Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia

JESIOTR1 19 Feb 2014 18:09 39309 18
IGE-XAO
  • #1
    JESIOTR1
    Level 33  
    Na temat prądnic typu "Amerykanka" mam Swoje Zdanie i trochę doświadczeń. Pracują już na zefirkach.
    Tą pierwszą mniejszą - testowałem z uzwojeniem trójfazowym a teraz wykonałem nowe uzwojenie jednofazowe i zauważam korzystniejszą pracę.
    Moje konstrukcje nie mają tarcz.Stojan jest bezrdzeniowy i ma kształt zamkniętej obręczy - to daje odporność Łuku Rzymskiego (Siły momentów elektromagnetycznych się znoszą po promieniu) i najlepsze wykorzystanie miedzi i neodymów(strumień najbliżej miedzi).

    Jednofazowa:
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczeniaAMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia

    Trójfazowa:
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczeniaAMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia

    Spotkałem na Forum dużo przykładów i otwieram się ze swymi przemyśleniami na tle Wybranej Konstrukcji.
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczeniaAMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia

    W klasycznej amerykance trójfazowej pracuje zawsze 2/3 miedzi, a 1/3 pauzuje.(Robi jako balast)
    Klasyczna amerykanka (zaznaczone cewki na kolorowo) ma dwa razy mniej miedzi niż trójwarstwowa, a neodymów (biegunów) tyle samo.

    Naniosę Swoje przemyślenia, poprawiam po swojemu na konstrukcję jednofazową:Poprawki graficzne następują z góry na dół obrazka.
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczeniaAMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia

    To co wyszło to przede wszystkim tyle samo aktywnej miedzi w ramkach co w Trójfazowej Trójwarstwowej.
    Tutaj w jednofazowej pracuje zawsze 100% miedzi, a nic nie pauzuje.Jeżeli Trójwarstwowa była 2 razy lepszym rozwiązaniem to Jednofazowa jest 3 razy lepszym rozwiązaniem.(nie ma balastu) w postaci krzyżujących się koron.

    Zwiększa się też trzykrotnie ilość biegunów wirnika co w indukcji ma znaczenie w cyklach zmian strumienia działającego na przewód.
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    Częstotliwość jednofazowej z zachowaniem proporcji jak na obrazkach jest taka sama jak sumaryczna w Trójfazowej.
    Napięcie (amplituda) będzie wyższa bo strumień magnetyczny osiągnie większe zmiany i długość aktywnego przewodu będzie korzystniejsza.
    Stosunek odcinka aktywnego do całego przewodu jest korzystniejszy bo nie ma krzyżowania się bogatych koron.
    Plątanie trójwarstwowych koron, zaginanie i karkołomne krzyżowanie drutu na koronach w amerykance jest zbędne i moja propozycja daje rozwiązanie które pozwala zmniejszyć szczelinę powietrzną do minimum.
    Warto pozbyć się bogatych koron, zbędnego krzyżowania i jednocześnie trzykrotnie powiększyć ilość biegunów.

    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczeniaAMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia

    Moc jednofazową można obrabiać za pomocą transformatora jednofazowego.
    Mniejszy opór uzwojenia w stojanie i mniej marnowanego wiatru na grzanie prądnicy.
    Jest łatwa do wykonania i wytrzymała jak MOST z łukiem rzymskim.

    Kolejny eksperyment będzie polegał na dostarczeniu trójfazowego prądu do takiej trójfazowej amerykanki.

    Mam pytanie czy ta konstrukcja będzie pracować w odwróconym przeznaczeniu - jako Silnik.

    Czekam na konstruktywną KRYTYKĘ.
  • IGE-XAO
  • #2
    aneuro
    Level 16  
    Ostatnio udało mi się silniczek BLDC DVD ROM zasilić.... 3ma fazami z alternatora podpietymi oczywiście przed diodami altka czyli AC o sporawej częstotliwości no ale nie był obciążony niczym ;)

    JESIOTR1 wrote:

    Kolejny eksperyment będzie polegał na dostarczeniu trójfazowego prądu do takiej trójfazowej amerykanki.


