Перейти к содержимому


Фотография

Гидрогенератор своими руками.


Сообщений в теме: 95

#51 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 895 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 20 Июнь 2012 - 18:25

1. Гораздо проще изготовить дисковый генератор - он и на малых оборотах хорошо себя ведёт. Их самопалят на ветряки. Минусы - слишком уж он габаритен, но поскольку находится не в воде, это не слишком существенно.
2. Желательно, чтобы число полюсов на роторе и статоре отличалось на единицу - усилие на валу генератора будет более равномерным.


Не "гораздо", да и стоимость магнитов будет огромной! :)
На малых - да, они такие!
На единицу - идеально, но найти статор с нечетным числом полюсов тяжело. Только в мотор-генераторах для велосипедов.

С подачи коллег (в т.ч. и с других форумов), этой зимой и весной произведена КОРЕННАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ генерируемых водой мощностей и преобразования электроэнергии. Модернизация состояла из:
1. Замены генерирующего узла на гидротурбине. Выбран компромиссный вариант (с т.з. мощность/габариты/стоимость): неодимовые магниты на роторе, но статор с сердечниками. Залипание минимизировано классическим методом: 36 полюсов (делится на три; обмотка трехфазная) и 38 магнитов (делится на два и ближе всего к числу полюсов). Сухие подробности конструкции изложены здесь.
2. Подобран новый винт. Теперь только две лопасти с другим шагом и, соответственно, круткой. Подробности опускаю... опыты, записи.... тоска.
3. Ременный привод снят, механическая мощность снимается с вертикального вала редуктора от "Салюта" через муфту.
3. В яхте "поселился" DC-DC преобразователь (отключаемый), дабы оптимизировать "подпитку" сети от берегового источника, ПМ и гидротурбины. Теперь почти не важно, какое именно напряжение идет с источника, т.к. преобразователь "понижающе-повышающий". Тем не менее, даже при его исключении от сети, напряжения гидрогенератора при скоростях даже от 7,2 км/час (ниже стандартной "отпускной" скорости) - достаточно.

Всем тем, кто ОТГОВОРИЛ меня от самостоятельного изготовления SEPIC преобразователя - спасибо огромное! :)

Результат майских испытаний нового генератора на воде (без преобразователя) максимальная полезная электрическая мощность с винтом 256 мм и углом установки концов лопастей 10 град к перпендикуляру, быстроходность 3...4):
7,2 км/час - 36 Вт (в сеть 13,5 В напрямую до 2,3 А)
8,2 км/час - 46 Вт (---- до 3,3 А)
9,2 км/час - 73 Вт (--- до 5,2 А)
  • 0

#52 Трибун

Трибун

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 629 сообщений
  • Из:Саратов
  • Судно: Катер
  • Название: Самопал

Отправлено 20 Июнь 2012 - 22:00

3. В яхте "поселился" DC-DC преобразователь (отключаемый)

Всем тем, кто ОТГОВОРИЛ меня от самостоятельного изготовления SEPIC преобразователя - спасибо огромное! :)

Да уж, бак дуста это надежнее, а тем более готовый.
  • 0

#53 Mechanic

Mechanic

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 96 сообщений
  • Из:Находка
  • Судно: Ассоль

Отправлено 21 Июнь 2012 - 02:25

А кто-нибудь предлагал уже - в качестве гидротурбины использовать штатный гребной винт, а момент снимать с гребного вала на "нейтралке" через ременную передачу на автомобильный генератор?
  • 0

#54 Xenos WIGHT

Xenos WIGHT

    Отец русской демократии

  • Модератор форума
  • 12 023 сообщений
  • Из:Самара
  • Судно: Диван
  • Название: Θεία

Отправлено 21 Июнь 2012 - 05:27

А кто-нибудь предлагал уже - в качестве гидротурбины использовать штатный гребной винт, а момент снимать с гребного вала на "нейтралке" через ременную передачу на автомобильный генератор?


Угол атаки лопастей винта не тот, лопасти разворачивать надо, чтобы он смог эффективно работать от набегающего потока.
  • 0

#55 Mechanic

Mechanic

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 96 сообщений
  • Из:Находка
  • Судно: Ассоль

Отправлено 21 Июнь 2012 - 07:09

Угол атаки лопастей винта не тот, лопасти разворачивать надо, чтобы он смог эффективно работать от набегающего потока.

