Alternativ.nu
Övriga ämnen => Energi => Eltillverkning => Ämnet startat av: rolf skrivet 23 jan-07 kl 13:46
-
Ska bygga en 12V generator som ska drivas av en vindsnurra.
Nu undrar jag hur man räknar ut villken diameter på koppartråden
man ska använda och hur många varv man ska göra lindningarna
så den funkar bäst? Tänkte använda 8st permanentmagneter.
Vindsnurran kommar vara till fjälls!
//Rolf
-
Det är turbinens diameter (rotorn på vindkraftverket) som bestämmer antalet lindningsvarv, men också valet av koppling Y-, eller D-koppling.
Arean på tråden hänger också ihop med detta. Det gäller att hålla rätt resistans på lindningarna så att man får ut rätt effekt ut generatorn i förhållande till turbinens storlek.
Det första du bör göra är att bestämma hur stor, eller liten turbin du vill ha, sedan anpassar man generatorn så att den börjar ladda vid en vind på 3 m/s. För en 2-metersturbin (max utan byggnadslov) är startvarvtalet 200 rpm (201 för att vara exakt).
Antalet varv får man fram med hjälp av den här formeln:
N = U / A x R x B x P x 2
U = spänning
A = arean på en magnet i m2
R = varvtal/sekund
B = magnetisk flödestäthet i Tesla (normalt 0,5 för en "dubbelrotor" med neodymmagneter 10-12 mm tjocka, 12.000 Gauss)
P = antal magnetpoler/rotor
Det här är jag inte helt säker på men jag tror att det blir så här:
För att uppnå laddspänning (minst 12 volt) måste man få 13,4 volt ut generatorn, eftersom 1,4 volt försvinner som förlust i diodbryggan.
För att uppnå 13,4 volt likspänning behövs 9,5 volt 3-fas växelspänning (13,4/1,41). 9,5 volt växelspännng = 5,5 volt öppen spänning /fas (9,5/1,732). U bör i så fall vara 5,5 volt i formeln, men när du mäter spänningen över en spole bör den vara 2,75 volt eftersom du med 8 magneter får 2 spolar/fas.
Dela sedan N med antal spolar/fas (2) och därefter med 1,732 om den är Y-kopplad (stjärnkopplad (star)), inte annars (Delta, eller 1-fas).
Reistansen/spole bör du försöka hålla runt 0,1 ohm för en Y-kopplad 12-voltare med 2 spolar i serie/fas.
R = 0,018 x koppartrådens läng (1 spole) / trådens area i mm2
trådens area = pi x radien2
Zom zagt, Zigge är också nybörjare, så ställ inga frågor och jag kan heller inte garantera att detta är rätt. :D
-
tänkte jag experimentera med som motor och generator. Skaffade lackerad koppartråd men sedan hittade jag inte rätt sorts material till järnkärnan. Ge mig en länk så slipper jag tänka själv.
-
tack för det svaret, men nu kommar massa andra frågor ;D
jag har 8st NdFeB magneter, 2 inch X 1 inch X 0.5 inch
undrar om dom räcker någonstans?
hur vet jag magnetisk flödestäthet på dom?
förstod inte riktigt hur man räknar va man ska ha för
area på koppartråd? kan nån länka vars man köper ???
Va rekomenderar ni för koppling? och kan nån förklara hur man lindar
och kopplar rätt? Har börjat läsa några engelska förklaringar men jag
är så himla dålig på att läsa och förstå engelska så det vore fint med en svensk förklaring.
som sagt ska snurran vara i kiruna fjällen och ska endast driva belysning och en fläkt ev. en tv ibland, så det handlar inte om många watt per dygn.
Tacksam för alla svar
-
Hej Rolf
Som nybörjare i sammanhanget har jag förstått att det mesta som gäller hemmabyggen av vindgeneratorer finns på www.otherpower.com
Förr eller senare hamnar man där i alla fall. Där finns ett flertal exempel på hur man lindar sin koppartråd. Tex:
http://www.otherpower.com/bigmills1.html
PS vissa saker kan man med någon sort logik förstå, medan andra bara är att acceptera. Jag begär inte att Zigge ska få mig att förstå Tessla, jag bara accepterar fakta ;) DS
Tomas
-
De som är proffs på sånt här verkar inte alltid linda enligt formeln. Kanske är det jag som missat något väsentligt?
Till att börja med måste vi veta hur stor diameter på turbinen (propellern) ska du ha.
NdFeB är neodymmagneter och de är perfekta för de här ändamålet. Om du använder två stålskivor och sätter alla magneterna på den ena bör du får runt 0,35-0,4 Tesla. Generatorns effekt (vid vind 10 m/s) bestämmer arean på koppartråden. Man måste alltså veta vilken diameter turbinen ska ha, så att generatorn lindas för rätt varvtal och effekt. Just dessa bitar är besvärliga och jag håller själv på att sätta mig in i hur det hela funkar.
Koppartråden kanske du kan köpa av en elfirma som reparerar (lindar om) elmotorer.
-
http://www.otherpower.com/bigmills1.html
visas en massa inplastade kopparslingor i ring som skall passeras av magneter som då skall inducera strömmar i tråden. Men är inte problemet alltid att man måste ordna så att magnetflödet passerar järn för att bli starkt? - Det blir alltså avsevärt effektivare att linda koppartråden på järnkärna och se till att luftgapet mellan ankare och stator blir minimalt.
-
Det stämmer att luftgapet ska hållas minimalt och att järn i statorn gör generatorn effektivare, men järn gör också att generatorn kuggar (magneter och järn dras ju till varandra) och blir svårstartad i låg vind, därför har man inget sådant.
