Необычный моторчик, как работает? (с фото) (продолжение)
(Продолжение темы здесь)

Версия для печати (стр. 43)

Конференция: Конференция iXBT.com (http://forum.ixbt.com/)
Форум: Электронные устройства и компоненты (http://forum.ixbt.com/?id=48)
URL: http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:6305

Время GMT +03. Даты в формате dd.mm.yyyy.

Страницы: назад · 1 2 3 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 · далее / все сообщения темы на одной странице

4714. ВалерийУссурийск, 28.01.2008 23:54
элеат
И с постоянными магнитами в качестве ротора?
Именно с ними. Вот представте такую картину, статор просто кольцо, в котором нет пазов. Залипаний нет!. Наклеиваем катушки и получаем такой же генератор, как и аксиальный у которого магниты с одной стороны. Если правильно расположить пазы, правильно выбрать ширину магнитов (желательно чтобы они были горбатыми, минимальный зазор в центре, к краям 2-3 зазора)и их отношение 2магнита/3паза, то залипания сведутся к минимуму, что и не почувствуешь. При таком расположении магнитов 2/3. катушки мотаются только так, как на фото и никак по другому.
КРОКОДИЛ
Гена, вот такой статор при 18 пазах и 12 магнитах. Другой просто не будет.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 600x450, 21Кb

4715. denis2, 29.01.2008 01:05
Sandro, Александр!
Предлагаю переместиться на "производство электричества". Тема явно ничем не занята, а здесь - не место для обсуждения Стирлингов.

4716. Sandro, 29.01.2008 01:27
denis2
Дык я уже там, типа...

4717. КРОКОДИЛ, 29.01.2008 02:18
ВалерийУссурийск
Гена, вот такой статор при 18 пазах
Да почти точная копия моего!
Другой просто не будет.
Не будет чего?

4718. ВалерийУссурийск, 29.01.2008 06:58
КРОКОДИЛ
Не будет чего?
По другому не намотаешь при 18 пазах и 12 магнитах

4719. pavlov, 29.01.2008 09:04
ВалерийУссурийск
Нагружаем генератор на реостат. В цепи амперметр и вольтметр. При каждом передвижении реостата фиксируем ток и напряжение на нем. Мощность с каждым разом увеличивается и самая максимальная будет, когда напряжение станет Uxx/2.

весь вопрос в том ЧЕМ КРУТИМ генератор?
возьмите какую дрель послабее и покрутите тот же самый опыт, замерьте когда будет отдаваться максимальная мощность, сколько упадет внутри генератора

4720. элеат, 29.01.2008 11:44
ВалерийУссурийск
Вот представте такую картину, статор просто кольцо, в котором нет пазов. Залипаний нет!. Наклеиваем катушки и получаем такой же генератор, как и аксиальный у которого магниты с одной стороны

Залипание всё-же может быть, правда небольшое.Связано это с тем, что в Вашем кольце будут неравномерности металла, то есть там, где стоит катушка - толщина металла больше, а там где её нет- металла меньше. Магнитное поле будет "чувствовать" эту разницу в толщине металла, правда чем толще металл кольца- тем разница меньше. Однако ж при увеличении толщины кольца магнитное поле замкнётся по кольцу, а значит уменьшится поток через катушку.
Как я понимаю именно поэтому делается небольшой воздушный зазор между полюсами в промышленных генераторах.
И ещё- если есть небольшое биение ротора (то есть зазор между статором и ротором не постоянен), то вибрация ротора значительно усиливается из-за наличия магнитов на роторе, так как одна часть ротора сильнее притягивается к статору чем другая.
Кстати, этот же эффект должен быть и в генераторах с немагнитным статором, правда в уменьшенном виде, так как нет притяжения между статором и ротором.

Я и сам пока не знаю как с этим определиться и связать формулу расчета с мощностью, проще измерить, что получилось
Именно так и нужно сделать.

Наверно это и есть 100% мощность генератора на магнитах???
Думаю что да.

ВалерийУссурийск
Нагружаем генератор на реостат. В цепи амперметр и вольтметр. При каждом передвижении реостата фиксируем ток и напряжение на нем. Мощность с каждым разом увеличивается и самая максимальная будет, когда напряжение станет Uxx/2. Дальнейшее уменьшение сопротивления перемноженное на напряжение дает все меньшую мощность. Вот такая картина, сам крутил. поэтому знаю

К Вам вопрос- по какому закону изменяется мощность на валу генератора при уменьшении реостата? Тормозящее усилие на валу генератора возрастает пропорционально U^2/Rнагр или нет?
И как лучше его измерить?

4721. TSerg, 29.01.2008 17:29
цитата:
ВалерийУссурийск:
.. вот такой статор при 18 пазах и 12 магнитах. Другой просто не будет.

Все нормально, но даю подсказку: необходимо использовать взаимно простые числа зубцов и полюсов (пазов и магнитов), например, 21 и 26 при числе фаз 3 (7 катушек на фазу). В этом случае, наименьшее общее кратное - 546, что "размажет" период повторения устойчивых позиций и резко снизит эффект прилипания.
В твоем же случае НОК всего 36 (18*2 и 12*3), так, что момент ты получишь по полной программе.

И еще.. По твоему фото видно, что толщина статора маловата. Хотя, возможно, это только видимость.

Магнитное поле 21*26 генератора:

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 635x360, 54Кb

4722. Videson, 29.01.2008 22:07
как посчитать страгивание генератора с моментом инерции 6,72*10^(-3) kgm2 ?

4723. ВалерийУссурийск, 29.01.2008 23:12
элеат
Вашем кольце будут неравномерности металла, то есть там, где стоит катушка - толщина металла больше,
Вы непоняли, примерно как на рис1, только внутри статора, гладкого кольца. Но без разницы, этот тоже смысл передает.

Как я понимаю именно поэтому делается небольшой воздушный зазор между полюсами в промышленных генераторах.
Маленький зазор делают, чтобы мощность на возбуждение была маленькой.

так как одна часть ротора сильнее притягивается к статору чем другая.
это скажется только на подшипник, у которого в этом направлении огромный запас прочности, а вот на передвижение в сплошном кольце ему без разницы. А в аксиальном силы в продольнм направлении.


Тормозящее усилие на валу генератора возрастает пропорционально U^2/Rнагр или нет?
Думаю, по кривой мощности. U не постоянная, уменьшается с увеличением нагрузки из за размагничивания. Если нагрузка индуктивная, то продольное размагничивание еще больше. Надо снимать характеристики с генератора.


TSerg
21 и 26 при числе фаз 3 (7 катушек на фазу).
Каждая катушка в одной фазе будет находиться черт знает где, какая в противофазе. С сумой напряжения ерунда получится.

так, что момент ты получишь по полной программе.
Момент чего? Сопротивления вращению или залипания?

4724. ВалерийУссурийск, 29.01.2008 23:16
фото не цепляется

Добавление от 29.01.2008 23:27:

ВалерийУссурийск
С сумой напряжения ерунда получится. Хотя нет, не очень.


TSerg
По твоему фото видно, что толщина статора маловата Это заводской, там все нормально.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 516x619, 41Кb

4725. TSerg, 30.01.2008 09:39
цитата:
ВалерийУссурийск:
.. только внутри статора, гладкого кольца. Но без разницы, этот тоже смысл передает.

..Маленький зазор делают, чтобы мощность на возбуждение была маленькой.

..Каждая катушка в одной фазе будет находиться черт знает где, какая в противофазе. С сумой ..напряжения ерунда получится.

..Момент чего? Сопротивления вращению или залипания?
Если статор изнутри гладкий, то поле магнитов размазывается по нему и здесь Eleat полностью прав.
Тот вариант генератора, что я привел, предполагает наличие зубцов внутри катушек. Поэтому так важно соотношение полюсов и зубцов. Момент прилипания в этом случае минимален.
Очевидна и понятна повышенная эффективность пазового (зубцового) исполнения генератора.
А маленький зазор делают, прежде всего, для уменьшения магнитного сопротивления магнитному потоку, что влечет за собой повышение снимаемой мощности и улучшение формы эдс.
Для генератора 21*26 форма эдс не идеальна, но с учетом работы на выпрямитель и последующий преобразователь вполне удовлетворительна.
См. рис.1

цитата:
Eleat
Возможно Вам будет интересно - моделирование, также как и эксперименты, подтверждают наличие балджей Острикова (двух симметричных сингулярных точек с "магнитным вакуумом") у радиально намагниченного магнита на оси.
На рис.2 видна такая верхняя точка.

цитата:
Videson
..как посчитать страгивание генератора с моментом инерции 6,72*10^(-3) kgm2 ?

Момент инерции определяет динамический момент на валу, который вычисляется как Mдин = J * dw/dt. [Н*м] = [кг*м2] * [рад/с] / [с]
Обратно, динамический момент определяется моментом инерции и ускорением, существуя только в переходных режимах.
На страгивание в холостом ходу, в основном, будут влиять статический момент трения и момент "прилипания". Статический момент трения не зависит от положения ротора, а момент "прилипания" - очень даже. Для оценки последнего (аналитикой или моделированием) нужна полная и точная картина магнитной цепи и параметров, что в любительских условиях иметь затруднено.
При "страгивании" под нагрузкой именно она и будет определять основной момент сопротивления, зависящий от угловой скорости.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 521x340, 48Кb, 2.png, 866x593, 71Кb

4726. Videson, 30.01.2008 10:06
цитата:
TSerg:

цитата:
Videson
..как посчитать страгивание генератора с моментом инерции 6,72*10^(-3) kgm2 ?

Момент инерции определяет динамический момент на валу, который вычисляется как Mдин = J * dw/dt. [Н*м] = [кг*м2] * [рад/с] / [с]
Обратно, динамический момент определяется моментом инерции и ускорением, существуя только в переходных режимах.
На страгивание в холостом ходу, в основном, будут влиять статический момент трения и момент "прилипания". Статический момент трения не зависит от положения ротора, а момент "прилипания" - очень даже. Для оценки последнего (аналитикой или моделированием) нужна полная и точная картина магнитной цепи и параметров, что в любительских условиях иметь затруднено.
При "страгивании" под нагрузкой именно она и будет определять основной момент сопротивления, зависящий от угловой скорости.


если вы напишете как могут по-англиски называться эти параметры, то я запрошу эти данные у производителей...

4727. TSerg, 30.01.2008 10:15
То, что Вы хотите, требует полного и профессионального расчета для которого нужна
КД ( чертежи с допусками, использованные материалы, узлы и их свойства ) + мотивация на такой расчет
Не проще ли сделать замеры, тем более если есть производитель этого девайса ?
И, кстати, производитель (разработчик) девайса вполне должен быть в курсе такого параметра, как момент страгивания.

4728. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 10:19
TSerg
здесь Eleat полностью прав.

Ну тут я сильно сомневаюсь или мы говорим о разном. Вот сточил я зубцы. Вклеил катушки(рисовать лень). Зазор получился 6мм. Магниты допустим высотой 12мм. Катушки в магнитном зазоре. Чем это отличается от дискового? Зато надежность в разы выше и защищеность от внешней среды. А вот сделай я ротор в электромагнитном варианте сколько мне нужно ампервитков, чтобы пробить эти 6мм? Можете посчитать и сравнить мощность возбуждения 1мм и 6мм зазоров.

Момент прилипания в этом случае минимален.
А чем Вам мой не нравится? 1 магнит над гладкой поверхностью и ему до лампочки, куда двигаться, 2й в переходном, чуть толкни и все поменялось. Это я о зубцовом говорю. Кстати, зубцы и дают всевозможные гармоники. Я делал ротор на ферритах и залипаний не почувствовал. Все тогда решили что из за слабости против неадима. А вот взялся я за ось велосипедного колеса (в японском генератор в ступице), крутанул и каждый полюс чувствуется, как рывки. Там тоже ферриты и маленькие против моих. Обычный велосипедный -хорошо чувствуется прыжки. А мой вращается без рывков. Единственное усилие, это трение в войлочных сальниках. Нормальные закрытые подшипники решил купить, когда сделаю ротор с ниадимами. А раньше все войлоком закрывали.

