Prądnica z silnika od wiatki

[Brus78]

Widzę koledzy ostro dyskutują .Ja tylko wrzucam dla przykładu wirnik wykonany u Kucharskiego u nas na Pomorzu.
Wykonany z rury,a przynajmniej tak wygląda.Wirnik pracuje w 90 żłobkowym stojanie.

[stelf1]

Zrobiłem trzy analizy z „użyciem” magnesów N38 o przekroju 7mm x 2,4 mm. dla średnicy stojana 98mm i średnicy wirnika 97,2mm, stojan 48 żłobków, 16 biegunów na wirniku.
1 – układ „klasyczny”, każdy biegun na 2 szerokości magnesów (32 magnesy)

r1.JPG

2 – układ proponowany przez Ciebie z użyciem tej samej ilości magnesów (32 magnesy)

r2.JPG

3 – układ proponowany przez Ciebie z użyciem połowy magnesów (16 magnesów)

r3.JPG

W porównaniu z „klasycznym” proponowany układ magnesów jest znacznie wydajniejszy (szacuję pobieżnie wzrost wydajności magnesów o ok. 50%)

Jest jednak problem:
Gdyby wykonać wypełnienie rotora pomiędzy magnesami z trapezowych kostek stalowych, to podczas pracy prądnicy powstawałyby w nich silne prądy wirowe powodujące straty mocy wydzielane w postaci ciepła (grzanie się rotora).
Sposobem zminimalizowania tych szkodliwych prądów byłoby wykonanie tych trapezowych bloczków wypełniających z poklejonych (lub fachowo znitowanych) płytek blachy transformatorowej – takiej samej jak blachy stojana. Nie wiem czy te bloczki blachy transformatorowej dałoby się dostatecznie mocno zamocować na wirniku, tak żeby nie odpadły przy dużych obrotach....
Jeśli wykonanie byłoby w ogóle możliwe, to na pewno nie byłoby łatwe ani tanie...

witam. własnie o takie coś mi chodziło. zastanawiam się tylko nad tymi prądami wirowymi co piszesz. wirnik byłby podobny do wirnika z alternatora(z przymrużeniem oka oczywiście) a tam z tym problemu niema. nie mogę sobie wyobrazić przepływu tych prądów przez wirnik.

[magnus54]

nie mogę sobie wyobrazić przepływu tych prądów przez wirnik

Właściwie to one nie przepływają przez wirnik, tylko tworzą zamknięte „kółka” lub „wiry” krążących w materiale prądów. Stąd bierze się ich nazwa.
Wpisz w Google: „Wikipedia prąd wirowy”
„Prądy wirowe szkodliwie wpływają... ... ...”
Jest jeszcze dużo innych opracowań i filmików na ten temat dostępnych w sieci.

Wartości tych prądów są zależne od wielkości zmian pola magnetycznego, szybkości tych zmian i przewodności materiału magnetowodu.
Wykonanie magnetowodu z cienkich wzajemnie izolowanych blach o dużej oporności elektrycznej (dodatek krzemu) radykalnie zmniejsza wartość tych prądów, bo „wiry” prądów wirowych nie mogą osiągać dużej średnicy w poprzecznym przekroju wąskich blaszek no i opór elektryczny materiału je osłabia.

Same magnesy (neodymowe lub ceramiczne) wykonane są ze spieków o bardzo dużej oporności elektrycznej, a występujące w nich zmiany wartości pola magnetycznego są bardzo małe – dlatego występujące w materiale magnesów prądy wirowe są pomijalnie małe. Pomijalnie małe są też prądy wirowe w materiale wirnika w „klasycznej” prądnicy z przerobionego silnika, bo zmiany wartości pola magnetycznego są tam minimalne prawie żadne.

W alternatorze nie ma już tak lekko...
Nie wiem z jakiego materiału wykonane są „pazury „ wirnika alternatora ale zakładam że nie jest to zwykła sal konstrukcyjna lecz jakiś specjalny ferromagnetyk o dużej „miękkości” magnetycznej i o dużej oporności elektrycznej.
Niezależnie od tego w alternatorze „pazury” magnetyczne mają ze wszystkich stron dostęp powietrza, a bardzo wysokie obroty maszyny gwarantują dobre chłodzenie.

Sprawność alternatora (ok.70%) też nie jest „powalająca”, a w tych 30% strat moim zdaniem jest niemały udział strat na prądy wirowe w wirniku.

[stelf1]

ok. ale wydaje mi się ze w wirniku jest mniej więcej stale pole magnetyczne(magnesy stałe) a zmiany pola są nie zauważalne. w oryginalnym wirniku pole magnetyczne się indukuje(silnik indukcyjny) wiec i pole magnetyczne jest zmienne i tworzą się w tedy znaczne prądy wirowe. trzeba będzie w praktyce wypróbować:).