24 neodymmagneter, som generatorerna ofta innehåller, skulle räcka för att lyfta en bil och då kan man tänka sig att det skulle kugga ganska skapligt om man satte järn i statorn.
Med järn i statorn skulle man alltså få högre magnetisk flödestäthet, men detta kan kompenseras med fler lindningsvarv, så i slutändan blir effekten ändå densamma och generatorn kan snurra friktionsfritt.
Generatorn får inte ge för hög effekt för då orkar inte turbinen driva den. Detta kan hända i alla fall, att generatorn blir överdimensionerad och då kan man justera ned effekten genom att öka luftgapet mellan rotorskivorna. Oerhört fiffigt tänkt av han som konstruerade den här generatorn.
-
Nu måst jag fråga Zigge, eller annan kunnig person.
Att en generator kuggar betyder att magneter dras till järn och gör att rotorn liksom vibrerar när man snurrar den. Så är fallet på min cykelgenerator, den kuggar väldigt mycket.
Jag trodde dock att det berodde på motståndet då ström ska produceras av en lågvarvig generator, eller har jag järn någonstans i mitt aluminumnav?
Tomas
-
Ja, du lär nog ha järn i statorn, men generatorn är så liten att det ändå inte ska vara några problem.
-
Nä det gör inget, men det skapar vibrationer som låter när den snurrar fort.
Jag skulle hemskt gärna vilja komma in i den, öppna och se magenter och koppartråd. Det finns säkert mycket att lära där :)
Tyvärr ser den förseglad ut.
-
Jag har ju ingen erfarehet alls av vindgeneratorer å sånt :D men jag har hört att generatorer utan järn i statorn också låter när de belastas.
Om du kommer in i den kan du alltid linda dubbelt så mycket tråd (om det får plats) så får du dubbelt så hög spänning.
-
Var väl den första fungerande generatorn men jag har kanske missuppfattat dess funktion.
Begrunda bilden och tänk den istället som en motor med ankarlindning och statorlindning seriekopplade och tänk att det är ringen som är rotorn. Jag har ritat släpkontakter som ligger an mot ringen men den praktiska lösningen brukar vara att dela upp spolen i ett stort antal slingor och ha släpkontakterna centralt.
Strömmen gör nu att statorns magnetpoler attraheras av rotorns som kommer att vara där släpkontakterna ligger mot och magnetflödet går genom järnkärna i ankare och ring. Man får ingen elektromagnetisk påverkan av omgivningen.
Men går den att vända på och använda som generator?
-
De första grammesmotorerna gjordes med permanentmagneter men sedan med elektromagneter. De har kontakter som under rotorns vridning får strömmen att växla riktning så en sydmagnet alltid försöker att dra till sig en nordmagnet (syd attraherar nord). Det behövs alltså en "kommutator" när man har en likström som ska driva en motor. Kommutatorn ger växlingarna på sånt sätt att när nord på statorn dragit syd-magneten på rotorn så de nästan möts växlar strömmen (genom kommutatorns hjälp) så att ånyo en nord/syd/attraktion fås i ett oändligt förlopp.
Vänder man på det och för på ett vridande moment på motoraxeln så fås en likriktad spänning ut från motorn (som då kallas generator). En likspänning till statorns "magnetlindning" krävs. Finns en viss kvarvarande magnetism i rotor och stator kan den vara självstartande. Annars får en likspänning påföras med t.ex ett batteri just i starten. Lätt när man laddar batterier. Då får man den utan att man tänker på det.
(i bilar kan om man har otur laddning utebli från generatorn om indikeringslampan för laddning gått sönder. Strömmen genom lampan ger en svag magnetisering av generatorn som sedan ger sig själv ström till fältlindningen. Trasig lampa - ingen ström)
-
Hallå!
Nu har jag testat mina magneter mot en lindad tråd koppar, diam 0,355 mm.
De 8 magenterna sitter på en rund plywoodbit (vilket skall ger ett mindre magnetfält än om de satt på järn). Magneterna är runda och 1 cm i diam.
Om jag snurrar magneterna med borrmaskinen mot spolen som jag provat att linda 40 varv blir inte spänningen högre än ca 0,070 Volt!? 8 spolar i serie skulle inte ger mer än 0,8 Volt.
Jag bifogar en liten skiss som stämmer ganska bra med hur det hela ser ut. Kopparspolen blir ganska stor och det innersta varvet hamnar ca 0,5 cm från magenteterna.
U (Volt) N Area m2 rpm B Poler
2,198 = 40 * 0,0000785 *1000 *0,35 * 1 * 2
Det här är beräknad spänning. Vad är felet? Varför får jag bara ut 1/30 Volt av beräknat??
Grubblande Tomas mitt i natten ???
-
Intressant och kul att du börjat testa.
Du har gjort några fel i formeln.
Varvtalet mäts i varv/sekund, inte varv/minut.
Antalet poler är 8 st, inte 1.
B blir 0,084 Tesla i ditt fall (räknade ut det)
Att B blir så lågt beror dels på att stål saknas bakom magneterna, dels på luftgapet (0,5 cm är ganska stort) och att magneterna är så tunna gissar jag (eftersom de bara är 1 cm i diameter).
Har du förresten satt magneterna så att varannan har sydpolen upp och varannan nordpolen upp? När spolen ligger över två magneter ska den ha sydpolen genom ena "benet" och nordpolen genom det andra.
Jag tyckte det var intressant att se vilket värde B fick. Kan du minska ned luftgapet något och göra en ny mätning?
-
Jag kanske bör tillägga att poler är antalet magnetpoler = antalet magneter på en rotorskiva. Hade du haft två skivor med 8 magneter på varje skiva hade det ändå blivit 8.
-
God morgon och tack!