4729. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 10:45
TSerg
Вот мой ротор, чтобы не быть голословным.
КРОКОДИЛ
Гена, у тебя остался еще не убитый москвичевский генератор с 18 пазами и 12 полюсным ротором? Хотелось бы узнать, при поданном возбуждении есть у него залипания и как сильны, если есть.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 600x335, 12Кb

4730. TSerg, 30.01.2008 11:19
цитата:
ВалерийУссурийск
>Ну тут я сильно сомневаюсь или мы говорим о разном. Вот сточил я зубцы. Вклеил катушки(рисовать лень). Зазор
>получился 6мм. Магниты допустим высотой 12мм. Катушки в магнитном зазоре. Чем это отличается от дискового?
>Зато надежность в разы выше и защищеность от внешней среды. А вот сделай я ротор в электромагнитном варианте сколько >мне нужно ампервитков, чтобы пробить эти 6мм? Можете посчитать и сравнить мощность возбуждения 1мм и 6мм зазоров.

Момент прилипания в этом случае минимален.
А чем Вам мой не нравится? 1 магнит над гладкой поверхностью и ему до лампочки, куда двигаться, 2й в переходном, чуть толкни и все поменялось. Это я о зубцовом говорю. Кстати, зубцы и дают всевозможные гармоники. Я делал ротор на ферритах и залипаний не почувствовал. Все тогда решили что из за слабости против неадима. А вот взялся я за ось велосипедного колеса (в японском генератор в ступице), крутанул и каждый полюс чувствуется, как рывки. Там тоже ферриты и маленькие против моих. Обычный велосипедный -хорошо чувствуется прыжки. А мой вращается без рывков. Единственное усилие, это трение в войлочных сальниках. Нормальные закрытые подшипники решил купить, когда сделаю ротор с ниадимами. А раньше все войлоком закрывали.

Во-первых, "нравиться/не нравиться" - это не ко мне, я рассказываю о возможных проблемах или иных вариантах исполнения не потому, что хочу настоять на своем. Это так - для справки, кому интересно.

Генератор радиального типа я оцениваю как более эффективную конструкцию, чем радиальный. ( плюсов много, хотя есть и минусы - они все известны,)
Хуже этот вариант, а часто просто не приемлим, только в случае абсолютно наколенных возможностей ветролюбителя
В данном случая я обсуждаю генераторы любого типа, но с возбуждением от магнитов.
Электромагнитное возбуждение это отдельная пестня.

Гладкий (безпазовый) статор безусловно дает минимальный момент прилипания, в отличии от пазового (зубцового) исполнения для которого момент прилипания зависит от взаиморасположения статора и ротора.
Однако беззубцовость "размазывает" магнитный поток, а по сути - делит его на полезный и поток рассеивания в значительно большей пропорции, чем в случае зубцовости. Вот это и есть основной минус Вашего варианта.
Тот вариант генератора, что я привел - зубцовый, но специально сконструирован по соотношению зубцов и магнитов, таким образом, чтобы значительно снизить залипание и это получается.

А насчет аксиального варианта - его защищенность от внешней среды легко достигается.

4731. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 11:20
A.N.
Анатолий, у Вас еще жив тот генератор с 9 катушками на статоре и 6 образным ротором? Вот подумал, если ротор проточить, уменьшив радиус мм на 6, отстучать 6мм полосу, прикрутить к ротору в потай винтами, получатся башмаки. Это не даст катушкам слететь и уберут залипания. Только пошире их делать надо, мм 8-10 между башмаками и края чуть к центру отогнуть. Если по центру зазор 1мм, по краям по3мм. И синусоида будет загляденье.

Добавление от 30.01.2008 11:26:

TSerg
Однако беззубцовость "размазывает" магнитный поток, а по сути - делит его на полезный и поток рассеивания в значительно большей пропорции, чем в случае зубцовости. Вот это и есть основной минус Вашего варианта.
А аксиальный, когда магниты с одной стороны, а железо с другой? Чем отличается от моего?

4732. TSerg, 30.01.2008 11:27
цитата:
Eleat
О согласовании параметров генератора и нагрузки.

Давайте попробуем зайти на этот вопрос таким образом.
Мы имеем абстрактный генератор активной электрической энергии в виде источника напряжения E с внутренним сопротивлением Ri.
Очевидно, что максимальная мощность, генерируемая таким источником вырабатывается при коротком замыкании.
Однако эта мощность, является мощностью потерь и кпд здесь равен нулю.
Очевидно также, что для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность должно быть равенство внутреннего сопротивления генератора Ri и сопротивление нагрузки. Понятно, что кпд в этом случае равен 50% и выше быть не может.

Но чем эта картина отличается от реальной ? Тем, что здесь не учтены физические ограничения, накладываемые на такой генератор при реальном его воплощении. А нас ведь интересуют реально существующие вещи для их применения ?
В этом случае, генератор любой физической природы, будет иметь такое ограничение, как номинальная мощность Pnom.
Чем она может быть ограничена ? Внутренними потерями (внешние потери всегда могут быть приведены ко внутренним), особенностями генерации мощности и тд.
В этом случае картина существенно меняется.

Рассмотри простой числовой пример.
Имеем аккумулятор 100 В и номинальной мощностью 100 Вт с внутренним сопротивлением Ri = 1 Ом.
Очевидно, что номинальный ток ( а для продолжительного режима работы это и максимальный ток) равен 1 А, следовательно, суммарное сопротивление цепи Rs должно быть не менее 100 Ом, а сопротивление нагрузки Ro не менее 99 Ом.
Что имеем ? КПД = Ro / Rs = 99/100 = 99%
Если внутреннее сопротивление Ri = 10 Ом, то аналогично КПД = 90 / 100 = 90%
Получаем вполне понимаемую ситуацию - чем меньше паразитные сопротивления в цепи, тем выше кпд на нагрузке при ограниченной мощности генератора.
Отсюда следует также вывод, что для снижения омических потерь целесообразно увеличение выходного напряжения генератора. Увеличив напряжение в 10 раз до 1000 В, мы снизим ток в 10 раз, а значит мощность потерь в 100 раз.
Вот такая вот картина - маслом.

Почему же в электроцепях все же занимаются согласованием сопротивлений ?
Здесь много причин, а если говорить об энергетической, то применимо это, в основном, для пассивных цепей передачи мощности, а не только структуры сигнала.
Для активных же цепей с усилителями важно передать информационную структуру сигнала, а не только мощность, что вполне достигается применением, например, полевых транзисторов, которые воссоздают информационный сигнал с заданной структурой и увеличенной мощностью за счет энергии источника питания.
Кроме того, в активных схемах, мощности, как правило, не особо велики и не составляет труда изготовить девайсы работающие на передачу и прием максимальной мощности.
Другие же причины не энергетического характера - уменьшение искажений, согласование линий связи для уменьшения отражений, в данном случае нас особо не волнуют.

P.S.
Еще один бытовой пример. Акустические усилители имеют выходное сопротивление в зависимости от мощности порядка долей Ом, а вот колонки - известные нам 4, 8, 16 Ом.
Спрашивается, почему же производители колонок не изготавливают их с внутренним сопротивлением доли Ом ?

Добавление от 30.01.2008 11:33:

цитата:
ВалерийУссурийск:
TSerg
Однако беззубцовость "размазывает" магнитный поток, а по сути - делит его на полезный и поток рассеивания в значительно большей пропорции, чем в случае зубцовости. Вот это и есть основной минус Вашего варианта.
А аксиальный, когда магниты с одной стороны, а железо с другой? Чем отличается от моего?
Да, практически, ничем - тоже увеличенное рассеивание потока.
Я, кстати, еще много постов назад, приводил вариант магнитно цепи для аксиального генератора с подобием зубцов.
Более того, не зря ведь делают не просто зубцы, а зубцы-зонтики.
Вот ведь как важно, оказывается, улавливание сиротских магнитных линий.

Один большой плюс аксиала - неподвижность обеих магнитных систем, что практически полностью исключает вихри и прилипание.
Поэтому либо зубец напротив магнита, либо еще один магнит, что резко оздоровляет магнитную атмосферу

4733. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 11:49
TSerg
412x210, 13,2Kb
434x322, 15,5Kb


Еще один бытовой пример. Акустические усилители имеют выходное сопротивление в зависимости от мощности порядка долей Ом, а вот колонки - известные нам 4, 8, 16 Ом.
Все верно, если источник питания имеет фиксированное напряжение, а если при одборе мощности это напряжение плавает? Это как звук в колонках, когда напряжение падает на транзисторах.

К сообщению приложены файлы: 1.gif, 412x210, 13Кb, 2.gif, 434x322, 15Кb

4734. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 12:18
TSerg
Вот что происходит в генераторах на магнитах. (то-же, что и при сняти внешних характеристик синхр. генераторов). ИМХО при расчете надо оперировать не напряжением ХХ, а меньшим значением.

К сообщению приложены файлы: 1.gif, 429x586, 27Кb, 2.gif, 430x453, 24Кb

4735. TSerg, 30.01.2008 12:22
Если бы генераторы или двигатели с гладким статором не были бы известны - мы уже бежали бы строчить заявку
Никто не спорит, что они технологичнее, лучше охлаждение и пр.
Однако их целесообразность, как высокоэффективных эл-мех.приборов, проявилась только после появления РЗ-магнитов.
Также, целесообразность гладкости в большей степени применима именно к двигателям, а не генераторам. Кроме того, известно, что для пазовые двигатели обладают большей статической добротностью и у них меньше эл-мех постоянная времени.

Добавление от 30.01.2008 12:28:

цитата:
ВалерийУссурийск:
TSerg
Все верно, если источник питания имеет фиксированное напряжение, а если при одборе мощности это напряжение плавает? Это как звук в колонках, когда напряжение падает на транзисторах.

Это я вообще не понял. Отбор мощности во всех эл-магн. генераторах сопровождается изменением напряжения, как в плюс, так и в минус, в зависимости от конструкции. Важным, как я подчеркнул, является конструктивное ограничение
мощности.

Добавление от 30.01.2008 12:32:

>Вот что происходит в генераторах на магнитах. (то-же, что и при сняти внешних >характеристик синхр. генераторов).

Что такое внешняя характеристика, я, слава аллаху, знаю.

4736. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 12:38
TSerg
Что такое внешняя характеристика, я, слава аллаху, знаю.
Тогда Uxx/Rнаг+Rг не дает той картины тока, что Вы пишите (приводя примеры с аккумулятором, там напряжение постоянное). Ток будет раза в 1.5-2 меньше.

4737. TSerg, 30.01.2008 12:50
цитата:
ВалерийУссурийск:
TSerg
Что такое внешняя характеристика, я, слава аллаху, знаю.
Тогда Uxx/Rнаг+Rг не дает той картины тока, что Вы пишите (приводя примеры с аккумулятором, там напряжение постоянное). Ток будет раза в 1.5-2 меньше.


К сожалению, Вы опять не поняли - все паразитные эффекты приводящие к уменьшению выходного напряжения генератора под нагрузкой вполне могут быть сведены к эквивалентному внутреннему сопротивлению, возможно зависящему от характера нагрузки.
Что мы и наблюдаем-с.
Я же eleat-у рассказывал о его заблуждении относительно равенства сопротивлений.

