Сообщений в теме: 296

[Трибун]

Опять смутно понимаю, но всё же желательна именно ваша расшифровка выделенного термина.

Напоминаю, что сейчас я располагаю D=0,96, а в планах - уменьшить до 0,9 с грамотным решением по аэродинамике и электронике. Ну и как простой вариант с "избыточностью и недостаточностью"  - иметь два комплект быстросъемных лопастей: одни для движения под парусом в свежий ветер (минимальный диаметр), второй - для длительных "диких" стоянок (увеличенный диаметр). Их Z, естественно, надо тоже правильно расчитать.

Под сквозной характеристикой подразумеваю зависимость момента на валу от потребляемой мощности или как то так, чтобы на семейство таких графиков можно было наложить винтовую характеристику. Аналогичное мы делаем с гребным винтом, накладывая винтовую характеристику на ВСХ (внешняя скоростная характеристика) и семейство характеристик частичной нагрузки двигателя. В обоих случаях характеристики двигателя имеют максимумы, а винтовая должна стремиться пройти через эти максимумы. В идеале через все, компромисно в наиболее желанной области.

 

Может не менять диаметр, а менять число лопастей?

[DmitryK]

1. Под сквозной характеристикой подразумеваю зависимость момента на валу от потребляемой мощности или как то так......

2. Может не менять диаметр, а менять число лопастей?

1. Возможно, Вы правы. Но у меня в генераторе на любых оборотах из рабочего диапазона (т.е. 250....1500 об/мин) при приближении вращающего момента к 1 Нм происходит насыщение статора и падение как мощности, так и КПД (мы с Вами уже об этом говорили). Вот именно поэтому я стал делать соответствие между потребляемой генератором механической мощностью (а не моментом!) и оборотами. Может быть, "сквозная" характеристика в парах "винт - ПМ" и "генератор - пропеллер" имеет разный смысл? И по второй таблице в моем предыдущем сообщении - вроде всё логично. Идеально совместить линейную зависимость мощности от оборотов (генератор) с кубической зависимостью мощности от оборотов (турбина), понятное дело - невозможно.

 

2. Если Вы имеете ввиду "двурежимный" вариант (стоянка - движение), то увы.... Число лопастей, их форма, хорда, быстроходность и крутка - хоть и не строго, но увязаны между собой. Ну допустим, на стоянке я использую 6 лопастей при диаметре 1,2. Т.е. совмещаю с ветряком "малые мощности".  Поднимаю паруса, снимаю три из шести лопастей и вперед!  Если одновременно не увеличить быстроходность, то снизится КИЭВ турбины, значит надо как минимум изменить угол установки оставшихся. Но допустим - изменил, т.е. снова вернул КИЭВ на максимум. Но тогда имеющийся диаметр будет излишний.

А вот если на стоянке на концы коротких ("ходовых") лопастей просто одевать "стояночные" надставки (1/4...1/5 D), то: а) сохраним и быстроходность и число лопастей; б) получим точно дозированную добавку именно по мощности. Вариант пока в стадии обдумывания технической возможности. Главное, на стоянке не получить лопастью по голове, привыкнув к "хорошему" в движении.

[Трибун]

Магниты получил. Дорисую ротор и в заказ.

[твн]

Здравствуйте! Скажите, пожалуйста, какие примерно потери по мощности при нестандартной намотке статора 36 полюсов и 22 магнита по сравнению с стандартной 36 и 24. Если я правильно понял тоо при 22 магнитах только 2 всегда будут напотив зубцов статора, соответственно залипание в сравнении с 24 магнитами уменьшится в 6 раз - это супер! Благодаря Вашему сайту нашел калькулятор нестандартной намотки и понял как мотать статор. Хочу сделать генератор из статора от ВАЗ, внутренний диаметр 87 мм , магниты 25*10*5. Поставить на ротор 24 магнита проблемно, нужно обтачивать по ширине, а 22 станут свободно и залипание уменьшится в разы - но как это скажется на мощности, насколько она может понизится? Как будут отличатся напряжение и ампераж при одних и техже оборотах в генераторах с стандартной намоткой и 24 магнита и нестандартной с 22 магнитами? В общем чем придется пожертвовать ради снижения залипания?