Det är kul att omsätta teori i praktik. Mindre kul var ju att jag beräknat vartalet 60 ggr för högt. Det får ju väldiga konsekvenser. Men räknar jag också med 8 poler i stället för 1 pol kommer jag sanningen mycket nära.
Luftgapet är inte så stort som 0,5 cm mätt från centrum av spolen. Däremot blir 40 varv tråd ett gasnak stort nystan där varven "längst bort" säkert hamnar 0,5 cm från de roterande mageneterna.
Magneter är som du säger tunna och räknar man ut B utifrån den spänning jag får blir det ca 0,084, precis som du säger. Det första jag gjorde var att kolla om jag hade varannan syd och nordpol upp.
Inser att det inte är lätt att att procducera watt. Man måste ha många poler, stora magneter och väldigt mycket koppar om en "långsam" vindsnurra skall kunna generera något. :(
Nya försök idag! :D
-
Om du har väldigt gott om magneter kan du alltid sätta två magneter på varandra så att de blir tjockare. Bara den åtgärden bör nästan fördubbla B till kanske 0,15.
-
skulle ju ha fördelen att kunna generera en jämn likström, om den fungerar. - Lämpligt för batteriladdning.
-
Magnetflödet är nog lite svagt då magneten bara "duttar på lite magnetism" när den passerar förbi spolen.
Om man tittar på en transformator ser man att spolarna omsluter hela järnkärnan så att allt magnetiskt flöde går genom spolarna. Jag kan tänka mig att det behövs en sluten magnetkrets för att det ska bli mer spänning i trådarna. Om magneterna sitter på en bromsskiva till en bil t.ex och spolarna är lindade på mjukjärnskärna som sedan återsluter magnetkretsen på något sätt tillbaka till bromsskivans järn - hur nu det ska gå till.
Jag begriper inte riktigt hur teorin ser ut bakom dessa permanentmagnetgeneratorer men de fungerar troligen pga av de enormt starka magneterna som slösar med magnetflödet.
Kanske räcker det med att sätta magneterna på bromsskivan och sedan ha mjukjärnsankare genom spolarna och sedan vända omväxlande S/N, N/S varannnan så flödet växlar riktning för varje spolpassage. Om man har en kort järnklump genom spolen kommer magnetflödet genom hela spolen så den blir som en förlängning av den magnet som passerar förbi. Det blir ungefär som man snabbt skulle stoppa in en magnet med ena stunden sydpolen först och sedan snabbt rycka bort den och stoppa in en med nordpolen före. Det borde ju röra om i elektronerna inne i koppartråden.
-
Visst slösar man på det magnetiska flödet i den här typen av generatorer, men de funkar och de är oerhört enkla och har få delar.
-
Det har inte varit uppenbart för mig att magnetfältet även påverkas av järn runt om. Att sätta mageneterna på en plywoodskiva duger inte. En annan upptäckt var att spänningen även påverkas av om spolarna sitter direkt på plywodd (trä) eller runt metall. Jag har tidigare virat tråden runt en rundstav av trä och hållt spolen nära de roterande magneterna. Nu virade jag kommartråden runt en 10mm borr och plötsligt fördubblade jag spänningen. Jag fick dessutom den "kuggande" känslan som jag har i min navgenerator när man vrider axeln
-
En anna sak som jag misstänker måste ha stor betydelse, speciellt om man seriekopplar flera spolar, är asvståndet mellan mageneterna? Hur ska spolen vara lindad, vilken bredd i förhållande till magneterna?
Jag har illustrerat med fyra exempel A-D.
-
Intressant!
Nu blir jag sugen att plumsa iväg i snön för att hämta hem koppartråd och testa själv.
-
D är rätt.
Precis som på den bilden har den ett "ben" över varje magnetpol och i vila hamnar benen mellan två magneter.
Poängen med att göra hålet i spolen lika stort som magneten, är att spolar och magneter kan sitta tätare så att generatorn bli mindre. Att hålet ska vara lika stort som magneten är ingen regel, det är ett minimun.
Stort mellanrum ger å andra sidan mindre magnetiskt läckage mellan magneterna, och effekten bör bli något högre, så tror jag att det är.
-
Om du monterar magneterna på en slät stålskiva (bromsskiva till en bil t.ex) och sedan böjer till en kraftig mjukjärnsbit så den blir som ett U och placerar den med ena "benet" genom en spole och andra benet genom spolen intill så borde du få ett mycket kraftigt flöde genom spolarna när sydmagneten sluter sitt flöde till nordmagneten genom U:et.
Det du är inne på kan bli lika bra om du har spolarna monterade på stålskivan med en kort järnbit genom spolen och magneterna monterade på optimalt avstånd (testa eller kolla beskrivningar) på en skiva som roterar. Men som Zigge säger så får inte startmomentet bli för stort. Så det gäller att slösa bort en hel del av magnetismen. Det blir alltså bättre startegenskaper ju sämre generator man bygger. Det verkar gå åt en hel del koppartråd om man ska köra med så låga flödestätheter.
Å andra sidan kan man ju välja att inte ha så enormt starka och dyra magneter utan göra luftgap minimala och bästa slutna magnetfält så har man samma startegenskaper.
-
Så här bör lindningarna hamna på en 1-fasgenerator.
-
Det är kul att testa sig fram, fundera, och testa igen. Att däremellan kunna få svara och idéer och feed back här gör ju det hela ännu bättre. Helt klart värt att plumsa ut i snöln för ;)
När vi talar om spolar, järnkänor och magneter blir jag allt mer nyfiken på hur min cykelnavgenerator ser ut innan för skalet. Är det värt 300 spänn att ta järnsågen och såg upp den bara för att se konstuktionen och förhoppnigs lära sig något på det? :D nja kanske inte ...