Вот, кстати, снимки вполне современных серводвигателей к пульсациям момента которых предъявляются не менее жесткие требования, чем и к моменту страгивания ветрогенераторов.
Как видим, "гладкостью" там и не пахнет, но контрукция оптимизирована под минимальные зубцовые гармоники момента.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 678x241, 34Кb

4738. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 12:58
TSerg
Вот, кстати, снимки вполне современных серводвигателей к пульсациям момента которых предъявляются не менее жесткие требования, чем и к моменту страгивания ветрогенераторов.
3катушки/4магнита, хорошее сочетание, как и 2магн/3катушки. Минимум залипаний. И, обратите внимания, магниты широкие, на все полюсное деление.

4739. A.N., 30.01.2008 13:26
ВалерийУссурийск
Анатолий, у Вас еще жив тот генератор
Жив, я его даже еще не разбирал, с тех пор, ка он заклинил . Но мне он уже не нравится , ведь тогда мы хотели добиться уменьшения рабочих оборотов автомобильного генератора, и как помните, из этого ничего не вышло. А генератор, который будет отдавать номинальную мощность при 1500-2000 об/мин, делать самому нет необходимости, гораздо проще (надёжнее) и дешевле купить. Я подразумеваю небольшие ветряки, мощностью до 1кВт.

КРОКОДИЛ

Кстати, Геннадий, Вы на какие обороты надеетесь?

С уважением, Анатолий

4740. TSerg, 30.01.2008 14:54
цитата:
ВалерийУссурийск:
TSerg
3катушки/4магнита, хорошее сочетание, как и 2магн/3катушки. Минимум залипаний. И, обратите внимания, магниты широкие, на все полюсное деление.

Вообще-то там 6 катушек и 8 магнитов.
Широкие, я бы даже сказал с перекрытием.
Но кратность (НОД) = 24.

4741. Burlaka, 30.01.2008 15:02
Вот фото лопастей, о которых я говорил. 180x336, 12,7Kb (http://imgdb.ru/view.php?i=royw8ow2_439453)
На сегодня уже склепаны все три. Дело за шлифовкой. Общая длина лопасти 1250мм, в т.ч: три слоя - 500мм, 2 слоя - 500мм и один слой 250мм.
Растяжки думаю крепить миллиметрах в 300 от законцовки. Надо что-то вырезать и приклепать в этом месте, еще не придумал.
С уважением Виктор Афанасьевич.

4742. Iwashka, 30.01.2008 15:13
TSerg
Давайте попробуем зайти на этот вопрос таким образом.
Мы имеем абстрактный генератор активной электрической энергии в виде источника напряжения E с внутренним сопротивлением Ri.
Очевидно, что максимальная мощность, генерируемая таким источником вырабатывается при коротком замыкании.
Однако эта мощность, является мощностью потерь и кпд здесь равен нулю.



КПД действительно ноль, но ведь мощность никуда не делась.
Где она выделилась?
Когда найдете, то пересчитайте свои расчеты.

4743. TSerg, 30.01.2008 15:26
цитата:
Iwashka:
TSerg
КПД действительно ноль, но ведь мощность никуда не делась.
Где она выделилась?
Когда найдете, то пересчитайте свои расчеты.

"И ты туда же Брут" (С) известно чей.

Для абстрактного генератора мощность выделилась на внутреннем сопротивлении.
Поскольку мы не ограничивали техническую осуществимость такого генератора, то она составила..
дайте подсчитать.. 10 кВт. О как !
Если бы мы поставили цель греться теплом от такого генератора в таком режиме - лучше и не придумаешь
Но у нас была несколько другая цель, помнится.

Как только мы начинаем задумываться о последствиях КЗ аккумулятора, мы вполне можем догадаться, что закипит электролит, расплавятся клеммы или провода, etc.
Поэтому реально осуществимые конструкции вынуждены ограничиваться номинальной мощностью или допустимыми ПКР (повторно-кратковременными режимами).

Еще сказочку ?

4744. Iwashka, 30.01.2008 15:53
TSerg
Для абстрактного генератора мощность выделилась на внутреннем сопротивлении.

Вот именно. БОльшая мощность выделяется на том участке цепи, где большее сопротивление.
И при этом Вы утверждаете:
TSerg
Очевидно также, что для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность должно быть равенство внутреннего сопротивления генератора Ri и сопротивление нагрузки.

Я когда говорил о пересчитать, то имел ввиду этот момент, а не с аккумулятором.

И последний вопрос из этой серии.
Если Вы считаете, что для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность, сопротивление источника и нагрузки должны быть равны, то покажите мне практический пример, где бы это применялось в низкочастотной силовой технике или аппаратуре.
Только не надо мне рассказывать о ВЧ и СВЧ технике, я сам с ней работаю и в курсе рассогласования, в результате чего появляются отраженные и стоячие волны.
Это не из этой оперы.
Чтобы не мучить Вас распросами, давайте рассмотрим например нашу сеть 220В.
Вы действительно верите в то, что
цитата (TSerg):
для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность должно быть равенство внутреннего сопротивления генератора Ri (в нашем примере трансформатора на подстанции) и сопротивление нагрузки.[/

4745. элеат, 30.01.2008 16:13
ВалерийУссурийск
Вот представте такую картину, статор просто кольцо, в котором нет пазов. Залипаний нет!.
А как насчёт вихревых токов в сплошном металлическом кольце статора?

Добавление от 30.01.2008 16:19:

TSerg
В этом случае, генератор любой физической природы, будет иметь такое ограничение, как номинальная мощность Pnom.
Чем она может быть ограничена ? Внутренними потерями (внешние потери всегда могут быть приведены ко внутренним), особенностями генерации мощности и тд.
В этом случае картина существенно меняется.

А не проще ли наплевать на внутренние потери? Ну греется статор, ну и что? Сделаем его большим по размерам, что бы рассеивал избыточное тепло. Ну поставим крыльчатку в крайнем случае. Но зато сможем полностью использовать возможности ветра- а ведь это и есть главная задача любого ветростроителя. Не нужно бояться нагреть статор, нужно просто это предусмотреть.

Добавление от 30.01.2008 16:27:

TSerg
Еще один бытовой пример. Акустические усилители имеют выходное сопротивление в зависимости от мощности порядка долей Ом, а вот колонки - известные нам 4, 8, 16 Ом.
Спрашивается, почему же производители колонок не изготавливают их с внутренним сопротивлением доли Ом ?

Только не это.
Сейчас как напишу на эту тему несколько страниц текста...
Так что лучше давайте оставим УМЗЧ в покое.

4746. Iwashka, 30.01.2008 16:32
элеат
Ну греется статор, ну и что?
А то, что нагрев, это потеря мощности.
И сразу после этого Вы пишите:

цитата (элеат):
Но зато сможем полностью использовать возможности ветра- а ведь это и есть главная задача любого ветростроителя.

4748. TSerg, 30.01.2008 16:48
цитата:
Iwashka:
TSerg

И последний вопрос из этой серии.
Если Вы считаете, что для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность, сопротивление источника и нагрузки должны быть равны, то покажите мне практический пример, где бы это применялось в низкочастотной силовой технике или аппаратуре.
Только не надо мне рассказывать о ВЧ и СВЧ технике, я сам с ней работаю и в курсе рассогласования, в результате чего появляются отраженные и стоячие волны.
Это не из этой оперы.
Чтобы не мучить Вас распросами, давайте рассмотрим например нашу сеть 220В.
Вы действительно верите в то, что
цитата (TSerg):
для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность должно быть равенство внутреннего сопротивления генератора Ri (в нашем примере трансформатора на подстанции) и сопротивление нагрузки.[/



Вы знаете, это уже не смешно.
Это я eleat-a убеждал в том, что такое согласование в силовой энергетике неприемлемо, а Вы мне приписываете его "заслуги" ?
Я для чего и для кого говорил о естественных ограничениях на мощность в реальной установке ?
Если сопротивление трансформатора подстанции 0.1 Ом, то при сопротивлении нагрузки 0.1 Ом мы сможем теоретически передать (именно передать, но это не будет максимальная мощность от транса, она будет достигнута при КЗ) максимальную мощность от трансформатора.
Но вот кому нужен кпд 50% ? и как быть с тем, что трансформатор и сети просто выгорят ?
Вы о чем вообще ?

В общем, я откланиваюсь с темой R1=R2, если уж инженеры блудят тут..
Желающим читать для начинающих:
http://www.osipoff.ru/dump/topic.php?topic=1139

4749. mityamba, 30.01.2008 16:50
Добрый день. Возникла идея изготовить линейный генератор на возвратно-поступательном движении, типа поршня . кто-нибудь знает как правильно осуществить? по идее сулит массу преимуществ.

4750. TSerg, 30.01.2008 16:55
цитата:
элеат:
Iwashka
А то, что нагрев, это потеря мощности.
Ну вот опять...
Давайте поставим такой мысленный эксперимент- берём генератор и начинаем вращать его вал двигателем, сохраняя обороты вала генератора постоянными при изменении нагрузки на зажимах генератора.
К Вам вопрос- как получить с зажимов генератора максимальную мощность в нагрузке и чему будет при этом равно соотношение Rген. и Rнагр.? При условии, что нагрузка чисто активная.

Еще раз:
Для абстрактного генератора естественно мы получим в нагрузке максимум при равенстве сопротивлений.
Для реального генератора (если только у него не чрезвычайно круто-падающая характеристика) и сверхмощного двигателя этот эксперимент завершится тепловым ударом.
Ферштейн ?

Добавление от 30.01.2008 16:59:

цитата:
mityamba:
Добрый день. Возникла идея изготовить линейный генератор на возвратно-поступательном движении, типа поршня . кто-нибудь знает как правильно осуществить? по идее сулит массу преимуществ.

Главный недостаток - динамические нагрузки и потери на реверсе и переменная скорость в цикле.
Какие преимущества - непонятно.
Вы когда-нибудь видели вышки-качалки, добывающие нефть ?
Там тоже возвратно-поступательное движение, но с целью снижения пульсаций момента используются маховики.

4751. элеат, 30.01.2008 17:01
TSerg
Для реального генератора (если только у него не чрезвычайно круто-падающая характеристика) и сверхмощного двигателя этот эксперимент завершится тепловым ударом
Все генераторы рассчитываются на некую номинальную мощность. Чем она определяется?

4752. Sandro, 30.01.2008 17:03
Iwashka
Я так и не понял, для чего Вы спорите. Для спора, как такового? Или для прояснения Истины? Если для Истины - то TSerg абсолютно прав. Более того - условие передачи максимальной мощности при равенстве сопротивлений источника напряжения и нагрузки - это базовое понятие Теории Линейных Цепей. И в данном случае речь шла о максимальной, теоретически возможной мощности. (В реальной силовой электротехнике этим условием не пользуются.) Просто не всегда теоретические принципы выгодно, а зачастую - просто невозможно - применять на практике. И об этом TSerg сказал чуть ниже - в следующих шести строках. (А вот пример со звуковыми колонками у TSerg не совсем по теме. Стремление снизить выходное сопротивление усилителей вызвано, в первую очередь, необходимостью демпфирования динамиков.)

И ещё. Если кого-то цитируете, то уж, во всяком случае, не добавляйте в цитату ничего своего. Я уже не говорю о том, что цитата не очень удачно вынута из контекста.

С уважением,
Александр.

4753. элеат, 30.01.2008 17:05
mityamba
Возникла идея изготовить линейный генератор на возвратно-поступательном движении, типа поршня . кто-нибудь знает как правильно осуществить? по идее сулит массу преимуществ
Я знаю.
Подобный двигатель уже существеут в виде обычного динамика. Диффузор у него совершает именно возвратно-поступательные движения, правда с небольшой амплитудой. Как увеличить амплитуду в подобном преобразователе- это и есть поле для творчества. Дерзайте.