А никто и не говорит о 100% эффективности. Застопоренный нескладной винт фиксированного шага дает сопротивление движению лодки, а в режиме турбины будет хоть как-то вращаться -сопротивление движению меньше, и даст дармовую энергию.
  • 0

#56 Xenos WIGHT

Xenos WIGHT

    Отец русской демократии

  • Модератор форума
  • 12 023 сообщений
  • Из:Самара
  • Судно: Диван
  • Название: Θεία

Отправлено 21 Июнь 2012 - 07:22

А никто и не говорит о 100% эффективности. Застопоренный нескладной винт фиксированного шага дает сопротивление движению лодки, а в режиме турбины будет хоть как-то вращаться -сопротивление движению меньше, и даст дармовую энергию.


Сопротивление движению будет меньше, чем у застопоренного, но больше, чем у свободно вращающегося. Лучший вариант в плане скорости и КПД - складной винт/автопроп и гидрогенератор с правильным углом атаки.
  • 0

#57 Mechanic

Mechanic

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 96 сообщений
  • Из:Находка
  • Судно: Ассоль

Отправлено 21 Июнь 2012 - 07:45

Сопротивление движению будет меньше, чем у застопоренного, но больше, чем у свободно вращающегося. Лучший вариант в плане скорости и КПД - складной винт/автопроп и гидрогенератор с правильным углом атаки.

Складной винт или ВРШ в основном на гоночных яхтах. На круизных обычно винт фиксированного шага. Гидрогенератор дело хорошее, но его надо делать (турбину, валы, подшипники, угловые передачи, уплотнения и т.д.)и куда-то крепить, а тут уже почти всё есть. Я думаю (на морской выпуклый)гребной винт силовой установки 16-50лс сможет полностью нагрузить генератор 0,5-1 кВт.
  • 0

#58 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 895 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 21 Июнь 2012 - 07:59

А кто-нибудь предлагал уже - в качестве гидротурбины использовать штатный гребной винт, а момент снимать с гребного вала на "нейтралке" через ременную передачу на автомобильный генератор?


Это как минимум неэффективно, т.к. его лопасти имеют профиль, изгиб, дисковое отношение и конфигурацию не для турбины, а для создания упора.
Данный вопрос для водномоторников так же распространен, как, скажем, у "генераторостроителей" использование трехфазного асинхронного двигателя или коллектроного однофазного в режиме генератора без переделки. Все будет и может работать, но плохо!
Автомобильный генератор "как есть" хорош именно для автомобиля, т.к. требует тока в обмотку подмагничивания, предназначен для работы от 1500 об/мин до 12000 об/мин, избыточную массу, избыточную мощность, неизвестный КПД, трение на валу. Некоторые, правда, снимают "колоколы" ротора и запихивают вместо обмотки подмагничивания кольцеобразные постоянные ферритовые магниты от магнетронов микроволновок. Плюс к тому, перематывают статоры с волновой намотки на традиционную более тонким проводом (чтобы понизить обороты генерации)
А вот статоры от импортных автогенераторов (особенно 48 полюсные!), это самое оно для своих конструкций.
Советую обратить внимание, кстати, на конструкцию мотор-колеса. Вот именно из него может получиться как электрический ПМ, так и ветро - или гидрогенератор. Возможно даже, "в одном флаконе".

Собственно, у кого есть мотор типа "Салют" на выброс, может вместо ДВС поставить данный мотор-колесо с контроллером и поиграться двумя типами винтов. Тогда и троллить можно и генерировать.

Сообщение отредактировал DmitryK: 21 Июнь 2012 - 08:04

  • 0

#59 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 895 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 21 Июнь 2012 - 08:36

Несколько фоток из "творческого" процесса. Они позволяют понять, что даже нудный процесс может привести к красивому результату (ну как у Тома Сойера).
Изображены этапы "по-секционной" (секция - 6 зубъев; две противоположные секции - "фаза")намотки тестовой первоначальной обмотки (10 витков/зуб).