För mig är målet att i sommar kunna ladda batteriet i min segelbåt. Jag har ju min navgenerator jag leker med nu. Det står 6V 2,4 W på den och det gäller vid ett bestämt varvtal. Intrssant är att om jag snurrar navet för hand med ca 200 rpm blir spänningen 12-14 V, och tar jag borrmaskinen blir den så hög jag inte törs hålla i grejerna ;D
Nu har jag inget batteri eller amperemeter, men vilken effekt kan man förvänta sig? Skulle min navgenerator i princip kunna ladda mitt batteri??
-
Jag kan tippa att du kan få ut en halv A om du har högt varvtal. Det du ser när du mäter utan last är tomgångsspänningen belastad med bara en voltmeter vilket kan räknas som ingen last alls.
Du har troligen ganska tunna koppartråd i spolarna på cykelgeneratorn så där får du ett spänningsfall som också kommer att värma generatorn när du laddar ett batteri.
Testa med en glödlampa t.ex 12V 5W och snurra med borrmaskinen. När du mäter 12V har du ungefär 5W eller knappa 0,5 A. Watten=Volten x Amperen. (P=UxI. I=P/U)
5W/12V=0,41 A
-
när magneterna hänger sig fast skall inte innebära någon energiförlust om man gör rätt. Strax innan magneten når fram till järnkärnan har man en accelererande kraft och strax efter har man en bromsande och de skall ta ut varandra.
-
Vet du vad! :D
Vid 12 volt blir det precis som ollebolle säger, men jag gissar att din navgtenerator är en enfas växelströmsgenerator och då måste spännngen likriktas till likspänning och vid likriktningen försvinner ca: 1,4 volt, så kvar är 10,6 volt, men å andra sidan blir likspänningen 41 % högre än den växelspänning du mäter med ditt intrument, alltså 10,6 x (roten ur två) = 14,9 volt.
Det här är fortfarande djupt vatten för mig, så jag hopaps jag har rätt och att detta även gäller enfas växelström.
Tittar man på de fakta du har: 2,4 w vid 6 volt blir resistansen R = U2/P = 36/2,4 = 15 ohm
Detta är väldigt mycket och det tyder på stora förluster och varma lindningar om man pressar den.
Vid 12 volt skulle det innebära Pförlust = (R x I) x I = (15 x 0,41) * 0,41 = 2,5 watt => drygt 50 % i värmeförluster i spolarna.
-
Det är rätt Bo när den väl börjat snurra. För att komma till rätta med problemet att propellern från vindstilla till att det börjat blåsa fastnar kvar skulle kunna vara en slags centrifugalkoppling. Propellern snurrar lätt utan belastning tills den kommit upp i varv varvid den fastnar kvar i det läget t.ex med "sågtandskoppling" så att den får generatorn att snurra med så länge ett vridmoment finns från propellern.
När propellern har fått fart är det meningen att den ska rycka igång den istadiga rotorn.
Borde funka. Man kan också tänka sig att propelleraxel har en tryckfjäder som håller den borta från kopplingen så länge det blåser svagt. Men då kanske propellern rusar i onödan i svag vind (som inte orkar trycka den mot kopplingen).
-
Jag hade inga stora förhoppningar att det skulle fungera att ladda ett 12 voltsbatteri i verkligheten. Den är med andra ord avsedd för att driva ett cykellyse på en cykel vid "normal" cykelfart och inget annat.
Jag har suttit med formeln som Zigge har lärt mig, den som beräknar generatorspänning hos en diskgenerator.
Hur jag än räknar så blir spänningen väldigt låg. Med risk för att vara tjatig så tar jag min navgenerator igen som ex. Den är inte stor så det måste vara relativt små magneter och vartalet är ju mycket lågt. Då skulle det behövs flera hundra varv väldigt tunn koppartråd? Kan det vara så? ???
-
Visst kommer du att få laddning. Testa vet ja. Om du har växelspänning (kolla med DC-mätning eller AC-området på voltmetern) kan du likrikta med en likriktarbrygga (kolla på Elfa t.ex).
Det handlar också om vilken fart du kan få på den med en turbin. Sitter den normalt i navet på cykeln så har den vissa förutsättningar.
-
Skulle inte denna vara enkel för hembyggaren: En järnring som stator med en massa hål på jämna avstånd borrade radiellt där man skruvar bultar inifrån så att där sedan blir plats att linda kopparn runt dessa. Och innanför med millimeterpassning rotorn med lika många magneter som det finns bultar.
Hur viktigt är det med rätt järnkvalitet och järn i maskiner brukar ju vara i tunna skivor som är isolerade mot virvelströmmar - eller? Kan man strunta i det?
-
...ja ungefär så har jag också tänkt mig, genomgående bultar som skruvas fast och där man lindar koppartråden på den del av bulten som sticker ut. Men frågan är om inte koppartråden skall vara vinkelrät mot magnetflödet. Det blir den väl inte om man har en rund spole, eller??
-
Det blir väl vinkelrätt mot trådvarven om magnetismen går från magneten genom bulten in i järnringen och tillbaka via bulten intill.
Jag tycker det var en jättebra konstruktionsidé värd att prova. Testa i liten skala och skala upp om det funkar.
När du seriekopplar gäller det att koppla rätt tråd över till nästa spole då ju alla spolar ska samverka till en ökad spänning. Det blir som att koppla ihop ett antal batterier.
Möjlighet finns att ändra utspänningen genom att t.ex låta parallellkoppla hälften av spolarna. Då får man halva spänningen med dubbla strömmen. Samma effekt men halva spänningen. En bättre anpassning till möjligt effektuttag. Man startar med alla i serie men då vinden ökar tillräckligt lägger man om till "halva parallellkopplade varianten" Med den högra farten på snurran kommer kanske ändå spänningen vara fullt tillräcklig. På så sätt får man lägre värmeutveckling i generatorn.