4754. TSerg, 30.01.2008 17:29
цитата:
элеат:
TSerg
Для реального генератора (если только у него не чрезвычайно круто-падающая характеристика) и сверхмощного двигателя этот эксперимент завершится тепловым ударом
Все генераторы рассчитываются на некую номинальную мощность. Чем она определяется?

Любой преобразователь энергии из одного вида в другой или же преобразователь параметров энергии, который требуется реально воплотить в жизнь будет иметь некоторые ограничения на мощность, связанные с существом ТЗ на его разработку и ТТХ.

Ограничения могут быть связаны, в том числе, с допустимыми тепловыми потерями.
Если говорить о генераторах на магнитах, то таких явных ограничений два: мощность магнитов, как медиатора механической энергии в электрическую и мощность тепловых потерь в "железе" и "меди".

4755. denis2, 30.01.2008 19:43
mityamba
Для чего такой генератор? Я не вижу, как его можно прикрутить к ветряку (а тема тут про ветряки, хотя это иногда сложно заметить...)

4756. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 19:46
TSerg
Вообще-то там 6 катушек и 8 магнитов.
Широкие, я бы даже сказал с перекрытием.
Но кратность (НОД) = 24.

Я разве сказал что там их не 8 и 6? Я говорю об отношении 2м/3к (РИС2) и 4м/3к. Если разделить 8 магнитов на 2, и 6 катушек на 2 получим 4/3. ИМХО при таком сочетании будет наименьшее залипания. А что такое (НОД) = 24?


элеат
А как насчёт вихревых токов в сплошном металлическом кольце статора?
Да я Вам образно говорил о нем(его можно в таком случае шихтованым сделать). Если нет пазов, то и спотыкаться магнитам не об что. Придется нарисовать. РИС1. На рис2 я вырезал пазы, на 2 магнита 3 паза. Полюс S в неустойчивом состоянии (при широком полюсе) а полюсу N вообще до лампочки, куда его потянут. На Рис3 Трехфазный генератор с 3 пазами и 2 магнитами.

К сообщению приложены файлы: 1.gif, 600x564, 11Кb, 2.gif, 600x564, 12Кb, 3.gif, 600x564, 21Кb

4757. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 20:07
TSerg
Вот как будет при отношении 4магнитов и 3пазов. Поясните, пожалуйста, что и как Вы считаете (НОД) = 24?
ВалерийУссурийск

К сообщению приложены файлы: 1.gif, 600x564, 13Кb

4758. элеат, 30.01.2008 20:39
TSerg
Если говорить о генераторах на магнитах, то таких явных ограничений два: мощность магнитов, как медиатора механической энергии в электрическую и мощность тепловых потерь в "железе" и "меди".

Ну магниты можно не учитывать, они греются слабо. Потери в железе при немагнитном статоре тоже не учитываем. А вот потери в меди это существенно. То есть, главное ограничение по мощности в любом генераторе -это его нагрев.
В генераторе с немагнитным статором необходимо обеспечить эффективное охлаждение обмоток, что вообщем-то не очень сложная задача. Поэтому изготовить генератор с мощностью рассеивания обмоткой статора например 50 Вт задача не невозможная. Причем эта мощность (50Вт) будет рассеяна статором при работе на согласованную нагрузку.
Не вижу никаких проблем в создании такого генератора.

4759. evgenb, 30.01.2008 20:51
mityamba

Посмотрите здесь.
http://www.kaskod.ru/ru/motorsrm/srm_article02.php

Burlaka

Виктор Афанасьевич. Фото не грузится. 13К. прикрепите к посту.

4760. ВалерийУссурийск, 30.01.2008 21:52
evgenb
http://www.kaskod.ru/ru/motorsrm/srm_article02.php

4761. evgenb, 30.01.2008 22:12
ВалерийУссурийск

4762. КРОКОДИЛ, 31.01.2008 02:42
ВалерийУссурийск
По другому не намотаешь при 18 пазах и 12 магнитах
Дык мне по другому и не нужно! - Я делаю сугубо явнополюсный агрегат со всеми вытекающими. Тоесть пофигу мне синусы и прочая ерунда, -все равно выпрямлять! Я сначала хотел взять статоры на 36 пазов, - но у них просветы сильно мелкие -прикинул какой будет гимор с укладкой обмоток и отказался от этой идеи.
Я у вас когда перематывался колекторный генератор, - обмотки сначала мотались на оправку а потом укладывались в пазы? или сразу мотались на ротор?


Хотелось бы узнать, при поданном возбуждении есть у него залипания и как сильны, если есть.
Не залипания в москвичевских генераторах начисто отсутствуют! Если на возбуждение подать 13,8 вольта то момент на валу увеличивается примерно в два раза по сравнению с холостым ходом, но увеличивается абсолютно равномерно без всяких рывков и скачков! И даже когда я наклеивал на поюса треугольные магниты от хардов то залипания были такими мизерными что их удалось обнаружить только когда я задался целью их обнаружить

Добавление от 31.01.2008 02:51:

ВалерийУссурийск
Вот подумал, если ротор проточить
Не, там изначально был выбран не совсем удачный прототип генератора, точнее сказать совсем неудачный, - дело в том что у индукторных генераторов совсем другая геометрия полей и немножко другая физика. Поэтому они не подходят для полноценной переделки. Отсюда имеем то что имеем Но не смотря на зто результаты очень уж обнадёживают.

Добавление от 31.01.2008 03:03:

A.N.
Кстати, Геннадий, Вы на какие обороты надеетесь?
Ну без лишнего фанатизма расчитываю на 1000об/мин, - ветряк то все равно будет редукторным с именяемой геометрией турбины. А относительно низкооборотный генератор нужен для того чтоб не городить мультипликатр с соотношением больше чем 1 к 6. Потогму что многогоступенчатые мультики сильно ухудшают работу всей системы. Многие думают что в качестве мультипликатора можно спокойно прменять вывернутый на изнанку редуктор, но это далеко не так, - специально разобрал несколько мультипликаторов заводского изготовления чтоб посмотреть, -разница с редукторами довольно таки впечатляющая.

4763. Burlaka, 31.01.2008 09:05
evgenb
Фото не грузится. 13К. прикрепите к посту.
А как? У меня не появляется ссылка. Сейчас попробую через правку, может там появится.

Добавление от 31.01.2008 09:10:

А через правку получилось... Это так у всех?

Добавление от 31.01.2008 09:18:

И еще вопрос: А если у меня ветряк без хвоста, руление по ветру происходит за счет давления ветра на лопасти, то может можно растяжки из тросика сделать. Ведь при повороте давление ветра не должно давать лопасти прогибаться навстречу ветру, (хоть гироскопическая сила пытается удержать ее в плоскости вращения). Или я ошибаюсь?
С уважением В.А.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 316x591, 36Кb

4764. pavlov, 31.01.2008 11:03
Burlaka
А через правку получилось... Это так у всех?
чтоб рисунки нормально прицеплялись нужно в свойствах эксплорера устанновить чтобы он отображал изображения(рисунки)

4765. mityamba, 31.01.2008 11:16
denis2
ну скажем можно сделать поршень из магнитов любой длины и вставить его в цилиндр из катушек и присоединить к ветряку как в паровозе к тому-же легко сделать любое передаточное отношение...

4766. evgenb, 31.01.2008 12:36
Burlaka
Картинка прицепилась.
Напоминает часть цельнометаллического самолета. Море заклепок. Вложен труд.

Насчет гироскопических сил подветренного исполнения, наверно Вы правы.
Принудительного поворота хвостом не происходит, и колесо должно последовательно уходить. Но присутствует момент всплывания, а это принудительный момент. Вспоминая свой вариант такого решения с всплывающей головой, (правда это было так давно ) я отчетливо запомнил вихляние при всплывании. Колесо стремилось за счет гиро. сил уйти в бок, давление ветра спадало колесо падало вниз, возвращалось в исходную и так с каждым порывом ветра. Когда Вы, по рекомендации, подвесили груз, я не хотел встревать в полемику, но задавал себе вопрос, что будет с лопастями если на них прикладывать усилие, а основание зафиксировать? Они должны рано или поздно сломаться. Сейчас выглядит, что после драки все умные. Но я на самом деле не хотел склочной дискуссии. А про этот момент упоминал. И сейчас так же считаю, что три степени свободы - это недобро. Возможно и ошибаюсь.

С уважением, Евген.

4767. Burlaka, 31.01.2008 14:30
pavlov
чтоб рисунки нормально прицеплялись нужно в свойствах эксплорера устанновить чтобы он отображал изображения(рисунки)
Спасибо. Видно, что я давно не выкладывал фото на форуме - забыл кликнуть скрепку. Теперь все нормально.
evgenb
И сейчас так же считаю, что три степени свободы - это недобро
Спасибо за ответ, Евгений Васильевич. Я говорил, что это временно. Пусть пока повращается так. А на тросиках мне кажется проще сделать растяжки (в смысле крепления).
я отчетливо запомнил вихляние при всплывании
У своего Бусела я такого вихляния не замечал, видимо амортизаторы делали свое дело. Всплытие и опускание происходило плавно. Плюс инерция дополнительного (30кг) груза.
С уважением Виктор Афанасьевич.

4768. Iwashka, 01.02.2008 00:58
TSerg
Чтобы ответить Вам и Sandro и не обидеть Вас приписав Вам не Ваше высказывание, я решил перечитать внимательно наше общение за последние пару дней.
Весь наш спор начался с того, что Элеат заявил, что максимальную мощность можно получить только при равенстве сопротивлений источника (в нашем случае генератора) и нагрузки и при этом интересовался схемой преобразователя, который бы менял свое входное сопротивление.
Я категорически не согласен с тем, что максимальную мощность можно передать именно в случае одинаковых сопротивлений и Ваше мнение в некоторых местах совпадало с моим, что я рассматривал как единство взглядов, но иногда Ваше мнение было явно противоречивым и мое мнение о Вашем понимании вопроса менялось на противоположное.
Знаете, я в замешательстве. Вы только не подумайте, что я ищу к чему придраться. Я просто хочу четко понять Вашу позицию и поэтому процитирую интересные моменты.
На мой вопрос:
цитата ( http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:6305-165#4744 ):
Если Вы считаете, что для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность, сопротивление источника и нагрузки должны быть равны, то покажите мне практический пример, где бы это применялось в низкочастотной силовой технике или аппаратуре.
Вы возмутились и процитировав вопрос ответили:
цитата ( http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:6305-165#4748 ):
Вы знаете, это уже не смешно.
Это я eleat-a убеждал в том, что такое согласование в силовой энергетике неприемлемо, а Вы мне приписываете его "заслуги" ?
Так все же значит неприемлемо? И Вы не согласны?
Я стал искать объяснение Элеату и нашел.
цитата ( http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:6305-165#4732 ):
Очевидно также, что для того, чтобы в нагрузку отдавалась максимальная мощность должно быть равенство внутреннего сопротивления генератора Ri и сопротивление нагрузки. Понятно, что кпд в этом случае равен 50% и выше быть не может.
О неприемлемости нет ни строчки, и вроде даже вполне ясно озвучено утверждение, что максимальная мощность будет отдаваться при равенстве сопротивлений генератора и нагрузки. Так чего тогда возмущаться цитатой?
Дальше Вы дважды подтверждаете свое убеждение о том, что считаете, что только при равных сопротивлениях может быть передана максимальная мощность от трансформатора.

TSerg
Еще раз:
Для абстрактного генератора естественно мы получим в нагрузке максимум при равенстве сопротивлений.


TSerg
Если сопротивление трансформатора подстанции 0.1 Ом, то при сопротивлении нагрузки 0.1 Ом мы сможем теоретически передать (именно передать, но это не будет максимальная мощность от транса, она будет достигнута при КЗ) максимальную мощность от трансформатора.
Сижу я и ищу компромисс в Ваших высказываниях.

