Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Generator asychroniczny z magnesami trwałymi w elektrowni wietrowej

MichalKowal444 23 Sty 2017 20:01 900 8
  • #1 23 Sty 2017 20:01
    MichalKowal444
    Poziom 6  

    Witam. Posiadam silnik asynchroniczny klatkowy o mocy około 1,2 kW 1500 obr/min, chciałem wykorzystać go jako generator w elektrowni wiatrowej.
    Układ pracował by jak na obrazie niżej, służył by do grzania wody.

    Generator asychroniczny z magnesami trwałymi w elektrowni wietrowej

    Chce stoczyć wirnik i umieścić na nim magnesy neodymowe.
    Nie chciał bym przewijać uzwojenia stojana i chciał bym się was spytać czy taki układ ma prawo działać jeśli:
    - uzwojenie stojana trój fazowe pozostanie oryginalne
    - na wirniku umieszczę 2 pary biegunów (4 bieguny) - wydaje mi się że stojan tyle właśnie ma
    - silnik nie osiągnie prędkości znamionowej

    Mam następujące pytania:
    Jaką moc uda mi się uzyskać ?
    Jakie napięcie może zaindukować się na jednej fazie przy obrotach niższych od znamionowych np 500 obr/min.
    Wiem że napięcie indukowane jest równe chyba E=4,44*f*N*ku*strumień, częstotliwość będzie mniejsza dla niższych obrotów to by zmieszało wartość napięcia lecz strumień też się zmieni przez magnesy.

    Z góry dziękuje za odpowiedź.

    0 8
  • #2 23 Sty 2017 21:24
    manski
    Poziom 21  

    Silnik który ma 1400 obr/min ma cztery bieguny ( prędkość synchroniczna pola 1500 obr/min ) zakładając że wytworzysz magnesami takie samo natężenie pola magnetycznego jak przy pracy silnikowej ( więcej nie wytworzysz bo uzwojenie jest tak obliczone że wykorzystuje max strumień na granicy nasycenia ) można przyjąć że napięcie przy pracy prądnicowej osiągnie 0.8 wartości znamionowej pracy silnikowej . Tak więc dla 50 Hz musiałbyś kręcić ten silnik z prędkością 1500 obr/min i miałbyś wtedy ok 185V na fazę , czyli 320 V międzyfazowo , niższe obroty dadzą Ci odpowiednio mniejsze napięcie i częstotliwość . Napędzając ten silnik prędkością 500 obr/min miałbyś ok 62 V na fazę ( 106 V międzyfazowo ) . Zwróć uwagę także na fakt że założenie magnesów na wirnik da Ci bardzo duży moment "zaczepowy" tak że prądnica będzie nie do "ruszenia" ze stanu zatrzymania , nawet przy braku obciążenia elektrycznego ( nie nadaje się do śmigieł o niskim momemcie rozruchowym , np. do darieusa ) . Generalnie do wiatraka warto stosować silnik o jak najniższych obrotach znamionowych . Na elektrodzie jest dużo opisów jak zrobić taką prądnicę z silnika od pralki automatycznej .

    0
  • Pomocny post
    #3 23 Sty 2017 22:03
    arelektroda
    Poziom 22  

    Kiedyś wykonałem prądnicę z silnika przetaczając wirnik i montując na nim 6 prostokątnych magnesów 40x18x10. Prądnica nieźle działała ale miała właśnie duży moment "zaczepowy". Śmigło drewniane 1,5 m średnicy nie miało z tym momentem większego problemu ale prędkość obrotowa była za niska. Śmigło umocowałem bezpośrednio do wału silnika.
    Gdybym dzisiaj miał wykonywać taką prądnicę to prawdopodobnie dałbym magnesy walcowe i nawierciłbym wirnik tak aby nie były równolegle do jego osi tylko z "przekoszeniem" co znacznie zmniejszyłoby "moment "zaczepowy".
    Jeżeli chcesz grzać wodę to nie stosuj żadnych regulatorów tylko włączaj odpowiednią grzałkę w zależności od osiągów zbudowanej prądnicy. Jest to rozwiązanie najrozsądniejsze. Grzałka jest rezystorem i nie ma dla niej znaczenia czy zasilisz ją prądem stałym czy też przemiennym. Możesz więc uzwojenia połączyć w gwiazdę lub trójkąt i poprzez prostownik zasilać grzałkę. Z takiej prądnicy wiele nie uzyskasz więc z doborem grzałki czy też grzałek nie będziesz miał problemu. Nie wiem jakim miejscem na wiatrak dysponujesz bo od tego zależy także średnica skrzydeł czy też bezpieczeństwo. W większości przypadków zapał przemija ale zdobyta wiedza pozostaje. Życzę powodzenia!

    0
  • #4 23 Sty 2017 22:21
    MichalKowal444
    Poziom 6  

    Rozumiem, czytałem trochę o przeróbkach pralek lecz nie posiadam akurat żadnej.

    A więc dalej będę starał się przerobić silnik indykcyjny asynchroniczny.

    A gdybym przewiną silnik tak aby jego prędkość synchroniczna się zmniejszyła,
    Wydaje mi się że gdybym miał 36 żłobków to mógł bym maksymalnie uzyskać 6 par biegunów ( chyba wtedy wypadał by jeden żłobek na biegun i fazę. q=Z/2*m*p=36/2*3*6 chyba że da się więcej ?) dało by to 250 obr/min.

