Dobór najlepszej amerykanki do pionowej turbiny

[l.j]

Witam dopiero zaczynam zabawę z wiatrakami i planuję zbudować prądnicę "amerykankę" a następnie dobrać do niej pionowy wiatrak. Nie wiem czy przypadkiem od złej strony nie zaczynam ???

Prądnicę chcę wykonać jak najlepiej aby osiągnęła dużą sprawność i tu mam pytanie jaki rodzaj amerykanki będzie najlepszy.
Oczywiście wiem że 3-fazowa ale zastanawiam się nad:
Zwykłą amerykanką
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/imag ... Sx6sCcAMzg
Plan mam taki aby wprowadzić do cewek kawałki żelaza w celu poprawy magnetyzmu. Wiem że może się to wiązać z skokowa pracą. Jeśli istotnie tak by było planuje dołożyć jeszcze jeden wirnik obrócony względem poprzedniego tak aby "skoki" znosiły się nawzajem.
Amerykanką "zagęszczoną"
http://img818.imageshack.us/img818/5945 ... 764204.jpg
Oraz Amerykanką serpentynową
http://www.youtube.com/watch?v=qXQbpmboCuc


Wstępnie wiatraczek ma podgrzewać wodę w bojlerze potem może coś rozbuduję

Jak sądzicie która z nich najlepiej nadawałaby się do pionowego wiatraka??

[Wafel2]

Amerykanka "zagęszczona", moim zdaniem da najlepsze efekty.

[TOMMASZ]

Ja stawiam na trzeci link,jest dwufazowa ale można zrobić trójfazową.Każda cewka ma tylko jeden bok co zmniejsza straty o 50%,materiału też znacznie mniej a to w amerykankach bardzo ważne bo te są drogie w wykonaniu.

[set]

Jak dla mnie amerykanka to strata materiału, mało zwarta konstrukcja i najgorsza wada jak rozgrzejesz uzwojenie do 70 stopni to cewki zaczną latać. Miałem robić trójwarstwową ale 24 kg miedzi i nawijanie powyginanych cewek mnie zraziły, poza tym długość jednego zwoju to około 40 cm a odcinek aktywny to tylko 10 cm.

[klistron]

Fala nie jest krótsza od pojedznczych cewek bo odcinek miedzy cewkami jest czwartym bokirm. Jeżeli mie ma się specjalnego stelarza statora, to jeszcze dochodzą dodatkowe problemy z rozłożeniem symetrycznym fali. Zwykłe cewki łatwiej rozmieścić.

[klistron]

Prę lat eksploatuje różne amerykamki i nigdy nie miałem przegrzania uzwojenia. Dobranie właściwej grubości drutu zdecydowanie zmniejsza takie ryzyko.
Wydaje mi się, a może się mylę, że w prądnicach z silników, temperaturą bardziej zagrożone są magnesy, bo mogą się odkleić a niekóre tracą właściwości magnetyczne powyżej 80 stopni.
Trójwarstwowa to to oprócz trudności w wykonaniu, przedewszystkim niski jak wspomniał Set stosunek czynnej miedzi do biernaj i dlatego większe ciepło w statorze.

[PLszakal]

klistron skoro eksploatujesz różne amerykanki to powiedz mi jaka z twoich spisuje się najlepiej (jak można poproszę o jakiś malunek)
Stelaż do fali można zrobić, jak dla mnie nie widzę tu większego problemu.
Dlaczego w trójwarstwowej aktywna jest tylko 1/4 cewki (czyżby tylko 1 bok cewki pracował) ?? Jak na mój rozum powinna być aktywna 1/2 no 2/5 bo na zagięcia coś tam odpada.
A może znacie jakiś program do symulacji tego typu rzeczy???

[klistron]

Inteli CAD na PCcie w kraju, stąd problem z rysunkami może opis coś podpowie.
Np: średni obwód cewki 240mm z dwoma magnesami po 50mm da 100mm czynnego zwoju. Reszta to jest 140mm jest miedzią nie wytwarzającą napięcia, ale niezbędną ze względów konstrukcyjnych a jej opór to strata. Dzieląc długość czynną przez obwód średni cewki otrzymujemy procentowy wskaźnik czynnej miedzi w cewce. W analizowanym przypadku wyniósł on 100/240=0.416 czyli 41.6%
Przetestowałem amerykanki na 24, 32, 40, 48 magnesy i ten wskaźnik wyrastał z 37% do 49%. Przy większej liczbie magnesów skraca się zewnętrzny łuk cewki, stąd jest mniej miedzi biernej dając wyższy wskaźnik procentowy, a tym samym prądnica ma wyższą sprawność.
W prądnicy trójwarstwowej przybywa miedzi biernej na odchylenie cewek.

