prądnica - duży opór pod obciązeniem

[tipsntrix]

Witam,
na początku poczytałem , popytałem i tak powstał wiatrak. Niby wszystko ok, kręci się ale jest ale...
po połączeniu jakiegokolwiek obciążenia, staje. jakaś tragedia zastanawiam się gdzie popełniłem błąd, a na pewno popełniłem nie jeden.
może pokrótce opisze:
- łopaty z rury PCV 200, długość 100cm szerokość u podstawy 15 cm , na końcu 6 cm. Umieściłem go na ciętej laserowo blasze stalowej . Całość obsadzona bezpośrednio na prądnicy. 3 łopaty, średnica całkowita 2,25m
- prądnica - pralkowiec, nawinięty drutem 0,7mm po 75 zwoi na cewkę, 48 żłobków 3 fazy. Wirnik stoczony z magnesami 15x15x5mm po trzy na biegun. Cienki drut , ale liczyłem się ze spadkiem napięcia z racji wąskiego wirnika, chciałem ładować aku na 24 lub 36 volt ,a na dobrą sprawę potrzebuje max około 20-40 wat. Całość spiąłem w gwiazdę i podłączyłem do mostka prostowniczego trójfazowego. Teraz pytanie, wszystkie trzy początki połączyłem razem , a trzy końce cewki połączyłem do mostka. Czy jest różnica które to początek a które koniec cewki, tzn czy początek liczyć od dna żłobka a koniec od wirnika, czy to ma jakieś znaczenie? Teoretycznie prąd zmienny ma fazę i zero, a jak jest w przypadku prądnicy? bo tego akurat nie zmierzyłem przed zawieszeniem prądnicy na maszcie.
Prądnica daje w takiej konfiguracji od 18V-100V przy dużym wietrze. Napędziłem ją silnikiem 72 obroty na minute i z trzech faz otrzymałem 21V, a po obciążeniu 0,5A otrzymałem 11-12V. Jakoś marnie mi to wzgląda...

Na pewno łopaty nie są takie jak trzeba , bo robiłem je z oka:) - znaczy wymiary bo resztę zrobiłem jak trzeba wyważyłem pomalowałem itd. Nie chciał bym wyjść na nieroba, ale czy ktoś mógłby podać wymiary najlepszej łopaty z rury PCV? stosować 200 czy może 315 - czy lepszy będzie łuk z mniejszej czy większej? Proszę o podpowiedz. i sugestie.

pozdrawiam

[klistron]

W trzyfazowej prądnicy połączonej w gwiazdę jest podobnie jak w sieci trójfazowej. Jest zero i trzy napięcia fazowe jak i trzy międzyfazowe.
Twoje powyższe pomiary wykazują, że 5,8W odzyskałeś i tyle samo straciłeś na zbyt dużej oporności uzwojenia stojana oraz mostku prostowniczym. Zastosowanie podwójnego uzwojenia dało by wprawdzie nie 100V a 50V, ale straty w miedzi znacznie by się zmniejszyły i odzyskiwana moc była by większa.
Tomek na forum opisał jak w połączeniu z małym silnikiem trzyfazowym można sprawdzić poprawność połączenia faz prądnicy rdzeniowej – Może się odezwie bo nie mogę znaleźć tego opisu.

[klistron]

Jeżeli sprawdzi się połączenia i wszystko gra to można przystosować tą prądnice do Twoich oczekiwań, poprzez
połączenie cewek w fazie równolegle, łącząc początek z początkiem i koniec z końcem, tak aby w fazie z 8 cewek pojedynczych
powstały 4 cewki podwójne. Jeżeli mają jednakowe ilości zwojów to nie będzie w nich prądów wyrównawczych.
Zwiększył bym też średnicę śmigła do 3 m, dało by to 75% więcej mocy z zakreślanej przez śmigło pola napływającego wiatru.

[tipsntrix]

Dzięki za odpowiedz,nasowa mi sie jednak pytanie.Mam 48 żłobków wiec 24 cewki, co daje 8/faze, musiałbym sparować 4 pary cewek równolegle, a później zapiąć je szeregowo?
cewki maja taka sama ilosc zwoi, rozumie ze napięcie spadnie o polowe a będzie większy prąd.
Co do śmigła to skłaniam sie raczej do 6 łopat

[klistron]

Zgadza się -napięcie spadnie o połowę natężenia się zsumują.
Sześć łopat to ta sama moc pola wiatrowego i mniejsze obroty jak przy trzech łopatach. Jedynie większy moment rozruchowy.
Średnica 3 metry to 7m kwadratowych pola wiatrowego a nie 4. W efekcie większa moc, większy moment -dłuższe ramię napędzające a obroty prawie jak u mniejszego sześciołopatowca.

[tipsntrix]

Witam ponownie. Panowie pomóżcie mi rozwiązać mój problem. Mój stojan i wirnik mają po 5 centymetrów długości , a cewka którą nawinąłem ma 10,5cm długości. Rozumie że przez to mam taki spadek napięcia? coś czytałem o nieaktywnej miedzi,,,
jeśli to potwierdzicie będę musiał przewinąć silnik jeszcze raz, proszę o podpowiedz jakiego drutu użyć. teraz miałem 0.8mm. Napięcie 24 lub 36V. Im wyższe napięcie tym mniej amper co za tym idzie cieńszy drut:).
Podpowiedzcie mi jaką grubośc użyć dla 24 i 36 vlot. Mac moc liczyłbm na 400-500Wat - realne?

dzięki pozdrawiam

[Waldemar Pachoł]

Miedzi dajemy na maksa ale do żłobka, część nieaktywna jak najkrótsza, bo w chwili obecnej 50% miedzi w Twojej prądnicy śpi.