    A próbowałeś może silniki indukcyjne 3 fazowe wykorzystywać w przydomowych elektrowniach?
    Chyba bardziej odporne na przegrzanie (nie mają magnesów).
    W całkiem dobrych cenach można dostać podobne do tej Indukty 1.5kW za kilkaset PLN.
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    Sa też nieco większew okolicy 4kW.
    W przyzwoitych cenach można je dostać, tylko trzeba mieć czym zasilić zanim zacznie produkować prąd po wskoczeniu na odpowiednie obroty.

    Ostatnio ciekawy patent UPSa widziałem-ciekawy jestem czy to jest masowo stosowane obecnie, czy nie- to było w UPS o mocy ok. 2kW.
    US 5302858A - Method and apparatus for providing battery charging in a backup power system
    Może CI się przyda jak tego nie widziałeś, bo tutaj na obudowie był napisany ten numer patentu, a gość na filmie poniżej się zastanawiał co to za nietypowa topologia UPSa, no ale przewidział jak to pokombinowali i a wujek Google szczegóły pokazał
    :D

    W sumie, nie wiem jakim cudem to opatentowane, jak przecież to standard w 3 fazowych sterownikach BLDC odzyskiwania energii hamowania.
    W końcu trzeba i tak tą energię wiatru zmagazynować jak są nadwyżki i chyba póki co UPSy wydają mi się jedynym sensownym rozwiązaniem, bo chyba szkoda zachodu z oddawaniem energii do sieci.
    Lepiej ładować nią pojazd EV i jeździć za darmo ;)
  • #3
    JESIOTR1
    Level 33  
    Też eksperymentowałem z silnikami indukcyjnymi - udawało mi się wzbudzać na niskich obrotach (pokręcałem ręką) mały silnik indukcyjny jednofazowy z uzwojeniem pomocniczym poprzez kondensator bez podawania napięcia za pomocą magnetyzmu szczątkowego.
    Po spadku obrotów (brak Wiatru) wzbudzenie zanikało i trzeba było czekać na następną okazję.
    Mój eksperyment ma polegać na wyeliminowaniu POŚREDNIKÓW.
    W szczelinie powietrznej - ma być tylko Miedź w strumieniu bez pakietu blach stojana (który posiada opór magnetyczny).
    Ta moja konstrukcja ma być lekka i ważyć 5x mniej co prądnica asynchroniczna porównywalnej mocy przy tych samych obrotach.
  • Helpful post
    #4
    aneuro
    Level 16  
    Tak czy inaczej chyba jakiś falownik albo sterownika silnika BLDC 3y fazowego chyba potrzebujesz, o ile ta Amerykanka jest podobnie zbudowana.

    Akurat w swoich projektach taką topologię sterowania 3 fazowymi monsterami z odzyskiem energi wykorzystuję
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    Być może czymś takim mógłbyś tą swoją Amerykanką sterować i zarówno w trybie silnika jak i ładować baterie przy odzysku.
    To co mi się tutaj podoba, to zabezpieczenie baterii przez przeładowaniem, hamowanie silnikiem też możliwe do niskich prędkości obrotowych, no i możliwość podbijania napięcia przy odzysku, co przy niskich obrotach ma spore znaczenie, bo wiele chińskiego badziewia do EV do silników BLDC w kole (np. rowerowych) kompletnie sobie nie radzi z odzyskiem (hamowaniem silnikiem również) przy niskich prędkościach obrotowych a tutaj ładnie możemy podbijać napięcie przez tą cewkę w sekcji DC/DC.
  • #5
    JESIOTR1
    Level 33  
    Sterownika nie potrzebuję bo z każdej mojej prądnicy trójfazowej mogę zasilać wszystkie silniki indukcyjne.
    Elektroniki nie wykorzystuję do produkcji energii bo Nic nie wytwarzają, tylko są pośrednikami i energię marnują.
    Hamowania silnikiem też nie wykonuję bo moja turbina wiatrowa jest słabsza od prądnicy.
    W silniku rowerowym to jest Przekształtnik i Przyspieszacz - jak to działa wiem i nawet mogę zbudować.Roweru nie trzeba hamować tylko nim ekonomicznie sterować.
    W tym temacie jestem otwarty na wymianę doświadczeń w budowie prądnic bezrdzeniowych z jak najmniejszą szczeliną powietrzną z użyciem jak najmniejszej ilości materiałów i najlżejszych wagowo.
    Proponuję jednofazową Amerykankę za najlepsze rozwiązanie.
  • IGE-XAO
  • Helpful post
    #6
    aneuro
    Level 16  
    JESIOTR1 wrote:
    Sterownika nie potrzebuję bo z każdej mojej prądnicy trójfazowej mogę zasilać wszystkie silniki indukcyjne.

