Min andra vindgenerator

[Vattendoktorn fd]

Det funkar, Tompa. Grattis!  

Jag kan bara hålla med, känn lyckans rus och njut så länge det vara. Jag misstänker dock att projektet inte tar slut med detta, det är dig väl unnat. Vi behöver pionerer som du, du håller forumet levande, och några andra också, inte att förglömma.
Grattis Tompa.  /Leif

[Röst i CyberSpace]

Ström formel:
Eftersom kurvan verkar vara så linjär borde du kunna använda den här formeln för att förutsäga den ungefärliga strömmen vid alla varvtal.

Ström(A) = [ varvtal(rpm) / 132 ]   - 2



             OBS… om svaret blir ett minustal så är självklart strömmen = 0A , och inte – xA.

[Tompaiuppsala]

Till att börja med, tack för all positiv feed back!
Jag är nöjd med vad generatorn presterar men det ska ju fungera ihop med rotorn också. Det ska vara en rotor som passar optimalt, med hänsyn till effekt men även varvtal. En större rotor ger mer effekt men den snurrar också långsammare än en mindre. Antal blad och utformning ger också olika tsr vilket gör det hela mycket komplext.

Jag testar mig fram helt enkelt.
Nu har jag 5 st 55 cm långa blad sågade ur ett gjutrör i hårdpapp, 15 cm i daimeter. Bladen är skruvade direkt på kedjedrevet. Jag hoppas det ska hålla om än bara för ett kort test. Röret var både billigt och lätt att såga i.

[Pastorn]

lyfter på hatten för denna rafflande tråd, väntar med spänning på hur det går?

[karolinali]

Ett förträffligt sätt att bygga med enkla medel och "vad man har". Jag väntar med spänning på upplösningen, att se hur det fungerar i vinden.

[Patrick]

Åter till generatorbygget...

Jag har virat 12 spolar, 65 varv/spole, med koppartråd med diametern 0,71 mm. Spolarna har seriekopplats.

Hej,

Jag måste säga att det har varit otroligt intressant att läsa denna tråd och jag är lika farsinerad av att kunna göra saker själv från scratch.

Som novis inom el-området är jag lite nyfiken på hur en seriekoppling ser ut mer i detalj. Går det att på ett bra sätt tydliggöra den dragning som är gjord på denna generator?

/Patrick

[ollebolle]

Visst är det roligt att se något som skulle kastas på sophögen blir till elektrisk energi. Med hjälp av ett genuint intresse för teknik och en händig typ.

Går det inte på ena viset går det nog på det andra. Ett uttryck jag inte gillar är. Nej det går nog inte. Då kan man förstå att det går inte för man försöker inte ens. Hur ska det då kunna bli något framåtskridande.

Nej börja med att tejpa ihop en provgrej med lite plåt och snören. Kapa och justera och testa teorierna.

Jättekul att läsa de här praktik och teori-sidorna. Bättre än att hänga vid TV:n.

[Tompas11]

  ;DInstämmer i hurraropen till Tompa
Kul med riktiga innovatörer som inte ger sig!!

[Tompaiuppsala]

Känner mig smickrad ...

När tid finnes tänker jag faktiskt be min sambo ta plats bakom ratten, och själv ta plats i passagerarsätet med ett batteri på golvet framför och generatorn i handen, på en käpp, likt en fana genom den nervevade sidorutan  

Är det vindstilla ska jag undersöka verkligheten. Kan jag ladda batteriet med vind, fartvind?

Kanske avslöjar gårdagens test något.
Det var lätta vindar i Uppsala och enligt SMHI blåste det 2 m/s, 5 m/s i byarna. Jag hade bara generatorn med mig utan något batteri eller annan last kopplad. Jag höll den på en käpp upp i vinden och fångade några vindbyar. När jag tog ner den och läste av varvräknaren (cykeldatorn) visade den maxvärdet 375 varv/min.
Bra eller dåligt? Återstår att se...
 

[ollebolle]

Får jag gissa att du får ut 2 A när du har 10m/s?

Vid kryss är det lätt att man ligger därikring vid 6-7 m/s.

[Tompaiuppsala]

Ok du gissar 2 A vid 10 m/s, snart får du veta
Jag tror ingenting, men jag hoppas förstås och skulle den orka ladda 2 A blir jag glad, drygt 20 Watt.

En formel för beräkning av effekt med en rotor på 1,14 m i 10 m/s ger med låg verkningsgrad räknat, 93 Watt !!!

10 m/s är lika med 36 km/h. Jag ska nog mätta laddströmen vid olika hastigheter, kanske 20, 30 och 40 km/h enligt bilens hastighetsmätare.

[Röst i CyberSpace]

                  Kalkylerad Generatorfakta !


Har man nu räknat på allt möjligt och möjligt onödigt så,… kan man lika gärna fortsätta med de!

Vi vet att en koppartråd på 1 mm2 har en resistans på 17.2 Ohm per Kilometer. Generatorlindningens tråd diameter är 0.71 mm = 0.71*0.71*PI/4 = 0.396 mm2 trådarea. Den är alltså 2.53 gånger tunnare än 1 mm2, vilket ger 17.2 ohm*2.53 = 43.4 Ohm per Kilometer.
Nu var ju motståndet i generatorlindningen bara 3.5 Ohm, hela 12.4 gånger mindre än vid 1 Km, så trådens längd måste då vara 1 Km/12.4 = 80.6 meter generator tråd!!

