Приветствую людей знающих в электронике. Сам я не "Местный" и электроникой занимался в прошлом веке. Сами понимаете -давно было. Вроде просмотрел все темы, нужного не нашел.
Проблема у меня следующая. Ветрогенератор на коллекторном двигателе. Выдает постоянку, но напряжение достаточное для зарядки АКБ появляется примерно на 450 оборотах (Ток заряда около 0.5 А). Необходимо поднять напряжение, что бы заряжал оборотов с 200 примерно.
Помогите кто чем может (схемами и советами конечно).
Заранее благодарю.

Да забыл написать. Ток зарядки рабочих оборотов (200 -500) до 12 А. При максимально возможных оборотах (около 1000), около 20 А.

Сообщение отредактировал 507 - Nov 5 2009, 12:06

Либо низкая индукция магнитного поля, или высокое индуктивное сопротивление, которое ограничивает ток с повышением частоты.
Мой трехфазный генератор, мощностью +110В 13.6А 1.5кВт при 200об/сек, можно крутить при КЗ если сил хватит, идет ограничение по каждой фазе до ~8,5А, по крайней мере я кручу его рукой 60об/сек при КЗ одной фазы, тяжело но можно. Я специально немного перемотал катушки, чтобы сопротивление индукции ограничивало ток генератора, да и напряжение чтоб по выше.

Сообщение отредактировал sna - Nov 12 2009, 18:28

Кажется, магниты хреновые - хочу заменить на более сильные. Менять только генератор - проще будет весь ветряк переделать.

Ну вот- знаешь сопротивление своих обмоток- посчитай мощность этого тормоза.
Ватт 100 наверное получится.
Ну и что это за тормоз?
Мужики- ну не делают так. Ставят механические тормоза с приводом
от тросика, от гидравлики, от электромагнита.....

Ветротурбина поворачивается к ветру при помощи электропривода, таким же образом будут ограничиваться обороты турбины и выходное напряжение генератора.

Не иначе, как кино с калифорнийскими декорациями навеяло.
Такие штуки применяют в турбинах на десятки- сотни киловатт. При их громадных размерах так ими управлять можно. Ветер там направления и скорости не меняет часами.
А в малых ветряках на десятки - сотни ватт Вы на разворот сервоприводом и свой Суперкрей-вычислитель больше энергии потратите, чем заработаете.
Малая турбина на высоте 6-8 метров, даже в условиях метсности1 класса - поле, кустарник, отдельные деревья - рыскает будь здоров.
Элементарным хвостом с лопастью (лопатой) все управляют. Вы хоть пролистайте каталоги фирм, которые по 10-50 тыс малых ветряков продают в год.
И еще, не дай бог на малолопастной турбине применить регуляцию уводом от ветра (разворот под углом к ветру).
Она всегда должна смотреть строго на поток. Или спиной к потоку, бесхвостая но это делают редко.

Да не собираюсь я получить эл.энергии чтобы прям на все хватило, тут главное удовольствие от хобби. Когда ветряк был с хвостом его колбасило в разные стороны. Сделали фиксатор поворотной площадки, обороты ветроколеса стали стабильными и снимаемая мощность поднялась существенно. Захотел отец электропривод вот и поставили, хотя и мне интерес на контроллере мудрить управление. Тут убиваем двух зайцев: автоматический увод при урагане и ограничение оборотов. Диаметр турбины 5м, четырехлопастная, Z=4, вариант подветренный (спиной к потоку), генератор 80 полюсов, полный вес ветроголовки с лопастями около 120кг, высота от земли до центра турбины 10м. Расчитываем на среднегодовую скорость ветра 5...6м/сек, а вообще частенько около 7 дует, хотя летом почти нет.
Вообщем не в тему эта вся писанина, я конечно понимаю что вы разочарованы ветряками, у меня эти периоды бездействия длились годами, вот теперь опять подхватил энтузиазм, и когда ветер без конца дует, а на улице холодно и благодаря Юли очередной раз тупо увеличиваются цены на энергоносители из-за ее амбиций... чего бы не поковыряться с ветряком?!
Ну да ладно, конечно лучше чтобы генератор все-таки имел завышенное напряжение чем требует нагрузка, автору этой темы наверно лучше перемотать генератор. Тема не получила развития в направлении основной цели "поднять напряжение", а больше раскрыла проблему правильного отбора мощности с генератора ветряка. Действительно существуют так называемые контроллеры заряда с интелектуальным снятием мощности, в которые закладываются параметры турбины и генератора.
С ув. Сергей