-
Jag får ta och skaffa lite magneter. Var har du köpt dina Zigge?
-
Om man exempelvis tänkt sig en 2-metersrurbin som beräknas ge 300 watt vid 10 m/s, då gör man en 300-wattsgenerator som startar vid 3 m/s. Att den saknar stål i statorlindningarna har ingen som helst betydelse, det enda som är intressant är att den startar lätt och ger 300 watt.
Gör man en generator med järnkärna till statorlindningarna måste man ändå beräkna generatorn för 300 watt och inget annat. Skulle den bli så effektiv att den ger 600 watt, ja då blir den överdimensionerad och går inte att använda, för turbinen orkar inte driva den.
Visst skulle man spara in några kronor på magneternas storlek, men å andra sidan måste man göra en avancerad konstruktion med slirkoppling, eller annat som också kostar pengar och kanske inte funkar.
Jag tro på det enkla och om det är en liten rackare till båt-vindkraftverk, då skulle jag plocka neodymmagneter ur hårddiskar (gratis) och sätta fast dessa på stålskivlor. Vissa använder sågklickor, men det tycker jag ser lite bisarrt ut. :D
Med en turbindiameter på 0,6 meter kan man räkna med ca: 25 watt, eller 2 ampere vid 10 m/s (för ett hembygge). Vid 5 m/s får man i och för sig bara 3 watt, men det är bättre än ingenting.
Det finns något som ger ca: 820 ggr så mycket energi som luft och det är vatten, annars är det samma matematik i vatten som i luft.
Det här är en smart grej och den går att använda både som vind- och vattengenerator. Den är säkert inte svår att bygga själv heller.
http://www.boost-energy.com/ampair/products_product4.asp (http://www.boost-energy.com/ampair/products_product4.asp)
-
Hos solbergavind.se (http://solbergavind.se)
24 st 46 x 30 x 10 mm neodym får man för ca: 1000 kronor. Priset är 108 euro, så det blir runt 1000-lappen.
-
Tack Zigge.
-
Han som har Solberga Vind, är han som ibland brukar skriva i otherpower.com´s forum under signaturen "Putte" och har har ju byggt någa vindkraftverk, så han har praktisk erfarenhet också.
Kolla under "Gallery"...
-
820 ggr mer energi i vatten!
Åter till min segelbåt. Jag har en utombordare på den för att ta mig in och ut ur hamn. Några gånger jag har stannat motor med riggen nere när jag seglar. I friläge snurrar propellern väldigt snabbt redan vid några knop. Nu har jag ingen snabb båt men säg 5 knop i snitt.
Om jag skulle kunna ta vara på den kraften vad skulle den generera då tro? En vanlig 8 hk utombordare med ordinär propeller...
-
C:a 5 A i försök jag gjort med bilgenerator.
Tyvärr så är bromskraften avsevärd. Värre än om propellern skulle stå still.
Den som har en inombordare med rak axel skulle kunna använda den med en remskiva till en generator.
Jag skruvade bort motorn på en gammal utombordare som skurit pga av frånvaro av olja i bensinen (mitt fel)
Ersatte den med en bilgenerator och seglade på med amperemetern kopplad och vridmotstånd till fältlindningen. Svårast var att få rätt fältström. Man får ett "smörklicksläge" där man får balansera fältströmmen hela tiden. För låg ström rusade propellern för stor ström gick den för trögt. Det verkar som om induktansen i fältspolen spelar spratt. Jag tror att en reglerad spänning skulle vara bättre än vad man får från ett vridmotstånd i serie då det nog går åt olika mycket spänning för att hålla en konstant ström i fältet beroende på hur mycket generatorn laddar.
Det ska inte vara lätt!
Då är det inge kul.
-
Wille på maringuiden funderar också på att göra en släpgenerator. Har erbjudit honom att låna min gamla generator som jag fortfarande har kvar.
http://www.maringuiden.se/forum/;thread=138019
Kolla Willes inlägg.
Under Bryggsnack, seglarsnack och "Erfarenhet av släpgenerator?"
-
Det är sant, ollebolle, det får inte vara för lätt för då är det inte roligt. :D
-
Jovisst Zigge.
Tompa frågade mig om lämplig likriktarbrygga och jag nämnde Elfa.
En 10 A kostar 18:- och den klarar 170V.
KBU1003 heter den i Elfakatalogen www.elfa.se
-
Men hallå, 170 V och 10 A. :-\ Nämnde jag att det var tänkt till mitt nav 6 Volt och 2,4 W ;D Det låter väl tilltaget men det kanske inte gör något?
Jag ska till Solna på onsdag. Då ska jag passa på att besöka Elfa och skaffa mig en likriktarbrygga.
Det låter som om jag ska hålla mig borta från vattenkraft. Jag håller mig ovanför vattenytan uppe i vinden i stället. Där är det i alla fall torrt oftast ;)
-
Jo men du har möjlighet att använda den till t.ex utombordarens lysspole om du vill eller vad det kan behöva likriktas.
Det blir ingen skillnad i förluster.
-
alltså att magneter och järnkärna är överflödigt och att det kan bli perfekt resultat med enbart kopparspolar i stator och rotor - seriekopplade. För generatorn behövs det då en svag magnet för att få startström.
Det gjordes en seriös undersökning (http://www.stormingmedia.us/81/8134/A813492.html) av bästa utformningen av en linjär generator och svaret blev spole i spole. Magnet i spole var sämre.