TSerg
В общем, я откланиваюсь с темой R1=R2, если уж инженеры блудят тут..
Смелое заявление, на счет блудят, хотя, преклоняясь перед Вашими заслугами, перед Отечеством, я что-то утверждая, как бы оглядываюсь. Мне кажется, что я прав, но Вы так уверенно заявляете и это мне не дает покоя, а точнее вызывает неуверенность в заявленном.
Может не стоит рубить направление темы? Ведь вроде бы банальная задачка из курса физики 7-го класса, но для ветростроителей она очень актуальна и ее рано или поздно придется решать. Может подойдем к этому вопросу с более научной позиции и посчитаем? Хватит бросаться голыми цифрами, может покидаемся формулами? Как Вам мое предложение?
Я допускаю, что я не прав и что-то не учел, но мои расчеты показывают, что максимальную мощность в нагрузку при равных сопротивлениях никак не отдать. Я и так и эдак пересчитывал, но никак с этим утверждением не могу согласиться, даже с натягом. И именно поэтому хочу "добить" этот вопрос.
Либо доказать свою правоту, либо найти ошибки в своих расчетах.

Sandro
Я так и не понял, для чего Вы спорите. Для спора, как такового? Или для прояснения Истины?
Истину мы ищем, ее родную.

Sandro
Если для Истины - то TSerg абсолютно прав.
Тогда где же ошибаюсь я? Не подскажете?

Sandro
Более того - условие передачи максимальной мощности при равенстве сопротивлений источника напряжения и нагрузки - это базовое понятие Теории Линейных Цепей. И в данном случае речь шла о максимальной, теоретически возможной мощности.
К теории линейных цепей мы придем.
А Вы не желаете поучавствовать в развертывании темы?

Добавление от 01.02.2008 01:20:

Это опять я
Решил примерчик подкинуть, на котором будем тренироваться.
Или может из Вашей ссылки возмем?
TSerg
Если сопротивление трансформатора подстанции 0.1 Ом, то при сопротивлении нагрузки 0.1 Ом мы сможем теоретически передать (именно передать, но это не будет максимальная мощность от транса, она будет достигнута при КЗ) максимальную мощность от трансформатора.
Но вот кому нужен кпд 50% ?

Знаете, я полностью согласен с Вами, что КПД будет 50%.
Чтобы интереснее было считать, давайте возьмем стандартное напряжение сети 220В.
Первый пример, это значения из цитаты, а для второго примера давайте возьмем сопротивление трансформатора в 10 раз меньшим и посчитаем какая мощность будет передана в нагрузку в обоих случаях, а какая уйдет на потери в трансформаторе, ну и заодно посчитаем КПД.

4769. denis2, 01.02.2008 01:34
mityamba
С моей точки зрения, такое решение не имеет никакого смысла, засим уклоняюсь от дальнейшего обсуждения. Когда (если) поднимется www.energy.org.ru, поищите там на форуме "линейный генератор" или просто "линейный". Мои познания исчерпываются этим. [color=red]но не забудьте перед посещением этого сайта обновить Ваш антивирус[/color]

Burlaka
А если у меня ветряк без хвоста, руление по ветру происходит за счет давления ветра на лопасти, то может можно растяжки из тросика сделать.
Мне кажется, что в этом случае растяжки вообще особо не нужны. Если хватает прочности крепления лопасти.

Вообще-то, мы считали для своего ветряка разные силы и моменты (центробежную, давление ветра, кориолисову). Получалось, что сила давления ветра и её момент относительно точки крепления в разы превосходит кориолисову силу. Хотя у нас ветряк довольно низкооборотистый, мы закладывались на довольно быстрое вращение ветряка вокруг своей оси (считали, что за 3 секунды делает полный оборот). Если есть интерес, попробуйте поставить Mathematica 5. Загнать в наш расчётный файл параметры Вашего ветряка - это не так уж сложно.

Если это совсем сложно - то просто пришлите мне в личку распределение массы по длине лопасти, обороты, скорость ветра и скорость вращения ветряка вокруг вертикальной оси. Посчитаю Вам силы, хотя не обещаю, что быстро.

4770. pavlov, 01.02.2008 09:09
по-моему всем (почти) ясно, что максимальная мощность в нагрузку будет отдаваться тогда, когда я от турбины беру столько, сколько мощности она может дать, и ничего не теряю в генераторе(его мощность по сравнению с турбиной должно быть много больше)

4771. Burlaka, 01.02.2008 09:48
denis2
Мне кажется, что в этом случае растяжки вообще особо не нужны. Если хватает прочности крепления лопасти
Возможно Вы правы, но при переменном давлении на лопасть происходит усталость дюрали у места крепления и она дает трещину. Вот растяжка и возьмет часть давления на себя и уменьшит момент. Поэтому я растяжки поставлю. Кроме того еще каждую лопасть возьму на привязь , чтобы не улетела, если и отломится.

4772. evgenb, 01.02.2008 12:16
Iwashka
Истину мы ищем, ее родную.

Как где то читал, " В споре рождается мордобой и поножовщина, а истина рождается в диалоге".

Постарался наглядно отразить тему дискуссии :
616x175, 40,9Kb

Как видно, при равенстве сопротивлений передаваемая мощность при неизменном напряжении максимальна. Но четко просматривается, что при снижении сопротивления нагрузки мы душим генератор и если ветровой поток при оптимальном КИЭВ (исправлено) обеспечивает 40 - 45 ватт, то мы ветроколесо тормозим и со снижением оборотов ветроколеса КИЭВ сильно падает. Колесо останавливается или лениво вращается (когда согласуется ЭДС генератора с нагрузкой)

С уважением, Евген

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 616x175, 41Кb

4773. denis2, 01.02.2008 12:20
Виктор Афанасьевич, вообще, конечно, ничего плохого в растяжке нет, она даже к лучшему. Я просто попытался (по привычке) потеоретизировать, нужна ли оттяжка в идеально сделанном ветроколесе, которое находится за мачтой.

Она всего лишь нужна меньше, чем для ветроколеса, расположенного перед мачтой. Потому что можно поставить лопасти конусом градусов в 20 и центробежная сила будет в среднем компенсировать силу давления ветра (хотя от знакопеременных нагрузок это не спасёт, лишь уменьшит их величину). Если ветроколесо стоит перед мачтой, то такое решение потребует слишком большого выноса крепления вперёд, чтобы не задевать за мачту.

А так, конечно, ничего плохого в оттяжках нет и я Вас ни в коем случае не отговариваю от этого, даже наоборот, поддерживаю. Момент силы на крепление лопасти достаточно велик и укрепить его - это всегда полезно.

Добавление от 01.02.2008 12:24:

pavlov, +1

4774. TSerg, 01.02.2008 12:50
Имеем замкнутую цепь, включающую последовательно неидеальный источник напряжения,
состоящий из идеального источника эдс E и внутреннего сопротивления R1, а также
сопротивление нагрузки R2.
Обозначим k = R2/R1, R1 = R, тогда R2 = k * R1 = k * R
Суммарное сопротивление цепи Rs = R1 + R2 = R(1+k)
Ток в цепи I = E / Rs = E / (R * (1+k))
Мощность потерь на R1
P1 = I^2 * R = (E^2/R)*(1/(1+k)^2
Полезная мощность на R2
P2 = I^2 * k * R = (E^2/R)*(k/(1+k)^2)

Обозначим Pmax = E^2/R - это не что иное, как мощность короткого замыкания, т.е. максимальная мощность, которая может циркулировать внутри неидеального источника. Естественно, кпд при этом равен 0.

Тогда
P1 = Pmax * (1/(1+k)^2;
P2 = Pmax * (k/(1+k)^2);

Как видим, отличие во вторых членах. Если поделить на Pmax, то получим выражения для относительных мощностей (относительно Pmax). Выражения будут очевидными.
Нас интересует максимальная мощность на нагрузке, в зависимости от соотношения
сопротивлений полезного и потерь, т.е. параметра k.
Можно, конечно, найти аналитическое выражение для P2max путем дифференцирования как сложной функции:
( ( 1 + k ) ^ 2 - k * ( 2 * ( 1 + k ) ) ) / ( ( 1 + k ) ^ 2 ) ^ 2
Приравнивая выражение нулю найдем, что (1+k)^2 - 2*k*(1+k) = 0, а отсюда k = 1
Ч.т.д

Можно сделать численно с графиками - в Excel прогоним значения k от 0 вверх и посмотрим на график См. рис.
Невооруженным глазом на розовой кривуле хорошо заметен максимум при значении k=1.
При этом относительная мощность потерь и полезная равны по 0.25, т.е. в сумме кпд = 50%.
Значит ли это, что нельзя достичь кпд выше 50% ?
Да конечно же -нет, т.е. можно
Для этого сопротивление нагрузки должно быть значительно выше сопротивления потерь, что обычно и делают.
На том же графике хорошо видно снижение мощности потерь по синей кривой.
Но абсолютное значение мощности, передаваемой при этом в нагрузку, естественно меньше мощности,
передаваемой при кпд=50% и уж конечно меньше мощности КЗ.
С этим мирятся, поскольку трудно представить себе гидрогенератор на 1000 МВт, который 500 МВт выделяет в виде тепла потерь .

Если же цепи относительно слабомощные, то принцип "50/50" является определяющим для передачи мощности в нагрузку.

Что же касается комплексирования ветротурбины (ветроколесо) и генератора, то этот принцип, как мне кажется, будет неверным или трудно выполнимым.
Фактически, мы будем вынуждены требовать от ветротурбины половину мощности отдавать в тепло, т.е. турбина будет увеличенных размеров или требования к скорости ветра будут завышены.
Предположим, что мы имеем ветроколесо на мощность 1кВт при определенном ветре.
При этом параметры ветряка и генератора (момент и скорость) считаем согласованными.
Если нам удалось сконструировать генератор, работающий в длительном режиме на согласованную нагрузку при потерях 500 Вт, то нам удастся выдать в нагрузку те же 500 Вт.
Как и куда девать 500 Вт потерь - это уже технический вопрос, который может содержать дополнительные решения по утилизации потерь.
Например, водоохлаждение с возвратом нагретой воды потребителю

Кроме того, нельзя забывать, что внешняя характеристика ветроколеса имеет отрицательное "сопротивление", т.е. при некотором моменте происходит его "опрокидывание", как и у асинхронного двигателя (генератора), что усложняет жизнь в реальных конструкциях.

За сим, раскланиваюсь.
P.S.
Если только сильно не наврал, тогда - исправлюсь.

P.P.S.
Пока писал ответ, Евген его уже вкратце дал.

К сообщению приложены файлы: 1.png, 632x440, 7Кb

4775. Sandro, 01.02.2008 14:33
TSerg
Исчерпывающий ответ. Пожалуй, лучше не скажешь. Осталось подвести итог всему, сказанному выше. Итак: максимальный отбор мощности от ветроколеса и передача этой мощности в нагрузку возможна только в том случае, если у генератора отсутствует сопротивление потерь, то есть - внутреннее сопротивление. (На самом деле сопротивление потерь складывается из внутреннего сопротивления генератора и сопротивления линии передачи). На практике такого генератора не существует, поэтому стремятся делать генераторы таким образом, чтобы это сопротивление (потерь, если кому непонятно, о чём речь) имело минимальное значение. Только в этом случае возможно передать максимальное количество мощности, вырабатываемой ветроколесом. Следует чётко понимать разницу между условием передачи максимальной мощности между источником ЭДС и нагрузкой при наличии сопротивления потерь и условием передачи макимальной мощности от ветроколеса (гидротурбины, и пр.) к потребителю (также, при наличии сопротивления потерь). Эти два понятия - не эквивалентны.

С уважением,
Александр.

4776. Swaft, 01.02.2008 15:16
Здравствуйте, уважаемые специалисты по ветряным мельницам!
Если можете, ответьте мне пожалуйста на такой вопрос.
У меня пока небольшая вышка ( верхняя лопасть на высоте 5 м) стоит в открытом поле. И все же я опасаюсь попадания в нее молнии. Что вы можете сказать о последствиях такого попадания? Что будет с подшипниками (подгорят?)и, конечно же, с генератором? Допустим, генератор закрепить на текстолитовой плите и через диэлектрическую муфту к валу, достаточно ли этого? Если заряд молнии пройдет через раму, какой ток возникнет в обмотках генератора?

4777. Iwashka, 01.02.2008 15:39
evgenb
TSerg
Спасибо.

evgenb Я для своего ответа использовл Ваш рисунок, надеюсь Вы не обидитесь.

586x208, 30,2Kb

Если мы внимательно посмотрим на график, то увидим, что вроде бы действительно, максимальная отдаваемая мощность в нагрузку будет при равных сопротивлениях генератора и нагрузки. НО!!!
Если мы посмотрим какой ценой это достигается, то будем делать другие выводы.
В Вашем расчете и расчете по ссылке, что давалась ранее, не учитывается общая прикладываемая мощность, что по сути попахиает жульничеством. Так работают пиарщики (НИЧЕГО ЛИЧНОГО!!!).
Я выделил некоторые результаты расчетов цветом.

Как видим, число 20 немного больше числа 17,78, но! Чтобы получить полезную мощность в 20 Ватт, генератор ветроустановки должен выдавать целых 40 Вт (смотим выделенную область 1, красным цветом).
А когда сопротивление генератора меньше нагрузки всего в 2 раза (область 2, выделенная желтым цветом), то для того, чтобы получить почти 18 Вт, на валу генератора потребуется развивать мощность чуть больше 26,5 Вт.
Чуствуете разницу между 40 и 26? А ветряк определенно чувствует.
Чтобы сделать отдаваемую мощность в 20 Вт для второго случая, когда сопротивление генератора меньше нагрузки в 2 раза, то к генератору достаточно приложить мощность около 30 Вт.
Как видим, для второго случая, приложив к генератору всего 30Вт, мы получаем те же 20 Вт на выходе.
Можно посчитать и иначе.
Если к параметрам из области 1 мы приложим 26 Вт, то получим полезную мощность всего 13 Вт, что ниже области 2. 13 против 18 - разница в 40%.
Давайте исходить из учета подводимой мощности, которую при расчетах Вы не учитываете и которая очень актуальна для ветролова. Мы ведь используем не сеть, где этим можно пренебречь.
Доведем мощность цепи из области 2 до 40 Вт и получим то, что видим выделенное зеленым цветом - область 3.
Видите разницу между областями 1 и 3? Почти 40%! При этом подводимая мощность в обоих случаях одинакова, а полезная, отдаваемая в нагрузку при сопротивлении генератора в 2 раза меньше чем нагрузки, выше почти на 40%.
Если же сопротивление генератора будет меньше сопротивления нагрузки в 10 раз, что реально, то цифры будут еще более впечатляющими. При мощности генератора 40 Вт, в нагрузку уйдет около 39 Вт, а потери составят всего около 1 Вт.
Так что давайте в дальнейшем учитывать все моменты и не утверждать столь категорично.
Задача ветряка, отобрать максимально-возможную энергию у ветра и передать с минимальными потерями генератору.
Задача ветролова, по максимуму эту энергию отобрать у генератора.
Именно на это я всегда и ориентируюсь.

evgenb Вы владеете Экселем. Не сможете посчитать и выложить расчет по следующим критериям.
Сопротивление нагрузки 10 Ом, Подводимая мощность 40 Вт, сопротивление генератора 10 Ом, 5 Ом, 1 Ом, 0,5 Ом, 0,1 Ом.
Надо вычислить мощность, падающую на нагрузке и генераторе при этих параметрах.
Можно еще и КПД показать - отношение потерь на генераторе к отдаваемой мощности.

У меня могут спросить, а где взять такой генератор, с такими сопротивлениями?
Ну во-первых, Элеат хотел делать многообмоточный генератор, а во-вторых, эта таблица наглядно покажет зависимость внутреннего сопротивления генератора от мощности потерь на нем.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 586x208, 30Кb

4778. pavlov, 01.02.2008 15:45
Swaft

думаю, что всему придет трындец

4779. Iwashka, 01.02.2008 15:59
pavlov
думаю, что всему придет трындец
Не придет.
Лопасти, генератор и т.п. не надо изолировать, наоборот. И чтобы все это дело с мачтой контактировало, чтобы в землю ушел разряд. Лучше позаботесь о том, чтобы если все же молния попадет в ветряк, чтобы в дом она не добежала по проводам.
Ничего скорее всего не случится и с подшипниками, у меня молния попадала в мачту для антенны, которая (мачта) состояла из трубы, стоящей на опорном подшипнике. Я ее, мачту, раньше крутил, то на Каунас, то на Польшу, то на Калининград, высунув руку в окно.
После попадания молнии (сосед видел и сразу прибежал сообщить) смазка местами стала кристалликами, но шарики как были, так и остались.

Вообще же, поставь штырь от мачты подлиннее, чтобы был выше ветроколеса и все.
Молния обычно бъет в верхнюю точку.

4780. pavlov, 01.02.2008 16:03
Iwashka
в мачту для антенны

антенна вся из железяк, сидящих на мачте(безо всякой изоляции), а в генераторе и катушки есть и диоды(может и не быть) - так что вещи разные,

поставь штырь от мачты подлиннее, чтобы был выше ветроколеса и все да

4781. Iwashka, 01.02.2008 16:11
pavlov
антенна вся из железяк, сидящих на мачте(безо всякой изоляции), а в генераторе и катушки есть и диоды(может и не быть) - так что вещи разные,

Да, но антенна - резонансный конструктив и от нее идет в дом кабель.

4782. Sandro, 01.02.2008 16:14
Swaft
Если молния попадёт, то не спасёт ничто. Диэлектрики для неё - не проблема. Сам генератор должен быть заземлён, тогда внутрь генератора молния не попадёт, если только не придёт по кабелю со стороны дома. Подшипникам ничего не угрожает. Для большей надёжности можно сделать заземление ступицы винта, например, с помощью скользящего контакта. Главное условие - избегать резких изгибов заземляющей шины. Если кабель от генератора расположен внутри металлической мачты, то генератор полностью вне опасности. Мачта должна иметь качественное заземление. На кабель крайне желательно установить специальные защитные разрядники. Поговорите с энергетиками, они могут Вам помочь. Если не практически, то хотя бы советом. Если возможно установить над ветряком молниеотвод - то следует сделать это. А вообще - прикрепите фотографию к Вашему сообщению. Тогда можно будет более конкретно сказать Вам, что можно сделать.

С уважением,
Александр.

4783. Iwashka, 01.02.2008 16:27
Sandro
Исчерпывающий ответ.
Увы, нет.

Sandro
Пожалуй, лучше не скажешь.
Как знать, как знать.

4784. evgenb, 01.02.2008 16:28
Iwashka
...что по сути попахиает жульничеством.

Похоже договорились.

...обеспечивает 20 - 25 ватт
Прошу прощения, невнимательность, читать " 40 - 45 ватт".

как видим, для второго случая, приложив к генератору всего 30Вт, мы получаем те же 20 Вт на выходе.

Вижу недогруз ветроустановки.
По условию, у нас напряжение генератора не меняется а следовательно все остальное по закону Ома.

Желтые поля - переменные.
http://slil.ru/25426934

4785. Iwashka, 01.02.2008 16:35
evgenb
Iwashka
[i...]что по сути попахиает жульничеством.


Похоже договорились.[/i]
Я Вас обидел?
Извините. И в мыслях небыло.
Ничего личного в этом заявлении нет, просто у нас ветряки и расчеты надо делать опираясь на них.
Мы даже не можем говорить о том, что напряжение у нас постоянное, оно для генератора на магнитах зависит от оборотов. С внешним возбуждением, да, там выходное напряжение можно поддерживать более-менее стабильным.

Спасибо за файл.

Добавление от 01.02.2008 16:43:

evgenb
Вижу недогруз ветроустановки.
А это плохо? Ветроколесо работает в более легком режиме отдавая ту же мощность. есть возможность подключить еще нагрузку на целых 10 Вт, что для первого случая будет невозможно, т.к. есле ветер + ветроколесо на валу генератора дают 40 Вт, то в первом случае (при 40 Вт вторичной цепи), догрузив ветряк всего на Ватт, мы его остановим.
Здесь не в этом дело. Догрузить всегда можно, было бы желание.
Здесь показано, что утверждая, что максимальную мощность можно передать при равных сопротивлениях генератора и нагрузки, не учитывались все ньюансы.

4786. pavlov, 01.02.2008 16:54
Iwashka
С внешним возбуждением, да, там выходное напряжение можно поддерживать более-менее стабильным.
и что из того, что стабильное, чем это легче? все равно мощность нужно подгонять под турбину, меняя возбуждение и тп..
на постоянных магнитах я по напряжению хх генератора сразу знаю и ее обороты и соответственно ее мощность

4787. evgenb, 01.02.2008 17:03
Iwashka
есле ветер + ветроколесо на валу генератора дают 40 Вт, то в первом случае (при 40 Вт вторичной цепи), догрузив ветряк всего на Ватт, мы его остановим.

Для интереса, загрузите с моего сайта
http://evgenb.mylivepage.ru/file/315/1273_%D0%A0%D0%…2%D0%BA%D0%B8.xls
"Расчет ветроустановки" и поиграйте только одним параметром - "Сопротивление нагрузки". Будет видна связь с недогрузом, эффективностью и т.д.

4788. Iwashka, 01.02.2008 17:11
evgenb
поиграйте только одним параметром - "Сопротивление нагрузки". Будет видна связь с недогрузом, эффективностью и т.д.
Спасибо.

pavlov
и что из того, что стабильное, чем это легче? все равно мощность нужно подгонять под турбину, меняя возбуждение и тп..
Именно, что нужно подгонять, но делается этой "малой кровью", на обмотке возбуждения.

pavlov
на постоянных магнитах я по напряжению хх генератора сразу знаю и ее обороты и соответственно ее мощность
И манипулируете уже выходной мощностью, что при больших токах влечет большие потери и вообще электроника получается относительно дорогой.

Скажите, а разве при использовании генератора на магнитах не надо мощность потребления подгонять под мощность турбины? Тоже надо.

4789. pavlov, 01.02.2008 17:17
Iwashka
что при больших токах влечет большие потери

при 14 вольтах у вас токи(и потери) будут больше чем на постоянных магнитах, где ток с генератора будет меньше, чем идущий в аккумулятор

Скажите, а разве при использовании генератора на магнитах не надо мощность потребления подгонять под мощность турбины? Тоже надо.
нужно, только мне ВИДНЕЕ какие обороты у турбины и тд..

4790. Iwashka, 01.02.2008 17:21
pavlov
при 14 вольтах у вас токи(и потери) будут больше чем на постоянных магнитах, где ток с генератора будет меньше, чем идущий в аккумулятор
Все зависит от ветроустановки, генератора и т.п.
Здесь не имея конкретных параметров конкретного аппарата, трудно весомо аргументировать.

4791. Swaft, 01.02.2008 17:28
Sandro
.....

Спасибо за ответ.
Хотелось бы уточнить. Вы считаете, что корпус генератора надо заземлять, тогда внутрь ничего не попадет? Я вот хотел его изолировать, считал, что заземленным экраном будет каркас вышки. Могу сделать специально еще экран для генератора. Это как, хуже?
Провод, на время грозы, я собираюсь отключать. Лучше всего, конечно отключать его у самого генератора. Но лазить туда во время грозы не хочется. Если я отключу его в доме, то как лучше - заземлить его или нет? (если заземлить то молния может пройти через генератор ).