Только по этому пункту.
Как можно судить по многочисленным тусовкам, все ринулись на штурм конструкции генератора , выходящего на полную мощность при 10 оборотах в минуту. 80 полюсов - рехнуться можно.
Вообще-то мировая практика пошла по пути применения стандартных незатейливых двигателей-генераторов и правильно подобранных мультипликаторов. Да, мультпликатор штука непростая, в кустарных условиях не делается, есть хлопоты с обслуживанием, шумы добавляет (хотя, на мой взгяд, незначительно).
Но с ним турбина работает так, как ожидаешь по расчету.
5 метров четырехлопастник? Тихоходен. Вроде с метра уже трехлопастный оптимален. Дело вкуса.

На полную мощность (порядка 3,5кВт при 50% КПД) генератор выйдет грубо 250...300об/сек. Да вообщем то разные конструкции существуют и эксплуатируются, встречался мне ветрогенератор на 20кВт 96полюсов диаметр турбины 9м. Генератор и турбина должны хоть как-то совпадать по характеристикам, понятно что это не реально, но в каком то диапазоне. Цель изготовления многополюсного генератора был в том чтобы исключить мультипликатор, использование которого имеет достаточно недостатков которые вы и описали, только почему то забыли самый главный: КПД.
Как можно ожидать результат с мультипликатором точнее чем без него?! Температура на него будет влиять прилично, зимой смазка загустеет и появятся дополнительные потери. Также большой момент страгивания. Параметры турбины подбирались к генератору. Сказать что тихоходен нельзя, при 7м/сек: ((7*4)/5*3,14)*60=107об/мин мощность турбины 1.4кВт, при этих оборотах генератор выдаст около 800Вт, с учетом электрических и механических потерь, это конечно грубо и по памяти.

Это как раз результат несоответствия нагрузки и оптимальной скорости турбины ветряка.
Если напряжение с генератора растет линейно от скорости, линейно растет и ток
нагрузки (зарядки) а надо бы кубическую зависимость иметь.
В результате ветряк то обгоняет поток то отстает от него по скорости.
От этого и рысканья.
Грубо говоря можно даже не измерять скорость ветра, просто иметь кубическую
зависимость тока нагрузки от напряжения и тогда турбина автоматом найдет
свой рабочий режим.
Попробуй- это даст больший эффект чем просто фиксация ветряка.

Возвращаясь к началу тему- не просто повышение напряжения нужно-
а создание кубической зависимости тока нагрузки (зарядки) от оборотов.

Ну и еще раз по поводу генераторов- не нужны им ни магниты, ни сотни полюсов,
это все голимый самопал.
идеально- это генератор с фазным ротором , дает мощность от 1 оборота в минуту
и до 50 в секунду.
Где то близко к нему синхронные машины типа автомобильных генераторов.

А уж мультипликатор - это позор для электрика тем более электронщика.
Только представить - японские роботы Аибо с движками с мультипликатороми.....

Сообщение отредактировал лосев - Nov 13 2009, 05:49

Хм... А я наивно считал, что рыскание - отслеживание направления ветра по азимуту.
Оказывается, отслеживание куба скорости.

Да нет, это все таки из-за не устойчивого потока по направлению, завихрения вблизи поверхности и т.д... В принципе люди которые занимаются ветроустановка давно и професионально утверждают что на высоте более 15м поток воздуха уже более менее устойчив, а ниже 11м - колбасит.


Я бы по другому сформулировал: устройство должно следить за оборотами турбины и расчитывать мощность, согласно характеристикам ветрогенератора оно должно регулировать отбор мощности таким образом, чтобы ветрогенератор рабтал в точке с максимальным КПД. Повышающее звено по напряжению необходимо только для случаев, когда генератор способен отдать скажем 25% мощности от номинальной но не дотягивает по амплитуде напряжения, например если у Миколы генератор работал на АКБ 12В, а теперь хочет использовать, например АКБ на 24В - только повышать, или выполнить перемотку генератора, второе будет иметь результат КПД выше чем с преобразователем.


Все же генератор с постоянными магнитами имеет больший КПД и меньше массогабарит при одинаковых скоростях, единственный недостаток - это нет возможности регулировки ЭДС.


