Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Поднять напряжение с генератора ВЕТРОТУРБИНЫ.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
Herz
Цитата(507 @ Nov 24 2009, 12:29) *
Схема на лм само собой, к блоку не имеет отношение. Рассчитывать по формуле которая приведена? Если поставить переменный резистор, можно ли будет плавно менять в небольшом диапазоне (2-3 В). А с посторонним напряжением это как?

Конечно, там нет ничего сложного. А "посторонним" напряжением это, если Вам, например, нужно управлять выходным напряжением при помощи контроллера. Тогда можно выход с ЦАПа завести на управляющий вход. Или Вы хотите стабилизировать не напряжение скажем, а ток. Тогда берёте сигнал с преобразователя ток/напряжение. И т.п.
Цитата
Так что по блоку, кто просветит?

Так что конкретно? Блок может представлять собой некий компаратор, который по сигналу от Вашего "датчика ветра" замкнёт контакты реле, на пару секунд подающего напряжение с АКБ на мотор/генератор. Так?
Microwatt
Цитата(Herz @ Nov 24 2009, 13:18) *
Простите, так я и не понял, что именно нужно. Рабочую схему Step-Up на lm2577? Так вот она, в даташите, вполне рабочая.

Схема-то рабочая, но не для таких применений.
Отот шоттки 1N5821 просто расплавится при выходе турбины на рабочие обороты. Ну, или дроссель сгорит. Это уж как будет сделано.
507, просто жалко времени на явно пустую затею. Все эти маленькие хитрости с повышалкой и раскруткой турбины я уже проходил.
Ну, пройдите еще раз, если не верите. Для начала раскрутите вручную , тумблером. Через полдня щелкания тумблером определитесь - есть в этом смысл или нет.
507
Цитата(Herz @ Nov 24 2009, 14:53) *
Конечно, там нет ничего сложного. А "посторонним" напряжением это, если Вам, например, нужно управлять выходным напряжением при помощи контроллера. Тогда можно выход с ЦАПа завести на управляющий вход. Или Вы хотите стабилизировать не напряжение скажем, а ток. Тогда берёте сигнал с преобразователя ток/напряжение. И т.п.

Так что конкретно? Блок может представлять собой некий компаратор, который по сигналу от Вашего "датчика ветра" замкнёт контакты реле, на пару секунд подающего напряжение с АКБ на мотор/генератор. Так?


По лм понятно, спасибо!

По блоку: принцип тот, что Вы приводите, только от реле хотелось бы отказаться, мне кажется это не очень надежно (хотя если без него сильно усложняется задание, пусть наверно будет).
И еще, блок должен отслеживать когда винт в работе, то есть с генератора поступает напряжение.. А то получится, что винт вращается а датчик тоже дает сигнал


Цитата(Herz @ Nov 24 2009, 14:53) *
Конечно, там нет ничего сложного. А "посторонним" напряжением это, если Вам, например, нужно управлять выходным напряжением при помощи контроллера. Тогда можно выход с ЦАПа завести на управляющий вход. Или Вы хотите стабилизировать не напряжение скажем, а ток. Тогда берёте сигнал с преобразователя ток/напряжение. И т.п.

Так что конкретно? Блок может представлять собой некий компаратор, который по сигналу от Вашего "датчика ветра" замкнёт контакты реле, на пару секунд подающего напряжение с АКБ на мотор/генератор. Так?


Да шоттки у меня MBR 10100 сдвоенный. А потом как я понимаю можно и мощнее, вплоть до максимального тока с турбины с запасом.
Да я уже все проделал. Идея работает, нужно только грамотное исполнение.
Лопасти сейчас мощнее на диаметр 2.2 метра буду делать. Так что выход они дадут. А эти слабоваты.
Serj78
Microwatt, у меня к вам вопрос..

Вы как-то упомянули, что если нагрузку с 2-3 лопастного ветряка снять то он будет раскручиваться до огромных оборотов.

А принцип обратимости здесь не работает? Мне кажется, что можно рассматривать ветряк как воздушный винт, который вращает ветер, а не двигатель.
При этом при превышении скорости потока произведения оборотов на шаг винта вращающий момент будет равен нулю. И если лопасть захочет крутиться быстрее, она будет уже потреблять энергию а не вырабатывать..

Про повышалку. мне кажется, что если ветряк выдает определенную мощность на определенных оборотах, и напряжения при этом не хватает- самый эффективный путь- перемотать генератор (на меньшее количество оборотов на вольт) . А избыток напряжения при сильном ветре гасить понижающим преобразователем, о чем так усиленно повторял твердил microwatt. smile.gif

Кстати, при избытке оборотов этот преобразователь можно заставить поддерживать наибольший кпд ветряка, соответственно нагружая его,чтобы держать его в зоне оборотов по макс кпд (мощности).

Про мультипликаторы. Их ставят, я думаю, потому, что получить большую мощность при данной массе - в квадрате от оборотов. Увеличиваем обороты вдвое- мощность в четверо. как трансформатор. smile.gif а на практике еще больше.

Мультипликатор может быть и магнитным- это многополюсный генератор. Однако из-за конструктивных особенностей мультипликатор часто все же получается выгоднее.
Microwatt
Цитата(Serj78 @ Nov 24 2009, 21:16) *
Microwatt, у меня к вам вопрос..
если нагрузку с 2-3 лопастного ветряка снять то он будет раскручиваться до огромных оборотов....
Про повышалку....
при избытке оборотов этот преобразователь можно....
Про мультипликаторы. Мультипликатор может быть и магнитным....