    Czy wtedy "moment zaczepowy " zmniejszył by się na tyle że mogło by to funkcjonować ?

    Wiem też że istniej sposób doprowadzenia mocy biernej silnikowi przez dołączenie kondensatorów, lecz to chyba nie jest najlepszy pomysł w elektrowni wiatrowej co nie ?

    Dodano po 11 [minuty]:

    Dzięki arelektroda, właśnie dla tego pytałem się jaką moc uda mi się uzyskać aby zorientować się czy się opłaca w ogóle kombinować. Miejsce mam dość dobre przesmyk pomiędzy stodołą a garażem, długi jest na 10m i skierowany jest mniej więcej w kierunku wschód - zachód. W miejscu tym natężenie wiatru wydaje się być większe i występuje nawet gdy pozornie nie ma wiatru.

    0
  • Pomocny post
    #5 23 Sty 2017 22:34
    arelektroda
    Poziom 22  

    Z tym przewijaniem to ostateczność. Jak poczytasz to się dowiesz, że silniki wielobiegunowe tych samych mocy są większe gabarytowo. W Twoim przypadku dla nabrania doświadczenia postaraj się do końca wykonać tą prądnicę jak najmniejszym kosztem bo i tak się nie zwrócą. Pozostanie tylko wiedza, o której już pisałem a najważniejsze to nie stracić zapału.
    Nie ma znaczenia prędkość synchroniczna gdy chcesz zasilać grzałkę. Jak już wykonasz prądnicę to skupisz się na jej obciążeniu tak aby uzyskać największą moc nie paląc uzwojeń. Dla pojedynczego uzwojenia silnika 1,2kW prądy rzędu kilku amper nie stanowią problemu masz je zresztą na tabliczce znamionowej a w układzie prądnicy chwilowo możesz je znacznie zwiększać pamiętając, że prądnica będzie dodatkowa chłodzona na wietrze. A gdy tego wiatru nie będzie to prądnicy na pewno nic nie zaszkodzi.
    Sam zobaczysz, że taką prądnicą prawdopodobnie spokojnie zasilisz grzałkę o znacznie niższym napięciu znamionowym np. tą 48V, którą masz, nie uszkadzając ani grzałki ani prądnicy.

    Dodano po 8 [minuty]:

    Co do tego momentu "zaczepowego" to nie zależy on od ilości par biegunów tylko od konstrukcji stojana. Dla większej średnicy śmigła to moment ten nie stanowi problemu opóźnia jedynie prędkość startową przy której turbina ruszy oraz spowoduje drgania prądnicy. Prędkość startowa nie jest problemem bo sensowną moc prądnicy uzyskasz przy określonym wietrze. Moc ta rośnie a także maleje do potęgo trzeciej co oznacza nie mniej nie więcej, że poniżej pewnych obrotów turbiny nie będzie można nawet podłączać grzałki bo turbina najzwyczajniej się zatrzyma.

    0
  • #6 23 Sty 2017 22:36
    MichalKowal444
    Poziom 6  

    Rozumiem, co z tymi kondensatorami ? czy to ma sens ? bo chyba na magnesach uzyskam lepsze efekty.

    A co do tych magnesów umieszczonych w wirniku w nawierconych otworach, rozumiem że powinny być magnesy N38 o parametrach odpowiadających magnesom o wymiarach które podałeś ?

    I jak rozumiem powinienem umieścić ich ile tylko się da na jeden biegun ? przy pozostaniu starego uzwojenia (4 bieguny)? i szerokość bieguna powinna być taka jak szerokość podziałki biegunowej ?

    0
  • Pomocny post
    #7 23 Sty 2017 22:50
    arelektroda
    Poziom 22  

    Z tymi kondensatorami to można się bawić gdybyś chciał wykonać np. prądnicę napędzaną silnikiem spalinowym bo musisz taki silnik rozpędzić nieco powyżej jego prędkości synchronicznej aby wszedł w pracę prądnicową też już to kiedyś przerabiałem po otrzymaniu chińskiego agregatu z uszkodzoną prądnicą nawiniętą aluminiowymi przewodami.
    Lepsze od N38 są N45 takie ja stosowałem w swojej prądnicy ale to znajdziesz w katalogach.
    Tych magnesów jak napisałeś "ile się da na jeden biegun".
    Z tą szerokością to właśnie o to chodzi aby była nieznacznie większa od podziałki biegunowej aby zminimalizować te momenty zaczepowe.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Dlatego zaproponowałem Tobie nawiercanie i magnesy walcowe bo jest to prostsze w wykonaniu.
    Może na początek spróbuj na jakimś uszkodzonym alternatorze, który łatwo zdobyć w jakimś warsztacie samochodowym za bezcen.

    0
  • #8 23 Sty 2017 22:55
    MichalKowal444
    Poziom 6  

    Ok rozumiem, zweryfikuje koszty całej inwestycji i wykonanie.
    Na pewno w wolnym czasie jako hobby się tym zajmę.

    Dziękuje wszystkim za pomoc.

    0
  • #9 23 Sty 2017 23:30
    retrofood
    Moderator

    Elektrownia Wiatrowa budowa domowym sposobem cz.1 (Archiwum)
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic277125-0.html
    Elektrownia Wiatrowa budowa domowym sposobem cz.2 (Archiwum)
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1209212.html
    Budowa małej elektrowni wiatrowej domowym sposobem cz. 3
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1932704.html

    1