    Zasilić może się da każdy silnik indukcyjny trójfazową prądnicą, tyle że silniki indukcyjne mają różne charakterystyki i na rózne nominalne obroty są projektowane, więc żeby na wyjściu była sensowna moc z takiego silnika w szerszym zakresie prędkości obrotowych, no to potrzeba do tego falownik.

    Jako przykład zwykłym alternatorem samochodowym silnik BLDC 3 fazowy od DVD ROM bez problemu udało się zasilić i wskoczył na obroty, natomiast już tego silnika indukcyjnego od pralki nie ruszył,
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    bo oczywiście częstotliwość 3 fazowego prądu generowanego z alternatora przy napięciu w okolicy 15V była sporo większa (obroty chyba z 1500 albo lepiej - użyłem w łasnego sterownika do zasilania wzbudzenia alternatora i oryginalny regulator napięcia został zdezaktywowany, więc napięcie na wyjściu z alternatora pojawia się nawet przy niskich obrotach),
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    no ale jak się wyprostuje napięcie z alternatora i podbije np. x10 w sterowniku to spokojnie taki falownik zasilany z tego samego aletrnatora ten silnik indukcyjny kręci, bo po prostu w elektronice inwertera generuję odpowiednie V/f co pozwala płynnie sterować obrotami tego silnika.
    Oczywiście kondensator tylko do jednofazoego 230VAC z tego schematu był używany, bo jak mam 3 fazy z falownika to nie jest potrzebny.

    Z takiej amerykanki bez elektroniki co najwyżej można sobie diody led zasilić przez oporniki a nie silniki indukcyjne, jak nie zrobi się porządnego falownika z inwerterem ;)
  • #7
    JESIOTR1
    Level 33  
    Z tej małej amerykanki przy turbinie średnicy 1,05 m przepalam żarówki 200W/230V, a z tej większej przy turbinie średnicy 1,6 m gotuję wodę w czajniku 1000W/230V.
    Silniki indukcyjne startują płynnie, nabierają obrotów i mocy w miarę siły wiatru bez elektroniki - pompy do wody pracują gdy tylko wieje wiatr.
  • Helpful post
    #8
    aneuro
    Level 16  
    No właśnie-żarówki zamiast świecić palą się-chyba nie po to coś się zasila, żeby to spalić ;)
    Po to są invertery żeby sterować mocą i mieć ją pod kontrolą, bo po co komuś elektrownia wiatrowa jak trzeba czekać na odpowiedni wiatr.
    Wystarczy podglądnąć jak ktoś porządnie takie urządzenie zrobił i zrobić sobie może nawet lepsze udoskonalone, dopasowane pod swoje wynalazki, bo czasami na półce w sklepie nie ma szans nic sensownego znaleźć, tylko trzeba sprowadzać z interneta i w sumie to kupuje się ładnie zapakowanego i zareklamowanego "kota w worku" :D
  • #9
    JESIOTR1
    Level 33  
    aneuro wrote:
    Wystarczy podglądnąć jak ktoś porządnie takie urządzenie zrobił D