[DmitryK]

Брал тут книги 1 и 2 http://alternativene...generatory.html .......

Было время и разобрался с книгами подробнее. Нашел минимум два примера очень сложного расчета (сам понял далеко не всё!), но с полной конечной информацией. Можно взять ее как "сухой остаток" и сравнить генераторы между собой и с моим. Это именно не "ветряк в сборе", а только сами синхронные генераторы на постоянных редкоземельных магнитах (СГ на ПМ), который подробно "разбирается" на примерах в 1 и 2 книгах.

Ну и кроме того, есть обилие таблиц и графиков. Книги весьма полезны.

 

Сравнению подлежали только следующие простые и понятные всем характеристики:

1. Индукция в зазоре (В, Тл)

2. Конструктив: число магнитов и полюсов.

3. КЗР

4. КПД на номинальной мощности.

5. Удельная мощность (т.е. полезная мощность к объему магнитов и скорости их движения относительно статора).

 

Принципиально нельзя сравнивать величину воздушного зазора в разных конструкциях, т.к. характеристики магнитов всегда разные, но зазор всегда будет связан с примерно одинаковой индукцией в зазоре.

 

Нашел следующее.

 

1. Просто рекомендованные значения: B=0,65...0,9 Тл (1 часть, стр. 167), КЗР=85...93% (1 часть, стр. 171)

 

2. Из первого примера (1 часть, стр. 205): В=0,7 Тл, 2р=48(140х32х4,5мм), Z=48 (зубцы со скосом!; конструктивно их 144, но по 3 зубца в распределенной намотке), КЗР=79%, КПД=90%, удельная номинальная мощность 2,5 мВт/(куб. мм х м/с).

 

3. Из второго примера (2 часть, стр. 253): В=0,8 Тл, 2p=24 (80х40х6 мм), Z=30 (конструктивно их 90, но по 3 зубца в распределенной намотке), КЗР=68%, КПД =85,6%, удельная номинальная мощность 1,8 мВт/(куб. мм х м/с).

 

4. Мой: В=0,74 Тл, 2p=50 (10х5х1,5мм; теперь со скосом), Z=48, КЗР=71%, понятия "номинальной мощности" у меня не существует, с КПД я уже таблицы выкладывал, а вот удельные "номинальные" мощности в таблице ниже.

Прикрепленные изображения

• 

Сообщение отредактировал DmitryK: 02 марта 2014 - 16:20

[DmitryK]

Здравствуйте! ....

Коллега, все параметры взаимосвязаны. Но если не хотите делать полный расчет, то главное - делать генератор с основными параметрами "в рамках рекомендованного". Для этого мы ту выкладываем ссылки и наработки. Вы сначала определитесь, какую мощность и на каких оборотах хотите получить, а потом просто пройдите шаг за шагом по основным этапам создания. Для переделки автогенератора в тихоходный генератор  всё свелось к очень простым шагам. Если грубо:

 

1. Сколько примерно "отрезать" статора (и надо ли?) и каких купить магнитов.

2. Какой сделать зазор и как приклеить магниты.

3. Сколько и куда намотать витков.

 

Если последовательно избегать грубых ошибок (как правило, это "килограммы" магнитов), то получите как приемлимый КПД, так и запланированную Вами мощность.

