Горизонтальные ветрогенераторы своими руками - опыт форумчан

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Aleksandr91978, ну если вам пофигу на кпд то это ваши проблемы, компенсируйте тогда потери увеличением винта и потерями в оборотах, и в итоге получится всё равно меньше чем с генератора с лучшим КПД.

 

Вы думаете, я прикололся - НЕТ!
это реальная конструкция генератора. у меня нет времени заняться изготовлением этого генератора,
у Вас как я понимаю время имеется - займитесь.
зимой поболее времени будет - займусь.

 

Алексей, пожалуйста пример приведи - хотя бы примерно

 

@Aleksandr91978, ну если примерно то переключи любой ветряк со звезды в треугольник при сильном ветре и увилишь что мощности стало больше, а винту стало гораздо легче крутится. Или если ветряк номиналом на 12в то при подключении на 24в и даже 48в мощность будет больше, а если уменьшить винт то прибавка будет ещё.

КПД генератора очень сильно меняется.

Пример в цифрах:

Например генератор на 12в, но напряжение ХХ к примеру при 600об/м будет 100В, сопротевление обмоток в звезде 4ом. На акб 12в мы получим ток заряда (100-12:4=22А 264вт). Падение напряжения составит 88вольт, но эти 88 вольт остаются на обмотках генератора и ток в цепи 22А. Значит 88*22=1936вт. Вот 1936ватт жрут обмотки генератора на создание магнитного поля, которое вызывает сопротивление вращению. КПД в этом случае всего 12%. Можете считать бредом, но гнератору требуется от винта 2200вт чтобы отдать 264вт полезной мощности.

Но если взять этот же генератор и нагрузить на 48в то при техже 600об/м 100-48:4=13А 624вт. Падение напряжения 52в*13=676вт. В итоге полезная мощность 624вт, и кпд 52%. А общее потребление генератора механической мощности от винта составит 1300вт.

Если кпд в 52% мало довайте нагрузим генератор на АКБ 84 вольта. 100-84:4=4А 336вт полезной мощности. Падение 16вольт (16*4=64вт]. Общее потребление от винта
400вт, и кпд 84%.

Если хотите выжимать с генератора максимум, то сопротивление нагрузки должно быть равно сопротивлению генератора, тогда максиальная мощность и КПД 50%. А максимальный кпд при минимальной просадке напряжения. И кпд очень сильно меняется

 

Алексей, правильно - это ключевая фраза. она зависит от оборотов генератора.
как извесно коэффициент полезного действия генератора - это отношение полезной мощности к полной мощности. КПД -никогда не будет постоянным, ветер с разной силой дует.
полная мощность - произведение ЭДС на ток, а в формуле эдс есть параметр - скорость движения проводника в магнитном поле.
как найти полную мощность, чем померить? стенд имеется?

всё выше описанное - это согласование генератора с нагрузкой.
Алексей, твоя фраза в конце, выделенная, подтверждает выше сказанное тобой, да это правильно, но в отношении согласования. и как следствие изменяется КПД, но не связано на прямую с КПД.
и ещё КПД падает при перегрузках генератора.

П. С. мощность генератора всегда бок о бок с оборотами, т. е. генератор мощностью 1,5кВт при 10000 об/мин, или 1кВт при 1000 об/мин.

 

При постоянных оборотах при переключении со звезды на треугольник и при переключении синфазных обмоток с последовательного на параллельное, мощность и кпд меняются очень мало. месяц назад пришлось наиграться этим на рабочем ветряке.

 

@Aleksandr91978, но как не согласуй винт с генератором всё равно получается широкий диапазон работы и широкое измение КПД генератора из-за фиксированой нагрузки. И именно сдесь теряется очень смного энергии. При слабом ветре потери не велики и КПД высокий, но когда обороты увеличиваются в 2-3 раза то потери становятся огромными. И изза этих потерь и винт приходится больше ставить чтобы тянул ну и опять терять в оборотах винта.

Думаю именно здесь можно поднять КПД ветряка в целом. Как выход умный контроллер, который бы держал КПД высоким.

 

это не корректно, т. к при увеличении нагрузки на винт обороты проседают.
с генератора можно снять характеристики только на стенде.

 

да про контроллер на все 100 % согласен
Алексей, при перегрузках генератора греется медь (увеличивается сопротивление) и КПД падает, и лопасти не помогут.

 

@Aleksandr91978, в том то и дело что кпд винта сильно не поднять, потолок около 0.45 и это не исправить никакими лопастями, ВРШ и прочим, там можно бороться за единицы. А вот тут в преобразовании механической энергии в электрическую вполне можно неплохо выжать.

 

И тут два варианта и первый конечно не работоспособный.
Первый это если коммутировать катушки в фазах и соединение чтобы при увеличении оборотов понижать сопротивление генератора. Но это грамоздко и тоже сложно технически.
Второй это контроллер MPPT, но это уже деньги. Хотя я нашёл относительно дешовый вариант, но под него уже ветряк надо затачивать.

 

ВРШ обеспечивает малый разброс оборотов при ветре выше расчетного. И существенно повышает киэв на ветрах ниже расчетного, ведь ветер на суше очень переменный, и жестко установленные лопасти не могут работать в расчетном оптимальном режиме.
И нормальный генератор имеет кпд в районе 70-90 % во всем рабочем диапазоне, и никакой mppt, естественно, не помогает.

 

ну да, врш-вещ,только для малых мощностей слишком сложно. зато с профилем лопастей проще. а генератор с нагрузкой можно с помощью автотрансформаторов и конденсаторов согласовать и конечно электромагнитное возбуждение, заодно и залипания не будет (хотя залипание косым пазом убирают.)

 

Начинали с электромагнитного возбуждения и отказались. На малых ветрах вся энергия уходит на возбуждение. Попробовали с постоянными магнитами, понравилось.

 

@Nikandobvan, хорошие вы идеи подкидываете и с подмагничиванием и с ВРШ и с конденсаторами и трансформаторами, но можно задать вопрос - "нафига это все в малой ветроэнергетике?" пусть это даже будет 2000 ваттный ветряк, зачем так усложнять, то что должно быть как "топор" или "лом" простым и функциональным. В "самодельной" ветроэнергетике необходимо корректно и правильно намотать обмотки для конкретной нагрузки, при этом учитывая местную ветровую обстановку, винты рассчитать для конкретных ветров, правильно рассчитать и ровно приклеить магниты. Сделать простую защиту от ураганов или складыванием хвоста или методом "всплытия" и поставив этот "топор" на ветер, забыть о нем.