Alternativ.nu
Övriga ämnen => Energi => Eltillverkning => Ämnet startat av: PowerMizer skrivet 25 jan-06 kl 09:52
-
Hej på er, alla!
Igår jobbade jag uppe i fjället i en enslig sportstuga. Jag var den förste som körde sedan plogbilen tagit upp vägen, och det var någon dag tidigare. Det var tyst förutom naturens smekande småljud och jag hade fjäll i 180 grader av synfältet. Efter ett par timmar blev jag dock störd av ljudet av civilisation; ett jetplan på hög höjd var på väg mot Nordnorge. Sen återvände lugnet igen.
Där och då fick jag lite tid att vara med mej själv, vilket resulterade i detta:
Jag tror att ett bra sätt (för en fattiglapp som mej) att bygga en generator är att skippa magneterna och bygga en helt vanlig synkronmaskin med borstlös matare. Den fungerar som följer: En del av den genererade kraften används för att skapa ett magnetfält istället för de dyra och farliga (fråga Zigge!) magneterna.
I generatorlindningen lindar man även in en tunnare tråd med flera varv där man genererar magnetiseringsströmmen (hjälpmatare). Min tanke är att man har högre spänning (~100 VDC) på magnetiseringen än på kraften till huset (24 VDC). Genom detta uppnår man ett par fördelar:
* Mindre strömmar genom elektroniken
* Smidigare lindningshärvor
* Smäckrare konstruktion
Spänningen från hjälpmataren (stillastående) likriktas och går in i en spänningsregulator som i sin tur driver fältlindnigen (stillastående) för matargeneratorn (roterande). Matargeneratorns ström likriktas och levererar kraft till generatorns fältlindning (roterande). Se skiss!
Generatorn byggs likt Hugh Piggott's idé, men med ytterligare en generator innanför (mot cenrum) den vanliga.
Nu frågar säkert vän av ordning -"Vart tog 'Keep it simple, stupid!' vägen?"
Allt har ju sin anledning, så även denna idé. Det finns nackdelar med idén, bl.a. komplexiteten och feltoleransen.... Men det finns fördelar också:
* Billigare vid stor (>1 kW) generator (magneter är dyra, koppar billigare)
* Stabil utspänning oberoende av varvtal, så gott som...
* Man kan designa generatorn för ett lågt "cut in-" varvtal
* Klarar man det så kan man skriva sin _egen_ bok om vindkraft! ;)
Därav följer alltså: Åk till fjällen och var tilsammans med dej själv i tystnaden! Då kommer idéer. Inte alltid bra, men idéer i alla fall!!
*** GE MEJ FEEDBACK PÅ DETTA!! ***
Ha det gott!
/P
-
Hej.
Försök att bygga en prototyp och testa.
Får du bra verkningsgrad så blir du berömd.
Snacka med folk på Innovation skåne eller liknande och hör vad de tror.
Regards Magi
-
Jag har lite svårt att förstå hur själva maskinen ska se ut och hur det hela hänger ihop. Kan du göra en skiss över själva generatorn och var de olika lindningarna sitter?
Visst vore det fördelaktigt rent ekonomiskt om man slapp neodymmagneterna och det här var väl i stort sett vad jag fick kvar sedan jag köpt 36 magneter (24 stora och 12 små). :D
-
Jag bifogade fel bild, men det spelar ingen roll, det är ju ändå en magnet och stark är den trots sin storlek.
-
En fundering dyker upp när du ritade in en reglerutrustning som skall jobba på 100V.
Det kan vara lite lurigt att hitta halvledare för överkommliga priser som klarar dessa spänningar.
Gör man sedan något fel så brukar den blå röken som finns i komponenterna komma ut (i alla på en gång) och då får man aldrig dem att fungera igen.
-
Hej igen!
Tack för alla kommentarer hittills! :)
Zigge:
Bifogar en enkel och inte så genomtänkt skiss över ena "magnet-" rotorn.
Som du ser så har denna rotor samma diameter som den för en 3,6 m "Piggott-snurra". Det är möjligt att man bör öka diametern ytterligare, men jag vill inte det. Ökad diameter skulle inverka på innersta delen av turbinbladen så att startmomentet sänks. Jag vill ju ha en snurra som startar i låga vindar... Mot detta står ju det faktum att ju längre del av lindningen som skärs av magnetfältet ju mera kräm får man, vilket skulle öka diametern ytterligare. (pest eller kolera)
Som sagt kommer den att likna en Piggott-generator, men ha lite större diameter på skivorna för att rymma matargeneratorn.
En sak jag grunnat på är hur den ska kunna ta upp spänning _själv_ utan startmagnetiseringsutrustning. Undrar om man kan sätta in en liiiten neo-magnet brevid nån lindning för att på så sätt få den att ta upp spänning. Känns dumt att dra upp en DC-kabel i tornet bara för att magnetisera den. Jag vill nämligen ha ner 3~AC till marken för att kunna mäta ditt å datt som varvtal (frekvens) och statorlindningstemperatur (genom att mäta ström och spänning kan resistansen, och därmed temperaturen, i statorlindningarna beräknas).
Magi:
Ja, det är lockande att göra mera än en skrivbordsprodukt av detta! Det som är knixigt är att jag har lite pengar, dålig verkstad och för lite kunskap (än). På pluskontot är ju den kunskap jag redan har och inte minst mitt kontaktnät. Har pratat med en nära vän på ABB och han känner en pensionerad generatorguru som har "saved their asses" många gånger. får se om det ger nått...
Eka:
Den magiska röken känner jag till. läcker den ut ur komponenterna så är det bara att köpa nytt!
;D
Jag tror att det kan vara dyrare att köpa strömtåliga prylar än spänningståliga, i alla fall när det bara är kring 100 V. Sen är det så att inom kraftindustrin ligger man ofta kring 100-120 V för magnetiseringens kontrollutrustning, och med rätt kontakter kanske man kan hitta några "hyllvärmare" eller utbytta delar som går att komma över...
Tack för i dag!
/P
-
Fiffig lösning med magnetiseringslindning. Det är sånt man kommer på när man vaknar mitt i natten, kör motorcykel i dvala i jämnan lunk eller som du på fjälltoppen helt utan störande moment.
Räcker det inte att magnetisera generatorn med en inkoppling till nätet? Det är ju tillåtet att koppla in en trefasmotor på nätet. Bara man inte låter det blåsa för mycket. Den lilla kvarvarande magnetismen i rotorn kan då räcka för att den ska börja ge ström till sig själv och så är det hela igång förhoppningsvis.
Sedan kan anslutna kondensatorer ordna med fasvinkelförskjuningen (kallas det så) så att motorn går som generator.
-
Ett alternativ är att sätta en liten turbin på toppen av vindkraftverkets mast, som driver en liten PMG bestående av två neodymmagneter från en hårddisk. Eftersom dessa magneter är tvåpoliga får man en fyrpolig generator och med tunn koppartråd kan man linda en himla massa varv och snabbt uppnå hög spänning redan vid låg vind. Den lilla turbinen kommer ju också att snurra ganska fort.
När sedan magnetiseringen kommer igång och den stora turbinen börjat snurra, kan man låta den stora generatorn generera sin egen magnetiseringsspänning. Vill man inte höra det surrande ljudet från den lilla turbinen kan man kortsluta dess lindningar och få tyst på eländet.
Använder man sig av kondensatorer, som man gör med asynkronmotorer för att få dem att fungera som generatorer, lär det inte behövas mycket till generator i den lilla snurran för att få igång magnetiseringen.
Ett alternativ vore att ersätta stjärtfenan med den lilla snurran för magnetiseringsspänningen (helikoptermodell).
Kanske skulle det också gå att dimensionera den lilla magnetiseringssnurran så att den ensam alltid kunde magnetisera den stora generatorns rotorlindningar.
Väljer man en vingprofil på magnetiseringsturbinen som är avsedd för låg vindhastighet får man tidigt snurr på turbinen. Den har också sin begränsning i rotationshastighet, än hur mycket det blåser och då behöver man knappast någon spänningsrelulator till rotorlindningarna, eftersom spänningen mår sitt max vid ett visst varvtal/vindhastighet.
Tyvärr har jag inte en aning om vilken spänning och ström som krävs för rotorns lindningar, men det kan du säkert bättre själv. Men som sagt, jag skulle nog satsa på dubbla turbiner för att inte få några som helst förluster p.g.a. självmagetisering, vilket är extra viktigt vid låga vindhastigheter och låg är ju vindhastigheten för det mesta.
En kombination med självmagnetisering vid högre vindhastigheter och broms på den lilla turbenen genom kortslutning av lindningarna, vore kanske det bästa, dels med tanske på ljudnivån från den surrande lilla turbinen, men också för att kunna nå högre toppeffekt vid stark vind.
-
Ett litt tillägg...
Eftersom en bilgenerator kan ge 1000 watt, eller mer, men ändå bara drar 30-50 watt för sin egen magnetisering, skulle det alltså bara kvävas en 30 till 50-watts generator med turbin och sätter man den där bak på tvären blir det riktigt snitsigt och vika av från vinden kommer den ju också att göra.
-
Ytterligare tillägg...
Det jag menar var att köa samma princip som jag tror du tänkt dig, men att driva de båda generatorerna med två olika turbiner, dels för att helt undvika förluster, men också för att snabbare få upp magnetiseringsspänningen genom den lilla turbinens höga varvtal i låg vind.
-
Hej!
Måste upp å lägga lillpojken, men passar på att säga att jag är imponerad på Zigge!
Magnetiseringseffekten ska inte överstiga 5% och ditt exempel på bilgeneratorn är ju helt inom den gränsen.
Bra jobbat! Vi kan MYCKET tillsammans!!
/P
-
Hej igen!
Frun i huset nannar pojken. I'm back!
Idén med en liten pluttsnurra är ju kul! Den kanske kan kopplas in mellan spänningsregulatorn och matarens fältlindning om man strömbegränsar den med ett motstånd!? En pluttsnurra som ger 10-20 VDC och kanske 5 W borde ju gå att bygga redan nu på senvintern bara för att testa. Sen montera den på bilen och köra och mäta upp den... Låter kul!
Den vore snygg att ha i toppen av stjärtfenan och gärna en liten röd diod som lyser i mörkret! :)
Att avpassa lilla snurran till en bra spänningsreglering tror jag säkert går, men jag tror att det blir för mycket "trial n' error" för mitt tålamod. Jag HAR tålamod, men det ryms i en fingerborg.....
När det gäller fältströmmar å sånt:
Fältstyrkan står i relation till effekten i fältlindningen; ju högre ström vi kan mata fältlindningarna med (upp till mättnadspunkten), ju högre fluxdensitet får vi i magnetfältet. Om vi kan öka fluxdensiteten i fältet så kommer också utspänningen i generatorlindningen att öka. Fältstyrkan kan ökas genom att minska lindningsvarven i fältlindningen. Fältlindningen använder sej av en viss del av den genererande effekten. Idealgeneratorn använder ungefär 5% av märkeffekten till fältlindningen. Över denna gräns blir generatorn mindre effektiv upp till gränsen för mättnad, då fältlindningen börjar att parasitera och snylta på effekten istället. Detta betyder att dina antaganden är korrekta.
Jag vet inte om jag köper allt det du skrivet i svar #9, men idén med en liten snurra för startmagnetisering köper jag direkt! Det finns egentligen bara två anledningar:
* Man slipper laborera med småmagneter o små järnkärnor, men viktigast ändå:
* Det är ju både tufft och snyggt!! Särskilt med små lysande dioder här och där!
Ha det gott!
/P
-
Bravo Zigge.
En magnetiseringsgenerator är ju en fiffig lösningen att optimera energin som vinden kan ge i avgiven elektrisk energi vid skiftande vindstyrkor.
När det blåser mycket får generatorn mer ström till magnetiseringen - generatorn går då tyngre och det orkar den med i den kraftigare vinden. Genom att förkoppla med ett justerbart motstånd kan du trimma in lämplig magnetiseringsström. Du kan alltså ha lite för stark magnetiseringsgenerator och efterjustera. Mät strömmen t.ex från generatorn och vrid in motståndet för max effekt.
Kan inte tänka mig bättre sätt att få ut max av en generator vid varje vindstyrka utan att ha en elektronisk reglering.
Det här gäller om du har t.ex en bilgenerator.
Applåder klapp klapp
-
Tackar, tackar! Jag känner mig smickrad! :-[
Hur många varv man lindar spolarna med kan man beräkna med formeln (gäller en spole):
N = U / (P*R*B*A) / 2
N = Antal var (en spole)
U = Spänning (en spole)
P = Antal poler (magneter på en rotordisk)
B = Magnetisk flödestäthet i Tesla (1 Tesla = 10.000 Gauss)
A = Magnetens area (längd * bredd (en magnet))
Vänder man på formeln bör man få:
U = N*A*R*P*B*2
Den magnetisk flödestätheten är inte lätt att veta, men för neodymmagneter kan man räkna på ett värde för B runt 0,6 - 0,65, om om man använder dubbla rotorskivor, med magneter på båda och ett luftgap mellan rotorskivorna som motsvarar tjockleken på en magnet.
Använder man dubbla rotorskivor, men bara med magneter på den ena, hamnar B runt 0,45 (om jag inte mins fel) och kör man med enbart en skiva blir värdet ca: 0,38.
-
Hej Zigge!
Jag har bara fått mej två baljor kaffe nu på förmiddagen, men om du hittat denna formel så borde det finnas formler för hur man räknar ut Tesla och sånt på lindningar. Om man hittar en formel så borde det ju bli liiite mindre "trial n' error"...
Har du möjligen någon sådan?
/P
-
Någon formel för hur man räknar på luftgapet har jag aldrig sett. Jag vet bara att värdet på magneterna oftast anges i Gauss, exemlevis 12.800 Gauss. Dividerar man med 10.000, får man den magnetiska flödestätheten i Tesla, alltså 1,28 Tesla.
Hur stor magnetisk flödestäthet man får genom statorlindningarna beror på luftgapet mellan två magneter i förhållande till magneternas tjocklek.
Är magneterna 12 mm tjocka, alltså 24 mm för två stycken mot varandra, erhåller man halva värdet i Tesla om luftgapet är halva magneternas tjocklek tillsammans. Så om två magneter tillsammans är totalt 24 mm tjocka och luftgapet (inkl. stator) 12 mm, då blir den magnetiska flödestätheten 1,28 / 2 = 0,64 Tesla.
Stålskivan som magneterna sitter på inverkar ju också på det hela, liksom avståndet mellan magneterna på en rotorskiva. Sitter de för tätt får man läckage mellan magnterna och är stålskivan för tunn kan man inte utnyttja stålets "förstärkningsfaktor" till fullo.
Jag känner att jag är ute på djupt vatten nu, men det här är vad jag lärt mig, om jag förstått vad jag läst. :D
När det gäller ditt vindprojekt, kom jag att tänka på ett annat alternativ, om du helt vill slippa magneter. Sätter man likriktardioderna uppe i masten, vid generatorn, då har man ju alltid batterispänning uppe i masten, utan att det behöver dras en extra kabel från batteriet. Den likriktade spänningen från generatorn går ju ändå direkt in på batteriet, utan att först passera shuntregulatorn, som ju också kopplas direkt till batterierna.
Med tillgång till 24 volt uppe i masten har man ju alltid magnetiseringsspänning för rotorlindningarna och denna borde gå att strömreglera efter varvtalet på turbinen, så att generatorn går lätt i svag vind och tungt i hård vind.
Vid låg vind kan man helt låta bli att magnetisera rotorlindningarna så att turbinen snabbt uppnår tillräckligt varvtal (för elproduktion), sedan pulsar man fram ström till rotorn så att inte turbinen tappar fart och stannar i den låga vinden. När det sedan blåser lite mer, kan pulsningen upphöra och strömmen kan ligga på hela tiden och automatiskt regleras beroende på vindhastighet.
Det enda som egentligen bromsar vid riktigt låga vindhastigheter borde vara friktion i lager och turbinen själv (tröghet beroende på dess massa, friktion mot den omgivande luften och hur väl balanserad den är). Rent teoretiskt borde det gå att få kräm ur ett sådant vindkraftverk vid extremt låg vindhastighet, beroende på hur turbinen är konstruerad. Att få tillräcklig spänning vid lågt varvtal kräver en generator med många poler och lindningar, eller en växel.
Att få varvtalsreglering på det hela kanske blir klurigt, men riktar man en varvräknare mot turbinbladen borde det gå. Jag vet inte hur en sådan är konstruerad, men det finns ju D/A-omvandlare och andra komponenter, så att både pulsa och strömregulera rotorlindningarna borde inte vara alltför svårt.
Det känns som om vi börjar lämna det enkla nu, så jag nöjer mig med detta. :D
-
Jag fortsätter där du slutade Zigge, du ger fina ideer att fortsätta på. Grunden var ju att få generatorn enkel.
Varvtalet, det får man från lindingarna, före dioderna.
Pulsa kan man också göra före likriktningen. (kanske direkt i = få spänningståliga komponenter)
Då kan man använda vanliga tyristorer.
-
I svag vind kan du aldrig få ut någon hög effekt.
Det som är det sorgliga i låg vind (och i kraftig vind) är energin som är i kvadratiskt förhållande till vindens hastighet. Säg att turbinen ger 100W i 8 m/s. Då får man bara en fjärdedel vid 4 m/s=25W, och vid 2 m/s 6W. När vi går uppåt så blir det underbart vid 16 m/s=400 W men vid 32 m/s ger det 1600W innan det blåser sönder.
Det här är ett förhållande man lärt sig att förhålla sig till på sjön. 5-10 m/s är underbart men det dubbla är uthärdligt bara i medvind.
Man behöver ha detta i åtanke vid konstruktion av en vindsnurra. Den höga energin som alltså vid 32 m/s är 256 ggr starkare än vid 2 m/s. När man uppger vindstyrka i väderleksrapporter är det medelvind under 10 minuter Då kan enstaka vindbyar vara betydligt starkare. Så vid dimensionen av snurra, mastoch stag måste man ta i ordentligt. Kan vara bra med nödstopp av turbin med broms eller likn. Eller ha en generator som klarar att kortslutas utan att brinna upp. Skenar turbinen så flyger kanske bladen iväg. Kan vara en variant om det är folktomt men då gäller det att alla flyger samtidigt - brytpinne eller likn som håller samtliga blad?
-
Smart det där med varvtalet från lindningarna! Så långt tänkte inte jag. :D
Kan man tänka sig att använda magneter blir allt mycket enklare, annars förstår jag inte hur man kickar igång generatorn från stillastående om man inte tar spänningen efter dioderna, alltså direkt från batterierna.
-
Nån som känner till ifall hur pass effektivt det kan vara att samla upp vind i en stor tratt och placera en turbin vid trattens trånga öppning?
Det blir ju en del förluster i tratten men å andra sidan kan man ha ett mindre turbinhjul med högre varvtal.
-
Nej, några stora effekter blir det ju inte vid låg vind. En 3,6-metersturbin (som man snickrat till själv) lär inte ge mer än 11 watt vid 1,8 m/s och bygger man även generatorn själv ska man väl inte överdriva verkningsgraden på den heller. Får man 6-7 watt ur vindkraftverket vid så låg vindhastighet får man vara glad, så varför anstränga sig och varför inte räkna på det hela innan man börjar fundera på lösningar.
Helt rätt, vi skiter i lågvindsegenskaprna. :D
-
Jag har sett trattmodeller, men de lär inte fungera så bra. Sitter tratten fram lär det vara problem att få den att vända sig mot vinden. Tunnel med tratt bakom turbinen funkar inte heller.
Kanske en svartmålad tunnel som kröker av och sticker iväg rakt uppåt, för att skapa skorstenseffekt vore något?
-
Tack Zigge, är det inte så med en givande diskusion, den ene triggar den andre :)
Misstänker att det inte är så svårt att kicka igång generatorn.
Det kommer alltid att ligga kvar en svag permanentmagnitisering i järnet. När generatorn startar (eller hjälpgeneratorn) är lasten lågt så det minsta lilla som genereras kan återföras och växa. Är det inte så en bilgenerator fungerar?
Lindningarna som skall generara magnitiseringen bör inte blandas ihop med matningen till batteriet. Då måste de ligga och dra ström hela tiden vilket är en förbrukare.
Magnitiseringsliningarna bildar en egen krets som matar huvudgeneratorn. Huvudgeneratorns varvtal/effekt styr hur mycket som skall tillföras. Tycker det hela låter smart.
När det gäller bladens utformning och "tratt" kan jag rekommendera "Vind och vattenkraft" Hjalmar Larson Tryckt 1985 och såld via Clas Ohlson. Ett instruktivt kopendium.
Här står att läsa.
Ett fenomen som uppstår med vindturbinen är att längst ute på bladspettsen så smiter luften fel väg över kanten.
Det här kan man motverka med att sätta en ring runt hela turbinen. Den är dock väldigt svår att få i balans. Om man i stället gör en tratt. Som lämpligen bör finnas både framför och bakom. (Kallas venturierör). Så kan man lyckas öka efekten med en faktor 4. Det är däremot besvärligt med lagring vindfång och vändning mot vinden så det är billigare att göra turbinen större.
Jag har på något annat ställe läst hur man genom att placera små vingar på tvären längst ute på blanden lyckats både med att ta bort kortslutnningen och även fångat in lite luft som annars skulle paserat utanför. Kräver lite mer av den som bygger.
Jag tror annars att det här är en viktig sak för desto mer kraft man lyckas behålla längst ut desto mer lättstartad borde turbinen bli.
-
Det var ingen dålig turbin du bygger Zigge. 3,6 m i diameter? Den kan ge en hel del energi. Det blir väl 10 kvm vindfångande yta drygt. Du behöver inte tänka på att göra mer vindfångande åtgärder. Tvärtom. Försök att göra den så stark som möjligt istället.
Segel och vindsnurra borde väl vara jämförbara. Då kan man dra en parallell från mitt seglande:
Vi har en segelbåt med 25 hk motor. Med 52 kvm segel så går båten fortare med segel än med full maskin vid vind omkr 6-7 m/s på bästa bog som är vinden från sidan. Omräknat till 10 kvm blir det 5 hk= 3700W. vid 12-14 m/s skulle du få ut 4 ggr så mycket=15kW.
Vid svagare vind är bästa bog när man går lite mot vinden och när det blåser säg 10-15 m/s ska helst vinden blåsa snett bakifrån. Det innebär att egentligen ska bladen vara ställbara men det blir besvärligt. Bäst är väl att ha dem fast vinklade för att få bra effekt vid svagare vind då högre vindhastigheter ändå ger så mycket effekt att det snarare kan vara bra att dämpa effekten.
Du ser vad som händer vid full storm eller orkan. 60 kW! Här krävs nödstoppsmöjlighet.
Med en kraftig generator har du möjlighet att ha elvärme!!
Kanske en vätskepump. Jag skaffade en elmotor på 15kW då jag tänkte bygga en elbil. Med motorn följde med en hydraulpump för trucklyften. Pumpen är inte större i en knytnäve och klarar 15 kW! Den skulle kunna sitta på samma axel som generatorn och utgöra bromsen vid storm. En friktionsbroms skulle behöva vara stor för att klara 60 kW om den inte orkar bromsa till stillastående. Låter du hydraulslangar gå ner till marken kan du där ha en strypventil i vattenbad och få ut energin för vattenvärmning.
-
I svag vind kan du aldrig få ut någon hög effekt.
Det som är det sorgliga i låg vind (och i kraftig vind) är energin som är i kvadratiskt förhållande till vindens hastighet. Säg att turbinen ger 100W i 8 m/s. Då får man bara en fjärdedel vid 4 m/s=25W, och vid 2 m/s 6W. När vi går uppåt så blir det underbart vid 16 m/s=400 W men vid 32 m/s ger det 1600W innan det blåser sönder.
Tjabba!
Inte för att vara nån messerschmittare, men:
Om man dubblar vindturbinens _area_, ökar effekten _fyra_ gånger.
Om man dubblar _vindhastigheten_, ökar effekten _åtta_ gånger.
För att snabbt räkna på en turbin kan man använda denna något så när korrekta formeln:
Effekten=0,15*diameter^2*vindhastighet^3
Kör den i OpenOfficeCalc/MSExcel så kan man labba lite.
Ha det gott!
/P
-
Enligt mina teorier skulle du få ut betydligt större effekt än vad du kalkylerar med! Eller har jag missuppfattat storleken 3,6 m? vid 3 m/s borde du få ut 600 W och vid 1,5 m/s 150 W men där kommer friktioner in som kan dra ner.
Eller är jag helt fel ute när jag jämför segel och vindrotor? Det borde inte vara en tiopotens fel i alla fall!
Eller vad tror ni?
-
Hej på er!
Här kommer lite info om magnetisering, närmare bestämt hur man inom kraftindustrin använder tyristorer för att likrikta _och_ reglera magnetiseringsströmmen.
"Tyristorströmriktare
Strömriktaren, en fullstyrd enkelströmriktare, består i huvudsak av en tyristorbrygga, styrpuls utrustning och nödvändig utrustning för övervakning och kylning.
Tyristorbryggan är utförda i 6-puls 2-vägs koppling. Denna koppling möjliggör att strömriktaren kan fungera både som likriktare och växelriktare.
Tyristorerna skyddas av snabbsäkringar (gren- eller fassäkringar) och RC-kretsar (efterledningsskydd). För effektiv kylning av tyristorerna är dessa inmonterade i kylkroppar, vilka i sin tur kan erhålla forcerad kylning
med hjälp av fläktar.
Strömriktaren styrs av regulatorn via styrpulsutrustningen. Med hjälp av styrpulsutrustningen omvandlas regulatorns styrsignal till styrpulser med lämpliga faslägen i förhållande till strömriktarens matningsspänning. Anslutningsspänningen bestäms av önskad topplikspänning från tyristorströmriktaren, och anpassas till
maskindata i varje enskilt fall. Toppspänningen är avgörande för magnetiseringsutrustningens förmåga till snabb reglering av maskinspänningen, och därmed maskinens bidrag till spänningshållningen i nätet vid störningar. Typisk toppspänning är 1,6 gånger nominell fältspänning. Strömriktaren dimensioneras för att klara den kontinuerliga fältström som erfordras för märklast och garanterade överlaster på maskinen. Dessutom skall den kortvarigt kunna leverera den forceringsström som erhålls vid toppspänning enligt ovan. Normal forceringstid är 5-10 sekunder.
För att erhålla högre tillgänglighet kan magnetiseringsutrustningen förses med redundanta strömriktarbryggor. Redundansen utförs antingen som som ett 1+1 system där en brygga är inkopplad och den andra ligger driftklar för omedelbar inkoppling eller som ett n-1 system där minst tre bryggor ingår varav en kan kopplas bort. Vid 1+1 system är varje brygga dimensionerad för märklast och vid n-1 är bryggorna dimensio nerade för märklast med en brygga bortkopplad."
Lite fikonspråk kanske, men förhoppningsvis av intresse...
Bifogar ett blockschema för ovanstående text.
Ha det gott!
/P
-
Wetternisse heter det väl! Han säger så här:
PowerMizer, om det du säger är sant så skulle jag inte våga segla. Jag skulle få 4 ggr så mycket energi av dubbla segelytan och 8 ggr med dubbla vindhastigheten. Det skulle det göra 32 ggr så kraftigt. Någonstans är det fel.
Formeln har diametern i kvadrat vilket ju blir svepta ytan. Alltså inte ytan i kvadrat. Och energin är i kvadratiskt förhållande till vindhastigheten. Men det räcker för att det ska bli kraftigt i stag och mast.
Dubbel yta och vind ger alltså 8 ggr så stor energi. Inte skit heller.
-
Jo det liknar vad jag tänkte på. Men med extra lullull som inte behövs när man skall generera 24V till ett batteri och inte kraftnät.
Det jag var inne på när jag skrev om tyristorer var att man kan vänta med tillslaget till magnitiseringen tills snurran fått lagom fart. Även att vid låga varvtal se till att man i alla fall fick ut något litet utan att överlasta. Det går nog även att lösa med reläer men de kräver lite kraft även dessa.
Som du säger "KISS" ;) Din lösning håller bra. :)
Räknade oxo på Zigges svar #20 och får samma resultat om man gissar på 50% verkningsgrad inget orimligt.
Olle du kan inte omvandla effekten från motorn direkt till segelyta. Du har så mycket förluster innan motorn faktiskt driver båten frammåt. Sedan kan propellerstigningen(utväxlingen) slutligen göra att båten inte går fortare vid maxvarv trotts att du inte tar ut all effekt.
-
Nej det blir mycket förlustfel här. I flera led - men en bra grund tycker jag det bör vara. Det är bra att ha lite praktiska referenser. Då blir det i alla fall inte tiopotenser fel. Eller tre nollor fel som när journalister skriver om något.
-
Verkningsgraden för turbiner man snickrar själv brukar ligga runt 25-35% och jag räknade med 25% i mitt exempel och 60% verkningsgrad för generatorn. Lite blygsamt kanske, men bygger man grejerna själv ska man nog inte vara alltför optimistisk. Att jag räknade på en 3,6-metersturbin, betyder inte att jag kommer att bygga en sådan.
0,5 x luftens densitet i liter/m3 x sveparea2 x vindhastighet3 x turbinens verkningsgrad x generatorns verkningsgrad =>
0,5 x 1,2 x 3,62 x 1,83 x 0,25 x 0,6 = 6,8 watt
Att jämföra en vindsnurra med ett segel är nog inte riktigt rätt. Seglet utgör ju en vägg för vinden och här kommer man nog i närheten av 59% verkningsgrad. Att båten går fortare än vinden är heller inte så konstigt, när båten går snett i förhållande till den. Seglar man snett i förhållande till vinden har man ju alltid vind i seglen, men seglar man i vindriktningen går det ju inte att överskrida vindhastigheten. Vindturbinens blad ligger också snett mot vinden och det är inga problem att få dem att gå 10 ggr vindhastigheten.
Vill man trots allt bygga vindkraftverk för svaga vindar är det stor sveparea som gäller och många turbinblad för bra vridmoment vid låg vind. Man ska heller inte skruva bladen så mycket, eftersom de inte kommer att gå så fort ute vid vingspetsarna.
När det gäller vingspetsarna, kan man klippa dem snett, i alla fall för att minska den turbulens som uppstår just där.
När det gäller bilgeneratorer (växelströmmare) så behöver de ström i batteriet för att börja ladda. När laddningslampan slocknar, då har generatorn tagit över genererar själv sin magnetiseringsström. Försök rulla igång en bil som fått batteriet helt tomt p.g.a. att lyset stått på, så lär man märka att den inte kommer att starta. Den lilla restmagnetism som finns är inte tillräcklig, inte utan att hjälpa upp spänningen med kondensator.
Så där ja, nu har jag också besserwessat lite. :D
Har jag fel, får ni gärna rätta mig.
-
Jo det ser nog bra ut från min horisont.
-
Om man då stoppar in en eller två magneter som startmagneter? Då har man kanske det fält man behöver. Generatorn är nu inte magnetfri men de behöver nog inte vara så stora. Jag tänker mig då att generatorn skall gå helt utan last och all den minsta lilla ström som alstras i magnitiseringslinningarna återkopplas. likriktningen kräver sina 2*0.6 V så där kan det bli problem. Används tyristorer så blir det lägre men för att tända dem krävs tillförd energi.
-
Egentligen ser vi seglet som en vinge. Den bukt som på seglet ligger på första tredjedelen liknar sprygelformen på vingens främre del. Den utbuktningens främre del får vinden att gå fortare där då vinden får ta längre väg=blir ett undertryck. Det är det undertrycket som drar båten framåt.
På motsvarande sätt fungerar rotorbladet. På de gamla vindmöllorna satt också segel även om det var mot en ribbad vinge. I sydliga länder har jag sett vindmöllor eller pumpar med endast små spända segel som drivande rotorn utan den ribbade vingen.
Jag kanske får ge mig när det gäller kuben på vinden fast det låter farligt att energin ökar så brant. Kanske ska sluta segla. Vågar inte längre rent teoretiskt. Alla seglare säger att kraften i vinden ökar kvadratiskt men vi tänker kanske inte på energin utan på kraften.
Förlåt att jag blandar in segling i detta - hoppa över mina spekulationer vetja.
-
Egentligen ser vi seglet som en vinge. Den bukt som på seglet ligger på första tredjedelen liknar sprygelformen på vingens främre del. Den utbuktningens främre del får vinden att gå fortare där då vinden får ta längre väg=blir ett undertryck. Det är det undertrycket som drar båten framåt.
På motsvarande sätt fungerar rotorbladet. På de gamla vindmöllorna satt också segel även om det var mot en ribbad vinge. I sydliga länder har jag sett vindmöllor eller pumpar med endast små spända segel som drivande rotorn utan den ribbade vingen.
Jag kanske får ge mig när det gäller kuben på vinden fast det låter farligt att energin ökar så brant. Kanske ska sluta segla. Vågar inte längre rent teoretiskt. Alla seglare säger att kraften i vinden ökar kvadratiskt men vi tänker kanske inte på energin utan på kraften.
Förlåt att jag blandar in segling i detta - hoppa över mina spekulationer vetja.
-
Rörelseenergin i watt är 0,5 gånger massan gånger hastigheten i kvadrat.
Massan blir ju den svepta ytan gånger vindhastigheten.
-
Någon sådan formel känner jag inte till, men å andra sidan är det inte mycket jag vet. :D
Jag vill nog påstå att enerin i vinden skrivs som:
0,5 x luftens densitet x arean i kvadrat x vindhastigheten i kubik
Brukar det kanske inte hända att masten på segelbåtar bryts av vid mycket kraftig vind? Att inte båten flyger iväg i 300 knop beror väl på båtens egen massa och tröghet i vattnet.
Den kinetiska energin i vatten är betydligt mer imponerande efterson vatten har 850 ggr större densitet än luft och formeln är den samma, men värdet 1,2, för luftens densitet, byts ut mot 1000 när det handlar om vatten.
Vid en vattenhastighet på 1 m/s är det inte farligt att stå i vatten till midjan, men jag gissar att läget är kritiskt för den som hamnar i vatten som har en hastighet av 3 m/s och vid 7-8 m/s är det väl inget som står emot längre.
-
Arean i kvadrat låter för bra. Ska det inte vara radien eller diametern i kvadrat. Skulle annars bli fyra ggr bättre med dubbel yta. Så bra är det ju inte att öka svepta ytan.
-
Tänkte ge mig med vindenergi för att inte förstöra PowerMizer's tråd men som notorisk "besserwesser" och argumetationsglad pajas kan jag inte låta bli. :D
Det som tydligen tolkas fel är D^2. vilket är en förenklad ytberäkning.
Om man tänker i bilder. Ytan = längd * bredd, felet blir hörnen i kvadraten där cirkeln inte når.
Vi tar det matematiskt.
Formen för cirkelyta är (pi*r^2)
Denna kan omskrivas till (pi * Diameter ^2 / 4)
Om man säger att (3.14/4) är ungefär 1 så kan man nöja sig med (D^2). Ingen kvadrat av arean alltså.
Formelns resultat bli den totala energi som finns i luftens rörelse.
Det är omöjligt att få ut 100%, då skulle vinden efter turbinen stå stilla och det är ju omöjligt, den måste bort. Å andra sidan blir detta den effekt som trycker på ett stillastående segel. Men rör det sig inte får man inte ut någon energi.
Om man bara tar vindtrycket så kan man maximalt få ut 43.2%
Lägger man där till lyftkraften som fås med vingformen i en propeller ökar värdet till 59.3%
Utifrån detta värde beräknar man sedan turbinens verkningsgrad.
Seglet i sig arbetar något annorlunda vid sidvind :D :D. Här drar man nytta av luftens tröghet när den måste vika av från ytan.
Samma avvikning sker på baksidan. Det kan helt enkelt inte bli lufttomt där och resulterar i ett sug. Det är bland annat detta som gör att man kan färdas snett mot vindriktningen.
-
sjutsingen oxo. De där gubbarna i slutet skulle inte kommit med....
-
Jag tyckte tvillinggubbarna var söta.
Tack för det där med kvadraten. Även om det vore trevligt om man finge fyra gånger så mycket energi om man dubblar ytan.
-
duger denna bra: 0,5 x luftens densitet x arean x vindhastigheten i kubik
min formel gäller rörelseenergi generellt.
Massan som per sekund passerar snurran är ju vindhastigheten gånger arean gånger luftens vikt per kubikmeter.
Man får effekten i watt om man använder sorterna kg och meter per sekund.
Men det gäller ju hela rörelseenergin i den luft som passerar. Man kan väl aldrig tillgodogöra sig mer än hälften.
-
Ursäkta! Naturligtvis är det inte arean i kvadrat, utan diametern i kvadrat (förenklat...).
Det där med verkningsgraden är intressant. 59,3% är ju max som går att uppnå, men när man räknar på effekten, måste väl ändå en verkningsgrad på 25% för turbinen avse 25% av 100% och inte 25% av 59,3%?
-
Hej på er!
Jag har hittat nått intressant om borstlösa generatorer i mina gömmor, men ikväll har jag inte lyckats få mitt modem att koppla upp så det är kört idag. Det var text o bilder på en sån vindsnurregenerator!
Angående alla kluriga uträkningar om areor och densiteter så må jag säga att det verkar bli som "Hem till gården"; det tar inte slut...
Om den av mej använda förenklade formel går att applicera på grönmålade segelbåtar, seglande motvrids i Cirkelhavet (Terry Pratchett) har jag ingen aning om, men jag litar på den när det gäller hembyggda vindsnurror.
Nu låter jag väl som en grinig gubbe (vilket jag också är ;) ), men släpp vinden och lägg krutet på generatordesignen.
Mera kommer när modemanslutningen behagar funka.
Mobiltelefonhälsningar till er alla!
/P
-
är att ha en kompressor istället för en generator och lagra energin i ett antal tryckkärl. Generator och regulator designar man sedan för att vid behov direkt få ut 50 hertz 230 volt växelström via en turbin.
-
Jag håller fullständigt med dig P-M. Vi börjar med formelanalyser på annan tråd.
Bo du missar syftet.
En magnetlös simpel generator för batterliadning i obygden.
Eller så är det jag som tappat tråden :-\
-
Hej på er igen!
NU funkar modemuppkopplingen igen! Weeee! Kommer säkert upp i 20-30 kbit!
Här kommer en schematisk bild över en generator till en gammal Dunlite BL, 2 kW. Tydligen en äldre (70-tal?) vindturbin från USA som beskrivs som hållbar och driftsäker...
Om man låtsas att det är "Piggot-skivor" i stället för denna konventionella konstruktion så har ni exakt det jag såg framför mej när jag var uppe i fjället!
Genom att öka diametern får man plats med båda generatorerna på en uppsättning skivor vilket gör den nästan lika smäcker som "Piggott-modellen". (se tidigare inlägg i tråden med skisser)
Utdrag ur texten:
"The exciter has stationary field coils and a rotating
armature (power coils). The main alternator uses the
opposite configuration with a rotating field and stationary
armature. This configuration is required to implement
brushless technology without using permanent magnets.
Eliminating the brushes eliminates brush and slip ring wear
and maintenance. The only moving parts subject to wear in
the basic alternator are the bearings.
Although rugged and reliable, brushless alternators are
expensive to manufacture and therefore were only used in
premium quality wind turbines. The high cost of production
puts them solidly in the industrial grade category. Brushless
alternators are also used extensively in large engine-driven
power plants and in utility-sized power generation."
Sådära, ja! Vatten på kvarnen! Man tackar... :)
Det känns som jag är på rätt väg, i alla fall _en_ av de rätta vägarna:
Den blir pålitlig och lite "hi-tec" samtidigt som den _går_ att bygga hemma ungefär lika lätt/svårt som en Hugh Piggott-maskin! Visst går det mera koppar, men å andra sidan går det mindre neo-magneter.
Ha det gott!
/P
-
Lysande! Koppartråd är dessutom nästan gratis. :D
-
Hej alla energirika!
Zigge:
Jag vet ju inte säkert, men jag _tror_ att det finns potential i detta projekt.
Det som fattas för att prova är nog:
* Kunskap om hur man grovt beräknar hur lindningarna ska lindas på alla ställen
* Därefter räkna på optimala spänningar för "cut in"-varvtal och magnetiseringsspänning
*Få ändan ur vagnen! ;D
Slut för idag!
/P
-
Här är en hög med formler, men jag vet inte om det är något som är användbart.
http://www.isk.kth.se/kursinfo/6b2257/formler.doc (http://www.isk.kth.se/kursinfo/6b2257/formler.doc)
-
Den efterlysta generatorn utan permanentmagneter, är lätt att skaffa, det är exakt den vanligaste el-motorn som man har i maskiner. Den används vanligen i vindkraftverk som är "fabriksgjorda"
-
Hej, ni vetgiriga!
Den efterlysta generatorn utan permanentmagneter, är lätt att skaffa, det är exakt den vanligaste el-motorn som man har i maskiner.
Fel; asynkronmotorn är vanligast. Möjligen också den typ av allströmsmotor som har kolbryggor som återfinns i bl. a. borrmaskiner.
Den används vanligen i vindkraftverk som är "fabriksgjorda"
Det har jag ingen aning om, men inte enligt de uppgifter jag har. Då säger man att den typen är för dyr att tillverka. Jag vet alltså inte säkert.
Ha det.
/P
-
Hej!
När det gäller att finna bra kunskapskällor finns det ju vissa som _både_ söker och finner!
Här är en hög med formler, men jag vet inte om det är något som är användbart.
[url]http://www.isk.kth.se/kursinfo/6b2257/formler.doc[/url] ([url]http://www.isk.kth.se/kursinfo/6b2257/formler.doc[/url])
Lättfattlig och relativt kompakt. Skriver ut den bums!
Tack för den, Zigge!
/P
-
Den motor Skytten menar är förstås just asynkronmotorn.
Den finns i stort sett alla motorer över 1kW. Det är inte så konstigt då den är billig att framställa och kräver ingen strömöverföringsbana som slits eller kommutator med borstar (kol) som ska bytas.
Genererar ström till elnätet när den forseras att gå fortare med t.ex en ansluten motor eller vindrotor.
-
Hej.
Snälla Gud, giv mig styrka!
Jag har _inte_ diskuterat asynkronmaskiner! >:(
Jag pratar synkrongeneratorer, närmare bestämt en liten, borstlös, spänningsreglerande, hemmatillverkad sådan.
Att prata asynkront då är, i mina ögon, som att jämställa en hästdoning med en modern skotare!
/P
-
Som PM nämnde i andra tråden där vi diskuterade späningshöjning.
Genom sådana tekniker som vi diskuterade där så vinner du absolut inget. Det i din generators fall är en effektöverföring du önskar och där tycker jag att du enbart skall lösa detta med tråd. Syftet nämnde du tidigare.
Däremot for en annan tanke i mig om din konstruktion. Jag spånar vidare..
Om du i maginitiseringslindningen i stället ökade antalet faser. Linda 5 - 10 st så borde det bli en jämnare strömflöde i rotorn. Jämnare magnetfält också.
Jag är inte säker på att direkt är någon vinst. Det bör någon som kan beräkna flödestätheter ge sig in på. Den direkta vinst jag ser borde vara att den skulle bli mindre känslig för om du lyckades få polerna att arbeta mitt framför varandra.
Om jag säger så här. Med lika många faser i båda borde det vara kritiskt att strömmaximum i spolen hamnar mitt framför statorlingen för att få ut mest effekt.
-
Hej på er!
Ja, du har rätt, Eka...
Jag har också tänkt i dom banorna, för har man t.ex. en femfas matargenerator så får man en relativt fin likspänning in i huvudgeneratorns fältlindning. Okej, lite mera dioder att få fast på den roterande delen, men det är inga problem tror jag...
Sen blir den ju också mindre känslig för det du nämner; att lindningarna inte ligger magnetiskt rätt med sämre verkningsgrad som följd....
Goda tankar! Tack.
/P
-
Visst är det inte samma motor, men jag tog upp det som ett förslag till "generator utan magneter" asynkronmotorer uppfyller detta, är enkla och billiga, det är en av orsakerna till att de finns i de flesta vindkraftverk på marknaden.
Problemet med att hålla något så när konstant rotation, tycks på dessa verk vara billigare och lättare att lösa, än att ta en mer komplicerad generatorlösning. Synkronlösningen har av akademiskt intresse även diskuterats inom industrin, men hittills knappast kommit i bruk.
Hemmabyggen med stator av lindningar och magneter med lindningar och järnkärna har testats, men det fall jag hört talas om byttes dessa magneter ut mot permanenta.
Men visst är det bra att konsturera nytt, även om många försök visar sig vara mindre lyckade, så vet man aldrig, nån gång visar sig övergivna men förbättrade lösningar bli en hit.
-
Hej Skytten.
Att synkronlösningen är akademisk inom industrin beror nog snarare på att frekvensriktare slagit undan benen på synkronmaskinerna. Dom användes väldigt ofta inom "löpande band-tillämpningar" för att kunna hastighetsstyra samtliga maskiner med hög noggrannhet från en central plats. Man ändrade frekvensen och alla maskiner ändrade då varvtal. Synkronmaskinen i industrin tillhör således inte en akademisk framtid utan en verklig dåtid.
Att hemmabyggen ofta utförs med pm-teknik tror jag beror på att det är så enkelt att bygga och _inte_ på grund av att det är en dålig lösning!
Ja, vi får väl se om detta kan bli något att bygga vidare på, men magkänslan säger mej att det borde bli en generator av hög kvalitet på levererad el och med lite underhåll (2 koniska rullager i ett släpvagnsnav)
Ha det gott!
/P
-
God morning, friends!
En snabb fråga, bara. Zigge kom med formeln:
N=U/(P*R*B*A)/2
Om jag nu vill lösa ut "B" har jag då rätt om jag skriver så här?
B=(N/2*U)/P*R*A
Hade tänkt räkna ut Tesla på lindningarna.
Ha det gott.
/P
-
Den här formeln är lättare att minnas:
U = N*A*R*P*B*2
vilket medför
B = U/(N*A*R*P*2)
Så skulle jag vilja ha det.
-
Tack, tack...
Gick ju skola, men detta med att vända formler är en av de saker jag alltid har strul med! :-[
/P
-
Jag gick också skola, men jag var sällan mentalt närvarande. :D
Jag brukar använda mig av följande lilla knep när jag vänder formler. Jag gör om dem till siffror, så att de blir begripliga.
U = R*I
i siffror skulle jag istället kunna skriva:
10 = 5*2 (U=10, R=5, I=2)
för att "vända" på formeln om jag exempelvis vill veta R, kan jag då skriva:
5 = 10/2
alltså
R = U/I
-
Hej!
Bra tips.... :D Själv brukar jag ringa till "den allvetande skräphögen"... En av mina absolut bästa vänner! Han har nästan fotografiskt minne, och är också elektriker. "If U can't beat the system, then break it!"
/P
-
Hej!
Vet ni vad? Jag tror nästan att Dom har rätt.... Ni vet, vi som gillar lite udda lösningar får ju alltid höra om dom två hålen i väggen.
Vilka är det som talar om detta för oss? Jo, det är Dom!
Vi kanske har fel, till förmån för Dom!?
Jag har ju sökt kunskap om hur man lindar sin egen generator och även funnit lite information: 11 .pdf-filer på i snitt kanske 20 sidor! Plus detta 11 övningsuppgifter och 11 svar och några PowerPoint-filer!!
Det kanske låter jättebra, men nu slog Jantelagen mej i nacken så att det svartnade för ögonen!!!!
Titta på EN av alla formler som jag bifogar, den har nått med en vanlig permanentmagnetgenerator att göra.
Vinkar "hej då" med tårfylld blick:
/P
-
Jantelagen är ingen bra lag, det har jag alltid sagt. :D
Linda en tvåpolig liten rackare och testa dig fram istället.
-
Snälla PM ge inte upp.
Utveckling är 30% konstruktion, 70% transpiration (+50% dokumentation som man glömmer bort)
Formler använder du för att se vad du ungefär skall göra, vilket material som är lämpligast innan du börjar.
Det finns många detaljer i formler som är mest för petimetrar som skall hitta den sista biten i konstruktionen som i slutänden påverkar 1 promille. Den promillen som försäljningsavdelningen sedan sjunger fram som produktens enastående "outstanding" datorkalkylerade, vindtunneldesignade microprocessorstyrda helt livsnöndvändiga funktion. Allt för den tredjedel av köparna som mer ser till. Vad är värst, i stället för vad är bäst.
Det är transpiration som gäller. :)
-
Hej på er!
Nu har jag läst era kommentarer, Eka och Zigge. Sen har en stunds eftertanke också varit nyttig.
Jag undrar om det inte går att göra några testskivor så att man enkelt kan byta spolar, kanske så att man lägger ett tunnt plexiglas som håller lindningarna på plats.
Sen _tror_ jag att en diameter på 40 cm räcker, vilket är 5 cm mera än Hugh's 10'-turbin
I huvudet är huvuddragen klara, men nu är det detta med "ändan ur vagnen"... Ska försöka rita och scanna så får ni bedömma grundidén...
Ha det gott!
/P
-
De där vindkraftsnissarna på andra sidan pölen brukar alltid göra en testspole, som de ibland bara tejpar fast på en liten plywoodbit. Formeln (U=N*A*R*P*B*2) använder de som riktlinje för den första testspolen (statorn), för att sedan korrigera antalet lindningsvarv. Den magnetiska flödestätheten kan man ju bara gissa sig till, om man inte har ett instrument, så formeln får man nog bara ta som en riktlinje. Att räkna allt för noga på det hela är ingen mening eftersom verkningsgraden ändå faller med ökad vind (om man håller sig till det enkla) och för oss hempulare gäller det i första hand att vika undan turbinen innan statorn brinner upp av den förlustvärme som alstras i den.
Rotorlindningarna är väl det svåra, men det är bara att chansa. Det måste för övrigt finnas enklare formler för hur man räknar på detta, än 11 sidor med den typ av formler du visade. Hur som helst så blir ju magneten starkare ju fler varv man lindar och ju högre ström som går genom den och det bör ju också betyda grov koppartråd.
-
Hallo! Long time, no see.
Igår var jag och handlade..
Det bidde 12,6 kg lackad koppartråd, 0,5 kv. mm.
Priset? Under 30:-/kg.
När jag kom hem slet jag fram en bit tapet (funkar att rita på, på baksidan) och började rita cirklar och sektorer på den. Det blir nog 18 lindningar i "statorn" och 24 i "rotorn" på huvudgeneratorn. Diametern på rotorerna blir 400 mm. Lindningarna tar plats mellan diametrarna 240 och 400 mm.
Matarens lindningar placeras mellan 140 och 230 mm diameter. Matarens design har jag inte ens funderat över än. Tror man bygger den med släpringar först för att testa..
Take care!
/P
-
Det blir nog 18 lindningar i "statorn" och 24 i "rotorn" på huvudgeneratorn.
Jag har inte lindat någon generator, men är det inte bra att ha något udda antal lindningar för att minska kuggeffekten? T ex 17/24 eller 18/25.
-
Hej, Hemikring!
Denna typ av generator byggs med två roterande magnetskivor och emellan dessa sitter kopparlindningar ingjutna i epoxy. Detta medför att man får mindre "flux" men man vinner på att den inte kuggar. Den design jag funderar på kommer att likna originalet med skillnaden att det inte är magneter på rotorerna utan "stålbitar" med lindningar runtomkring.
När det gäller magnetiseringsgeneratorn (mataren) så hade jag tänkt bygga den med stålbitar även i den stillastående delen för att få lite extra "skjut/flux" i den. Effekten på den är i storleksordningen 5% av huvudgeneratorn, och den börjar ju inte ladda före den nått ett visst varvtal så jag tror det ska funka....
Ha det gott!
/P
-
Hej å hallå!
Nu snöar det "lapphandskar" ute, har säkert trillat ner 15 cm sen igår... *suck* En dag att sitta inne å kura, m.a.o....
Jag har en fråga som jag inte kunnat lösa...
Vi antar att detta är korrekt: Fältlindningen i en generator tar som mest 5% av generatorns uteffekt.
Över till problemet:
Om jag bygger en sånhär "skivgenerator", kommer då _arean_ på mataren (den lilla magnetiseringsgeneratorn) att vara ca: 5% av den stora generatorns area?
Det jag märkt när jag sitter med passare, gradskiva och linjal är att det blir så trångt! Ju längre (från centrum och ut) lindningen är, ju högre effektivitet får man ju.
Om arean och effekten är ganska propotionell så borde bästa lösningen vara att göra en massa (20-30+) "smala" lindningar så att man får flera punkter där magnetfältet skär lindningen, om ni fattar.... Det borde ge ett mycket lågt "cut in"-varvtal också, men det går ju att kompensera med magnetiseringsströmmen! 8)
Om ni har nån bra tanke, så kom med den!
/P
-
Hej, PowerMizer!
Jag vet inte om jag förstår dig rätt, men visst får man "cut in" vid ett lägre varvtal med fler lindningar och fler poler. Fler varv i lindningarna ger också ett lägre "cut in", men samtidigt får man ökad resistans i tråden, vilket också påverkar det hela...negativt.
Du skrev att du köpt 0,5 mm2 koppartråd. Är tråden inte 0,5 mm i diameter? Det är ju så man normalt brukar mäta lackisolerad koppartråd och då låter 0,5 mm klent, om du inte kör med flera trådar i handen.
Räkna på trådens resistans innan du smäller ihop grejorna, för annars kan hända att du bygger ett värmeelement och inte en generator. :D
Vilken spänning kommer du att köra med? 24 volt? Y-, eller D-koppling? 3-fas? Hur som helst kan ju det hela bli teoretiskt galet innan man gjort de första testlindningarna, eftersom det är så svårt att veta den magnetiska flödestätheten.
-
Hej!
Njae.... Det beror på om man serie- eller parallellkopplar dom. Jag hade tänkt att laborera med både och tills man hittar rätt.
Helt korrekt, jag menar 0,5 mm... Var väl lite disträ, som vanligt! ;D Tråden är köpt för att bygga elektromagneterna. Med den tråden kan man (teoretiskt) linda en lindning som har måtten 15x15 mm (tvärsnitt genom lindningshärvan), har 900 varv, har resistansen 0,33 ohm och vid 1 A ger 1,07 Tesla om metallbiten har en area motsvarande en rund bit med diametern 25 mm.
Till generatorlindningarna vet jag inte vad som krävs, men det finns tråd upp till 4,75 mm. Dock är det nog bättre att köra med flera tunnare än en grov tråd. Lindningen blir smäckrare och mera homogen.
Initialt blir det nog en trefasare med sex anslutningar så att man kan koppla den som man vill. Den ska ge 24 V och gärna upp mot 2 kW, men det får man se när man kan mäta lindningstemperaturer och sånt.... Det är ju inte så noga att hitta exakta antalet lindningsvarv och sånt när man kan styra magnetiseringen. ;)
Ha det gött, ät nått sött!
/P
-
Intressant, PowerMizer! Hur har du lyckats räkna ut den magnetiska flödestätheten i Tesla? Detta är ju ett genombrott! :D
Det ska bli intressant att se hur det går för dig.
-
Tjenixen
Äh, Tesla är ju en baggis, juh! Spottade mej i näven, slet fram räknestickan, pillade ner glasögonen och......
Nog med BS (bullshit), hittade en Exelfil från MIT i USA...
Det är för att bygga solenoider, men vaddå?! Det funkar nog för detta också.
Man e ju ingen Einstein, men nära på! *asgarv*
Tjoflöjt!
/P
-
Det funkar säkert! Det är bara en sak jag inte förstår - Varför ska vi innovatörer tvingas arbeta? :D
-
Tja!
För att finansiera hobbyn?? För att det finns två hål i väggen och ingen efterfrågar våra grejor för att energin är för billig än?!
Vi får se till att vara förberedda med färdiga produkter när priset på energi drar i höjden. Det är DÅ vi kan ta betalt! 8)
Tjo!
/P
-
Ja, så är det och vi behöver nog inte vänta så länge. :D
-
Hoj!
Jag håller med, bensinpriset stiger och elen hänger med upp...
Vad tror du om area vs effekt i generatorn, då?
Sen satt jag o "den allvetande skräphögen" och funderade om den yttre generatorns magnetfält kommer att påverka den inre generatorns magnetfält.. Jag _tror_ att det blir mariginellt, men vad tror du, Zigge?
Hej hopp i lingonskogen!
/P
-
* Antal poler (magnetpoler)
* Antal varv i statorns lindningar
* Y-, eller D-koppling
* Seriell, eller paralell anslutning av spolarna i statorn
* Luftgap
Det är väl framförallt dessa faktorer som styr det hela, alltså vid vilket varvtal spänningen blir tillräcklig för laddning av batterier (cut in).
- Att placera magneterna längre från skivans centrum vinner man inget på, eftersom det är antalet gånger magneterna passerar spolarnas ben som är det intressanta. Visst är hastigheten högre ute i periferin, vilket också ger högre spänningstoppar, men samtidigt blir avståndet större mellan polerna då är spänningen noll. Så att ha stor diameter på skivorna vinner man inget på om antalet poler ändå är samma.
Luftgapet bestäms ju av spolarnas tjocklek och som sagt, många varv i spolarna ger högre spänning och tidigare "cut in", men samtidigt resulterar ju det i tjocka spolar och därmed större luftgap och lägre magnetisk flödestäthet.
