodzi tu o zbudowanie turbiny wiatrowej (niestety jestem na tajnym miejscu, dlatego Bâtiments de France...), ale o wyprodukowanie generatora typu turbiny wiatrowej, który będzie wytwarzał prąd przy niskich obrotach wirnika.

Dane techniczne:
- drut miedziany emaliowany AWG 14 o średnicy 1.6 mm
- magnesy ziem rzadkich średnica 35 mm, grubość 15 mm, siła N45, remanencja 1.32 T lub 13200 Gauss, deklarowana siła przyczepności 32 kg
- 2 tarcze wirnika z toczonej i doskonale wyważonej stali, średnica 300 mm, grubość 10 mm, średnica otworu 25 mm do montażu na stalowym wale prowadzącym o średnicy 25 mm i osadzone na 2 łożyskach kulkowych
Każdy dysk przyjmujący magnesy będzie zamontowany naprzeciwko siebie, z naprzemiennymi biegunami NS, SN, NS-, SN.

Zaznaczam, że częstotliwość w hercach nie ma większego znaczenia, gdyż chodzi o prostowanie i wygładzanie napięcia mostkami diodowymi i kondensatorem o ile generator dostarcza co najmniej 24 V, które w stosunku do liczby obrotów może wzrosnąć do 72 V i jeśli to możliwe, przy dużym prądzie.

Na koniec moje pytania:

Pytanie 1
Wiedząc, że pole B leży na osi symetrii namagnesowanego osiowo cylindra, jakiej średnicy powinien odpowiadać trzpień cewki, aby uzyskać maksymalny strumień indukcyjny?
Mam przez to na myśli, czy ważne jest, aby wewnętrzna średnica cewki była równa średnicy magnesu, aby uzyskać maksymalne indukowane napięcie na średni obrót?

Twoje odpowiedzi implikują refleksję nad wymiarami cewki => średnica wewnętrzna i zewnętrzna, grubość do ustalenia:

A - liczba zwojów i ich średnia średnica do obliczenia napięcia przy określonej częstotliwości w Hz i możliwa wartość B, a wszystko to według Twojego wzoru:

2xPix50Hz x B x (Pi xr^2) Wziąłem tutaj 50 Hz jak dla twojego przykładu z MatEA57

B - liczba cewek przestawnych, aby zachować równowagę 4 magnesów na serię 3 cewek dla prądu trójfazowego, pamiętając, że używam wirnika o średnicy 300 mm!

Ważne wyjaśnienie: Szacuję, że stojan mogę wykonać z magnesami w odległości 2 mm od cewek => 1 mm pomiędzy stojanem a magnesami i poniżej 1 mm żywicy epoksydowej, stąd pewna wartość B obliczana według do wzoru:

https://www.econologie.info/share/partag ... crjBbN.doc



Znalazłem 3849.37 gausa, czyli około 385 Tesli!! bardzo niska wartość, jestem rozczarowany, biorąc pod uwagę siłę magnesów!

Pytanie 2
Czy wartość B zostanie zwiększona w przypadku miękkiego żelaznego rdzenia wewnątrz cewki?
Myślę, że znam odpowiedź na trudny problem z napędem związany z przyciąganiem stąd na pewno wysoki moment obrotowy do obracania wirnika, prawda?

Czy B będzie się różnić w przypadku cewki umieszczonej pomiędzy biegunem północnym i południowym?

Pytanie 3
Oceniamy gęstość strumienia magnetycznego zgodnie z charakterystyką magnesu i jego odległością od średniej średnicy w m2 pierwszego zwoju, wszystko to pozostaje teoretyczne!
Ale jak możemy mieć w przybliżeniu realistyczne wyobrażenie o napięciu i prądzie, wiedząc, że n zwojów jest n razy dalej, przy każdym uzwojeniu podłużnym, od północnego lub południowego bieguna magnesu?


Cóż, przestanę ze wszystkimi moimi pytaniami, mam inne, które są uśpione, ale które zostaną zadane, kiedy w końcu będę w stanie określić format i liczbę rolek do użycia.
(tj. obliczenie wartości prądu indukowanego w A...)

Czy możesz mnie oświecić odnośnie tego konkretnego projektu?
Mam nadzieję, że nie wyraziłem się zbyt wyczerpująco, najgorsze dopiero przed nami (lol!) : Chichot:

Dziękuję, Michel37
0 x
dedeleco
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 9211
Rejestracja: 16/01/10, 01:19
x 10




przez dedeleco » 16/06/11, 16:41

Przygotowywałem odpowiedź na te różnorodne pytania najpierw na PW, ale przydała się innym.

Czy wartość B zostanie zwiększona w przypadku miękkiego żelaznego rdzenia wewnątrz cewki?
Myślę, że znam odpowiedź na trudny problem z napędem związany z przyciąganiem stąd na pewno wysoki moment obrotowy do obracania wirnika, prawda?

tak, zdecydowanie, szczególnie przydatne w przypadku słabych pól na starych alternatorach i silnikach, które w przeciwnym razie nie mają wystarczającej indukcji i nie działają.
Następnie bardzo dbamy o to, aby szczeliny powietrzne były bardzo małe.