[твн]

DmitryK спасибо за ответ! Генератор хочу сделать из целого статора а не из малой части поэтому магниты купил по ширине статора 25*10*5 наиболее приемлимые по параметрам из наличия в магазине. Конструкцию генератора подсмотрел на сайте veterok.ru где все очень хорошо описано как переделать автогенератор для ветряка. Уже собрался обтачивать магниты по ширине поскольку 24 не поместятся на роторе диаметром 75 мм и на том же сайте увидел статью о Вашем ветряке " Новый ветрогенератор для яхты." Заинтриговало Ваше решение применить 26 магнитов вместо 24 чтобы снизить залипание до этой статьи такого не слышал и не видел. Для моего генератора на роторе свободно поместятся 22 магнита. Собственно вопрос к Вам как к человеку который уже сделал генератор по нестандартной схеме: 1. Действительно-ли залипание с 26 магнитами существенно минимальное по сравнению с 24 магнитами? 2. Если , например, изготовленный по традиционной 36*24 схеме генератор при 200 об/мин. выдает на аккумултор 2 ампера то как будут отличатся параметры генератра 36*22 при тех же оборотах? 3. Какой диаметр провода и сколько витков Вы использовали на одну катушку?

[DmitryK]

...... 1. Действительно-ли залипание с 26 магнитами существенно минимальное по сравнению с 24 магнитами? 2. Если , например, изготовленный по традиционной 36*24 схеме генератор при 200 об/мин. выдает на аккумултор 2 ампера то как будут отличатся параметры генератра 36*22 при тех же оборотах? 3. Какой диаметр провода и сколько витков Вы использовали на одну катушку?

1. Действительно. На сайте "альтернативщиков" прочтите тему "Борьба с залипаниями" (пообещайте, что внимательно!), там "ветераны отрасли" всё уже "разложили на атомы": http://windpower-rus...thread.php?t=65.

2. Потеряете в ЭДС 5...10%, но выиграете в КПД 15...30%. Там же, или здесь про индукцию (очень важно для "сброса килограммов"): http://windpower-rus...hread.php?t=531

3. Всё, что я "намотал" - изложено в этой теме (не читали...). Но это было под мои напряжения и обороты. Не вздумайте тупо повторять, если у Вас другое ТЗ. Здесь есть и раздел "тестовая намотка".

 

И будьте осторожны, если пользуетесь советами "с потолка". Как правило, их авторы получают генерацию, но не анализируют характеристики. "Ток идет, ну и ладно...". Удачи. Сообщайте достижения. Желательно, цифрами!

---------------------------------------------------------

Для всех. Когда в интернете встречается термин "контроллер для ветрогенератора", то в подавляющем большинстве случаев, это просто ограничитель выходного напряжения с целью обезопасить АКБ. Понижающий он или повышающе-понижающий (как у меня) - не суть важно. Речи о том, чтобы "зашить" в него "поле параметров" и держать выходные токи и напряжения на участке от "максимума КПД до максимума мощности" практически нигде не идет. Вот у солнечных батарей (СБ) - другое дело, там контроллер держит параметры в точке максимальной мощности.

Поэтому если все-таки начнем когда-нибудь обсуждать данное устройство, давайте четко определять, что именно каждый имеет ввиду.

Я свое мнение уже сформулировал.

[твн]

Большое спасибо за ссылки. Буду читать.

[Трибун]

Наконец то дорвался до станка. Срезал старый ротор, насадил свое. Начало тут http://forum.katera....-6#entry1516777

Итак статор d80х30 24 зуба 9х30. Полюсов 26, в каждом по паре магнитов 15х8х2. Прикидочно вложил несколько магнитов, собрал. При несимметричном размещении магнитов есть касание, при симметричном в зазор не лезет принтерная бумага, т.е. зазор меньше 0,1. Т.о. запас на расточку остался - с какой величины зазора начать?

 

Поизучал залипание на один магнит в роторе. Когда магнит точно против зуба, нет устойчивого залипания, норовит соскочить чуть в ту или другую сторону, когда совпадают кромки зуба 9мм и магнита 8мм, там липнет. А вот между зубами широкое место, где магнит шевелится до совмещения его кромок с серединами соседних зубов.

Далее вложил 2 магнита рядом. Картина залипаний более четкая - у одного магнита крайняя кромка совпадает с крайней кромкой зуба, крайняя кромка второго магнита совпадает с серединой соседнего зуба.

