Prądnica Amerykanka o średnicy 350mm (wydzielone)

[set]

Czyli więcej miedzi i magnesów to większa wolno-obrotowość prądnicy i odwrotnie

[TOMMASZ]

Czyli więcej miedzi i magnesów to większa wolno-obrotowość prądnicy i odwrotnie

Tak,ale tutaj również ilość cewek ma znaczenie.

[maciek19660714]

Czyli:
Jeżeli mamy wiatr 6m/s, śmigło 2.5m to uzyskujemy 198W.
Jeżeli mamy wiatr 6m/s, śmigło 2.5m i przekładnię 1:2 to możemy wstawić mniej miedzi i magnesów, w ten sposób "odchudzona" prądnica będzie się kręcić szybciej, a mocy dalej uzyskamy 198W.

[Waldemar Pachoł]

Dokładnie. Gdy pracowałem nad swoją pierwszą prądnicą za 24 magnesy 45x25x10 N38 dałem 260zł.
Dziś za N35 trzeba wyłożyć blisko 700zł.
Na szrocie kółka od rozrządu są znacznie tańsze niż różnica zakupu magnesów, stąd stosowanie tego typu rozwiązań jest uzasadnione ekonomicznie.

[maciek19660714]

Ok. skoro już wiem co mogę wycisnąć z danego śmigła i wiatru oraz wiadomym jest co zyskać można stosując przekładnię zajmijmy się prądnicą.
Na początek, dobraniem jej do śmigła.

Mam narysowany wstępny projekt amerykanki warstwowej:

( na powyższym rys uwidocznione są jedynie cewki z środkowej warstwy )

Oto elementy układanki, które znam:
1 - Mamy omówione już parametry wiatru, śmigła i mocy, czyli 6m/s, 2,5m i 198W.
2 - Prądnica kręci się na wale śmigła (na razie zostawmy przekładnię w spokoju).
3 - Uzyskany prąd przekazujemy do grzałki.
4 - Cewki nawijamy drutem 1mm (przekrój odpowiedni do grzałek)
5 - Bok cewki w przekroju to: 10mm x 15mm
6 - stosujemy magnesy 40mm/20mm/15mm ( ich ilość odpowiada ilości cewek
7 - Moc śmigła musi być mniejsza od mocy prądnicy aby ta druga nie spaliła się przy zakładanym wietrze.
8 - Przy wietrze większym niż zakładany do "hamowania" stosuje się "grzałki hamujące" lub układ odchylający śmigło od linii wiatru.
9 - Zastosowanie przekładni lub zwiększenie ilości cewek pozwala na zastosowanie cewek o mniejszym przekroju (mniej miedzi i magnesów) lub na przykład o mniejszej grubości co pozwoli zmniejszyć szczelinę ( cieńsze magnesy).

Natomiast tajemnicą pozostaje:
Ile powinno być cewek, aby w pełni wykorzystać moc śmigła?
Jak obliczyć ich ilość?

[Waldemar Pachoł]

Nie, nie, nie... to nie tak...

Na początek proponuję pobawić się cyferkami, bo zależność tam występująca jest dość istotna: http://www.mala-elektrownia.ovh.org/ark ... adnicy.ods

Zależności jest oczywiście dużo więcej, na początek:
Średnica drutu <-> bezpieczna wartość natężenia prądu.
Dla drutu o średnicy 1mm przyjmijmy 8A. Teraz należy policzyć rezystancję maszyny. Czyli opór 1mb drutu x długość drutu. Drut fi 1mm posiada opór 0.0223ohm/mb.
Mając te dane należy znać napięcie jałowe prądnicy oraz napięcie obciążenia (np 2-ch akumulatorów 12V połączonych szeregowo to 24V) i możemy liczyć dopasowanie, a to dopiero początek drogi mimo, iż by znać napięcie jałowe trzeba mieć wykonaną prądnicę. Robota iście sapera.