Moc leży w funkcji obrotów więc wszystko jest realne jeśli uda się odpowiednio szybko kręcić rotorem.
Grubość drutu:
500/3=167
167/24V=6,96A drut o średnicy 1,5mm.
167/36V=4,63A drut o średnicy 1,25mm.

[tipsntrix]

WItam,
dziękuje za odpowiedź. Czy to że 50% miedzi "śpi" ma wpływ na osiągi prądnicy? Może lepiej było by dotoczyć takie dwa krążki po 15 mm na stronę, dokleić dwa rzędy magnesów, pewnie wzrosło by napięcie....
Rozumie że zamiast 1,5mm mogę użyć 2x0.8?

dziękuje i pozdrawiam

[Waldemar Pachoł]

Czy to że 50% miedzi "śpi" ma wpływ na osiągi prądnicy?

Tak. Osiągi są gorsze niż prądnicach w których "śpi" tylko 25% miedzi.

Może lepiej było by dotoczyć takie dwa krążki po 15 mm na stronę

Nie, blachy z których wykonany jest stator to blacha krzemowa: http://pl.wikipedia.org/wiki/Blacha_elektrotechniczna

Rozumie że zamiast 1,5mm mogę użyć 2x0.8?

Nie.
wzór na pole koła: Pi x r^2
fi1,5mm = 3.1415 x (1,5/2)^2 = 1,77mm2
fi0,8mm = 3.1415 x (0,8/2)^2 = 0,50mm2
1,77 / 0,5 = 3,54 czyli zaokrąglając w górę 4
Musisz nawinąć czterema drutami fi0,8mm.

[tipsntrix]

Witam,
Panie Waldemarze bardzo dziękuję. Nasuwa mi się jeszcze pytanie czy trudno jest przełożyć "częśc" wirnika z innego takiego samego silnika? widziałem że ludzie mają tzw. podwójny pakiet.

pozdrawiam

[Waldemar Pachoł]

Połączenie w pakiet to jest najlepszy sposób na "moc". Są trzy metody: kątówka, prasa lub tuleja.

[tipsntrix]

Witam,
nawinąłem cewkę testową drutem 1,5 - jednym słowem masakra, no ale poszło .Niestety mało weszło 30 zwoi cewki, co daje przy 60obr na minute 0,5 volta. tragedia. mam 48 żłobków czyli 8 cewek na fazę co daje przy 60 obrotach 4 volty.
więc do zakładanych 24 volt potrzebowałbym około 360 obrotów. Coś chyba schrzaniłem....

[Waldemar Pachoł]

Nawiń czterema drutami 0,8. Wykonaj dwa pomiary: 60obr i 100obr. Wykreśl prostą przechodzącą przez te dwa punkty - będziesz wiedział jakie obroty dadzą jakie napięcie.

[klistron]

Trochę optymizmu, bo z drutu o średnicy 0.7mm odzyskiwałeś tylko połowę tego co dawało śmigło.
A z tych 30 zwojów 1.5mm drutu masz prawie czterokrotnie mniejszą stratę w miedzi, dla Twoich planowanych napięć. Pozwala to podnieść sprawność tej prądnicy. Traconą moc na straty w cienkim drucie, dodatkowo ODZYSKUJESZ ze śmigła przy tym samym wietrze.
Nie zaszkodziło by jednak szukać możliwości wepchnięcia więcej miedzi czynnej w żłobek poprzez równoległe zwoje z cieńszego drutu.
A propos: tej "uśpionej miedzi" to nie jest ona taka GRZECZNA, bo niestety nieźle potrafi wyhamowywać obroty naszego śmigła, kradnąc znaczną część niesionej energii przez wiatr.

[klistron]

W przyrodzie nie ma nic za darmo. Te 3 magnesy razem na biegunie to tylko 4.5cm czynnej miedzi na wirniku który ma 5cm szerokości.
W obecnej sytuacji dało by to z powyższymi 30 zwojowymi cewkami, napięcie rozpoczęcia ładowania akumulatora 12V przy 72 obr / min a 24 volt przy 144 obr/min.

[tipsntrix]

Witam, dziękuje za odpowiedz.
Zrobiłem jeszcze jeden pomiar, przy 200 obrotach mam 1,1 volta na cewce co daje:
1,1*8cewek=8.8v*1,7( trzy fazy)=14,96 * 1,4 (teoretycznie mostek trójfazowy)= 21Volt to wszystko bez obciążenia. Pewnie pod obciążeniem spadnie ze 30% , nie wygląda to za dobrze.
Teraz się trochę dziwie jak z pralkowca ludzie bez dokładania "pakietów" wyciągają 600 Wat, a jeśli to przy jakich obrotach?.
Teoretycznie moje śmigła mają mieć max 800 obr/min i wyciągają ponoć 800W - tak przynajmniej twierdzi sprzedający:) oczywiście biorę na to poprawkę i pryzmuje po 25% mniej na moc i obroty:).

Ach, wkleję moją "sweet focie" wiatraka przed demontażem w dziale "Własne konstrukcje" proszę o komentarze:).

[klistron]

Poprzedni pomiar rokował o 50% lepsze osiągi niż ten przy 200rpm, bo z niego na osiągnięcie 12VDC trzeba aż 109 obr/min. Sądzę że w jednym z nich jest jakiś błąd, najprawdopodobniej przy pomiarze obrotów.