PS
jakim drutem radzicie przewinąć silnik do ładowania aku 12v? myślałem o podwójnym drucie 1-1,2mm.

[magnus54]

ok. ale wydaje mi się ze w wirniku jest mniej więcej stale pole magnetyczne(magnesy stałe) a zmiany pola są nie zauważalne

Suma linii pola magnetycznego „produkowanego” przez magnesy jest w zasadzie stała. Problem w tym że zagęszczenia tych linii przesuwają się w masywnym, przewodzącym prąd materiale podążając za poruszającymi się (względem powierzchni wirnika) zębami stojana.

Nie tylko powstawanie i zanikanie pola, także RUCH zagęszczeń i rozrzedzeń pola magnetycznego po powierzchni przewodnika (masywnej stali) powoduje prądy wirowe.

Gdybyś jednak chciał próbować to użyj przynajmniej miękkiej = wyżarzonej i powoli ostudzonej stali bo oprócz strat na prądy wirowe czekają cię jeszcze straty na histerezę magnetyczną.

jakim drutem radzicie przewinąć silnik do ładowania aku 12v? myślałem o podwójnym drucie 1-1,2mm.

Nawiń cewkę testową i sprawdź napięcie przy założonych obrotach.

[stelf1]

witam. decyzja zapadła. robię normalnie, będę naklejał magnesy na fabryczny wirnik(w drugiej wersji trochę za dużo niewiadomych). w związku z tym mam jeszcze dwa pytania. jaka musi być minimalna grubość magnesu żeby to miało jeszcze sens(znalazłem ze wklejają od 2 do 7mm)? jakiej szerokości dać magnesy? jedni piszą 15mm drudzy 13 a jeszcze inni dają 10mm. nie chciałbym wydać na nie całej wypłaty . aha bym zapomniał jak by musiał wyglądać wirnik dla dwóch faz żeby wykorzystać stojan do maximum?

[Brus78]

Widzę ,że chcesz zaoszczędzić na magnesach... to zależy od ciebie .. jak kupisz słabe i cienkie to takie własnie będziesz miał wyniki.
Magnes to rzecz od której w większości zależy twój sukces więc się zastanów. uważam ,ze jak nie masz kasy to lepiej zaczekaj i kup dobre niż kupować 2 razy lub się wnerwiać.
Ja w mojej prądnicy zapłaciłem za magnesy ze zniżką prawie 800 zł.
Pewnie nie jestem pierwszy ,który tak pisze ale nie kupuj magnesów na alegrze. Ja mam magnesy ze sklepu Magtom.
Najczęściej chłopaki stosują magnesyy o grubości 5-6mm (grubsze lepsze) ale to powinieneś już wiedzieć jeśli przeczytałeś choćby kilka postów w tematach o prądnicach.

[TOMMASZ]

Magnesy tak jak pisze kolega5-6mm a do tego nie słabsze niż N38 i najlepiej z oznaczeniem H,to podwyższona odporność na temperaturę.To samo tyczy się uzwojenia,drut w podwójnej emalii i o podwyższonej wytrzymałości na temperaturę.Szerokość magnesów zależy od średnicy wirnika i ilości żłobków,bo od tego zależy też ilość biegunów magnetycznych,no i wreszcie ilość faz- koniecznie trzy fazy bo taka prądnica jest najkorzystniejsza nie tylko pod względem wydajności,ale także pod względem bezpieczeństwa.Dajmy na to że jedna faza odmawia posłuszeństwa,spalona albo brak styku,wtedy prądnica ma zaledwie połowę obciążenia i rozpędza się tak że wszystko szlak trafia,będzie też pracować baaaardzo głośno na dwóch fazach a co dopiero jednej fazie.

Prądnica to serce MEW i nie ma co na niej oszczędzać,bo będzie porażka.

[stelf1]

ok panowie. a jak wygląda sytuacja z szerokością magnesów, jaką polecacie? znalazłem 15x15x5 oraz 12,5x12,5x5 na które się zdecydować? nie ukrywam ze byłbym za tymi 12,5x12,5x5(cena). oczywiście jak kolega pisał z magtom-a.

[set]

Szerokość bieguna to dwa nabiegunniki i żłobek pomiędzy nimi

[stelf1]

witam. czy takie magnesy byłyby ok: http://www.magnesy.eu/mpl-13-x-13-x-5--n50---magnes-neodymowy-t-1940.html . są idealnie na dwa bieguny i dwa żłobki. wymiar dwóch biegunów i żłobka to 11mm u mnie.

