Поднять напряжение с генератора ВЕТРОТУРБИНЫ. Опции

[507]

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

[Microwatt]

Характеристика любой ветровой турбины в координатах КПД/скорость имеет колоколообразный вид. Для разного количества лопастей пик КПД находится на разных относительных скоростях. Применяют в расчетах не скорость, а быстроходность - отношение линейной скорости кончика лопасти к скорости ветра.
трехлопастная имеет максимум КПД на 4-5, двухлопастная на - 7-8 скоростях ветра . Турбины с большим числом лопастей быстро устремляются к 1.1-1.3.
Этот параметр вообще-то косвенно дает рабочие обороты для получения максимальной мощности при заданной скорости ветра. Нужно только вычислить по диаметру турбины обороты, зная потребную линейную скорость.
На практике полное согласование бывает редко, в одной точке. Без нагрузки турбина разгоняется теоретически до бесконечности, но ее КПД падает и в конце-концов, момент уравновешивается трением в подшипниках и вентиляторными потерями генератора. На достаточно сильном ветре она раскрутит любой генератор до рабочих оборотов, но КПД может оказаться низким. Стоит только подгрузить генератор. как увидим резкое торможение и малый ток заряда.
Рабочая скорость генератора и скорость турбины в точке наибольшего КПД должны быть согласованы для среднегодового ветра в данной местности.
Положим, есть генератор с рабочей скоростью 1000 обмин и трехлоп. турбина диаметром 3м. округленно 10м в окружности. Вы хотите на 7м/c идеально согласовать ее с генератором. Быстроходность 4 (не имею точного графика под рукой), значит скорость конца лопасти оптимум 28м/c. это соответствует 2.8 об/с или 168 об, мин. Нужен мультипликатор 1000/168=6. Без него ничего толком не получится. Жужжания будет много, а мощности мало.
Далее, когда генератор вышел на режим, с ростом скорости ветра его обороты почти не увеличатся, увеличится ток, мощность, но КПД будет постепенно падать. Турбина начинает "отставать" от ветра, быстроходность падает Мощность полого растет и в какой-то момент нужно остановиться совсем, если не хотим разрушения конструкции или горелого генератора.
На малом ветру такая конструкция тоже будет что-то отдавать, но с плохим КПД. Турбина работает на правом скате характеристики, "опережает" ветер и, если трение преодолено, то разгонит генератор до 1000 об/мин автоматом. Только момент и ток заряда соответственно будут маленькими. С ростом скорости ветра характеристика перемещается ВЛЕВО , КПД растет и ток заряда увеличивается почти квадратично, потом все медленнее. Итоговая картинка крупно - лежачая парабола "корень из икс". или что-то вроде, точно не вспомню.
Если генератор и турбина имеют запас прочности , то можно ПОНИЖАТЬ напряжение генератора электроникой, увеличивая ток (степдаун).
Тогда генератор переходит в режим генерации постоянного по величине тока при растущем напряжении. Для генератора это - самый выгодный по КПД режим. В этом случае, при сильном ветре снимем очень большую мощность. но тут уже за моментом остановки нужно следить очень аккуратно. Прозевали шквальный порыв - все вдребезги.
ПОВЫШАТЬ электронно напряжение от генератора смысла не имеет . Я уже подробно об этом отписал.
P.S. да. и еще раз перечитав вопрос. Вы можете и для 5м/c турбина с учетом аэродинамического КПД (0.35-0.37 для самоделок) должна отдавать требуемую мощность. Она будет всего 12.5% от стандартной 10-метровой мощности. Что-то около 15 ватт с кв м.

Сообщение отредактировал Microwatt - Nov 11 2009, 23:51