"Нормальные обороты"
Турбина имеет при данном диаметре, числе лопастей и скорости ветра некую наивыгоднейшую скорость вращения, при которой имеем максимум КПД и наибольший отбор мощности. К сожалению, практические числа оборотов малы для непосредственного сопряжения с электрическими генераторами. У турбины большой момент, но низкая скорость. это - основная конструкторская проблема у всех, кто пытается самостоятельно построить ветряк.
Как нельзя непосредственно в автомобиле 5000 оборотов двигателя передать на колеса, так и в турбине ее 100-300 оборотов для генератора в 1500-3000 оборотов не годятся.
Работа на холостом ходу.
Теоретически, в отсутствие механического трения, кончик лопасти будет разгоняться до околозвуковой скорости. Реально, даже если поставить очень хорошие подшипники, неидеальность профиля, неидеальность крутки, ограничивают скорость раньше. Рост скорости прекратится, когда лобовое сопротивление профиля и потери в подшипниках уравновесят вращающий момент. Эти обороты велики по сравнению с рабочими, но, к сожалению, никакой дополнительной работы с турбины не снять. Скорость растет - момент падает.
Перемотка генератора.
Приблизительно то же, что поставить на автомобиль колеса диаметром 100мм, выбросив коробку передач. Вроде и... но...
Перемотанный генератор будет иметь большие потери во внутреннем сопротивлении обмоток. Напряжение генератора
Е= В*L*S
В- индукция, она от перемотки не меняется, магнитопровод остается тот же.
S- скорость движения проводника в магнитном поле - от перемотки не меняется
L - длина проводника, ее мы увеличиваем при перемотке, но увеличивается и сопротивление провода (в чистом виде тепловые потери)
Да и сама перемотка - левшовая кулибинщина.
Избыток оборотов.
Если турбина работает на батарею прямо через выпрямитель, то обороты при любой скорости ветра растут немного. Батарея приближенный аналог стабилитрона. Растет ток зарядки, растет вращающий момент на турбине, но не обороты. От них напрямую зависит напряжение, а напряжение поднять батарея не дает. Мощность от ветра будет расти приблизительно логарифмически. КПД турбины постепенно падает, но снять на ветре 20 м/с 8 киловатт нам с турбины номинальной мощностью в 8 киловатт и не нужно.
Понижающий стабилизатор.
Понижая напряжение до напряжения зарядки АКБ, удерживая постоянным ток нагрузки генератора, но допуская рост его напряжения мы держим турбину в режиме максимального КПД при любой скорости ветра. Мы так можем снять полную мощность ветра. Однако, тут бы не зазеваться. Турбина может легко пойти вразнос при шквале.
Мультипликатор.
То же, что правильно выбранная передача. Никакой дополнительной мощности не получим. Но получим ровно то, на что турбина способна. Не насилуя ее и генератор. Еще один + возможность надежно тормозить турбину коротким замыканием генератора. Прямовальный генератор на это не всегда способен. Ну, автомобилисты понимают как лучше тормозить двигателем, на какой передаче.
507
Не нагруженный винт раскрутится быстрее номинала максимум на 30% , дальше тормозят сами лопасти. Я специально пускал в разнос разные винты, так что говорю не от балды.
А генераторы лучше не перематывать, а при изготовлении рассчитывать на нужные параметры.
"Электронный мультипликатор" тоже во всю используется.
Почему я так упорно хочу довести до ума ветряк на этом двигателе (хотя у меня сейчас и готовые генераторы есть и еще в работе разные варианты). Просто я не привык отступать, и потенциал его достаточный для небольшой ветротурбины. Поэтому и прошу помощи у электронщиков, а теории достаточно и в других источниках, есть классика по ветрякам, ее и нужно изучать.
лосев
Цитата(507 @ Nov 25 2009, 10:33) *
Поэтому и прошу помощи у электронщиков,

Так электронщики и сказали, что не пойдет.
Объяснили что ветер имеет скорость от 1 до 20 м/с
при этом разница в мощности одной и той же турбины составит
20 в кубе- это 8 тысяч раз.
Если турбина имеет максимум 8 квт, то минимум получается 1 вт.
Любой преобразователь на 8 квт только по цепям своего управления
будет потреблять порядка 100 вт.
То есть турбина до скорости 5-6 м/с будет работать только на это
управление.
А эта скорость ветра 99% всего времени в году.
И только несколько дней в году она будет отдавать что то полезное в
нагрузку.
Естественно- бывают места где скорость ветра почти всегда выше этих
5 м/с , так там уже давно все заставлено этими ветряками.
С регулировкой.
А если ветер дает мощность 1 вт, никакой преобразователь не выдаст больше.
Надо использовать этот ватт, потому что за год их набежит потихоньку...

И совсем без регулировки нельзя.
Если ветер имеет мощность 6 квт, то на турбину нельзя нагрузить
нагрузку в 8 квт, это не просто падение кпд- это выход турбины
из своего аэродинамического режима.
Она начинает рыскать. Можно механически застопорить поворотный
узел , как тут предлагали, но силы рысканья никуда не пропадут,
они приложатся к лопастям, их будет ломать.
Поэтому нагрузка должна всегда соответствовать кубической зависимости
мощности ветра.
И всегда быть чуть меньше, небольшой избыток мощности турбины
и пойдет на её стабилизацию в потоке, она как бы ввинчиваться
будет в поток, чуть опережая его.
Serj78
Наматывая в обмотку генератора больше витков (сохраняя заполнение окна), мы только уменьшаем количеств оборотов на вольт, никоим образом не изменяя мощность. более того, тонкий провод уложить можно лучше, и потери будут меньше.

Про низкие обороты. Есть методы снятия с генератора больших напряжений под нагрузкой, чем он выдает на хх. Метод использует собственную индуктивность генератора для повышения напряжения. Данный метод позволяет расширить диапазон оборотов, на которых можно снять полезную мощность. Конечно, в "повышающем"режиме кпд генератора падает процентов на 10.

Данный метод широко используется в системах рекуперации.