Nie ma niestety innej odpowiedzi na pytanie:
By w pełni wykorzystać moc śmigła należy dopasować prądnicę do obciążenia (lub obciążenie do prądnicy) i zastosować odpowiednie przełożenie by charakterystyka mocy w funkcji obrotów prądnicy pasowała do charakterystyki śmigła. Innej drogi, niestety, nie ma.

Prądnice nie palą się z tego powodu, że moc śmigła była większa niż moc prądnicy przy zakładanym wietrze. Prądnice palą się dlatego, bo mało osób je liczy. http://www.scoraigwind.com/nirvana/page2.htm Metoda: "jakoś to będzie" sam tak zrobiłem pierwszą, co prawda nie spaliła się i byłem nią pozytywnie zaskoczony ale druga dopiero produkowała prąd.
Fastedit: Proponuję podstawić: napięcie jałowe: 280V (przy 200obr/min), opór maszyny: 1,93ohm, napięcie obciążenia: 24V ...i już wiadomo czemu nirwana spłonęła...

[maciek19660714]

Masakra. A już myślałem, że dużo wiem.
Polowy z pojęć które wymieniłeś nie rozumiem, nie wspominając, iż nie mogę nijak otworzyć pliku ods.

[Waldemar Pachoł]

W takim razie to: http://www.mala-elektrownia.ovh.org/ark ... adnicy.xls Ja używam Linuxa (openoffice) stąd ods...

[set]

Miałem liczyć spadek napięcia ale kupiłem amperomierz prądu zmiennego, podłączę opór i zobaczę jaki jest spadek na jednej cewce, bardziej to przemawia do mnie niż obliczenia.Na razie czekam na rotory bo oddałem do frezowania rowków pod magnesy.

[maciek19660714]

Wnoszę więc, że nawet jak policzę tą rezystancję to teoretycznie nie dam rady określić parametrów cewek, ich ilości czy ilości magnesów zanim nie skonstruuję rotorów i nie nawinę przynajmniej jednej testowej cewki no i nie kupię przyrządów pomiarowych.

Widzę też, że przydałby się chyba na tym forum (i w ogóle w sieci) dział, w którym ci szczęśliwcy, którzy trafili z wymiarami lub umieli je wyliczyć, mogli zamieścić parametry i osiągi swoich elektrowni. Z pewnością nie w formie polemiki, bo to by natychmiast zagmatwało sprawę ale w formie jakiejś tabeli, no nie wiem, na przykład o takich możliwościach jak Tabela Excela, gdzie można by wpisać po kolei konkretne parametry takie jak np wielkość śmigła, ilość cewek i magnesów, wymiary rotora, zarejestrowane osiągi przy takim lub innym wietrze i takim lub innym obciążeniu. Już Ty Waldku wiedział byś, które wpisy to bzdury, a które byłyby rzetelne i oparte na faktach. Taka tabela byłaby bardzo pomocna szczególnie dla takich kompletnych laików jak ja. Myślę, że pomogła by również, wielu konstruktorom większą niż moja wiedzą teoretyczną. Na pewno uprościłaby wiele wstępnych rozważań oraz zaoszczędziła wielu zapaleńcom czasu i pieniędzy.
Ja na przykład, jakby z premedytacją na stronie siódmej zamieściłem tabelkę zestawienia średnic śmigieł, wiatrów i osiąganych mocy, jako podsumowanie dyskusji, po to aby ułatwić każdemu następnemu laikowi zrozumieć tą podstawową zależność. Nigdzie wcześniej nie mogłem czegoś takiego znaleźć.

[maciek19660714]

A propos mojej wiedzy teoretycznej czy mógłbym prosić o pomoc w wyliczeniu prędkości obrotowej prądnicy, której rysunek zamieściłem wcześniej przy założeniu, że stosuję śmigło 2,5m przy wietrze 6m/s. Ciągle bowiem czytam o 400 czy 200 obr/min, a nie umiejąc policzyć czegoś takiego nie mam żadnej skali porównawczej. Można taką prędkość samej tarczy prądnicy wyliczyć teoretycznie czy też trzeba najpierw zamontować śmigło oraz tarczę i zmierzyć obrotomierzem.

[Waldemar Pachoł]

Maćku, pomysł "otabelowania" próbowaliśmy już wprowadzić na elektrodzie - nie udało się niestety, choć kilku Kolegów takie tabele zamieściło. Ale oczywiście możemy spróbować wprowadzić tu.

Obroty: Tu jest o tyle prościej, że program Wiatrak Krzysztofa Baranowicza, na czwartej stronie podaje tabelę graficzną gdzie pokazane są współczynniki, m.in. współczynnik wykorzystania energii wiatru. Z niego wynika mniej-więcej tyle, że dla śmigieł trójpłatowych Z powinno wynosić 4.5 .
Wynika z tego, iż by odebrać maksimum energii wiatru śmigłem o średnicy 3m dla wiatru o prędkości 6m/s potrzeba śmigła obracającego się z prędkością 171.887 obr/min.

Teraz, zupełnie nie przypadkiem, wykazano ile są warte śmigła sprzedawane na znanym portalu aukcyjnym osiągające przy tej średnicy 800 obr/min.

[maciek19660714]

Mógłbyś w takim razie podać ze dwa linki do stron elektrody gdzie ci koledzy podali tabele, sam pewnie nie znajdę. tam jest chyba z 600 stron. Zanim trafiłem tutaj przeczytałem około 200.

Jeżeli chodzi o obroty, co to znaczy "Z powinno wynosić 4.5."

Czyli rozumiem, prądnica przy śmigle 3m i wietrze 6m/s będzie obracać się z prędkością 171.887obr/min. No wiadomo, przy super idealnym śmigle. Jak je zrobię sam to będzie o wiele mniej ale rozpatrujmy na razie warunki idealne.
No i jeszcze jedno jaka część śmigła ma te obroty środkowa czy końcówka łopaty?

I jeszcze pytanie techniczne: w jaki sposób wycinacie i wklejacie w swoim poście część poprzedniego tekstu.

[Waldemar Pachoł]

wzór: Z = prędkość obwodowa końcówki łopaty / prędkość wiatru
Z to wyróżnik szybkobieżności

Teraz, jeśli wykonasz śmigło zgodnie z danymi z programu, to otrzymasz śmigło które będzie miało takie parametry jakie sobie założyłeś i dokładnie takie obroty.

Niestety nie będę umiał szybko znaleźć tych tabel, bo raz były to jpg a innym razem arkusze kalkulacyjne.

Cytowanie: W momencie jak odpisujesz: zaznaczasz u dołu tę część tekstu którą chcesz cytować i klikasz cytuj (z prawej strony) i ta część pojawi się w miejscu kursora w oknie odpowiedzi.

[maciek19660714]

Właśnie ściągam program "Wiatrak". Wieczorem go zainstaluję i zobaczę co on zacz.

[Waldemar Pachoł]

Wiatrak liczy wszystko za użytkownika.

[maciek19660714]

Zgadza się, liczy wszystko. Wszystko oprócz parametrów cewek. Będę musiał więc się teraz za to zabrać.

[maciek19660714]

Tymczasem mam pytanko:
Z programu Wiatrak przy założeniach: śmigło 2,5m, wiatr 6m/s, wynika, że prędkość obrotowa będzie 206 obr/min
Chcąc wyliczyć prędkość obwodową prądnicy, interesuje mnie, tak myślę prędkość obwodowa zewn. tarczy do magnesów. Średnica ta ma 464mm
podstawiam do wzoru V= d * Pi * w , a więc mamy: 0,464m * 3,14 * 3,4m/s = 5m/s
Czy to jest dobrze zrobione?

[Waldemar Pachoł]

To również liczy program. Dla podanych parametrów prędkość ta wynosi dokładnie 5.011m/s.

[maciek19660714]

Tak, ale chciałem sprawdzić czy dobrze myślę.

prędkość ta wynosi dokładnie 5.011m/s

U mnie wychodzi 5,400 m/s. Coś zrobiłem źle?
oto screen strony 5