Прикрепленные изображения

  • IMG_5458.JPG
  • IMG_5454.JPG
  • IMG_5449.JPG
  • IMG_5456.JPG
  • IMG_5463.JPG

  • 1

#60 Mechanic

Mechanic

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 96 сообщений
  • Из:Находка
  • Судно: Ассоль

Отправлено 21 Июнь 2012 - 09:52

Это как минимум неэффективно, т.к. его лопасти имеют профиль, изгиб, дисковое отношение и конфигурацию не для турбины, а для создания упора.
Данный вопрос для водномоторников так же распространен, как, скажем, у "генераторостроителей" использование трехфазного асинхронного двигателя или коллектроного однофазного в режиме генератора без переделки. Все будет и может работать, но плохо!
Автомобильный генератор "как есть" хорош именно для автомобиля, т.к. требует тока в обмотку подмагничивания, предназначен для работы от 1500 об/мин до 12000 об/мин, избыточную массу, избыточную мощность, неизвестный КПД, трение на валу. Некоторые, правда, снимают "колоколы" ротора и запихивают вместо обмотки подмагничивания кольцеобразные постоянные ферритовые магниты от магнетронов микроволновок. Плюс к тому, перематывают статоры с волновой намотки на традиционную более тонким проводом (чтобы понизить обороты генерации)
А вот статоры от импортных автогенераторов (особенно 48 полюсные!), это самое оно для своих конструкций.
Советую обратить внимание, кстати, на конструкцию мотор-колеса. Вот именно из него может получиться как электрический ПМ, так и ветро - или гидрогенератор. Возможно даже, "в одном флаконе".

Собственно, у кого есть мотор типа "Салют" на выброс, может вместо ДВС поставить данный мотор-колесо с контроллером и поиграться двумя типами винтов. Тогда и троллить можно и генерировать.

т.е. по вашему мнению, насаженный на гребной вал генератор даст большее сопротивление движению яхты, чем свободно-вращающийся гребной винт+дополнительно опущенный в воду гидрогенератор (при одинаковой нагрузке на генераторах)? Не думаю.
А автомобильный генератор это для примера (доступный и заточен под зарядку аккумуляторов).
Бесщёточный генератор можно сделать из эл.двигателя сиральной машины с непосредственным приводом-Direct drive, у меня такая дома LG называется, там двигатель постоянного тока с магнитами, когда барабан крутишь вручную при отключенном питании- панель приборов загорается.
  • 0

#61 Xenos WIGHT

Xenos WIGHT

    Отец русской демократии

  • Модератор форума
  • 12 023 сообщений
  • Из:Самара
  • Судно: Диван
  • Название: Θεία

Отправлено 21 Июнь 2012 - 09:56

т.е. по вашему мнению, насаженный на гребной вал генератор даст большее сопротивление движению яхты, чем свободно-вращающийся гребной винт+дополнительно опущенный в воду гидрогенератор (при одинаковой нагрузке на генераторах)? Не думаю.
...


От гребаного винта сопротивление точно будет больше - как минимум за счёт менее эффективного угла атаки.

Сообщение отредактировал Xenos WIGHT: 21 Июнь 2012 - 09:56

  • 0

#62 Xenos WIGHT

Xenos WIGHT

    Отец русской демократии

  • Модератор форума
  • 12 023 сообщений
  • Из:Самара
  • Судно: Диван
  • Название: Θεία

Отправлено 21 Июнь 2012 - 10:13

Не "гораздо", да и стоимость магнитов будет огромной! :)
...
1. Замены генерирующего узла на гидротурбине. Выбран компромиссный вариант (с т.з. мощность/габариты/стоимость): неодимовые магниты на роторе, но статор с сердечниками.
...


Вы ж тоже неодимовые магниты ставите, то на то и выйдет. Для дискового генератора форма магнитов чуть попроще, легче найти.
  • 0

#63 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 895 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 21 Июнь 2012 - 10:50

Вы ж тоже неодимовые магниты ставите, то на то и выйдет. Для дискового генератора форма магнитов чуть попроще, легче найти.


Мои. Половина их сошлифована, но заранее я этого не предполагал. Для дисковых генераторов магнитов надо хоть и меньше (обычно 24 шт), но более дорогих.
С удовольствием сравню массо/энерго/габаритно/трудоемкостно/ценовые характеристики своего (магнит - катушка с сердечником) с аналогичным дисковым (магнит - катушка без сердечника).
И не забывайте про частоту тока, вырабатываемого в катушках. Чем больше число магнитов, тем скорость изменения поля больше. Понятно, куда я клоню?
Пример1: у меня 38 магнитов по единственной окружности, значит в каждой катушке 19 раз за оборот произойдет завершение одного периода изменения поля. При 1000 об/мин, это составит 19 х 1000 / 60 = 317 Гц
Пример2: дисковый, по 12 шт на диске, аналогично 6 х 1000/60 = 100 Гц
Т.е. или магниты надо гораздо сильнее (а без сердечника, кроме того, поле в катушке сильно ослабляется) или скорость увеличивать.
Понятно, что у дискового залипания почти нет, но и прочих проблем полно. Поэтому и нужен компромисс.
  • 0