[Brus78]

Wyobraź sobie jedną cewkę którą nawiniesz na twój stojan. magnes musi być takiej szerokości żeby zmieścił się między jej "nogami" lub jak piszą inni w oku cewki.
Przecież ten silnik był przerabiany wiele razy . Czyżby nikt z kolegów nie napij=sał jakie dawał magnesy? a może poprostu koledze się nie chce poszukac ?;>
A propos Magtoma. Przed kupnem zarejestruj się na stronie i kupuj magnest zalogowany.. jeśli nic się nie zmieniło dostaniesz 20% zniżki od cen które widzisz..Spróbuj

[Szympik188]

Witam, w koncu doczekałem sie przewinietego stojanu, zrobilem testy i ku mojemu zdziwieniu wyniki wyszły lepsze niż wynikało z obliczeń. Przy 60obr/min w trójkącie daje 6V a w gwieździe niecałe 12V. Jest tylko mały problem ze spadkiem napięcia pod obciążeniem oraz dużym oporem głównie w gwieździe wiem że to normalne zjawisko, ale stwierdziłem ze mam za długie uszy cewek i to jest tego powodem chcialbym dokleic magnesy po końcach biegunów, mam jeszcze miejsce na wirniku. Teraz pytanko czy w cewce która znajduje sie poza
stojanem bedzie wytwarzać sie napięcie? I czy to nie bedzie mialo jakichs efektów ubocznych?

[stelf1]

Szympik188. witam czy mógłbym prosić więcej szczegółów? jakim drutem był nawijany silnik? ile weszło zwoi? ewentualnie jakaś fotka?

[Szympik188]

Stojan ma nie całe 50mm długości wirnik mial 57 ale przy toczeniu wyciągnął sie o 10mm dlatego jest miejsce na magnesy. W stojan zmieściło się 44 zwoje o średnicy 1.05mm w podwójnej izolacji.

[Brus78]

Może spróbuj podłączyć gwiazdę trochę inaczej. tzn zamień końcówkę z początkiem którejś z faz w miejscu gdzie wychodzi ci zero.
Spróbuj tak z każdą fazą.
A może poprostu jedna z faz masz podłaczoną końcem i początkiem do zera?
Czy cewki ,które masz u siebie sa z jednego kawałka czy łączone? moze być jeszcze byk w łaczeniu.

[Szympik188]

Przewijaniem zajmował się moj kolega ponieważ ja sie na tym nie znam. Wyprowadził mi sześć przewodów trzy początki i trzy końce cewek, zamontował mi kostkę z silnika trójfazowego i przełączam sobie pomiędzy gwiazdą a trójkątem przez zmiane położenia blaszek. Fazy
są łączone z czterech podwójnych cewek ponieważ taki miał szablon. Połączeń nie sprawdzałem niestety, więc jesli to moze byc powodem tak dużego spadku napięcia i oporu to sprawdze to tyle że nie bardzo wiem gdzie znajduje się zero. Czy to jest miejsce połączenia wszystkic np początków faz?

[Brus78]

Proponuję ,żebyś na początek sprawdził i zaznaczył sobie oba końce cewek każdej fazy
Jak to zrobić ?Najtańszym miernikiem sprawdzisz przejście dla dotykając obu końców.. i znajdziesz te gdzie masz przejście.
Lub inaczej podłącz jeden koniec pod baterię czy akumulator.. do tego mała żarówka i znajdziesz co i jak.
Całkiem możliwe ,że masz podłączone np 2 końce jednej fazy jako zero
A propos twojego problemu może być jeszcze gdzieś zwarcie.. np między cewkami lub do stojana.
Nie wiem na ile twój kolega się zna i na ile jest staranny ale jest mozliwość ,że gdzieś ucieka prąd.
Ja jak próbowałem upychac pierwsze cewki to całe były pokaleczone

Zero to miejsce gdzie łaczą się albo początki albo końce wszystkich faz ale tylko przy połączeniu w gwiazdę.
Niektórzy łączą lub nawijaja jedna fazę odwrotnie ale nie wiem czy to coś daje.
W połączeniu z trójkąt nie ma zera .
Jest jeszcze inna możliwość. źle połączone cewki w fazie.. ale gdyby tak było miałbyś różne napięcia na każdej z faz bo jesli np jedna cewka połączona jest odwrotnie to zamiast dodawać napiecie będzie je odejmować w czasie pracy.

[Szympik188]

Kolega przewijamiem zajmuje sie zawodowo ma na koncie silniki po kilkadziesiąt kilowatów więc myślę że zrobił to dobrze, ale jest tylko człowiekiem i mógł sie poprostu pomylić. W jednej fazie jest cewka która była testowana i może ona być odwrotnie połączona, ale dziwi mnie że wyniki z obliczeń sa niższe niż w rzeczywistości. Sprawdze to na weekendzie. Dzięki za cenne wskazówki;)

[Szympik188]

Sprawdziłem początki i końce cewek są w porządku, napięcia faz są identyczne, różnica rzędu 0.1V ale to może być wina miernika. Chciałbym więc powrócić do mojego poprzedniego pytania jak to jest czy w cewce, która znajduje się poza stojanem bedzie wytwarzać się napięcie gdy dołożę mały magnes na wirniku? Może ktoś robił taki myk?