Давайте прикинем для примера парусный ветряк с 6-ти полюсным генератором 10кВт при 1000об/сек с КПД 80% ~200В Rн=4Ом Rг=1Ом, который вращается напрямую от турбины без мультика. Предположим турбина выйдет на мощность 20кВт на 100об/сек, тогда расчитаем максимально возможную выходную мощность генератора. Принебрегаем индуктивным сопротивлением и сводим его к нулю, ЭДС генератора при 1000об/сек (10000/200)*5=250В, при 100об/сек 250/(1000/100)=25В. Теперь прикинем максимальную выходную мощность которая достигается при КПД 50%, итак (25/2)*(25В/2Ом)=12,5В(Uвых)*12,5А(Iген)=156Вт. Если я что-то не правильно расчитал, поправьте. Получается что повышая напряжение увеличивается ток генератора, и когда КПД станет 50%, то есть активное сопротивление генератора и сопротивление нагрузки сравняются, это и будет максимум что мы сможем получить. Поэтому и есть необходимость в многополюсных генераторах, ну конечно не 80 полюсов, еще стречал промышленный ветроагрегат 66 полюсов.
С ув. Сергей

А я бы предложил асинхронник с фазным ротором. У него преимущество перед всеми машинами, что регулирование возможно по ротору относительно небольшим преобразователем. В качестве генератора вполне подойдет крановый движок. Аккумулятор в цепи ротора. Возбуждение генератора - по статору от автономного инвертора. Таким образом и система полностью автономна (не требует наличия сети) и балланс активной и реактивной мощности поддерживается.

А Вы не бойтесь и скажите - тихоходен! Трехлопастник крутится быстрее четырех лопастей при всех равных условиях.
Подбирали к генератору турбину? Ну, по мощности - понятно. А по скорости - напряжение от генератора никогда не бывает большим. Бывают громадные потери от низкого напряжения и больших токов. Система АКБ у Вас какая? Неужели 12-вольтовая?
Ради любопытства, пробростье к генератору кусок телефонной лапши и промеряйте в четырехпроводном режиме сколько мощности Вы теряете в проводах от генератора до батареи. Или денег на меди в палец толщиной.
Все-таки, и мне кажется, что художественная лепка магнитов на 80-полюсники - кулибинщина. Этим, если уж так нужно, должны заниматься конторы, профессионально проектирующие элкетрические машины, имеющие понимание, опыт и технологический потенциал для этого. Инженерный путь - собрать изделие из стандартных, надежных, взаимозаменяемых, стабильных по параметрам деталей.

Сам генератор -тихоходен, уже написал. Но турбину относить к тихоходным наверно будет не правильно, вроде бы как тихохлоды начинаются от быстроходности 3 и ниже, при таком диаметре 6-ти лопастники, ну да ладно спорить не буду.
Генератор высоковольтный. Фазы не связаны друг с другом, напряжения выпрямляются тремя мостами и параллелятся. Напряжение фазы при 150об/мин без нагрузки ~220В 100Гц. АКБ 8-мь штук, то есть +96В, ну зарядка есна +114В. Максимально возможный постоянный ток (~8А*1.4142)*3=34А, то есть ограничение, больше не будет. Расчитывается грузить генератор общим током в пределах +5...25А. Провод заложили в мачту 6мм^2. Я не извращенец строить контроллеры заряда для 12/24В АКБ под 4...6кВт, мне больше нравится работать с напряжениями от 100 до 600В.

Ну, в таком разе - сымаю шляпу и кланяюсь! До чего ж у нас мужик хитер суп в ладошке варить....
Сколько же Вы поуродовались с тем генератором.....
Оффтоп
М-да... Державы на вас всех, злостных изобретателей, нет.
Я в свое время эксперименты с ветряком проводил на даче. Рядом в селе мужик из каких-то колес от сеялки и горбыля соорудил четырехлопастник метра два на отшибе от хаты, в огороде. Ветряк при медленном вращении издавал загадочные звуки.
Оказалось, мужик - охотник и в нем самодельную дробь обкатывал. Не отказывал и друзьям-охотникам из села. В один прекрасный день нагрянула налоговая и потребовала платить за ветер. Да столько, что мужик молча турбину снял. Вместо того, чтобы схватиться за вилы и гнать эту шпану в державных мундирах за околицу..