#64 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 895 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 21 Июнь 2012 - 10:53

1. т.е. по вашему мнению, насаженный на гребной вал генератор даст большее сопротивление движению яхты, чем свободно-вращающийся гребной винт+дополнительно опущенный в воду гидрогенератор (при одинаковой нагрузке на генераторах)? Не думаю.
А автомобильный генератор это для примера (доступный и заточен под зарядку аккумуляторов).
2. Бесщёточный генератор можно сделать из эл.двигателя сиральной машины с непосредственным приводом-Direct drive, у меня такая дома LG называется, там двигатель постоянного тока с магнитами, когда барабан крутишь вручную при отключенном питании- панель приборов загорается.


1. не понял.
2. на том же форуме есть примеры переделки указанных Вами двигателей (синхронных)стиральных машин. Пожалуйста, кто мешает. Еще раз напоминаю, что надо заранее определиться с потребной мощностью.

Сообщение отредактировал DmitryK: 21 Июнь 2012 - 11:02

  • 0

#65 Гость_SergeS.Salnikoff_*

Гость_SergeS.Salnikoff_*
  • Пассажиры(0)

Отправлено 21 Октябрь 2012 - 15:22

Внесу свои наблюдения в тему. Если позволите, конечно.
1. На моем генераторе залипание есть. Для гидротурбины это непринципиально, но лучше бы его не было.
2. На Aqua4gen его нет. Прямо рядом со мной он медленно вращался от неощутимого ветра (т.к. он универсален). Но магнитопровод у него есть. Поэтому надо понять, как у них это получилось. То ли катушки и магнитопровод имеют небольшую спиралевидность, то ли дело в чем-то другом.

Разное количество полюсов магнитов и магнитопровода. Отношение, например восемь магнитов на шесть катушек, или ещё более как нибудь невероятно.
Самое большое залипание будет, когда отношение будет четное.
8 и 6, например, это отношение 4 к 3, не будет залипать. А 8 и 4, это - 4 к 2 - будет залипать два раза за один оборот.

Сообщение отредактировал SergeS.Salnikoff: 21 Октябрь 2012 - 15:32

  • 0

#66 Yus70

Yus70

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 406 сообщений
  • Из:Ростов-на-Дону
  • Судно: гидра
  • Название: Мария

Отправлено 21 Октябрь 2012 - 18:23

...выкладываю имеющуюся "теорию" для всех заинтересованных ну и окончательное фото гидрогенератора, который брал в июле с собой на Балтику...

Спасибо ! Очень аккуратно исполнено, подробно описано!

Сообщение отредактировал Yus70: 21 Октябрь 2012 - 18:23

  • 0

#67 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 895 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 22 Октябрь 2012 - 06:46

Разное количество полюсов магнитов и магнитопровода. Отношение, например восемь магнитов на шесть катушек, или ещё более как нибудь невероятно.
Самое большое залипание будет, когда отношение будет четное.
8 и 6, например, это отношение 4 к 3, не будет залипать. А 8 и 4, это - 4 к 2 - будет залипать два раза за один оборот.


Если все-таки дочитаете тему до конца, то увидите результат ваших предложений. :D
  • 0

#68 mkd

mkd

    Вольный шкипер

  • Инженер
  • 3 225 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: гафельная шхуна
  • Название: Чава

Отправлено 22 Октябрь 2012 - 10:39

Гидрогенератор дело хорошее...


Очень интересная работа, реальный творческий подход.