Кроме того, он позволяет поднять габаритную мощность генератора по сравнению с работой на обычный выпрямитель. В этом режиме он превращается в обычный 3-х фазный PFC, использующий всю энергию периода, а не только "верхушки" синусов, как это происходит при работе 3-х фазного выпрямителя.
Microwatt
Цитата(Serj78 @ Nov 25 2009, 18:41) *
Про низкие обороты. Есть методы снятия
Данный метод широко используется....
Кроме того, он позволяет поднять габаритную мощность генератора .....

Господи, да кто ж мешает выдумать порох непромокаемый?
Есть метод - применяйте!
Широко используется - используйте!
Сделайте и покажите миру.
Рассказов на заданную тему везде полно, а работоспособных проверенных год-другой или в серии конструкций - нет..
507
Вчера снял параметры генератора.
Microwatt
Цитата(507 @ Nov 28 2009, 14:16) *
Вчера снял параметры генератора.

Так, и что видим? Внимания заслуживает, пожалуй, только последний столбец да и последняя строка. Там имеем с генератора 47 ватт и теряем в нем 7.5 на нагрев меди. Предположим, что турбина в данный момент отдает все, что может -55ватт мощности. Иначе, она бы автоматически нарастила обороты выше.
Если прицепить электронику, то можно перевести генератор в строку 4 с нагрузкой в 0.5 ома. Будем иметь на 180 оборотах по 26 ватт в нагрузке и в самом генераторе. И за что боролись?
Нормальной же нагрузкой тут можно считать около 5 Ом и выше. Тогда КПД генератора будет приемлемым и доступная мощность уйдет к потребителю, а не на сугрев генератора.
Так что, снимите еще раз характеристики генератора не в режиме близком к короткому замыканию, а при оптимальной нагрузке.
И все-таки, разгоните его оборотов до 600-700 при нагрузке на 10 Ом. Почувствуете разницу.
И не забывайте, что провода от генератора тоже греются. Какие-то 0.2 ома могут своровать энергии очень много.
507
Цитата(Microwatt @ Nov 28 2009, 14:50) *
Так, и что видим? Внимания заслуживает, пожалуй, только последний столбец да и последняя строка. Там имеем с генератора 47 ватт и теряем в нем 7.5 на нагрев меди. Предположим, что турбина в данный момент отдает все, что может -55ватт мощности. Иначе, она бы автоматически нарастила обороты выше.
Если прицепить электронику, то можно перевести генератор в строку 4 с нагрузкой в 0.5 ома. Будем иметь на 180 оборотах по 26 ватт в нагрузке и в самом генераторе. И за что боролись?
Нормальной же нагрузкой тут можно считать около 5 Ом и выше. Тогда КПД генератора будет приемлемым и доступная мощность уйдет к потребителю, а не на сугрев генератора.
Так что, снимите еще раз характеристики генератора не в режиме близком к короткому замыканию, а при оптимальной нагрузке.
И все-таки, разгоните его оборотов до 600-700 при нагрузке на 10 Ом. Почувствуете разницу.
И не забывайте, что провода от генератора тоже греются. Какие-то 0.2 ома могут своровать энергии очень много.


Дело то в том, что нагружен он будет на акб, а это как раз сопротивление близкое к кз. Почему я крутил именно до 400 оборотов. Трехлопастник хотелось бы, у него диапазон примерно такой. 600-700 двухлопастник 2.2 метра сделает, но на 10 м/с. Вот поэтому и хочется все с него собрать и на рабочих ветрах от 4 м/с. Мощность то не большая.

Так эта машинка на мачте смотрится.
Microwatt
Если принято осознанное решение работать в режиме КЗ и для 20-30 ватт применять тихоходную двухметровую турбину...
Если есть полная уверенность, что аккумулятор представляет собою при заряде эквивалент кз...
Ну, трудно что-то еще добавить. Применяйте. Не умею я убеждать.
Время не то, сейчас полная свобода экспериментов за свои деньги.
Herz
Цитата(507 @ Nov 28 2009, 15:03) *
Так эта машинка на мачте смотрится.


А смотрится явно коротколопастной...
Microwatt
Да то не лопасти, а популярные эрзацы из куска трубы.
С подачи американских коекакеров пошесть пошла.
Их никто и ни на что не рассчитывает. Ни на прочность, ни на аэродинамику.
507
Цитата(Microwatt @ Nov 28 2009, 19:46) *
Да то не лопасти, а популярные эрзацы из куска трубы.
С подачи американских коекакеров пошесть пошла.
Их никто и ни на что не рассчитывает. Ни на прочность, ни на аэродинамику.

Говорите за себя.
лосев
Цитата(Microwatt @ Nov 28 2009, 19:46) *
С подачи американских коекакеров


Одно из двух- или не любишь их, или готовить не умеешь.
Это ж самая вкуснятина- все время на свежем воздухе по вышкам и крышам лазиют,
пыльных книжек не читают, зрение не портят...
И на живца клюют охотно- наивные до изумления.
AlexandrY
Технология ваша однако сильно устарела . И турбина довольно сложная.
Предлагаем разработку и изготовление вертикальных турбин, роторов и электроники на базе модифицированных турбин Савониуса.
Похоже как здесь http://www.helixwind.com/en/
Оптмизированы компьютерным моделированием.
Электроника на базе тюнингированных решений от Gamatronic. Зарядник-инвертор в одном блоке. Масштабируется от 3 kVA до 1 MVA
Турбины низкооборотные сверхмногополюсные высоковольтные.
Для исследования эффективности применения ветрогенераторов можем предложить 8-и канальные логгеры с анемометров с удаленным беспроводным доступом.


Цитата(507 @ Nov 5 2009, 13:56) *
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.
Herz
Цитата(AlexandrY @ Dec 6 2009, 17:36) *
Электроника на базе тюнингированных решений


Вот! Эта шикарная фраза меня особенно убеждает! a14.gif
А что значит "предлагаем"? Мне подозревается, что если бы автор мог себе позволить заказать разработку и изготовление подобного хай-тека, он бы не нуждался в экономии скольких-то там киловатт электроэнергии...
Microwatt
Цитата(AlexandrY @ Dec 6 2009, 18:36) *
Технология ваша однако сильно устарела . И турбина довольно сложная.