    Czekam na propozycję prostej konstrukcji bo nie chcę "kota w worku".
  • Helpful post
    #10
    111111
    Level 12  
    Witam, JESIOTR1, temat jest bardzo ciekawy i jednofazowa mnie interesuje.
    - Czy cewki w jednofazowej, prawie bez okna nie zmniejszą mocy względem trójfazowej ? Bardzo mi się podoba, ale....bardzo bym chciał, abyś trochę wytłumaczył, mnie/nas przekonał.
    - Ostre piki, dalekie od klasycznej sinusoidy, o prawie połowę mniejszym polu. Skąd masz tą symulację krzywych prądowych i dlaczego o aż tak zwiększonym napięciu ? - Chyba, że porównujesz napięcia z klasycznej jednofazowej amerykanki o identycznej ilości zwoi ? Możesz poprzeć to jakimiś obliczeniami, że oprócz płaskiego wykorzystania całego pola stojana ma to sens w realnej mocy takiego uzwojenia vs trójfazowe z klasycznymi sinusoidami ? Jak według Ciebie te moce by się miały do siebie z identyczną ilością miedzi i zwoi ?
  • #11
    JESIOTR1
    Level 33  
    Jestem po testach "jednofazowej' na maszcie.
    https://www.youtube.com/watch?v=fO4oMdEO5xw
    Prądnica pracuje pięknie, aż do pewnej mocy.
    Po przekroczeniu 200 W słychać dźwięczne , udarowe pokonywanie każdego bieguna.Na jeszcze wyższych mocach i obrotach głośno wyje.
    Tego w tej konstrukcji nie da się uniknąć - chyba że zmienimy budowę wirnika na bardziej sztywną.
    W moim rozwiązaniu wirnik jest jednocześnie turbiną z cienkiej, chromowanej blaszki 0,5 mm.
    do 111111
    Cewki mają wystarczające okna by strumień w pożądany sposób omiatał ramki cewek.
    Ostre piki, dalekie od klasycznej sinusoidy, o prawie połowę mniejszym polu i zwiększonym napięciu są wynikiem szybkich zmian strumienia gdzie w szczelinie mijają się 24 bieguny wirnika i stojana. Praktyka i porównanie.
    Porównując tą samą konstrukcję sprzed roku z uzwojeniem trójfazowym, przy tej samej ilości uzwojeń i miedzi, z tym samym wirnikiem muszę zauważyć:
    - większe napięcia i moc zbierana z turbiny o ok 30 %
    - łatwość obróbki - jednofazowym prostownikiem i transformatorem.
    - większy hałas przy znacznych obciążeniach.
  • #12
    111111
    Level 12  
    - łatwość obróbki - jednofazowym prostownikiem i transformatorem. To jest bezdyskusyjne.
    - większy hałas przy znacznych obciążeniach. - Tak , jest to związane z jedną fazą i ostrą sinusoidą. Miałem Ci mówić, ale widziałem większe problemy. Prądowe. Ale teraz zrozumiałem. że to ważne, gdy Ty to opisałeś jako ważne. Ważne, bo wszyscy mamy sąsiadów. Mowa też o rozstrząsaniu stojana i łopat.
    - większe napięcia i moc zbierana z turbiny o ok 30 % - Nie podejrzewam Cię o pisanie nieprawdy. To co piszesz jest możliwe. Ale wszystko to są wzajemne zależności. Najbardziej mnie zaskoczyłeś, gdy piszesz:
    - W moim rozwiązaniu wirnik jest jednocześnie turbiną z cienkiej, chromowanej blaszki 0,5 mm. - Jak ? Magnesy na cienkiej blaszce ? Opisz jeśli łaska, lub zdjęcie, bo w tym miejscu się zgubiłem.
  • #13
    JESIOTR1
    Level 33  
    Do tego wirnika przynitowane mam łopaty turbiny z cienkiej 0,5 mm chromowanej blachy.
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczeniaAMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    Aż się pochwalę 96 neodymów 25x10x5N50
    Cała turbina działa jak membrana.Trzeba zmienić konstrukcję - oddzielić prądnicę od turbiny.
    w jednofazowej mam wyższe napięcie bo w trójfazowej przy tej samej miedzi 1/3 uzwojenia pauzowała.
  • Helpful post
    #14
    saskia
    Level 39  
    Czy brałbyś pod uwagę zrobienie prototypu pradniy zamiast jednofazowej, DC?
    Te wysokie piki przypominaja mi o moim projekcie silnika DC.
    Jest w tym jeden problem, musiał byś eksperymentować, gdyż nie wiem jak zachowa sie silnik mojego projektu jako prądnica, zwłaszcza ze nie ma on magnesów ale jeśli te wysokie piki udalo by sie zmienić już w samej prądnicy na DC, to była by to pradnica wydajniejsza od jakiegokolwiek alternatora.
    Oczywiście pod warunkiem ze potrzebujemy własnie DC. :-)
  • #15
    JESIOTR1
    Level 33  
    Planowałem budowę prądnicy DC ale nie umiem oszukać prawa Faradaya.
    Z prostownikami w postaci komutatora elektronicznego wychodzi Mi taka zależność.
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczeniaAMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    Koszta eksperymentu są ryzykowne - może podpowiesz inny sposób.
  • #16
    saskia
    Level 39  
    Experyment jest dość prosty, zamiast cewek jak na pierwszym zdjeciu, nawiń jedną dookola stojana.
    Tak jakby szpula drutu wstawiona do wirnika, z tym ze magnesy musiały by być albo przesunięte na przemian miedzy wewn, a zewn wirnikiem, albo N do N i S do S.
    W silniku, cewki robiłem w kształcie spirali archimedesa na dysku, ale to było by to samo co szpula w twojej pradnicy.