[PLszakal]

Ten program to jest do rysowania jak AutoCad a ja szukam czegoś do rysowania i symulacji typu SolidWorks z tym że solid symuluje ruch, mechanikę a nie magnetyzm i elektryke.
Wszystko ładnie piękne te twoje obliczenia ale to chyba dla kwadratowych neodymów. Ja planuję aby długość przez szerokość magnesu jak i cewki wynosiła co najmniej 2 czyli wskaźnik % wykorzystania cewki mi wzrośnie. Sprawność to ilość energii uzyskanej przez ilość energii włożonej do urządzenia. I ilość miedzi biernej nie ma najmniejszego wpływu na nią, natomiast ma wpływ na koszty.
Z tego co wyczytałem moc uzyskiwana z prądnicy trójwarstwowej rośnie o około 30% w porównaniu do zwykłej amerykanki o tych samych wymiarach koszty pewno o 100% ale w dłuższej perspektywie czasowej zapewne to się opłaci.

Zgodnie ze wzorem E=Bvl
gdzie E -siła elektromotoryczna
B- Indukcjia magnetyczna
v- prędkość względna magnes/cewka
l - długość aktywnego przewodu

Z tego co rozumiem B rośnie wraz z siłą magnesów ( Tu pytanie jakie magnesy najlepiej kupić ogólnie czytałem że najczęściej stosowane są N35 ale czemu nie np. N42 czy więcej, jaki jest "złoty środek" cena/moc?? na marginesie znalazłem N1446 z tym że po 640 zł sztuka)
v zależy od wiatru (na co nie mamy wpływu) oraz od średnicy prądnicy ( Czy sensowne jest zastosowanie prądnicy o średnicy 0,8-1m sądzę że przy turbinie pionowej i tak masa ani miejsce nie stanowią większego problemu więc czemu nie, jakie ewentualnie problemy nie licząc kosztów mogą się wiązać z zastosowaniem takiej średnicy??)
l zależy od objętości aktywnego przewodu czyli pomiędzy parami magnesów należy napchać jak najwięcej miedzi, dlatego przemawia za mną trójwarstwowa prądnica, jak wspomniałem wyżej zamierzam zakupić magnesy długości około 2xszerokość albo i więcej co zwiększy mi czynną objętość miedzi, czy mogą się wiązać z tym jakieś problemy ??

Jak będę posiadał więcej czasu postaram się narysować jak chcę aby ta prądnica wyglądała

[klistron]

PLszakal napisał: Sprawność to ilość energii uzyskanej przez ilość energii włożonej do urządzenia. I ilość miedzi biernej nie ma najmniejszego wpływu na nią,

Zauważam mocno błędne założene co do miedzi. Czyżby ona miała oporność równą ZERO ?.
Przecież jej oporność bezpośredo wpływa na iloś energii odzyskanej z prądnicty. Ilość miedzi decyduje o mocy prądnicy, ale miedzi sensownie wykorzystanej.
Np: Oporność jednej fazy określa natężenie jakie płynie przez nią. Stąd nie odzyskana energia, stracona na ciepło będzie równa oporowi wewnętrznemu fazy razy natężenie do kwadratu. I to samo dzieje się w pozostałych fazach. I jak tu twierdzić że miedz nie ma wpływu na sprawność prądnicy.
Czynna miedz jest niezbędna, ale jeżeli są szanse na zmniejszanie biernej, to nie chodźmy pod prąd elektrotechnice. Oczywiście oprócz miedzi w pranicy są jeszcze inne czynniki decydujące o sprawności.
Do prądnic używałem magnesów N38 o wymiarach znacznie odbiegających od kwadratu: 40x18x10 i większości 45xx25x10 a obecnie 50x25x12. Dlatego radzę narysować taką cewkę i określić miedź bierną a zobaczy się ile jest dodatkowej straty.