Да это как сказать... даже насчет старости. Савониус тоже не год и не 50 лет назад появился.
Стоимость вертикальной турбины равной мощности в РАЗЫ выше пропеллерной.
И то, что она оптимизировалась по лучшайшим компьютерным моделям, еще не экономический и эксплуатационный показатель.
лосев
У вертикалок еще одна прелесть есть- знакопеременные низкочастотные нагрузки на ось.
Если сделать хороший фундамет для оси- кубов несколько бетона- чтоб не выворачивало,
то около такого ветряка жить- примерно как возле железной дороги.
Земля дрожит.
Говорят что некоторые привыкают....
Microwatt
Цитата(лосев @ Dec 6 2009, 22:33) *
У вертикалок еще одна прелесть есть- знакопеременные низкочастотные нагрузки на ось.
Земля дрожит.
Говорят что некоторые привыкают....

В некоторых конструкциях вертикальных турбин знакопеременные нагрузки почти скомпенсированы. Например, в той, что приведена в ссылке выше.
Но в общем, опора вертикальной турбины, конечно , нагружена силнее.
Вертикальная турбина равной мощности требует в 4-6 раз больше материалов. Соответственно и стоимость ее выше.
А стартовая проблема темы - увеличить обороты - тут еще острее. Ведь вертикальная турбина (кроме Дарье) раза в 3-4 тихоходнее пропеллерной.
507
Цитата(AlexandrY @ Dec 6 2009, 18:36) *
Технология ваша однако сильно устарела . И турбина довольно сложная.
Предлагаем разработку и изготовление вертикальных турбин, роторов и электроники на базе модифицированных турбин Савониуса.
Похоже как здесь http://www.helixwind.com/en/
Оптмизированы компьютерным моделированием.
Электроника на базе тюнингированных решений от Gamatronic. Зарядник-инвертор в одном блоке. Масштабируется от 3 kVA до 1 MVA
Турбины низкооборотные сверхмногополюсные высоковольтные.
Для исследования эффективности применения ветрогенераторов можем предложить 8-и канальные логгеры с анемометров с удаленным беспроводным доступом.


Может и устарела, но я не промышленник, а ЭНТУЗИАСТ- самодельщик (смею себя так назвать). Мое хобби, стало для меня смыслом, если не жизни, то проведения досуга, которого не так и много. И как было замечено, имея достаточные средства, пошел бы совсем другим путем. А вертикально осевые установки я не люблю по определению, хотя сейчас планирую небольшую собрать, так сказать для общего развития.
AlexandrY
А мы кто по вашему? Мы те же энтузиасты В этой теме без энтузиазма далеко не уедешь.
Вот один из первых наших исследовательских опытов.

Угадайте на каком принципе работает biggrin.gif

Просто похоже что вы топчетесь на одном месте, в то время как есть куча способов спроектировать работоспособную турбину практически не поднимая задницу со стула.
На местном фтп лежит куча софта для моделирования и генераторов и турбин и инвертеров по отдельности и все вместе.
И заказать изготовить лопатки любой формы на современных 3D фрезерах тож не составляет особых проблем.

Неужели интересно делать металлолом зная что при тех же вложениях можно сделать конкурентоспособное решение?
Просто мотивация не понятна.



Цитата(507 @ Dec 7 2009, 10:33) *
Может и устарела, но я не промышленник, а ЭНТУЗИАСТ- самодельщик (смею себя так назвать).
injener
Цитата
Неужели интересно делать металлолом зная что при тех же вложениях можно сделать конкурентоспособное решение?
Просто мотивация не понятна.


Мотивация-то понятна - хобби у человека. Он не создает промышленное изделие, а просто занимается интересным, любимым делом. Просто здесь было предложено много ценных советов, к которым уважаемый 507 почему-то не прислушивается...
Microwatt
Цитата(AlexandrY @ Dec 8 2009, 14:24) *
Угадайте на каком принципе работает biggrin.gif
Просто похоже что вы топчетесь на одном месте, в то время как есть куча способов спроектировать работоспособную турбину практически не поднимая задницу со стула.
Неужели интересно делать металлолом зная что при тех же вложениях можно сделать конкурентоспособное решение?
Просто мотивация не понятна.

Эта турбина работает (авторам хочется чтобы работала) на эффекте Магнуса.
Очень прекрасно вырабатывает диссертации и статьи. Чтобы вырабатывала энергию - пока мало что слышно....
М...ммм что-то, какжется, в Белоруссии энтузиасты делали.
507
Цитата(injener @ Dec 8 2009, 14:30) *
Мотивация-то понятна - хобби у человека. Он не создает промышленное изделие, а просто занимается интересным, любимым делом. Просто здесь было предложено много ценных советов, к которым уважаемый 507 почему-то не прислушивается...

Почему же не прислушиваюсь, очень даже. Только инерция сильная и закалка старая laughing.gif , у меня в смысле.
Я выкладывал параметры намотки генератора с вариантами, и просил посоветовать какой вариант лучше, ни кто не ответил. А ведь вопрос конкретный был без всяких подводных камней.

Контроллер хотелось бы собрать для ветряка (точнее для ветряков)- тоже одна критика. Ну плохо я понимаю в современных девайсах. МК классно, но программы писать тоже пока не могу (начал вникать, по мере сил).

Так давайте поможем мне в этом (и не только мне) beer.gif если кому то интересно!


Цитата(Microwatt @ Dec 8 2009, 17:04) *
Эта турбина работает (авторам хочется чтобы работала) на эффекте Магнуса.
Очень прекрасно вырабатывает диссертации и статьи. Чтобы вырабатывала энергию - пока мало что слышно....
М...ммм что-то, какжется, в Белоруссии энтузиасты делали.