-
Det är nog rätt fast jag har inte sett någon järnlös motor. Det är väl för att det är svårt att få magnetflödet dit man vill och får då omvägen över järnklump som modellerats till lämplig form för att få bra drag/skjut. Skulle två intilligande mycket platta splolar ge motsvarande resultat?
Kan också vara att man är rädd om koppartråden så den inte slits. Jag har själv alltid tagit för givet att järnkärnan skulle förstärka magnetkraften men det låter även som lite svartkonst när man tänker efter. Det är nog mer att man kanaliserar magnetkraften. TV:ns avlänkningsspolar klarar sig ju bra utan järn.
-
var snarare att de vinster man gör på ett avsevärt starkare magnetflöde äts upp av diverse andra förluster som uppvärmning av järnet vid växlingen av magnetflödets riktning.
-
När jag googlar "järnlös transformator" frågar Google "menar du värnlös transformator".
I transformatorer vore det ju lätt att få magnetfälten att flyta i rätt riktning utan järn- eller ferritkärna. Men det finns inte. Varför används inte teorin månne?
-
för att det krävs avsevärt snabbare rotation för generatorer och motorer och därmed förluster i utväxlingen och för transformatorer blir det ju en annan utformning med spolarna i varandra.
-
Hörapparater är en fiffig konstruktion. De är som transformatorer med ett enormt luftgap mellan lindningarna (hörapparaten och teleslingan).
Jag jobbade med sådana grejor förut och telefonen blev ett problem de gånger telefonledningen gick parallellt med teleslingan. Gubben kunde bli tvungen att höra fruns telefonsamtal samtidigt som han försökte höra vad som sades på TV.
För ett antal år sedan åkte jag på ansiktsnervsförlamning (började med inflammation i en tand) och vad som hände då var att jag blev överkänslig i tänderna. Amalgamfyllningarna på den sidan inflammationen satt, tog upp magnetfältet från elledningarna och jag hade inga problem att känna om det gick ström i en ledning, eller inte. Jag jämförde med en hörapparat och känsligheten för växelström var ungefär densamma. Jag gjorde andra experiment också och kopplade ett mätinstrument till plomberna, men då fick en stöt så jag nästan gick i backen. Lite måste man offra sig för vetenskapen. :D
-
Du e rolig Zigge! ;D
Ser framför mig hur du med munnen full av sladdar och mätinstument får stötar så håret spretar.
...men det är ju så att många framsteg och upptäckter som rönts inom vetenskapen är av personer som du!
-
Håret har redan ramlat av så det är inte så mycket som kan spreta, bara några tofsar runt öronen och det är tur det, för tofsarna håller mössan på plats, annars gled den nog av och blev stående som en strut mitt uppe på huvudet. :D
-
men anta att jag gör en 2meters turbinen med 8st magneter och 2st lindningar till varje fas. kan någon snbbt räkna ut vad jag ska ha för area och villket motstånd ska varje lindning ha? har gjort en provisorisk stator och vill snabbt komma igång med lindningarna så jag kan börja prova leka lite :P
-
Linda först en testspole på 40 varv (dubbla rotorskivor där den ena saknar magneter), 55 om du kör med bara en stålskiva. Montera ihop allt och kör generatorn i 200 rpm. Spänningen från spolen ska då vara 2,75 volt.
Om mätinstrumenet visar något annat, vilket det nästa alltid gör, får du dividera antalet varv med volt, så att du får fram ett förhållande volt/varv. Sedan kan du räkna hut hur många varv lindningarna ska ha i din generator.
Tråden ska vara så grov som möjligt. Ju grövre den är desto mindre värmeförlust i generatorn. Hur grov tråd och hur många trådar i handen man lindar med, beror på vad som får plats. Det ska ju rymmas 6 spolar runt hela statorn.
Rita upp det hela på ett papper och se hur det ser ut. De vanliga är att proffsen använder tråd som är 1,6 mm för 12-voltsverk och tre trådar i handen, men det gäller 2,4 metersturbiner med 2 x 12 magneter. Jag skulle testa med 1,5 mm och två trådar i handen, eller med en tunnare tråd och fler trådar i handen, för då har man möjlighet att plocka bort en tråd om det inte får plats.
Om turbinen stallar, redan från början, eller vid starkare vind, ökar man luftgapet. Använder man däremot för klen tråd, kan lindningarna brinna sönder vid stark vind. Generatorn kommer ju ändå att ha kapacitet för en kilowatt när det blåser ordentligt.
-
Om man tittar på en transformator ser man att spolarna omsluter hela järnkärnan så att allt magnetiskt flöde går genom spolarna. Jag kan tänka mig att det behövs en sluten magnetkrets för att det ska bli mer spänning i trådarna. Om magneterna sitter på en bromsskiva till en bil t.ex och spolarna är lindade på mjukjärnskärna som sedan återsluter magnetkretsen på något sätt tillbaka till bromsskivans järn - hur nu det ska gå till.
Det här är en enkel generator men beskriver bra principen för att generera ström. Frågan är, vad skulle hända om man INTE förband de där spikarna med järn. Skulle spänningen minska då?Alltså, som ollebolle tänker, ökar spänningen och effektiviteten om man "återsluter" magnetkretse?
-
Tråden kanske dött men får se om ni nappar på inlägget.
Vad jag förstår är järnkärnan till för att kanalisera magnitiseringen att samlas kring hela spolen.
Magneten magninitiserar kärnan i spolen som om magneten satt innuti
I transformatorsammanhang måste kärnan vara så stor att den kan klara hela magnetfältet utan att mättas. Går den i mättning ökar förlusten och kärnan blir varm.
Detta är också beroende på frekvensen. Principen för switchade nätaggregat är att när man höjer frekvensen behöver inte kärnan vara lika stor. Dessa blir små och lätta.