[PLszakal]

A widzisz zapomniałem o oporze, na szczęście miedź ma stosunkowo niewielki opór dlatego sądzę że opłaci się dorzucić miedzi bo wzrost energii uzyskanej z dodatkowej miedzi będzie większy jak straty wynikające z oporu

[klistron]

Niestety z dorzucaniem miedzi nie jest tak różowo jak sądzi kolega PLszakal, ponieważ jest pewien punkt krytyczny zależny od siły magnesów i grubości drutu. Przerost zwoi pomimo nieco szybszego wzrostu SEM daje rwmież obniżanie jejprzez pogrubianie się cewki, a tym samym niekozystne wzrastanie szczeliny powietrynej między magnesami i było by OK , gdyby w tym samym czasie nie występował drugi bardzo istotny negatywny czynnik, bezpośrednio ograniczajacy moc pradnic i silników, a mianowicie ta pozornie mała oporność miedzi. Widziałem już amerykanki nierozważnie nawiniete z których aby odebrać z niej 300W to śmigło musiało dawać 600W bo połowa mocy zostawała w statorze.
Poniżej moc tracona na oporze miedzi tylko w jednej fazie przy natężeniu 10A
Oporniść fazy: 0,5 Ohma -strata 50Wat
1,5 Ohma -strata 150Wat
3,0 Ohma -strata 300Wat
Sądzę że to powinno zachęcić do wnikliwszego spojrzenia na optymalną ilość zwoi w całej fazie.

[set]

Kiedyś miałem plan trójwarstwowej amerykanki oto wyniki cewki testowej
Cewka 24mm grubości około 56 zwojów
194 obr/min
napięcie bez obciążenia 5V
6A-4V
11,5A-3V
15A-2V
387 obr/min
Napięcie bez obciążenia 8V
20A-3V
15A-5V
13A-6V

Cewka o grubości 12mm około 34 zwojów
194 obr/min
napięcie bez obciążenia 3V
6A- 2 do 3V
10A-2V
15A-2V
20A-1V
387 obr?min
napięcie bez obciążenia 5V
10A-4V
15A-3 do 4 V
20A- 3V
24A- 2-3 V

[TOMMASZ]

Od dawna pieje że amerykanka to alternatywa dla grubego portfela,porównując wkład i osiągi prądnicy z silnika.Ale to dwie odrębne szkoły. Jak dla mnie amerykanka jest nie efektywna uwzględniając włożony w nią wkład,w porównaniu do silnika.

[klistron]

Tommasz Zgadzam sie że amerykanka jest kosztowniejsza. Niektórzy mówia że łatwiejsza do wykonania, ale to może być subiektywna ocena. Ma ona jednak specficną zaletę, bardzo dobrej współpracy ze śmigłem z powodu łatwego rozruchu.
Set pokazał możliwości trójwarstwowej prądnicy gdzie 25% stanowiła miedz czynna.
Proszę zobaczyć jak diametralnie zmieni sie sytuacja w zwykłej amerykance, gdy miedzi czynnej będzie 50%.
Od dłuższego czasu obserwuję forum aby porównać osiągi z przewinietych silników dla spotykanych śmigieł 3,5 do 5m które maja obroty efektywne około 60 do 270 obr/min i chyba dopiero doczekam się od Seta.

[TOMMASZ]

Moim zdaniem amerykanka jest nie tyle trudniejsza w wykonaniu jak kiedyś wspomniałem,ale jest przy niej większy nakład pracy i więcej kosztuje.Co innego jeśli wykonuje się kilka takich samych amerykanek i zrobi się formę wielokrotnego użytku,wtedy jest tylko większy koszt.Bo jeśli porównać włożoną miedz w kg. i magnesy w cm2 to koszt jest znacznie wyższy co do osiągów z silnika.W amerykankach wielowarstwowych nakład pracy oraz trudność wykonania i wkład to już masakra.

A tak na marginesie,szukam odpowiedniego stojana na nową prądnicę.
Minimum 48 żłobków,średnica od 15cm do 20cm,długość stojana od 13cm do 20 cm.
Lepiej ten dłuższy oczywiście,wirnik mile widziany.

[Tomw]

Witam serdecznie
Planuje zakup gotoweja amertkanki, co myslicie o tej:
http://m.allegro.pl/przedmiot,elektrown ... 48413.html

I 2 niewiem jakdobrac wielkosc lopat pionowej turbiny

[Waldemar Pachoł]

Witaj!

Wpierw przeczytaj to:
viewtopic.php?f=10&t=348
Kiedyś jeszcze był fajny temat o Koledze który chciał 2x700W ale nie mogę namierzyć.

Jeśli chcesz budować EW w celach produkcyjnych to tylko HAWT jeśli w celach dekoracyjnych to VAWT.
Prądnicę porządną kupisz w Komelu.

[set]

Jakbym miał dać tyle szmalu za amerykankę to chyba by mi serce pękło.

[Kwazor]

Prądnicę porządną kupisz w Komelu.

Tia ? Juz widziałem te pradnicę jak zdjeło cały garnitur magnesów ... Jak dla mnie bez rewelacji ... jedyna zaleta to taka że mają profilowane magnesy...