    Jeśli zadziala to Volty będą stałe, malo zależne od obrotów, a jedynie moc bedzie się zmieniała z obrotami.
    Zasada jest nieco inna i cewka na cewke ma wpływ w silniku, ale nie wiem jaki bedzie wpływ wirujących magnesów na cewkę i to trzeba by sprawdzić.
    Prawdopodobnie mozesz rozłaczyć elementy wirnika z pierwszego zdjęcia w pierwszym poscie i przestawić je tak aby N w zewnętrznym byl naprzeciw N wewnętrznego. lub na przemian.
  • #17
    111111
    Level 12  
    Do JESIOTR1
    Rękę to Ty masz ! :) - Walczysz o maksymalną sprawność. Jesteś perfekcjonistą. Temu co pokazałeś nie ma co generalnie zarzucić. 9 łopat - optymalnie 150-200/min. - Podoba mi się.
    Ponieważ zgadzamy się o wyższej sprawności i funkcjonalności jednej fazy, powiedz mi, co myślisz o >sprawności< mądrze upakowanej jednofazowej serpentynówce vs wielocewek ? Robiłeś mądrze zaprojektowaną serentynówkę, do której uważasz warto myślami wracać ? Masz doświadczenia ? Co o tym myślisz ?
  • Helpful post
    #18
    saskia
    Level 39  
    Cos cicho tu i wygląda na to że kol. JESIOTR1 eksperymentuje. :-)
  • #19
    JESIOTR1
    Level 33  
    Ta konstrukcja jednofazowej amerykanki po przetestowaniu jest dobra ale nie najlepsza.
    Wykryte wady to głośna praca i mała indukcja w przestrzeni powietrznej.
    Teraz mam Nowy pomysł to będzie 12-to fazowa prądnica prądu stałego z komutatorem elektronicznym z wykorzystaniem 24-ro żłobkowego stojana i z 22-u biegunowym wirnikiem.
    AMERYKANKA "cud" możliwość odwróconego przeznaczenia
    Temat ZAMYKAM - tylko nie wiem gdzie kliknąć.