С 3 магнитами рядом картина залипаний гараздо сложнее и описать ее трудно. При проходе зуба над 3 магнитами 10 точек залипания. Быстрое вращение дает акустический эффект.

Т.о. полностью собранный ротор будет иметь столь сложную картину залипаний, что предположить сдвиг двух групп** магнитов для компенсации вряд ли возможно. Для более точного изучения надо уложить одну группу штатно, т.е. равномерно. У меня это примерно с  шагом 10мм, т.е. КЗР=0,8.

 

** две группы это 2 магнита 15х8 для зуба 30х9.

Сообщение отредактировал Трибун: 16 июля 2014 - 13:56

[DmitryK]

Наконец то дорвался до станка.....

Рад, что работа продолжается. Не забудьте выложить остальные технические данные.

------------------------

Со своей стороны сообщаю, что полностью изменена конструкция ступицы для установки стеклопластиковых лопастей уже фиксированного шага. Лопасти выклеены по матрице, а она - по болвану. Болван сделал я, матрицу сделал мой отец (я учился и помогал), он же выклеил половинки лопастей и первоначально соединил их. Потом я навел красоту.

Использованный профиль BE8456D. Выбрал его из множества других, учитывая низкие числа Рейнольдса (60000....100000), при которых предполагается работа. Проверка была проведена в июне, а через пару дней начнется использование на Ладоге.

Прикрепленные изображения

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Сообщение отредактировал DmitryK: 17 июля 2014 - 08:53

[Трибун]

Красивые лопасти. Тяжелые? Под крепеж есть закладка внутрь?

 

О своем. Для равномерной укладки магнитов удобно использовать пруток d2,0 и пока решил расточить под такой диаметр, чтобы плотно упаковалось. Зазор увеличится, но точную величину трудно прогнозировать. Думаю чем временно фиксировать магниты.

[DmitryK]

1. Красивые лопасти. Тяжелые? Под крепеж есть закладка внутрь?

 

2. О своем. Для равномерной укладки магнитов удобно использовать пруток d2,0 и пока решил расточить под такой диаметр, чтобы плотно упаковалось. Зазор увеличится, но точную величину трудно прогнозировать. Думаю чем временно фиксировать магниты.

1. В совокупности (6 шт.), тяжелее алюминиевых примерно на 100 г (мечта о повышении момента инерции свершилась автоматически).  Уравновесил грузом на стабилизаторе. Фото после отпуска. Толщина "скорлупы" от 0.5 до 1 мм, а в наплыве корневой части (где крепление к ступице), изнутри шприцом залита Этал-370. Каждая лопасть крепится к ступице 2 (двумя) штифтами и 1 (одной) шпилькой М5 с барашком. Сделано для быстроты снятия/установки силами экипажа. Все лопасти уравновешены (добавлено от 2 до 11 г свинца на концах) и взаимозаменяемы по установке. Скажу сразу, вся технология их изготовления - сложнейшее дело и без опыта обречено на провал. Спасибо отцу, он профессионально занимается подобным в малой авиации, ну сына (т.е. меня) учит уму-разуму.

2. Пруток между магнитами в зазоре? Из магнитного материала? Будет ли сравнение характеристик, если: а) из магнитного и б) немагнитного материала (т.е. зазор пустой)?

[Трибун]

Скажу сразу, вся технология их изготовления - сложнейшее дело и без опыта обречено на провал. Спасибо отцу, он профессионально занимается подобным в малой авиации, ну сына (т.е. меня) учит уму-разуму.

2. Пруток между магнитами в зазоре? Из магнитного материала? Будет ли сравнение характеристик, если: а) из магнитного и б) немагнитного материала (т.е. зазор пустой)?

Пруток технологический, только для распределения при приклейке.

Технологию выклейки вижу реально - в подвале на службе бывший пилот вертолета одного из министров обороны почти серийно в матрицах лепит модели для себя, директора и таких же дедушек Они периодически устраивают слеты, летают, бьют. Маразм это или бегство от онного, сказать трудно Так же в макетной мастерской http://www.nsp-sar.ru/makets/ трудятся пара седых моделистов, один из них какой то чемпион http://www.izvestia6...news/14201.html И еще есть, директор их собирает.