Вот это правильно. Много чего должно работать, а на практике что. А у меня хоть по старинке (а нового ни кто пока и не придумал, все вариации на тему), но в баньке со светом парюсь не от чубайса, а от ветряка.


Цитата(AlexandrY @ Dec 8 2009, 14:24) *
И заказать изготовить лопатки любой формы на современных 3D фрезерах тож не составляет особых проблем.

Неужели интересно делать металлолом зная что при тех же вложениях можно сделать конкурентоспособное решение?
Просто мотивация не понятна.

3D фрезер это хорошо. А у меня в округе из всех 3Д, пьяненький Вася, который хоть что то может выточить, и на том спасибо.

За 100 уе предложите конкурентоспособное решение? А у меня уже пару лет работает, 300 Ватт -а приятно.
Microwatt
Цитата(507 @ Dec 9 2009, 13:05) *
Почему же не прислушиваюсь, очень даже. Только инерция сильная и закалка старая laughing.gif , у меня в смысле.
Я выкладывал параметры намотки генератора с вариантами, и просил посоветовать какой вариант лучше, ни кто не ответил. А ведь вопрос конкретный был без всяких подводных камней.

Так давайте поможем мне в этом (и не только мне) beer.gif если кому то интересно!

Милый 507! Я очень хотел бы помочь и, как показалось, выложил все начистоту, что знаю о ветряках.
Но ведь Вы требуете чуда, а чудеса бывают только в политике и сказках.
Ну нельзя получить принципиально на малом ветре больше мощности. Ее просто нет, как не перематывай генератор или не привлекай эмбеддеров с лазерными гироскопами и чудо-программами под них.
507
Цитата(Microwatt @ Dec 9 2009, 13:40) *
Я очень хотел бы помочь и, как показалось, выложил все начистоту, что знаю о ветряках.
Но ведь Вы требуете чуда, а чудеса бывают только в политике и сказках.

Дык уже чудес и не требую. Хочу контроллер разработать не для чудес, а чтоб по полной ветряки использовать. Ведь даже китайцы продают ветряки с контроллерами, а мы чем хуже. Заодно и тренировка для мозгов будет.
Ну так что люди добрые попробуем еще раз?
AlexandrY
Чего это чистого энтузиаста заинтересовала вдруг цена решения? biggrin.gif
Но 300 Ватт как то не серьезно. Лампочка понимаешь.
Люди покупают 10 KVA зарядник c инвертером только для того чтобы сыграть на разнице дневных и ночных тарифов.
Эт надежней и больше эффекта чем от 300 Вт ветрогенератора.

Но турбина по Савониусу по любому дешевле и технологичней пропеллера с флюгером. Она как минимум лучше использует площадь.
Но это не принципиально. Не всегда есть возможности сделать сложную аэродинамическую форму, понимаю. laughing.gif

Контроллер вашего генератора сделать подешевле для таких мощностей в принципе не проблема.
Надо только уточнить цель управления.
Целью я бы считал достижение максимального приближения к границе Бетса, т.е. максимизация как говорят КИЭВ.
http://rosinmn.ru/vetro/teorija_idealnogo_...aka/shablon.htm

Скоростью управляем регулировкой мощности передаваемой зарядником на аккумуляторы.
Зарядник соответственно должен быть выполнен на достаточно мощном микроконтроллере (это не означает что дорогом biggrin.gif ) и иметь точную информацию о мгновенной скорости и угле поворота генератора, а также о скорости ветра.
Можно применить DSP алгоритмы на основе преобразований Кларка и Парка и PID алгоритмов для красивых 3-х фазных генераторов, а можно попытаться удешевить управление и делать на Fuzzy Logic отказавшись от некоторых датчиков. Трапецеидальная ЭДС у генератора упрощает управление.
Оба варианта требуют определенного тюнинга коэффициентов который можно выполнить только на действующем объекте.
Т.е. кроме зарядника нужен интерфейс к системе идентификации объекта управления работающей на компе.
Нынче это делают в пакете Matlab в режиме on-line (его кстати тут тут можно найти недалеко).
Можно и off-line пытаться но нужны будут емкие аналого-цифровые логгеры. Могу дать схемы и программы таких логеров.

В 100 евро электронную схему можно попытаться уложить.

Еще вполне возможно и создание оптимальной системы байпаса с инвертером чтобы увеличить эффективность аккумуляторов на основе прогноза погода из интернета.

Цитата(507 @ Dec 9 2009, 12:05) *
За 100 уе предложите конкурентоспособное решение? А у меня уже пару лет работает, 300 Ватт -а приятно.
injener
Проще всего фаззи-регулятор с отслеживанием максимального коэффициента быстроходности без датчика скорости ветра
507
Цитата(AlexandrY @ Dec 9 2009, 14:54) *
Чего это чистого энтузиаста заинтересовала вдруг цена решения? biggrin.gif
Но 300 Ватт как то не серьезно. Лампочка понимаешь.
Люди покупают 10 KVA зарядник c инвертером только для того чтобы сыграть на разнице дневных и ночных тарифов.
Эт надежней и больше эффекта чем от 300 Вт ветрогенератора.

Да вся беда в том, что нет у меня там вообще ни какого электричества кроме ветряка!!!!
И подключить не могу. В деревне нет мощности. Если за взятку, то 250 тыр просят. Где украсть стока? rolleyes.gif crying.gif
А вообще мало чего понял из вашего поста.
Microwatt
Цитата(AlexandrY @ Dec 9 2009, 14:54) *
Чего это чистого энтузиаста заинтересовала вдруг цена решения? biggrin.gif
Но турбина по Савониусу по любому дешевле и технологичней пропеллера с флюгером. Она как минимум лучше использует площадь.

Нет, нет, и еще раз НЕТ.
Не дешевле, использует площадь вдвое хуже.
А дальше все читать неинтересно про автомобиль, если утверждают вначале, что паровая машина экономичнее дизеля.
Herz
Цитата(Microwatt @ Dec 9 2009, 16:44) *
А дальше все читать неинтересно про автомобиль, если утверждают вначале, что паровая машина экономичнее дизеля.


Зря не дочитали. Там дальше про Кларка и Парка, и про красивые генераторы - интересно....
AlexandrY
Да... (10 раз) biggrin.gif Убедил?

У савониуса старт при меньшем ветре и стоп при большем ветре.
Как раз то что нужно для тех кто хочет использовать любой ветер даже самый слабый.


Цитата(Microwatt @ Dec 9 2009, 16:44) *
Нет, нет, и еще раз НЕТ.
Не дешевле, использует площадь вдвое хуже.
А дальше все читать неинтересно про автомобиль, если утверждают вначале, что паровая машина экономичнее дизеля.



Говорю электронику сделать не проблема, проблема создать модель объекта управления.
Той таблицы скоростей-мощностей что вы выложили абсолютно не хватает для управления скоростью в реальном времени.
То что скоростью генератора надо управлять вы надеюсь согласны?
И выкиньте свой коллекторный двигатель, поставьте BLDC, ну хоть такой
http://www.alibaba.com/product-gs/21079824..._Generator.html
И тогда уже разговор можно серьезный начинать.


Цитата(507 @ Dec 9 2009, 15:10) *
А вообще мало чего понял из вашего поста.
Microwatt
Цитата(AlexandrY @ Dec 9 2009, 22:53) *
Да... (10 раз) biggrin.gif Убедил?

У савониуса старт при меньшем ветре и стоп при большем ветре.
Как раз то что нужно для тех кто хочет использовать любой ветер даже самый слабый.

А давайте не смешивать понятия старта и мощности при слабом ветре. То, что савониус крутится, еще не значит. что вырабатывает что-то полезное, кроме трения в подшипниках .
При всех прочих равных условиях с кв м савониуса снимается ровно вдвое меньшая энергия из-за принципиально низкого КПД.
Это в любом букваре по ветрякам прописано. Если пропеллерная турбина легко использует 38-40% энергии потока, а хорошая 45-48, то савониусы бродят где-то в зоне от 17 до 21%.
Кроме того, материалоемкость савониуса такова, что быстро за 50-100 ватт наступает отрезвление. Разве что ставить прямо на земле карусель на продуваемом бугре размером и стоимостью с избу.
Извечная проблема тихоходности в Савониусе стоит в разы острее. Там быстроходность принципиально около 1. а однолопастный пропеллер 12-14.
Старт-стоп? Дак ставьте 12-лопастный тихоходный пропеллер и будет то же по старт-стопу, что и у Савониуса. Только в 4-5 раз меньше материалов пойдет на ту же мощность.
AlexandrY
Отстали от жизни однако.
Даже не оптимизированные в ANSYS FLUENT савониусы дают КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра) стабильно 0.3
Учим матчасть - Double_step_Savonius_Rotor.pdf
Пропеллеры же при той скорости на которой работает савониус прочно стоят (им число рейнольдса не фартит)

Далее по поводу вращения. Если вращаеться то одназначна мощность можно снять, чуть уменьшив скорость вращения нагрузкой.
Вплоть до того что мы можем снимать энергию просто с порывов ветра.
Про материалы вас утешить не могу, поскольку это у нас закрытая технология.
Но как посмотрите из тех же ваших пыльных учебников число рейнольдса от одной только шероховатости поверхности может бегать на десятки процентов. Т.е. кроме массы материалов важна стоимость их обработки. Но опять ничего вам сказать конкретнее не могу laughing.gif
Насчет горизонтальных пропеллеров еще раз посмотрите как выглядят многополюсные BLDC генераторы.
Как то не хочется их взгромождать горизонтально на мачту.


Цитата(Microwatt @ Dec 9 2009, 22:48) *
А давайте не смешивать понятия старта и мощности при слабом ветре. То, что савониус крутится, еще не значит. что вырабатывает что-то полезное, кроме трения в подшипниках .
При всех прочих равных условиях с кв м савониуса снимается ровно вдвое меньшая энергия из-за принципиально низкого КПД.
Это в любом букваре по ветрякам прописано. Если пропеллерная турбина легко использует 38-40% энергии потока, а хорошая 45-48, то савониусы бродят где-то в зоне от 17 до 21%.
Кроме того, материалоемкость савониуса такова, что быстро за 50-100 ватт наступает отрезвление. Разве что ставить прямо на земле карусель на продуваемом бугре размером и стоимостью с избу.
Извечная проблема тихоходности в Савониусе стоит в разы острее. Там быстроходность принципиально около 1. а однолопастный пропеллер 12-14.
Старт-стоп? Дак ставьте 12-лопастный тихоходный пропеллер и будет то же по старт-стопу, что и у Савониуса. Только в 4-5 раз меньше материалов пойдет на ту же мощность.
Microwatt
Цитата(AlexandrY @ Dec 10 2009, 01:05) *
Отстали от жизни однако.
Даже не оптимизированные в ANSYS FLUENT савониусы дают КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра) стабильно 0.3
Учим матчасть - Double_step_Savonius_Rotor.pdf
Пропеллеры же при той скорости на которой работает савониус прочно стоят (им число рейнольдса не фартит)

Ладно, закачать 2.7Мб "матчасти" и еще 10 Мб японских шрифтов я не захотел.
Числа Рейнольдса несколько из другой оперы. Это бумажный планер и Боинг работают на разных числах. При сопоставимых размерах турбин они одинаковы.
Пролистал на всяк случай в гугле Double_step_Savonius_Rotor. Под Double_step преподносят, как открытие Америки, обыкновенный двух-трехсекционный савониус. Сдается, что КИВ в выкладках просто путается с аэродинамическими коэффициентами Сх, Су. Да, показал один савониус в лаборатории КПД 50% но.... в воде и в условиях ТУННЕЛЯ.
Критерий истины - практика. Поставьте рядом две равные по мощности серийные конструкции и назовите цены.. Тогда и сравнить можно.
А так - соваться на сайт торговца магнитными стельками с попыткой объективно разобраться в их полезности.
Или просто говорить с любителями компьютерных симуляторов о практических конструкциях.
injener
Думаю, что споры насчет эффективности горизонтальных и вертикальных ветряков здесь не совсем уместны. К тому же аэродинамика - наука не вчера рожденная. А исторически пока пропеллеры все-таки впереди... А для автора просьба привести некоторое т.з. Ну что он хочет получить.
507
Цитата(AlexandrY @ Dec 9 2009, 22:53) *
Говорю электронику сделать не проблема, проблема создать модель объекта управления.
Той таблицы скоростей-мощностей что вы выложили абсолютно не хватает для управления скоростью в реальном времени.
То что скоростью генератора надо управлять вы надеюсь согласны?
И выкиньте свой коллекторный двигатель, поставьте BLDC, ну хоть такой

И тогда уже разговор можно серьезный начинать.


Да не проблема, генератор могу хоть на 5 КВатт сделать, и достаточно быстро. Только пока нет нужды. Да и сейчас три готовых, правда небольшой мощности. А этот коллекторный жалко выбросить, дорог как память biggrin.gif Поставлю редуктор как советуют и многолопастник. Давайте мы про него не будем.



Цитата(injener @ Dec 10 2009, 09:12) *
А для автора просьба привести некоторое т.з. Ну что он хочет получить.

Хотелось бы использовать ветряк с оптимальном КПД на всем диапазоне ветров в соответствии с данными генератора и пропеллера. Оптимальный отбор мощности и контроль зарядки АКБ, управление балластом.. Вывод на дисплей параметров : скорость ветра, обороты генератора, напряжение с генератора, ток зарядки (или мощность потребления в случае работы на инвертор напрямую). Наверно что то еще.
injener
зависимость мощности ветряка от угловой скорости на валу и скорости ветра. Ваша задача задавать рабочую точку так, чтобы был максимальный отбор мощности, как на рисунке. Точку можно задавать:
1. Использовать датчик скорости ветра и пересчитывать по уравнению задание.
2. Нечеткое задание (нечто вроде сканирующей логики) без датчика скорости ветра
3. Наверное, векторные алгоритмы. Такие, как в приводе переменного тока, что потребует применения сигнальных процессоров.
Нужно почитать литературу по ветрякам, если хотите сделать все эффективно.
Microwatt
Цитата(injener @ Dec 10 2009, 16:19) *
зависимость мощности ветряка от угловой скорости на валу и скорости ветра. Ваша задача задавать рабочую точку так, чтобы был максимальный отбор мощности, как на рисунке. Точку можно задавать:
Нужно почитать литературу по ветрякам, если хотите сделать все эффективно.

Литературу, конечно, нужно читать постоянно, всякую и разную.
Что до оптимизаций, то датчики скорости ветра, векторный анализ и прочие трехосные акселерометры с четырехъядерными процессорами - явные излишества. Это еще как-то на 500-киловаттном ветряке смотрится.
Стоит только перевести генератор в режим генератора тока и согласовать его с турбиной механически, как все оте кривульки оптимизации выполнятся сами собою.
Несколько проще вывести генератор в режим генератора напряжения. Тоже неплохой результат, но на сильном ветре будет недобор мощности. Зато, немного проще бороться с разгоном турбины вразнос при урагане.
507
Цитата(injener @ Dec 10 2009, 16:19) *
зависимость мощности ветряка от угловой скорости на валу и скорости ветра. Ваша задача задавать рабочую точку так, чтобы был максимальный отбор мощности, как на рисунке. Точку можно задавать:
1. Использовать датчик скорости ветра и пересчитывать по уравнению задание.
2. Нечеткое задание (нечто вроде сканирующей логики) без датчика скорости ветра
3. Наверное, векторные алгоритмы. Такие, как в приводе переменного тока, что потребует применения сигнальных процессоров.
Нужно почитать литературу по ветрякам, если хотите сделать все эффективно.

Читаю, учусь, и хочу эффективно, помогайте!


Цитата(Microwatt @ Dec 10 2009, 16:43) *
Стоит только перевести генератор в режим генератора тока и согласовать его с турбиной механически, как все оте кривульки оптимизации выполнятся сами собою.
Несколько проще вывести генератор в режим генератора напряжения. Тоже неплохой результат, но на сильном ветре будет недобор мощности. Зато, немного проще бороться с разгоном турбины вразнос при урагане.

А можно как то подробнее по этим пунктам, попонятнее так сказать. Я по образованию не очень технарь, поэтому и пытаю laughing.gif
AlexandrY
Заданием будет найти максимум мощи. И это не точка, а непрерывный процесс поиска максимума в реальном времени.
Алгоритмы основанные на фиксированной заданной форме функции KИЭВ от скорости явно будут не оптимальны.
И здесь не надо упрощать.
Как минимум будет проблема отличить локальные максимумы от глобального.
Здесь одновременно встает задача оптимальной фильтрации.
Далее обработка сигналов с датчиков скорости и также их фильтрация и фазовая корректировка.
Следующая задача - задать контуры регулирования и их законы и обеспечить их устойчивость.
Fuzzy Logic конечно может помочь при отсутствии некоторых сложных датчиков но в целом требует гораздо большего времени на выработку достаточного числа адекватных правил. Базироваться поначалу надо на PID. А потом возможно пристегуть к нему нейросетевой алгоритм распознавания ситуаций.