Dzięki tym nowym magnesom (15 do 20 lat) zbliżamy się do wartości nasycenia żelaza i dlatego wzmocnienie jest znacznie mniejsze, a zatem miękkie żelazo nie jest kluczowe do funkcjonowania.
Bez żelaza nie mielibyśmy prądu!!

ale konieczne jest pobranie drobno podzielonych żył, pasków lub drutów odizolowanych od siebie, dobrze ułożonych względem siebie indukowane prądy wirowe, które powodują utratę całej energii w postaci ciepła., prawdziwy hamulec.

Pytanie 1
Wiedząc, że pole B leży na osi symetrii namagnesowanego osiowo cylindra, jakiej średnicy powinien odpowiadać trzpień cewki, aby uzyskać maksymalny strumień indukcyjny?
Mam przez to na myśli, czy ważne jest, aby wewnętrzna średnica cewki była równa średnicy magnesu, aby uzyskać maksymalne indukowane napięcie na średni obrót?


Optimum jest dokładnie złożone, inne dla maksymalnego napięcia lub maksymalnej mocy, ponieważ konieczne jest obliczenie pola w każdym punkcie (widocznym przy oddalających się liniach strumienia i polu mającym oraz tych, które opuszczają magnes powraca bez dotarcia do cewki), obliczyć strumień (całkę pola normalnego do cewki) dla każdego zwoju i zsumować po wszystkich zwojach.
.
Jeśli zwój jest skierowany w stronę magnesu, jego optymalną średnicą jest średnica magnesu. dalej od magnesu maksymalny obrót strumienia jest nieco większy.
Ponieważ jednak cewka ma sporo zwojów, optymalnym rozwiązaniem dla napięcia bez prądu jest umieszczenie maksymalnej liczby zwojów, aby uzyskać maksymalny strumień, nawet słaby przy małej lub dużej średnicy.
W przypadku mocy jest inaczej, ponieważ rezystancja wewnętrzna cewki rośnie wraz z liczbą zwojów i dlatego musimy unikać zbyt wielu strat rezystancyjnych przy zbyt niskich napięciach.

Upraszczając, w naszym interesie leży umieszczenie maksymalnej ilości miedzi ze zwojami dającymi znaczące naprężenia w granicach współczynnika 2 (w przybliżeniu), a zatem nawiniętego na trzpień mniejszy niż 30% od średnicy magnesu i od 30 do 50% przy tak gęsty, jak to możliwe, bez utraty zbyt dużej płynności.
Możemy dokonać wielu obliczeń. (pole, jak widzimy bieguny magnesów w steradianach i całki eliptyczne poza osią).

lub mierz za pomocą zwojów o różnych rozmiarach napięcia indukowane przez magnesy (parami) za pomocą oscyloskopu, mierz ich rezystancję i na podstawie tych pomiarów wykonuj proste optymalne obliczenia, dodając właściwości różnych zwojów.
Dodatkowo mierzysz właściwości magnesów, które mogły utracić część swojego pola resztkowego w przypadku pecha lub złego obchodzenia się z silnikiem darmowej energii.

czy będzie inaczej w przypadku cewki umieszczonej pomiędzy biegunem północnym a biegunem południowym?

będzie to dwukrotność połowy odległości dwóch magnesów skierowanych ku sobie w tej samej odległości od wartości jednego dla pojedynczego magnesu.
Jeżeli bardzo długie magnesy są bardzo blisko siebie, wartością jest resztkowe Br, podwójne Br/2 wzoru przy z=0 i nieskończonym D (bardzo długi magnes).
W przeciwnym razie wystąpią skutki rozmagnesowania pól.

Wzór ten, wyrażony w steradianach, obowiązuje w dowolnym punkcie poza magnesem, nawet poza osią. (steradyjska powierzchnia kuli spoczywająca na biegunach magnesu, której środek znajduje się w punkcie, w którym pole jest obliczane i dzielone przez kwadrat jej promienia)

Stal trzpieni może na dobre lub na złe zakłócić działanie magnesów, dlatego należy dokładnie się zastanowić, dokonać pomiarów w terenie, a także prądu wirowego w tej stali, gdy tylko pobierzesz dobrą moc z cewek.
Przy zbyt dużej mocy możesz rozmagnesować magnesy (pozostań poniżej pola koercyjnego dla pola wytwarzanego przez prąd w cewkach, szczególnie w przypadku żelaznego rdzenia).

Ponieważ prostujesz prąd, trzy fazy nie są kluczowe, lepsza jest faza sześciofazowa (6 zamiast 3, jeśli masz wystarczające napięcie).
Jeśli będziesz skręcał powoli, ryzykujesz utratę napięcia.
Wszystko zależy od pożądanej mocy.
Dzięki cieńszym drutom i większej liczbie zwojów można uzyskać większe napięcie i mniejszy prąd przy tej samej mocy, szczególnie w odniesieniu do ciężaru miedzi włożonej w znaczny strumień magnesów.
0 x

 


  • Podobne tematy
    odpowiedzi
    widoki
    Ostatni post

Powrót do "hydraulicznej, wiatrowej, geotermalnej, energii morskiej, biogaz ..."

Kto jest online?

Użytkownicy przeglądający to forum : Brak zarejestrowanych użytkowników i gości 266