Сообщение отредактировал Трибун: 17 июля 2014 - 11:47

[DmitryK]

1. Пруток технологический, только для распределения при приклейке.

2. Технологию выклейки вижу реально - в подвале на службе бывший командир вертолета одного из министров обороны почти серийно в матрицах лепит модели для себя, директора и таких же дедушек Они периодически устраивают слеты, летают, бьют. Маразм это или бегство от онного, сказать трудно Так же в макетной мастерской http://www.nsp-sar.ru/makets/ трудятся пара седых моделистов, один из них какой то чемпион http://www.izvestia6...news/14201.html И еще есть, директор их собирает.

1. Не сочтите за труд, если возможно, снять впоследствии характеристики в т.ч. с кусочками магнитного материала, помещенного между магнитами . Держаться до определенных оборотов они будут магнитным полем - можно проверить заранее. Тут было высказано мнение (кажется Михаилом), что это приведет, в конечном счёте, к повышению КПД.

2. Да Вам неслыханно повезло: свои макетчики и авиамоделисты. Завидую...  У них есть, чему учиться! И это точно "бегство". Мой отец, кстати, сейчас реконструирует модель "Спрея", Д.Слокама, изготовленную 45 лет назад его отцом (моим дедом). Это абсолютно нормально для тех, кто любит работать своими руками. Но "Спрей", возможно, станет уже радиоуправляемым....

[Трибун]

У них есть, чему учиться!

Только не кому. Макетчики все уже деды, а молодежь ищет где много и за так. Недавно выставляли свои приборы и макеты в Экспоцентре. Выставка в основном по оборудованию, автоматике и технологиям нефти и газа, однако у макета работающей буровой установки всегда была толпа. Она у нас как девушки на автосалонах  

[Трибун]

Подобрал таки материал для сепарации магнитов - калиброванная резина. Последний вставлял с приличным натягом. Первый пояс магнитов собрал вдоль кромки, затем поэтапно сдвигал их в глубину ротора. При этом выровнялся натяг в резине и магниты хорошо легли на шаблон. Без сепаратора процедура невозможна, т.к. магниты норовят слипнуться. Затем под каждый магнит ввел по капле жидкой эпоксидки, по кругу 2 раза, т.е. по 2 капли каждому.

После монтажа ротора в статор проверил рассеяние поля ротора  снаружи - полоска бумаги с парой скрепок степлера на конце. Пока ничего не заметил.

Зона залипания довольно размазанная и максимум при совпадении зазоров магнит-магнит и зуб-зуб - проследил по одному межзубному зазору. Замерил момент страгивания для одного пояса магнитов - на радиусе 47 устойчиво трогается с усилием 183,5 г, что соответствует 8,6 гм.

Инерционность ротора упала и вообще крутится туже, теперь после рывка рукой крутится не более 2 сек. Грубо оценил амплитуды от рывка рукой - где то 5В дает пробная намотка по 15 витков. При этом фазная ЭДС похожа на хороший синус, а межфазная искажена - верх срезан.

Все это для одного пояса магнитов длиной 15мм, два пояса накроют зуб 30х9мм. Думаю стоит ли смещать второй пояс магнитов и на сколько.

При монтаже статора в ротор крепко придавил палец - больно Вечером добавлю картинок.

Сообщение отредактировал Трибун: 28 июля 2014 - 23:08

[Трибун]

Пробежался по теме, посмотрел сеть... Такие мысли появились.

Генератор с сердечником в катушке, а это все генераторы на базе двигателей, обязательно имеет залипания. Для борьбы с ними есть 3 пути:

- поиск сердечника с нечетным числом зубов, что практически трудно осуществить;

- сдвиг магнитов или пластин сердечника;

- увеличение зазора;

Два последних направления снижают удельные характеристики генератора, а при применении последнего вообще возникает вопрос - нафига тратиться на дорогие неодимовые магниты, чтобы затем рубить их уникальные качества увеличением зазора? Того же можно добиться без увеличения зазора с ферритом, который дешевле в десятки раз.