Det bästa är nog att använda så många poler som möjligt, eftersom det får samma effekt som en ökning av varvtalet. Dubbelt så många poler = cut in vid halva varvtalet.
En 3-fasare, Y-kopplad med spolarna i serie och många poler, så skulle nog jag göra för att få "cut in" vid lågt varvtal. Vad jag inte skulle göra, är att överdriga skivornas diameter i hopp om att få mer effekt. Däremot skulle jag köra med stora skivor av en annan anledning, att få plats med många poler och spolar.
Hur du ska undvika läckage av det magnetiska flödet är en knivigare fråga. Sitter allt på samma skiva kanske det händer saker man inte riktigt kan förutse....måste fundera lite på det här. ???
-
Hallå!
Det är väl nått sånt jag grunnar på... Att göra spolarna mindre breda så att dom mera blir som bullskivorna man får hos snåla gamla damer! *s*
Den stora diametern får man nog "på köpet" med min idé med en liten generator närmare axeln... 5% yta blir ganska stort inne vid centrum jämfört med ute i ytterkanten (räknat i radiens antal cm). Man vill ju samtidigt ha lite längd på lindningarna.
Ja ja, jag ska sätta mej med en kaffekopp och fundera mera på det du skrivit. För mycket information för mej på en gång! *s*
Har fått ca:pris på att laserskära: Ställkostnad=200-300:- Skärning: inte så farligt timpris och det går fort! Materialkostnad: ca 13:-/kg
Dom kan laserskära hål så små att det direkt går att gänga i M8!!
Kusinen kan ta på sej att göra CAD-ritningar mot en skälig kostnad.
Att skära plywood, plexi och annat har jag inte kollat, det är en annan kontakt...
Vi hörs!
/P
-
Från det ena till det andra - Vilken diameter ska du ha på turbinen (propellern alltså) och hur många blad ska du köra med?
Vid vilken vindhastighet hade du tänkt dig att hela apparaten ska börja ladda?
Själv är jag lite sugen på fler blad än bara tre, för bättre vridmoment vid låg vind. Jag vill ju heller inte att det ska låta om den. För min del lutar det åt 3 meter i diameter...ser ut som 2 meter på håll. :o)
-
Hej.
Jaa du, den som det visste.... Min tidigare tanke var ju att bygga en 20'-snurra, d.v.s. omkring 6,1 meters diameter. Tanken var ju en trebladig med en TSR på 6, attackvinkeln 5 grader.
Vindhastigheten för laddning är ju kritisk där jag bor. Medelvinden ligger nånstans vid 2,8-3 m/s. Vid 2,8 m/s skulle den varva just över 50 RPM och ladda drygt 120 W (teoretiskt). Detta ger ju ett "cut-in" just därunder.
Nu är fokus mera på själva generatorn, då magnetkostnaden är alldeles för hög för min ekonomi. Lyckas man göra en "experimental" som funkar så gäller det att ta fram ritningar på allt och sedan sälja in idén hos andra. Hade tänkt fyra produkter:
* Ritnings- och byggbeskrivningshäfte
* Materialsats (komplett nav, färdigfrästa och gängade delar med skruvar och sånt)
* Elsats (kretskort för spänningsregulator, dioder, koppartråd e.t.c.)
* En komplett generator
Tanken är att Hugh's bok tar över där. D.v.s. torn, vingar och övrigt får man bygga själv med hjälp av annan litteratur.
Vissa kanske vill driva den med ett vattenhjul, andra med en ångmaskin, några med vind, nån med en stirlingmotor... Bättre att bara lägga krutet på en bra generator, då.
En tremeters skulle ge omkring 36 W vid 3 m/s.... Försök med lite vatten istället!
Formeln "P=n*g*q*h" ger vid handen att 50 liter/s och fallhöjden 20 cm ger en effekt av 49 W vid en verkningsgrad på 50%. Du slipper torn, vingar, kommunen, jättegeneratorn o.s.v.... Måste ge mera "bang for the buck"... Kan du inte bygga ett litet "båthus" där vattenhjulet ska stå? ;)
Bara lite ostrukturerade tankar mitt i vårslasket.
/P
-
Hur vet du att medelvinden ligger runt 2,8-3 m/s där du bor? Har du mätt själv, eller har du hittat uppgifterna på annat håll?
Även om vatten är kul ska jag även bygga ett vindkraftverk och magneterna har jag ju redan, så jag går den enkla vägen. Något båthus bygger jag inte, det får bli en verkstad istället...inte kul att stå ute i regnet och hålla på. :D
-
Hallå där!
"Båthuset" var ju menat att vara ett lågt sjul att ha vattenhjulet i, alltså bara ett enkelt skydd mot att se det på långt håll. ;)
2,8 hörde jag på flygplatsen, och jag bor ju bara ett stenkast (är ju norrlänning) därifrån.
See ya!
/P
-
Jag har varit i Stockholm ett tag, så jag har legat lite lågt. Jag passade på att göra en sväng på Jula och köpte då ett nav (Opel) för 199 kronor som jag ska använda till vindkraftverket. De sålde också DC/DC-omvandlare för 249 kronor och den var nästan likadan som den jag betalade 900 kronor för, ink. frakt. Surt!
2,8 m/s, sa du? Hmmm... Det lät inte mycket, men hur mäts medelvind egentligen? Är det ett medeltal för årets alla dagar, dygnet runt?
-
Hej igen!
Åhå.... "Fjollis".... Min rare bror bor där nere. Jag bor här under en gran och micklar med mojänger och molijoxer medan han glider runt på Östermalm o glassar.... Avundsjuk?? Näe, ställen som har butiker med kläder för pudlar o mopsar är nog inte riktigt min grej... Känner mej som tjuren Ferdinand.
Kul med navet! Du är def. på G hör jag!! Hör av dej om du behöver skära några plattor, jag kanske kan fixa det till rätt kurs! :)
Här är stålarna slut, jobbet kräver sitt och hem o familj sitt...... Har inte hunnit ta mina "pysslartimmar" på ett tag nu. Nästa vecka är jag i Ume, å då hinner man ju inget! V 20 är jag ledig, så då hoppas jag hinna nått!
Gråt inte över DC/DC-prytteln, den är säkert sämre... Pris o kvalité hör trots allt ofta ihop!
Jag tror att det är medel för årets alla dagar o timmar, d.v.s. ibland blåser det mycket mera (och blir kW ut ur maskinen) och ibland blir det inget alls... Medeleffekten borde bli procentuellt högre tror jag eftersom effekten ökar så mycket mera än vindhastigheten... Äh, du fattar va???
Ha det gott!
/P
-
Ja, jag är på gång nu och även om tillgångarna håller på att sina är det snart aktuellt med plattor. Jag hör av mig när det är dags!
Jag kör både vind- och vattenprojekten samtidigt, men det händer inte så mycket. I veckan ska jag slipa ned rotorn på tvättmaskinsmotorn, om det går och limma dit magneterna. Sedan är det ju bara lindningarna som återstår på vattenhjulsgeneratorn, men först måste jag bromsa vattenhjulet för att se vilken effekt det ger.
Ja, den där Jula-DC/DC-prylen hade säkert en verkningsgrad runt 50%. Det satt nog bara ett motstånd i den. :D
Då var det som jag gissade med vinden och då blåser det tillräckligt de dagar det blåser.
Jag hoppas du får tid och pengar över så att vi får se hur den magnetlösa generatorn fungerar.
-
Long time, no see...
Har kontaktat DanB på "otherpower" och det känns nånstans som att det är bättre att sikta på magneter (som man VET funkar) än på en helt ny design (som man gissar att den KAN funka).
Det vore visserligen störtkul att hitta på något nytt och fräscht, men till vilken kostnad? Naaah, "keep it simple, stupid!"
Nu är jag tillbaka på ruta 1:
6,1 meters turbin som ger kring 200 W vid drygt 3 m/s...
Jag har börjat samla mojänger och molijoxer, mackapärer och megafixer (á la Mulle Meck) men det tuffaste blir nog tornet... Undrar om vattenfall skulle sakna om jag lånade en 400 kV-stolpe??? ::)
Ja, ja.... Den som lever får se. Just nu är arbetet inriktat på att minska energiförbrukningen. Vips kanske det blir en stirlingmotor i rökröret till pannan istället! 3kW spottar man ju inte åt!
Äh, ha det bra...
/P