Utifrån det kan man då säga …
Kopparlängd ……... 80.6 meter
Koppartråd/spole … 6.65 meter             >> [80.6 m – ( 3 cm anslutning*2*12 spolar )] / 12
Omkrets spole …….. 102 mm                 >> 6.65 m / 65 varv i en spole
Diameter spole ……...32.6 mm               >> 102 mm / PI
Area spole   ……….... 0.000834 m2         >> 0.0326 m * 0.0326 m * PI / 4.




I ett test fick Tompa 20 volt(emk) vid 627 rpm(varv i minuten) som motsvarar
627rpm / 60sek = 10.45 rps(varv i sekunden). Detta ger……..

Generatorspänning ……… 1.91     V/rps           eller  ……….  0.032     V/rpm
Spolspänning ……………... 0.159   V/rps           eller  ……….   2.66   mV/rpm
Spänning/spolvarv…………2.45  mV/rps          eller  ……….. 40.9     uV/rpm




För att till sist beräkna det maximala magnetfältets styrka(B) genom spolen, just när magneten står rakt ovanför spolen, använder vi den nu berömda formeln…

                        B = U /  (A*N*R*P*2)
Där ….
U = 1.67 Volt            >> 20V vid Tompas test ger 20V/12 spolar = 1.67 V per spole
N = 65 varv              >> varv i en spole
A = 0.000834 m2      >> Spolens area i kvadratmeter
R = 10.45 rps            >> Generatorns varvtal i Tompas test i (varv/sek).    [627 rpm / 60 sek]
P = 12 st                   >> Antal magnet poler runt skivan

B = 1.67 V /  ( 0.000834 m2 * 65 varv * 10.45 rps * 12 st *2 )    = …...... 0.12 Tesla


Närmast magneten är nog magnetfältet starkare än så i spolen, men avtar längre bort eftersom fältet böjs av och tillbaka till närmaste magnet grannes pol. Snittet hamnar på 0.12 Tesla.

Hur mycket av de här uträkningarna som nu blev rätt är förstås en annan femma!!

[Tompaiuppsala]

Ett problem man stöter på när det gäller cykeldrev är att de inte sällan är vinda, Detta kan röra sig om någon millimeter vid ytterkanten på drevet men ute vid vingspetsarna blir det betydligt mer.
En annan upptäckt var att det lilla område där "pedalen" fäster i drevet är tillräckligt för att skapa obalans redan vid låga varv

[Tompaiuppsala]

Hej,

Som novis inom el-området är jag lite nyfiken på hur en seriekoppling ser ut mer i detalj. Går det att på ett bra sätt tydliggöra den dragning som är gjord på denna generator?

/Patrick

Tror en bild bäst beskriver seriekopplingen.

[Patrick]

Det var en bra beskrivning. Tack Tompa!

/Patrick

[Tompaiuppsala]

Så där, då har grannarna på landet något att prata om igen  

Alltid roar det någon?? Med vindgeneratorn uppriggad och ett bilbatteri kopplat styrde jag ut på dammiga grusvägar. Det var vindstilla.

Laddströmen antecknades vid olika hastigheter. Vi det andra testet hade de 5 bladen kortats 13 cm. Det gav som förväntat lägre effekt.

På ett annat drev hade jag lika långa blad som i första testet men något smalare och bara 3 stycken. Den rotorn verkade mer effektiv.
Dessvärre gick bladen av (utan att skada biltaket ) och jag fick bara ett värde.

[Tompaiuppsala]

Testvärden

[ollebolle]

Mycket bra värden. Fantastisk presentation.

Den bästa rotorn höll för dåligt. Den kan vara nåt att satsa på

Bättre än min gissning 2 A vid 10 m/s.

[Tompaiuppsala]

Ja det var bättre än jag hade hoppats på men ändå en urusel verkningsgrad jämfört med fabrikstillverkade.
Tror det mesta handlar om rotorbladen och dess konstruktion. De ska ha en aerodynamiskt datorberäknad utformning och vara perfekt ballanserade, det klarar man inte själv med en linjal, penna och en sticksåg. Vid 500 rpm skapar den minsta ojämnhet ogynnsamma vibrationer och motstånd.

Om man nu säger 3 A till batteriet, hur hög är batterispänningen och därmed effekten tro?

12V*3A=36 W ??

[Zigge]

Härligt, Tompa! Sånt där gillar vi.  

Tre blad är nog helt klart det bästa. För att få samma effekt ur en 5-bladare, tror jag att det behövs grövre lindningstråd, eftersom varvtalet blir lägre.

Om batterispänningen var 12 volt blir effekten 36 watt, men förmodligen var effekten något högre, för 12 volt ut ett 12-voltsbatteri under laddning vet jag inte ens om det är möjligt. Utan laddningskälla tillkopplad kan spänningen sjunka hur lågt som helst, men kopplar man dit något som laddar blir effekten den motsatta.

Själv testade jag en 9 watts solpanel mot ett totalt urladdat 12-voltbatteri i veckan. Spänningen var bara 1,2 volt i batteriet, men när jag kopplade till solpanelen gick spänningen direkt upp till 18,5 volt. Efter 45 minuter hade spänningen sjunkit till 12,4 volt.

Strunta i verkningsgraden, den kommer senare. Du lär dig något nytt varje dag och så länge du har roligt är det viktigast.