Т.е. выходит неодим рулит при создании незалипающих эффективных генераторов без сердечника в катушках.

Не так?

[Xenos WIGHT]

...

Генератор с сердечником в катушке, а это все генераторы на базе двигателей, обязательно имеет залипания. Для борьбы с ними есть 3 пути:

- поиск сердечника с нечетным числом зубов, что практически трудно осуществить;

- сдвиг магнитов или пластин сердечника;

- увеличение зазора;

...

 

А если убрать сердечник из катушки и уменьшить высоту катушки, сделав её плоской, чтоб магнитное поле поле доставало?

[Трибун]

А если убрать сердечник из катушки и уменьшить высоту катушки, сделав её плоской, чтоб магнитное поле поле доставало?

Дык а я про что?

 

неодим рулит при создании незалипающих эффективных генераторов без сердечника в катушках.

Это и есть популярный ныне у самодельщиков (тут мелькал и фирменный яхтный вариант) торцевой генератор - стоит диск с плоскими катушками без металла, по обе стороны от него вращаются два стальных диска с магнитами http://cxem.net/gree...entech15-21.jpg Как раз такая конструкция, ввиду большого зазора, реальна только с применением мощных неодимовых магнитов.

[Xenos WIGHT]

...

Как раз такая конструкция, ввиду большого зазора, реальна только с применением мощных неодимовых магнитов.

 

Какой зазор имеется в виду, между двумя магнитами или между магнитом и катушкой?

[Трибун]

Тот зазор, в котором плоская катушка. Катушку нельзя сделать нулевой толщины + два воздушных зазора с обоих сторон от нее = общий зазор. Он сильно снижает индукцию в катушке, а потому нужны мощные магниты и конструкция получила жизнь с появлением ниобиевых магнитов.

Недостаток такого генератора - большой диаметр и масса стальных дисков. Диски не могут быть тонкими, т.к. через них замыкаются силовые линии поля. Однако фирменные яхтенные генераторы такого типа успешно существуют.

Сообщение отредактировал Трибун: 31 июля 2014 - 12:05

[Xenos WIGHT]

Тот зазор, в котором плоская катушка. Катушку нельзя сделать нулевой толщины + два воздушных зазора с обоих сторон от нее = общий зазор. Он сильно снижает индукцию в катушке, а потому нужны мощные магниты и конструкция получила жизнь с появлением ниобиевых магнитов.

...

 

То есть получается, что магниты должны быть как можно большей площади с тем, чтобы катушку можно было сделать максимально плоской с сохранением достаточного числа витков. Так?

 

 

...

Недостаток такого генератора - большой диаметр и масса стальных дисков. Диски не могут быть тонкими, т.к. через них замыкаются силовые линии поля. Однако фирменные яхтенные генераторы такого типа успешно существуют.

 

Есть мнение, что габариты и вес для ветрогенератора крейсерской лодки не настолько существенны.

[S_smirnov]

Какой зазор имеется в виду, между двумя магнитами или между магнитом и катушкой?

Влияние на магнитный поток оказывает зазор в магнитной цепи, т.е. между магнитами 

[Трибун]

Влияние на магнитный поток оказывает зазор в магнитной цепи, т.е. между магнитами 

Там куда ни смотри, все "между магнитами". Важен зазор в котором катушка.

 

То есть получается, что магниты должны быть как можно большей площади с тем, чтобы катушку можно было сделать максимально плоской с сохранением достаточного числа витков. Так?

Так то оно так, но везде рулят компромисы. Толщина провода должна обеспечивать нужный ток. Много витков и большая площадь дадут индуктивное сопротивление. Большая площадь в этом случае понадобится и для размещения нужного числа катушек. Магниты эффективнее размещать не вплотную, а с промежутком, иначе они частично компенсируют друг друга.