Довольно долго обдумывал тему гидротурбины и проводил практические эксперименты, подкупает эффективность и кажущаяся простота устройства. В варианте с гребным винтом сразу обращает на себя внимание шум вращающегося винта. Довольно неприятный. Вариант с гибким приводом за кормой не шумит, но чтобы выбрать турбину на борт, нужно ложиться в дрейф. Кроме того, в прибрежке гидротурбина будет собирать водоросли, пластиковые пакеты и прочий плавающий мусор. Ну и потеря узла хода в походе довольно сильно заметна. Интересно, что за все время походов только два раза видел на круизерах гидротурбины. Как я понял, украинцы, с которыми мы встретились на Кота-Кинабалу, убрали гидротурбину, которая стояла первоначально, и поставили ветряки.
Кстати, на ходу энергии обычно и так хватает - от ветряка и панелей. А на стоянке гидротурбина не поможет, с универсальностью у нее проблемы. В целом, прибор заманчивый, но как-то не очень приживается на крейсерах.
  • 0

#69 Xenos WIGHT

Xenos WIGHT

    Отец русской демократии

  • Модератор форума
  • 12 023 сообщений
  • Из:Самара
  • Судно: Диван
  • Название: Θεία

Отправлено 22 Октябрь 2012 - 10:52

...
Довольно долго обдумывал тему гидротурбины и проводил практические эксперименты, подкупает эффективность и кажущаяся простота устройства.
...


Мне глянулось небольшими габаритами и возможностью быстро поставить/убрать.
  • 0

#70 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 10 261 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 22 Октябрь 2012 - 11:19

Чую я, что мультипликатор и быстроходный генератор не хуже будет. Но гораздо проще. Так везде в приводах случалось, где очень народу без редуктора хотелось.
  • 0

#71 Xenos WIGHT

Xenos WIGHT

    Отец русской демократии

  • Модератор форума
  • 12 023 сообщений
  • Из:Самара
  • Судно: Диван
  • Название: Θεία

Отправлено 22 Октябрь 2012 - 11:24

Чую я, что мультипликатор и быстроходный генератор не хуже будет. Но гораздо проще. Так везде в приводах случалось, где очень народу без редуктора хотелось.


Но там точно незалипающий генератор тогда надо.
  • 0

#72 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 10 261 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 22 Октябрь 2012 - 11:59

А чего залипать генератору с синусоидальным или близким по форме полем в воздушном зазоре.
  • 0

#73 anton19286

anton19286

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 63 сообщений
  • Из:Томск

Отправлено 11 Декабрь 2013 - 04:13

А МГД генератор сделать реально? Те же магниты, но без движущихся частей. и, наверное, не создаёт сопротивления без нагрузки.

А ещё можно использовать как двигатель, от солнечных батарей...


Сообщение отредактировал anton19286: 11 Декабрь 2013 - 04:17

  • 0

#74 SKR

SKR

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 5 938 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: нет

Отправлено 11 Декабрь 2013 - 07:39

Несколько фоток из "творческого" процесса. Они позволяют понять, что даже нудный процесс может привести к красивому результату (ну как у Тома Сойера).
Изображены этапы "по-секционной" (секция - 6 зубъев; две противоположные секции - "фаза")намотки тестовой первоначальной обмотки (10 витков/зуб).

Обмотки надо мотать мнногожильным проводом, а не одножильным, как у вас, приблизительно 14-16 проволок на прядь, это позволяет разместить больше витков в том же размере  и повышает эффективность, т.е. КПД генератора за счёт лучшего прилегания. Второе, ротор выполняется из магнитомягкого материала, а вокруг постоянных магнитов мотать обмотки не стоит, т.е. должен получаться вращающийся статор, а ротор с обмотками будет зафиксирован. Увидите сами, КПД при той же геометрии вырастет на много, если не в разы. Это же элементарно.

Второе, надо регулятор нагрузки, который даёт возможность стронуться статору, и только после набора оборотов регулятор плавно подключает нагрузку.


  • 0

#75 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 895 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 11 Декабрь 2013 - 14:23

1. Обмотки надо мотать мнногожильным проводом, а не одножильным, как у вас, приблизительно 14-16 проволок на прядь, это позволяет разместить больше витков в том же размере  и повышает эффективность, т.е. КПД генератора за счёт лучшего прилегания.

2. Второе, ротор выполняется из магнитомягкого материала, ....

3. а вокруг постоянных магнитов мотать обмотки не стоит, т.е. должен получаться вращающийся статор, а ротор с обмотками будет зафиксирован. Увидите сами, КПД при той же геометрии вырастет на много, если не в разы. Это же элементарно.

4. Второе, надо регулятор нагрузки, который даёт возможность стронуться статору, и только после набора оборотов регулятор плавно подключает нагрузку.

:D

Стало еще интереснее!

Всё еще жду вашу методику расчета мощности  ГГ в параллельной теме. Как раз привез свой гидрогенератор в Москву. Кое-что доделаю.


  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей