20W (přenosný) generátor

20W (přenosný) generátor

16. marec 2019 - 10:34 |

paax

Zdravím všechny a Mira obzvláště!
Už nějaký ten pátek nahlížím a sním o stejném výkonu i systému jako je zde obsáhle popisován.
Před cca. 3 roky jsem se rozhodl, že si udělám malou VAWT, něco jako přenosný systém sloužící jako doplněk k malému ostrovnímu systému. Odhadovaný výkon 20W. Tak jsem si vše nakreslil, navrhl a strojařské věci nechal vyrobit, neb nemám soustruh.
Všechno se povedlo a výsledek je celkem OK. Použil jsem magnety 5X10X20mm, což jsem vyhodnotil, jako ideální pro malé výkony. I když jsem si stránku a diskuzi přečetl, šel jsem do tohoto rizika. No, první stator nepřinesl valného výsledku, 35W při 12V (drát 0,7mm cca 85závitů, 0,5mm síla cívky) systému jsem dosáhl pro cca 800 ot/min. Inu, fyziku neochčiju.
Tak jsem si dal pauzu a rozhodl se, že zdvojím magnety na 10x10x20. Výsledek jsem testoval nadávno, drát jsem zesílil na 1mm, počet závitů 80 a 10mmsíla statoru). Mno, výkon 55W při 12V systému a 550ot. Nutno dodat, že údaje jsem bral ze vstupu do solárního regulátoru, který dobíjí aku. a tam jsem měl připojenou 40W žárovku.
Měření celkem k ničemu, ale na HAWT v nouzi použitelné.

Měření budu ještě opakovat s 5W žárovkou. Nevím, jaký je úbytek napětí na usměrňovacím můstku, nicméně výsledek taky nic moc.

Nyní k otázce. Budu dělat poslední verzi statoru, kde použiju tenčí drát. Nicméně mám dilema, použít 0,7 a nebo 0,8mm? Jaký může být rozdíl v těch 0,1mm na průměru, udělám-li cívky dejmetomu o 130ti závitech? Jde o to, že mám ještě celkem dost drátu 0,7mm z předchozího pokusu. Bude v mých podmínkách smysl použít o 0,1mm silnější drát a nebo v klidu mám použít tu 0,7mm?

Díky za radu.

PS: tahle elektrárnička je fakt vyloženě hobby záležitost pro zábavu.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať. |

Tags: Alternátory

Re: 20W generator

4. apríl 2019 - 20:29 poslal paax.

Dobře, zkusím vyrobit poslední stator a uvidíme. Jak bude hotovo tak se ozvu. Zatím díky moc za info a pomoc.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

4. apríl 2019 - 17:57 poslal Miro.

Tvar cievky je dobry. Ramena mohli byt o par mm kratsie. Dlzka ramena, ktora je nad dlzku magnetu je uz zbytocna, ale inak nie je co namietat. Ak sa ti to vo forme podari stiahnut na 10mm, tak vysledok bude celkom urcite lepsi ako tych 14V. Resp. bude 14V pri nizsich otackach ako 300. Na tlakovu VAWT typu Savonius to asi nebude, pretoze je pomala, ale HAWT v pohode.

Ten epoxid co spominas mi uz tiez dosiel. Budem si ho musiet zaobstarat.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

4. apríl 2019 - 16:55 poslal paax.

Tak zde mám ty fotky, bohužel mám to navržené tak, že nelze měnit velikost té cívky. Maximálně snížit sílu ramene na úkor závitů. Teď je ta cívka už taková rozplizlá jak s ní stále manipuluji a roztáhla se na výšku i tloušťku ramene.

Formu mám udělanou z 10mm PP, jak to zaliju a stáhnu více jak 10mm by to mít nemělo.

Můj laický názor je ten, že tady prostě zázraky dělat nejdou. Kdybych navinul 120 závitů a při 300ot bych měl 14V a 2A dovršil bych vlastně svého cíle. Nebo se prostě s VAWT rozloučím a udělám z toho HAWT.

PS: stále používáš licí epoxy LH289 a tužidlo H536 od Havel.cz? Mě už co jsem měl dochází a příští týden pojedu kolem jejich prodejny.

https://ibb.co/n62mMfX
https://ibb.co/Gv7ZdTp
https://ibb.co/zf15Xm8

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

2. apríl 2019 - 21:53 poslal Miro.

Mohol by si urobit este jednu fotku - Poloz jeden rotor na stol magnetmi navrch. Na ten rotor poloz tu novu cievku tak, aby boli ramena co najpresnejsie nad dvomi susednymi magnetmi a odfot to zhora.

Fakt je, ze tam je uz prilis velka medzera medzi rotormi. Dva 0,5 cm magnety na sebe nie su celkom to iste ako jeden 1 cm magnet. Cievka by nemala mat vacsiu hrubku (vysku) ako 10 mm.

Ak ma cievka ramena sirsie ako magnety, tak tie zavity nad sirku magnetu su tam skoro zbytocne. Len zvysuju odpor cievky. Spicka napatia je prave vtedy, ked magnet pri svojom pohybe je cely nad ramenom cievky. Ak je cievka sirsia ako sirka magnetu, napatiu to nepomoze. Tym chcem len povedat, ze tam by si mohol usetrit. Alebo este inak - radsej rameno trochu sirsie, ale na vysku nizsie, aby mohli byt statory blizsie k sebe. Skus ubrat zo zavitov na ukor vysky cievky a vysledok moze byt podstatne lepsi. Potom pripadne skus ubrat zo zavitov na ukor sirky ramena cievky a vela by sa zmenit nemalo - aj je pravda teraz sirka vacsia ako sirka magnetu.

Pravdaze treba merat medzi dvomi rotormi, tak ako si to robil. Je to dobry sposob testovania bez nutnosti skladat cely stator.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

2. apríl 2019 - 16:57 poslal paax.

Tak jsem měřil znova napětí mezi oběma rotory. Cívka se trochu roztáhla a tak byla mezera mezi magnety 14mm, cívka samotná má asi 13mm. Na cívce jsem při 300ot naměřil 1,9V. Odpor cívky 0,8Ohm. Čili teoreticky, by tam o 0,5V napětí mohlo ještě narůst. Budu tedy počítat 2V, čili 2*1,4*3*1,7=14,28V při 300otáčkách a 120ti závitech z 0,7drátu. Počítám-li to správně. Ten vzorec platí i když jsem měřil mezi oběma rotory a nebo jen jedním?

Zde je tvar cívky a fotka jak jsem měřil.

https://ibb.co/tCpFN4p
https://ibb.co/ngtNjgp

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

1. apríl 2019 - 6:22 poslal Miro.

Niečo tu je nesprávne. Odmeraj na tej cievke striedavé napätie. To vynásob odmocninou z 2 a potom ešte tromi (počet cievok na fázu) a odmocninou z 3 (počet fáz). Skús prípadne iný merák. Nie je možné, aby to dávalo menej. Geometria cievok sa nezmenila? Pošli prípadne foto.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

31. marec 2019 - 19:16 poslal paax.

Tak dnes jsem zkoušel zkušební cívku s drátem 0,7mm a 120 závitů. Měřil jsem ji mezi rotory přes malý usměrňovací můstek naprázdno a dávala 1,25V při 310 ot. Jestli počítám dobře, tak 1,25*3*1,7 mi vychází 6,3V při hotovém statoru. Mno, nevím sám co je nyní špatně ale výsledky jsou horší jak se stávajícím statorem. :-(

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

23. marec 2019 - 23:48 poslal Miro.

Jasne ze je to rozdiel. Drot priemeru 0,7 mm ma prierez 0,3848 mm2 a u priemeru 0,8 mm to je 0,5026 mm2. Rozdiel sa prejavi vo vnutornom odpore cievok a vyssich stratach. Treba si dve take cievky navinut a uvidis rozdiel v pocte zavitov. Ale hlavne najprv si spocitat, kolko tych zavitov naozaj potrebujes.

Inak, ak je z nejakeho dovodu nutne, aby mal generator maly priemer, a napriek tomu sa od neho chce vyssi vykon, riesi sa to aj vrstvenim. Napriklad sa pouziju tri rotory a dva statory. Stredny rotor ma potom magnety z oboch stran. Po usmerneni kazdeho statora samostatne sa potom mozes rozhodnut, ci ich zapojis seriovo, alebo paralelne, alebo sa druhy stator bude k zatazi pripinat az pri vyssom vetre.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

23. marec 2019 - 1:16 poslal paax.

Ahoj,
děkuji za vyčerpávající odpověď. Teď už jen budu muset experimentovat. No a k tomu drátu, myslíš si, že bude nějaký zásadní rozdíl mezi 0,7 a 0,8mm? Co se týče statoru tam asi nemám moc možností. Prostě navinu cívky třeba z té 0,7mm co se tam vejde a uvidím, co se bude dít. Stávající stator budu mít třeba na variantu HAWT a nový stator VAWT.
Je to sakra věda a miniaturizace v tomhle případě není asi úplně ideální řešení.

Jinak tím zmenšením jsem si neskutečně naběhl, vinout ty cívky je totální peklo. První 3 vrstvy jsou ještě OK, pak to začne přeskakovat a je to v háji.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

22. marec 2019 - 20:13 poslal Miro.

Michal, dik za obrazky. Musim povedat, ze si to urobil pekne.

Da sa povedat, ze to celkom sedi.

Predpokladajme, ze mas stator zapojeny spravne. Ak tocis generator rovnomernymi otackami, mas medzi vsetkymi fazami rovnake striedave napatie. Nemas ziadnu cievku otocenu opacne, ani nahodou.

Strata na usmernovaci nie je v tomto pripade podstatna. Je jedno, ci je na 50, alebo 1500V. Ak by si chcel dosiahnut mensi ubytok, musel by si pouzit shottkyho diody. Ale nemyslim, ze by to bolo pri tak malych vykonoch potrebne.

A teraz k veci. Na konci tohto clanku http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/565 su udaje mojho generatora.

Mam tam dva krat tak velke magnety a skoro dva krat viac zavitov na cievku. Preto bude aj napatovo/otackovy priebeh 4x vyssi ako tvoj. To zhruba sedi podla grafov.

Ale ten moj je kvoli velkosti magnetov aj podstatne vacsi. Inak to proste nevychadza, potrebna geometria ta nepusti, ako si sam zistil. Preto tebe pri takych malych magnetoch vysiel celkom spravne taky maly generator.

Aby si zvysil napatie a nemenil rozmery, mas vpodstate len dve moznosti. Bud este viac zvysis magneticku silu pridanim este jednej sady magnetov, alebo (co bude rozumnejsie) prerobis stator na viac zavitov. Ako si spravne predpokladal. S tym, ze ho v ziadnom pripade nebudes robit hrubsi - sirsi.

Nemal by si to ale prehnat, ak mas systemove napatie len 12v, mal by tvoj generator zacat davat tych 12V (optimalne pocitat 12V pri nejakej malej zatazi, nie uplne bez zataze - zatazenim napatie klesne tym viac, cim je vacsi vnutorny odpor cievok) pri tych otackach, ktore urobi buduci pohon v nejakom pociatocnom vetre (viac ako 3 m/s), resp. otackach (zavisi na type a velkosti pohonu). Ak to bude vawt, budu otacky mensie a zavitov by malo byt viac, ak to bude hawt, otacky mava vyssie a postaci menej zavitov. Kedze chces pouzivat PWM regulator, ktory zacne nabijat baterku akonahle prekroci napatie generatora napatie baterky, mal by si v tomto momente mat uz spravne prevadzkove otacky. Ak by boli mensie (prilis vela zavitov), turbina bude zo zaciatku pomaly, ale predsa len pribrzdovana a poriadnejsie (povedzme do optimalnych otacok) sa roztoci len v podstatne silnejsom vetre. Opacnu verziu, ked nabehne pouzitelna napatie az pri vysokych otackach mas prave teraz. Cize sa musis dostat na spravne hodnoty (o regulatoroch teraz prave chystam clanocek, len sa rodi nejako pomaly - malo casu).

To ale predpoklada uvazovat uz teraz o tom, co to bude pohanat. Alebo potom budes musiet k hotovemu generatoru urobit spravny pohon, akurat ze by ta jeho potrebne rozmery a ine parametre mohli aj prekvapit...

Z toho co mas teraz namerane si vysledne hodnoty uz lahko vypocitas. Je to priama umera. Otackami, zavitmi aj megnetmi rastie napatie linearne. Mozes pouzit aj moje hodnoty, ako vypomoc. Len tie su ako som uz pisal, zhruba 4 x vyssie.

Zvysenie poctu zavitov a zachovanie rozmerov cievky (lebo to ta nepusti) znamena pouzit tensi drot. Velmi odporucam vinut presne, zavit vedla zavitu, pomaly. Vojde sa potom viac zavitov, ako ked sa neukladaju. Usetris tym nejake miesto, dostanes viac zavitov na rovnaky objem.

Co sa tyka priemeru drotu, snaz sa pouzit taky, aby si dostal pozadovany pocet zavitov na uplne vyplneny dany objem prierezu cievky. Cim hrubsi, tym lepsie.

Ked si to utriedis, mozme dat rec o pohone.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

16. marec 2019 - 20:56 poslal paax.

Ano, četl jsem vlastně celou tuhle stránku a z ní jsem vycházel při návrhu svého generátoru.
Napětí naprázdno v různých otáčkách jsem neměřil, jediné co jsem měřil bylo v 1300ot. max 40V.
Systémové napětí je 12V. Moje myšlenka byla taková, že by to mělo nahrazovat solární panel, zkrátka když nebude svítit slunko, pojede místo toho větrná.
No, ještě jsem dodělával něco na cívce a budu to testovat, tak se zaměřím na to co jsi mi napsal a pošlu to na mail, včetně výkresů.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.

Re: 20W generator

16. marec 2019 - 18:05 poslal Miro.

Zdar paax,

na tvoju otazku sa neda odpovedat. Potrebujem ovela viac informacii. Predpokladam, ze si cital aj napr. tieto clanky:

http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/483

http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/565

Chybaju mi napr. udaje o napati naprazdno pri roznych otackach. Obycajne davaju graf ako napr. tento:

http://www.vawt.om2cm.sk/sites/default/files/grafA1.jpg

Hrubsimi magnetmi si dosiahol vyssie nasytenie cievok v magn. poli, vyssie napatie. To nie je dvojnasobne vyssie, lebo si sucasne zvysil vzdialenost medzi magnetmi ked sa zvysila hrubka statora. Ale aj tak je podstatne vyssie, ako sa to aj prejavilo na vyssom vykone pri potrebe nizsich otacok.

Ak mozes posli mi na mail (v menu - Kontakt) co najdetailnejsie fotografie generatora, pokial mozno aj v rozobranom stave. Taktiez aj foto a rozmery pohonu - vrtule.

To, kolko zavitov bude potrebnych zavisi od toho, ake ma byt systemove napatie, aky je sucasny priebeh napatie/otacky, ake optimalne otacky bude mat samotny pohon (vrtula), a aky pouzijes regulator.

Ak chcete pridať komentáre, tak sa musíte prihlásiť alebo zaregistrovať.