Фотку пытался приложить... что-то она не приложилась...
http://img223.imageshack.us/img223/3982/qqqqqxr2.jpg

Добавление от 01.02.2008 17:41:

evgenb
Извините. Почему у вас в расчете нет связи оборотов ветроколеса от его шага?

4792. Iwashka, 01.02.2008 17:46
Swaft Молния в землю идет по пути наименьшего сопротивления. Отсюда и вывод: Заземлять надо все.

4793. Sandro, 01.02.2008 18:20
Swaft
Ага. Вижу. Мачта, как я понимаю, металлическая? Ещё один вопрос: каким образом генератор соединяется с кабелем? Через токосъёмник, или непосредственно?
Теперь о главном. Корпус обязательно надо заземлять. Изолировать ни в коем случае нельзя. Если ещё и дополнительный экран установите, тоже заземлённый - хуже не будет. Внутри заземлённого корпуса абсолютно безопасно. При условии надёжного заземления. А вот это - самая большая сложность в ветряке. Из-за того, что ветроголовка должна свободно вращаться. Жаль, что не видна конструкция самой ветроголовки и как она установлена наверху мачты. Это было бы желательно, чтобы правильно спроектировать защиту.
Об отключении кабеля во время грозы. Чтобы не лазить на мачту, можно предусмотреть отключение кабеля под мачтой. Кабель от генератора можно не заземлять. А вот кабель, идущий в дом, следует заземлить. И лучше всего - оба конца. И под мачтой, и дома. Но под мачтой - главное.
Вообще-то, самое важное заземление - это то, что под ветряком. Оно всё и определяет. От его качества и правильности подключения зависит Ваша безопасность. Если всё сделать правильно, то молния до дома не дойдёт - даже при подключенных кабелях.

С уважением,
Александр.

P.S. Если хотите знать более подробно - пишите мне на мыло.

4794. Leka, 01.02.2008 19:08
Iwashka
В общем случае Rген - это не внутреннее сопротивление электрогенератора. Рассмотри ветряк с идеальным электрогенератором.

4795. evgenb, 01.02.2008 19:09
Swaft

Извините. Почему у вас в расчете нет связи оборотов ветроколеса от его шага?

В опубликованной версии расчета шаг винта определяет только крутку лопастей и на расчет не влияет.
В "Расчете ветроустановки"обороты расчитываются исходя из быстроходности, которая определяется количеством лопастей. Эта версия упрощенная и проверена на практике.
Остальные пока не проверены.

С уважением, Евген.

4796. Swaft, 01.02.2008 19:14
На фотографии мой ветряк пока без генератора. Это я пробовал какой крутящий момент и какие обороты он будет развивать. Генератор и редуктор валяются в гараже. Как потеплеет буду собирать. Еще многое надо сделать для их стыковки. Принцип такой: угловой редуктор на ветроголовке, а генератор внутри каркаса вышки (ось вала вертикально).
Извините, что я назойливо не хочу заземлять генератор. Но у меня была такая мысль, что если его заземлить, на нем обязательно будет один потенциал в момент удара молнии, а на конце провода в доме - другой. А если его установить изолированно под заземленным экраном, то молния, возможно, им "не заинтересуется". По сути дела заземленный корпус генератора - это экран. Но зазор до незаземленных деталей внутри корпуса на порядок меньше, чем можно сделать для внешнего экрана. Разве нет? (ладно, больше не буду приставать )
Если отключить провод с двух сторон (да еще смотать его и убрать в сарай), это конечно хорошо. Но я вообще-то во время грозы даже подходить к вышке не хотел. По поводу "предохранителей" на провод попробую поискать информацию.

Добавление от 01.02.2008 19:20:

evgenb
То есть у вас там объединены два не связанных расчета? Тогда скажите как правильно выбрать шаг винта и в каких пределах это будет влиять на обороты. Пропорциональны ли они шагу в пределах быстроходности?

4797. evgenb, 01.02.2008 19:56
Swaft
Тогда скажите как правильно выбрать шаг винта и в каких пределах это будет влиять на обороты.

Ответ на Ваш вопрос будет спорный. Вся методика и расчеты которые сегодня применяются ориентированы на быстроходные ветроколеса, где оптимальный угол атаки принимают порядка 15 градусов. В моем понимании это оправдано, т.к. работает механизм аэродинамического профиля. Для тихоходных колес большее значение имеет момент. На сайте я старался объяснить свою точку зрения, поэтому придерживаюсь шага = 100% (D колеса/2). В зависимости от характеристик генератора если не хватало оборотов (у меня всегда остается право регулировать шаг) приходилось варьировать от 100 до 80%.

С уважением, Евген.

4798. Swaft, 01.02.2008 20:37
evgenb
Спасибо. Я уже заметил, что все ориентируются на быстроходные крыльчатки. Мое мнение - рисковано делать быстроходную самоделку. Я согласен снимать вдвое меньшую мощность при вдесятеро большей надежности.
То что вы говорите: шаг = D/2 дает как раз 15 градусов и меньше в самой активной части тихоходного колеса. Я думаю это мало. Нужно более 30. Я-то уже сделал, лопасти съемные, но угол пока не регулируется. Сначала соберу с генератором, потом может что-нибудь сделаю для экспериментов с углом.

4799. элеат, 01.02.2008 20:40
RosinMN
Существует ли какой-либо график зависимости мощности на валу ветроколеса при изменении отбираемой от него мощности?
Рассуждение здесь простое- при нагружении ветроколеса обороты у него падают и соответственно неким образом уменьшается отдаваемая ветроколесом мощность. То есть, при сильном нагружении вала ветроколеса мы его остановим, при недогрузе- недоиспользуем часть мощности ветра.
Я так понимаю, что существует некий оптимум нагрузки для вала ветроколеса при различных значениях ветра, при котором возможно отобрать максимум мощности от ветроколеса. Где бы об этом почитать?
Вообще же я пришёл к неожиданному выводу- механическая мощность которую можно получить от вала ветроколеса
всегда будет больше, чем мощность электрическая, причём значительно больше так как всегда будут потери на внутреннем сопротивлении генератора.

Iwashka
Скажите, а разве при использовании генератора на магнитах не надо мощность потребления подгонять под мощность турбины? Тоже надо.
Совершенно верно.
Именно поэтому я и предложил использовать переключающиеся обмотки генератора, что бы согласовать мощность потребления и мощность ветроколеса.
Наглядный пример- имеем 10 генераторов с отдаваемой мощностью на согласованную нагрузку 100 вт каждый, и имеем некое ветроколесо работающее при постоянном ветре с мощностью на валу например 1000Вт. Попытаемся отобрать макс. мощность от ветроколеса, для этого вначале нагрузим его вал одним генератором на 100 вт.Обороты колеса уменьшились, но 100Вт в нагрузке мы получили. Нагружаем вал ветроколеса ещё одним генератором- получаем 200Вт в нагрузке и т.д. Но при какой-то нагрузке вала ветроколеса мощность начнёт не расти, а уменьшаться.
Так вот, генератор с переключающимися обмотками работающими на согласованную нагрузку будет аналогичен нескольким (в разумных пределах) генераторам меньшей мощности, которые мы можем электронным образом включать в параллель. Тем самым повышая отдаваемую мощность и одновременно выполняя согласование с ветроколесом. Правда это согласование будет ступенчатое- это есть недостаток подобной идеи.
Насколько я понимаю, таким образом мы сможем отобрать от вала ветроколеса большую мощность чем при использовании одного генератора с изменяющийся нагрузкой.

4800. evgenb, 01.02.2008 21:01
Swaft
То что вы говорите: шаг = D/2 дает как раз 15 градусов и меньше в самой активной части тихоходного колеса.

С учетом угловой скорости крутка обеспечивает один и тот же угол относительно набегающего потока.

Добавление от 01.02.2008 21:18:

элеат
Так вот, генератор с переключающимися обмотками работающими на согласованную нагрузку будет аналогичен нескольким (в разумных пределах) генераторам меньшей мощности, которые мы можем электронным образом включать в параллель. Тем самым повышая отдаваемую мощность и одновременно выполняя согласование с ветроколесом. Правда это согласование будет ступенчатое- это есть недостаток подобной идеи.

Никто не отрицает работоспособность данного решения. Но не стоит становится "рабом" идеи. Если она материало и трудо затратна, пусть она живет, но делать надо проще и экономичней. Импульсный DC/DC можно сравнить с понижающим автотрансформатором, у которого автоматически отслеживается коэфициент трансформации и напряжение на вфходе остается неизменным независимо от изменения на входе. КПД в пределах 0.8 - 0.9. Параметр по условию начала работы позволит держать нижний порог напряжения на входе и не "душить" источник энергии.
С уважением, Евген.

4801. Swaft, 01.02.2008 22:03
evgenb
Не понял про один и тот же угол...
Для чего крутка делается я знаю - чтобы соханить одинаковый шаг винта на любом расстоянии от оси.
Я бы хотел узнать как будут меняться обороты и крутящий момент при изменении шага. Желательно для тихоходного колеса.

4802. evgenb, 01.02.2008 22:54
Swaft
Примите шаг 100% = 45 град.
Приложил график, надеюсь разберетесь сами.
Напоминаю, моя точка зрения не совпадает со многими взглядами.
Дискутировать на данный вопрос не планирую.
Цифры оборотов на графики условные, для наглядности.

413x512, 41,6Kb

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 413x512, 42Кb

4803. Swaft, 01.02.2008 23:22
Извините. Я тоже дискутировать не планировал. Так как программа расчета - ваша, и в примере там 12 лопасное колесо, хотел узнать готовый ответ. Пока я убеждаюсь, что я на верном пути. В том смысле, что все надо проверять самому. Я думаю что оптимальный шаг ветроколеса находится в зависимости от быстроходности. И для 12 лопасного колеса он будет больше чем диаметр.

4804. Xradio, 01.02.2008 23:26
элеат
Переключение обмоток генератора не даст такого эффекта, как "переключение свойств" исходного источника энергии - ветроколеса - в этом основная проблема.
To all:
Автоадаптирующийся ветряк создать можно, но сложно... А с переключениями лучше подумать в свете проблемы аккумулирования энергии. Так, при, в основном, средней силе ветра, мы легко забираем её расчетную и, допустим, непрерывно подзаряжаем буферный аккумулятор. Но в редкие дни, или даже недели, бывает приличный ветер с мощностью на порядок выше... Что делать? За это время можно обогатиться энергией про запас, но нам некуда её "складывать". Тут-то и требуется попереключаться автоматически по резервным банкам.
Из этого IMHO вырисовывается, что генератор все же требуется с приличным запасом прочности. Впрочем, как и ветроколесо тоже.
Я намедни задавал вопросец, но не увидел ответов. Суть такова. Есть идея разместить на одной траверсе соосно несколько (от 3) однолопастных c генераторами на подвижных магнитах при каждой плоскости.
Собственно вопрос: а не слипнутся ли лопасти в один вектор, подчиняясь турбулентности, образующей разрежение газа "в тени от впередилетящей"? Если так, то их можно разводить управлением нагрузкой генераторов.
Вообще, однолопастные мне нравятся больше всех. В них интуитивно ощущается максимальная эффективность в неравномерноплотном набегающем потоке, как и близость к естественному - машущему крылу птиц. А в перспективе - более доступная реализация снабжения такого крыла "интеллектом" - микропроцессорным адаптированием формы и атаки... пальцы - машущие перья...