Är frekvensen tillräckligt hög behövs ingen kärna. Radiospolar är ibland kärnlösa, särskilt bredbandiga som inte skall avstämmas.
-
mäter strömstyrka och batterikapacitet mäts i Ampéretimmar vilket rimligtvis måste handla om ett mått på antalet elektroner som bytt plats. Strömstyrkan är då också proportionell mot antal elektroner som passerar ett tvärsnitt per sekund.
Om man nu har en generator som producerar 36 volt och 1 Ampére och jag har en regulator som tar ner spänningen till 12 volt och tre Ampére - samma effekt - då trollas två av tre elektroner fram vardåifrån?
-
Om man nu har en generator som producerar 36 volt och 1 Ampére och jag har en regulator som tar ner spänningen till 12 volt och tre Ampére - samma effekt - då trollas två av tre elektroner fram vardåifrån?
Det är två olika strömkretsar. En på ingången av regulatorn och en på utgången. Inga elektroner kommer till eller försvinner, bara samma elektroner som puffas runt runt i varje strömkrets.
-
- Undrar hur en sådan är konstruerad.
-
Det finns två tekniker att plocka ner spänningen.
Vi pratar nu om DC (inte växelström.)
Seriereglerat
Helt enkelt bränner man bort enregin. Du får fortfarande ut 1 Amper och resten. 1 * 24 V = förlusteffekt som måste kylas bort.
Switchat
Mycket enkelt beskrivet hackar man sönder enegin till växelström och transformerar ner spänningen.
Myckt mycket förneklat kan man se det som en transfomator.
Du får alltid förluster men dessa blir nu mycket mindre.
-
För att generera ström krävs ett megnetfält passerar vinkelrät mot en koppartråd. Rätt?
Får man en hela sinuskurvan av en enda magnet som passerar en spole, som i detta exempel utan järnkärna?
-
Det ser ut som om du tänker rätt, men så här vill jag ha det. I princip är det samma sak, men spänningen bör bli dubbelt så hög.
På den översta och nedersa bilden har magnetpolerna bytt plats och det är ju anledningen till att spänningen byter riktning.
På bilden i mitten ligger ingen magnet över spolens "ben" och spänningen är noll.
-
Du får nog spänning i spolen även om inte magneten passerar vinkelrätt, men det är ju bäst så.
Ja, du får hela sinuskurvan om du ritat ytterligare en bild där magneten passerat spolen helt.
Placerar du även magneter på baksidan spolen, med motsatta poler, får du dubbelt så hög spänning och placerar du magneterna på stålskivor fördubblar du spänningen ytterligare en gång...inte exakt kanske, men på en höft.
-
Tack, det känns som om jag hänger med på den förklaringen. Men sen kommer det där med järnkärna. Jag har jämfört att linda en spole på en 8 mm rundstav i trä och sedan jämfört med att rulla upp tråden på vagnsbult, även den 8 mm.
Den mätning visade flera ggr högre spänning med vagnsbult.
För att gå till grunden. Är det hur magneten rör sig och i sin tur flyttar magnetfältet (B), eller är det den riktning magnetfältet får av en magnet (A) som styr spänningen??
Försöker visa mina tankar
-
Här kan du kolla in lite bilder...
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/elemag.html (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/elemag.html)
Jag har kladdat i dina skisser igen och så här skulle jag vilja lägga spolen. Stoppar man in en järnkärna i den, får magnetfältet mindre väg att hoppa genom luften och magnetfältet försvagas inte.
-
Tack igen Zigge! Jag har lagt sidan till Mina favoriter.
-
Det är önskvärt att linda spolar med så lite tråd möjligt för att minska motståndet.
En tanke jag haft är denna. Om man jämför det "vanliga" sättet att linda spolar, där spolarna omväxlande med- och moturslindade kopplas i serie med varann, med den idé jag har illusterat längs ned.
Skulle det funka att linda en enda lång tråd runt statorn på det senare viset och därmed minska längden på tråden mosvarande en kortsida/spole, alltså 1/4, och på det viset vinna något?
-
Du ska få ett helt ärligt svar - Jag vet inte! :D
-
Då ska vi ta reda på det! :D
... men hade det varit möjligt att linda så hade det förekommit och varit en verklighet, och då hade du känt till det.
Nu ropar kudden! :P
CU
-
CU 2! :D
-
Ny dag, nya funderingar, nya tester
Jag har lindat en spole runt en fyrkantig träkloss som jag tidigare använt som stöd för den vagnsbult jag lindat på. Spänning sjönk, men hela konstruktionen blev tystare och vibrationsfri. Nu hade jag fortfarande hålet kvar som gick genom centrum av spolen. Jag kunde genom att föra in en vagnsbult under det att generatorn snurrade se hur spänningen ökade.
-
Härligt att du äntligen plockar bort järnskrotet, Tompa! :D
Det är när rotorn befinner sig i det här läget spänningen når sitt max. På din bild är spänningen noll.
-
ja det känns skönt att ha lämnat dessa bultar, men lite järn är nyttigt. ;) Om man läser på otherpower ser man att det förekommer en del järn eller liknande i spolarna eller bakom statorn.
tex har man i spolarn på The Wood 103 gjort en blandning av magnetit för att öka effektiviteten.
http://www.otherpower.com/woodmill.html
-
The woodmill gjordes innan de visste bättre. Numera förekommer inte ett spår av järn i statorn. :D
-
Menar du, får jag inte ha något järn kvar alls? :o
:)
Varför har man inte det?
-
För att järnet inte gör någon som helst nytta och för att generatorer med järn kuggar och vibrerar.
En generator utan järn blir något större än en generator med järn i statorlindningarna, men det spelar ingen roll.
Däremot ska magneterna fästas på järn för där har järnet inga negativa effekter, bara positiva.
Plättlätt, Tompa! :D
-
är att ha spolarna i en tunn rotor och statorns magneter gapande runt periferin så att magnetflödet går genom järn hela vägen utom just genom spolen.
-
Ja det vibrerar men visst gör det nytta, i alla fall om man ser till spänningen i sig. Nu när jag tagit bort bultarna får jag betydligt lägre spänning med det kanske ger andra bra effekter på strömmen, vad vet jag. Mindre ogynsamma magnetiska virvlar kanske.
En annan sak som har med trådens rubrik att göra. Du nämnde att om man har runda magneter ska också spolarna vara runda? Varför det?
-
Bo, det är ju så man brukar bygga pannkaksgeneratorer. Dubbla rotorskivor av stål som magneterna sitter på och i mitten sitter spolarna som hänger i luften.
Tompa, visst höjer järnet i statorn spänning, ström, effekt och allt det där, men poängen med den tekniken är att göra generatorn liten.
En 100-watts generator ger alltid 100 watt oavsett om det är järn i statorn, eller inte. Enda skillnaden är att "järngeneratorn" kan göras mindre till formatet.
Orkar turbinen ge 100 watt, då ska man ha en generator som ger 100 watt. Fyller man statorn med järn så att den ger 200 watt orkar inte turbinen driva den, så vad är poängen med järn?
En generator på 100 watt, utan stål i statorn, behöver inte bli stor som ett kärnkraftverk, men magneterna får inte vara små som knappnålshuvuden :D för då blir den magnetiska flödestätheten för ynklig.
Om du ska bygga ett litet vindkraftverk till båten, då lär det gott och väl räcka med hårddiskmagneter.
-
Spolarna måste inte vara helt runda, men bör ha ett centrumhål stort nog för magneten, så att inget magnetflöde går genom spolen.
-
Ah, det känns bra att läsa allt det här. Jag går från klarhet till klarhet ;D
Jag vet vad du anser om mina löjligt små magneter men det är fortfarande bara för att testa och kanske lära mig förstå.
Det som också Bo nämnde att ha dubbla rotorskivor måste vara effekttiv. Då skulle man kunna minska storleken på rotorn och fördela magneterna hälften var på respektive.
Men det blir en mer avacerad konstruktion förstås
-
Naturligtvis är det vettigt att lära sig med magneter och grejor som inte kostar så mycket. Man får ju ett resultat som inte stämmer med vad man förväntar sig, men man ser ju att det funkar.
När det gäller pannkaksgeneratorerna kör man oftast med dubbla rotorskivor, men om du vill begränsa antalet magneter är det bättre att ha alla magneterna på den ena skivan och låta den andra vara tom. Det ger något lägre magnetisk flödestäthet, men dubbelt så många poler och många poler behöver man för att slippa växel.
-
Hur har det fungerat för er, skulle vara kul att få höra om era el-projekt? ???
Själv så startar jag nu, inte alls haj på el.
Så kom med förslag till mig. Har beställt tråd och magneter idag.
Vad behöver jag mer?
-
Hur har det fungerat för er, skulle vara kul att få höra om era el-projekt? ???
Själv så startar jag nu, inte alls haj på el.
Så kom med förslag till mig. Har beställt tråd och magneter idag.
Vad behöver jag mer?
En bra handbok i elmaskinlära, till att börja med. T ex "Die Wechselstromtechnik" av E. Arnold. Det är väl band 3, "Die Wicklungen der Wechselstrommaschinen" och band 4, "Die synchronen Wechselstrommaschinen" som är av störst intresse i det här fallet. Men även band 1 som heter "Die Grundlagen der Wechselstromtechnik" eller något liknande kan vara bra att ha.
De där böckerna gavs ut omkring 1904-1912 och nytrycktes i början av 1920-talet, och man kan säga att de är "bibeln" för all generatorkonstruktion sedan dess. De brukar gå bra att hitta på antikvariat och bör också finnas på t ex universitetsbibliotek.
Det finns naturligtvis också gott om mer översiktlig elmaskinlitteratur men tyvärr brukar nyare böcker sällan vara skrivna för den som ska konstruera en generator, de är skrivna för den som ska sköta drift, reparationer osv av befintliga maskiner och behöver veta hur de fungerar men inte hur de ska konstrueras.
Exempelvis "Elmaskiner" av Hans Mogensen, utgiven i flera upplagor på 1970- och 1980-talet, och band 2 av Elkraftteknisk handbok, utgiven 1986.
Något som glöms bort i nästan alla hembyggda generatorer är att magnetflödet måste slutas genom järn hela vägen, med så små luftgap som möjligt. "Riktiga" elmaskinkonstruktörer fick detta klart för sig omkring år 1870 men hempularna tror ofta fortfarande att man ska kunna klara sig med att låta magnetflödet gå långa sträckor genom luft.
En annan sak som brukar glömmas bort är att de järndelar som passeras av växlande magnetflöden måste göras lamellerade av många lager tunn plåt som är isolerade från varandra, för att inte virvelströmsförlusterna ska bli för stora. Om man lindar statorspolarna på massiva järnkärnor så får man vara beredd på att en ganska stor del av den mekaniska energi som tillförs generatorn blir värme i järnkärnorna istället för att komma till nytta som elektrisk energi.
Det lönar sig att studera hur massproducerade, väl fungerande elmaskiner är byggda innan man börjar skissa på en egen konstruktion. T ex bilgeneratorer, en- och trefas asynkronmotorer, borstlösa likströmsmotorer typ datafläktar eller trummotor till VHS-video.