Литература по ветрякам здесь бесполезна. Это чисто задача цифрового управления.
Но вот специализированные сигнальные процессоры здесь точно не нужны.

Я бы предложил для процессорного блока решение подобное такому:
http://www.alylab.eu/OpenProjects/ARMDominator4/ARMD4.htm

В качестве силовой базы PFC/бустера-инвертера можно взять вот этот проект:
10_kW_Booster_Inverter.pdf

Только DSP процессор от туда выкидываем и заменяем на более современные контроллер с ядром Cortex-M3.


Цитата(injener @ Dec 10 2009, 15:19) *
зависимость мощности ветряка от угловой скорости на валу и скорости ветра. Ваша задача задавать рабочую точку так, чтобы был максимальный отбор мощности, как на рисунке. Точку можно задавать:
1. Использовать датчик скорости ветра и пересчитывать по уравнению задание.
2. Нечеткое задание (нечто вроде сканирующей логики) без датчика скорости ветра
3. Наверное, векторные алгоритмы. Такие, как в приводе переменного тока, что потребует применения сигнальных процессоров.
Нужно почитать литературу по ветрякам, если хотите сделать все эффективно.
blackfin
Цитата(AlexandrY @ Dec 10 2009, 18:04) *
Но вот специализированные сигнальные процессоры здесь точно не нужны.

Вас не услышали: NORTHERN POWER SYSTEMS’ WIND TURBINES. wink.gif
AlexandrY
Нее.. меня дверной замок на Atom-е больше прикалывает.
Да и DSP тот от TI только потому и предложил выкинуть что Cortex-M3 раза в два по ресурсам его превосходят.
Если б топик стартер был побогаче конечно бы я предложил все делать на Cortex-A8 biggrin.gif

Цитата(blackfin @ Dec 10 2009, 17:09) *
Вас не услышали: NORTHERN POWER SYSTEMS’ WIND TURBINES. wink.gif
Microwatt
Цитата(507 @ Dec 10 2009, 17:35) *
А можно как то подробнее по этим пунктам, попонятнее так сказать. Я по образованию не очень технарь, поэтому и пытаю laughing.gif

Да я уже пару раз тут, в этой теме, пытался словами рассказать метод оптимизации.
Свяжитесь в личку. Может там какими картинками обменяемся..
507
Датчик скорости ветра я все равно буду использовать, так как хочу видеть данные на дисплее, можно его задействовать если это нужно.
Если не достаточно данных, параметры генератора можно снять и на других оборотах и нагрузках, было б сказано.
Слишком сложную систему по возможности городить не нужно, ведь мощности не большие, да и собрать наверно будет проблемно, а вот универсальность (или возможность адаптации системы к другим параметрам) хотелось бы.

Если кто то готов разработать такую систему за какие то деньги (для меня подъемные)- напишите в личку, обмозгуем.
Хотя я хочу вникнуть в это сам.
AlexandrY
Что для вас критерий сложности?
Хотите чтоб микроконтроллерный блок был сделан так чтобы вы полностью понимали как он работает?
Или чтоб платы была однослойкой и с парой навесных и DIP компонентов?
Ну тогда вы китайцам не конкурент. biggrin.gif

И что, всю электронику хотите собирать сами?

Я бы предложил вариант собирать вам своими силами только силовую часть зарядника и инвертера.
А процессорное управление разбить на два модуля:
Один на микроконтроллере типа STM32F103Е будет заниматься формированием ШИМ-ов для зарядника и инвертера, обработкой данных в анемометров, шунтов, датчиков Холла, термисторов, токовых трансформаторов.
Другой на более мощном микроконтроллере обслуживает клавиатуру, графический дисплей с тачскрином, связь с компьютером или мобильником хозяина, занимается записью и архивированием текущей телеметрии, следит за энергетическим профилем установки чтобы аккумуляторы не были долго переразряжены и перезаряжены и другими алярмами, а также поддерживает связь с центральной программой управления сетью ветряков. (Потом же аппетит разыграется, захочется ставить по 10...100 малых ветряков в одном кластере)

Участие в разработке первого модуля вы наверно принять могли бы, а вот второй однозначно надо покупать сделанный на стороне, там без чипов в корпусе BGA ну никак. biggrin.gif

Мощность бы предложил сразу киловата на 3-и такого блока рассчитать.


Цитата(507 @ Dec 12 2009, 10:43) *
Слишком сложную систему по возможности городить не нужно, ведь мощности не большие, да и собрать наверно будет проблемно, а вот универсальность (или возможность адаптации системы к другим параметрам) хотелось бы.

Хотя я хочу вникнуть в это сам.
Herz
Цитата(AlexandrY @ Dec 12 2009, 12:27) *
Я бы предложил вариант собирать вам своими силами только силовую часть зарядника и инвертера.
А процессорное управление разбить на два модуля:
Один на микроконтроллере типа STM32F103Е будет заниматься формированием ШИМ-ов для зарядника и инвертера, обработкой данных в анемометров, шунтов, датчиков Холла, термисторов, токовых трансформаторов.

Да, и непременно с буквой Е. Другой не подойдёт. Почему бы сразу не Пентиум Core2Duo?
Цитата
Другой на более мощном микроконтроллере обслуживает клавиатуру, графический дисплей с тачскрином, связь с компьютером или мобильником хозяина, занимается записью и архивированием текущей телеметрии, следит за энергетическим профилем установки чтобы аккумуляторы не были долго переразряжены и перезаряжены и другими алярмами, а также поддерживает связь с центральной программой управления сетью ветряков.

Да, да! Обязательно с тачскрином! Ещё про распознавание голосовых команд забыли.
AlexandrY, Вы что, поиздеваться над новичком решили?

507, если Вам непременно МК в устройстве нужен, не тушуйтесь. 8-разрядного контроллера в дип-корпусе о 28 или 40 ногах Вам будет за глаза.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.