С наилучшими пожеланиями к участникам, Б/

4805. evgenb, 01.02.2008 23:38
Swaft
В том смысле, что все надо проверять самому.
Это лучше всего. Нет лучше знаний чем собственные "грабли".
Для первого образца сделайте лопасти с регулируемым углом. А дальше все поймете сами.
Находясь на разных елках. одну и ту же поляну мы видим по разному.
Прошу не обижаться на меня. После отладки своего агрегата, Вы меня сможете понять. Сейчас Вы ничему не поверите.

С уважением, Евген.

4806. evgenb, 02.02.2008 00:02
Xradio
Я намедни задавал вопросец, но не увидел ответов. Суть такова. Есть идея разместить на одной траверсе соосно несколько (от 3) однолопастных c генераторами на подвижных магнитах при каждой плоскости.

Трудно ответить на такой вопрос. Никто его не проверял. А взгляды могут быть противоположные. Поделюсь однако своей точкой зрения, т.к. первое колесо примет на себя давление воздушного потока и создаст на его пути препятствие, то образуется воздушная колоколообразная пробка по которой примерно половина потока обогнет площадь сечения ветроколеса.

370x220, 6,3Kb

То, что пройдет примет вектор отклонения от прямого потока. Если Ваше второе колесо будет вращатся в противоположную сторону от первого. то возможно сможет снимать какую то мощность с оставшейся части ветрового потока, но при этом создаст воздушную пробку и снизит эффективность первого колеса. Для наглядности прикладываю вид смоделированной турбулентности за ветроколесом.

448x335, 46,1Kb

С уважением, Евген.

К сообщению приложены файлы: 1.gif, 370x220, 6Кb, 2.jpg, 448x335, 46Кb

4807. Xradio, 02.02.2008 00:45
evgenb
Очень наглядно. Спасибо.
Единственное "что"... Насколько близко эта модель отождествляется с аэродинамикой однолопастных, при условии, что суммарная база их плоскостей вращения не превышает диаметр окружности, и применяется механизм "разведения" в эффективной площади потока? Еще мне показалось, что интегральный метод расчета эффективного сечения в отношении именно однолопастных ветроприводов не очень подходит. Но это все субъективно " с потолка". Надо бы поработать...

С наилучшими, Б/

4808. evgenb, 02.02.2008 01:06
Xradio
Насколько близко эта модель отождествляется с аэродинамикой однолопастных,

Нет никакой разницы 1 или 24 лопасти. Если Вы снимаете с данного сечения расчетную мощность. Разница будет только в количестве оборотов чтобы эффективно заполнить площадь.
Если я правильно понял Ваш вопрос

С уважением, Евген.

4809. denis2, 02.02.2008 01:10
Xradio
Что делать? За это время можно обогатиться энергией про запас, но нам некуда её "складывать". Тут-то и требуется попереключаться автоматически по резервным банкам.

Моя точка зрения состоит в том, что на эту энергию в автономной системе нужно забить. Потому что её извлечение экономически вряд ли окупится. Ветряк - это и так очень дорогая игрушка. Вот если мы работаем на сеть, тогда другое дело.

По трём ветрякам я согласен с Евгением Васильевичем, и хочу ещё добавить, что эти три ветряка не будут дешевле, чем один тройной мощности. Они будут дороже, т.к. длина лопастей у них - такая же, а мачты нужно три штуки, а не одна.
На самом-то деле, чисто в теории, число лопастей не имеет значения. Ометая площадь с большой скоростью, одна лопасть может собрать примерно столько же энергии, что и двенадцать медленных. Вот есть человек,который пытается пустить однолопастные ветряки в серию: www.electroveter.ru

4810. Xradio, 02.02.2008 03:31
evgenb, denis2
Благодарю за ликбез. В общих чертах моя тьма проясняется.
Но все же, назрело еще, простите:
Существует ли на данном этапе статистика реальной эффективности многолопастных ветроприводов в приземном слое, где очевидно имеют место вихревые искажения скорости воздуха? И многолопастное, да еще и равноширокое, колесо зачастую одной половиной движимо, а другой движет воздух - дует вентилятором, поскольку жесткосвязанное?

И второй вопрос: почему классические ветроприводы известной высокой энергетики в основной массе построены по трехлопастной схеме с относительно малой площадью и "физикой" авиационных пропеллеров?
Впрочем, не навязываюсь, поскольку наверняка эти вопросы в теме уже "архивные".
Пожалуй отойду... вынашивать дале.

Всем успехов в свершениях!

4811. Iwashka, 02.02.2008 09:32
элеат
Вообще же я пришёл к неожиданному выводу- механическая мощность которую можно получить от вала ветроколеса всегда будет больше, чем мощность электрическая, причём значительно больше так как всегда будут потери на внутреннем сопротивлении генератора.
Ну вот, в полку скептиков прибыло.
Вечный двигатель Вам уже не изобрести.
Улыбнуло: "пришёл к неожиданному выводу" Это вроде еще в школе изучают.
И хотя вопрос не мне, рискну ответить.
Конечно, механическая мощность на валу генератора будет всегда больше чем выходная, т.к. имеют место быть потери, связанные с генератором. Без этого никак. Но и утверждать, что они значительны, тоже опрометчиво.

элеат
Наглядный пример- имеем 10 генераторов с отдаваемой мощностью на согласованную нагрузку 100 вт каждый,
элеат
Так вот, генератор с переключающимися обмотками работающими на согласованную нагрузку........
А что Вы подразумеваете под согласованной нагрузкой, да еще и в таком количестве? Вы же на полном серьезе говорите об использовании многообмоточного генератора.
Смею предположить, что это аккумуляторы. Но их нельзя назвать согласованной нагрузкой, т.к. ток потребления ими зависит от степени их зарядки.
ТЭН-ы? Тогда да, их действительно можно назвать согласованной нагрузкой, хотя я сказал бы, что это не согласованная нагрузка, а стабильная что-ли. И вообще, давайте забудем о словосочетании: "согласованная нагрузка" , не из нашей оперы этот термин.
В общем Ваше решение, использовать для питания каждого ТЭН-а отдельную обмотку, совершенно неверное. СОВЕРШЕННО!!! Какой в этом смысл? Один гимморой и снижение КПД. Куда проще и эффективнее использовать те же ТЭН-ы (пусть даже это не ТЭН-ы, а что-то другое, какая разница, в нашем случае, это нагрузка в 100 Вт и только) и однообмоточный генератор, а дальше...... все как Вы и хотите - коммутация.
Развил генератор мощность более 100 Вт, подключился один ТЭН, поднялась мощность за 200 Вт, еще один и т.д.
Как видим, для достижения того же эффекта, коммутируется лишь нагрузка, а генератор работает как и положено и без всяких лишних обмоток.
Но и здесь есть засада.
Как быть, если генератор развивает мощность например 190 Вт?
Подключить 2 нагрузки? Но тогда ветряк встанет.
Использовать 1 нагрузку? Но тогда пропадет 90 Ватт.
Как быть?
Ответ прост. Использовать ШИМ.
Только с ним можно максимально снять мощность с генератора во всем диапазоне мощностей используя всего 1 ключ.
ШИМ работает примерно так, как показано на рисунке.

Рисунок.   - 685x386, 36,2Kb

Осваиваю десятипальцевый набор и уже устал, поэтому кратко опишу работу ШИМ по рисунку.
Как видим, кривая мощности нагрузки повторяет кривую мощности получаемую от ветроколеса генеротором.
По мере роста мощности на валу генератора, ШИМ импульсы стают шире, отбирая мощность в нагрузку и наоборот, по мере уменьшения мощности на валу генератора, ШИМ импульсы стают короче, реже подключая нагрузку к генератору, тем самым снижая нагрузку на него и не давая ветряку остановиться.
Здесь было рассмотрено как идет управление ключом - ШИМ-ом.
ШИМ преобразователь работает похоже, только кроме дозированного отбора мощности, он еще позволяет поддерживать на свом выходе стабильное напряжение, при изменяющемся входном.

Добавление от 02.02.2008 09:57:

evgenb
Желтые поля - переменные.
http://slil.ru/25426934


А Вы не смогли бы сделать переменную: "Rген"?
Спасибо.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 685x386, 36Кb

4812. элеат, 02.02.2008 11:01
Iwashka
Улыбнуло: "пришёл к неожиданному выводу"
Кстати, а Вы уже не спорите с тем, что для получения макс. мощности нужно уравнять сопротивления нагрузки и генератора?

что Вы подразумеваете под согласованной нагрузкой, да еще и в таком количестве
Уже говорил.

Как быть, если генератор развивает мощность например 190 Вт?
Ответ прост. Использовать ШИМ
В общем случае:
1. Переключить обмотки
2. Использовать ШИМ
Но и у ШИМ есть недостаток в виде недоиспользования мощности.

Простой пример:
Имеется генератор, вал которого вращается с некоторой постоянной скоростью.
Вопрос- в каком случае я получу бОльшую мощность на резистивной нагрузке:
1) При подключении Rн=Rг
2) При подключении идеального преобразователя с ШИМ (у которого КПД 100%.)

4813. Iwashka, 02.02.2008 11:13
элеат
Кстати, а Вы уже не спорите с тем, что для получения макс. мощности нужно уравнять сопротивления нагрузки и генератора?
А Вы читаете тему?
Вы вообще, в теме или издеваетесь?

элеат
Но и у ШИМ есть недостаток в виде недоиспользования мощности.


элеат
1. Переключить обмотки
Флаг Вам в руки!!!!!

Простой пример:
Имеется генератор, вал которого вращается с некоторой постоянной скоростью.
Вопрос- в каком случае я получу бОльшую мощность на резистивной нагрузке:
1) При подключении Rн=Rг


БЕЗ КОММЕНТАРИЕВ............... и в дальнейшем тоже.

4814. evgenb, 02.02.2008 11:37
Xradio

И многолопастное, да еще и равноширокое, колесо зачастую одной половиной движимо, а другой движет воздух - дует вентилятором, поскольку жесткосвязанное?

Честно признаюсь. Не понял.

почему классические ветроприводы известной высокой энергетики в основной массе построены по трехлопастной схеме с относительно малой площадью и "физикой" авиационных пропеллеров?

С увеличением размера ветроустановки, играет роль материалоемкость, и скорость конца лопасти 43 метрового в диаметре ветроколеса при номинальных 17,9 - 26,9 об/мин составит: 3,14 * 43 *17,9 =2416,9 м/мин и 3632 м/мин. соответственно. При такой скорости выгодно использовать аэродинамический профиль и высокую быстроходность.
Вот данные ветроустановки NORDEX N43/600:
Кол. лопастей - 3
Диаметр ветроколеса - 43 м.
Площадь ометания - 1452 м.кв.
Рабочие скорости ветра - 3-4 / 25 м/сек.
Рабочие обороты - 26,9 / 17,9 об/мин
Номинальная выработка - 650 kW
Редуктор - 1 : 55,8
Генератор - 600 / 125 kW
Обороты генератора - 1500 / 1000 об/мин
Вес:
Ветроколесо - 14 т.
Генератор - 3,4 т.
Гондола с примочками - 26 т.
Башня на 40 метров - 34 т.

И что бы не обольщатся, для наших регионов при наших скоростях ветра посмотрите производительность всего этого.

3 м/с - 2 kW
4 м/с - 17 kW
5 м/с - 45 kW
6 м/с - 72 kW
7 м/с - 124 kW
8 м/с - 196 kW
9 м/с - 277 kW
10 м/с - 364 kW
и т.д. максимально 619 kW достигается при 18 м/с.

Проанализируйте.

Iwashka

Хочу добавить к Вашему рисунку, что номинальный порог вращения ветроколеса
определяется настройками ШИМа.

Изменения сдесь: http://slil.ru/25429242

С уважением, Евген

Страницы: назад · 1 2 3 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 · далее / все сообщения темы на одной странице


URL: http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:6305

Время GMT +03. Даты в формате dd.mm.yyyy.