Izgradnja vetrenjace za proizvodnju el.energije

Postovani 6a6ar09a,

Odgovor na 'pitanje':
'magnetni zazor' u konceptu ovih diskoidnih generatora sa dva rotora je razmak izmedju od magneta do magneta, kao sto ste Vi rekli... ostatak putanje magnetnog fluksa je kroz gvozdje (najidelanije je 1010) i ne racuna se ovde...
Taj pomenuti magnetni zazor se onda sastoji (krecuci sa jedne strane/povrsine magneta) od zazora izmedju rotora i statora (~1mm) debljine statora (sa sve navojima i epoxy, na primer 10mm), jos jednim zazorom izmedu stator i rotora sa druge strane (~1mm).
Procenat punjenja se odnosi na samo na stator (pomenutih 10mm). To je prostor gde se zice smestaju i na sta se 65% brojka odnosi.

Odgovor na 'potpitanje':
Ja sam puno vremena i snage utrosio da uvecam taj procenat punjenja... Uzimajuci u obzir da je zica okrugla (mada se moze nabaviti i cetvrtasta, ili sestougaona), maksimalno punjenje se moze lako sracunati (koliko povrsine krugova se moze smestiti u dati pravougaonik). Maksimalno (proracunato) punjenje je tesko ostvariti, pogotovo u proizvodnji. Ja sam dostigao ~75% za motor sa 87% efikasnosti. Kada se ganjaju velike efikasnosti, onda je svaki procenat (ili deo procenta) punjenja vazna.
Bolje punjenje znaci isti broj namota sa vecim precnikom zice sto se prevodi u manji otpor osnosno manje I^2*R gubitke.

Opet, kada dodjem do mog kompjutera ponovo, poslacu Vam par fotografija... Svasta smo radili, zasnji 'krik mode' je da se namoti 'overmould' (izvinjavam se, ne znam kako se na Srpskom kaze), odnosno izloze pritisku plastike od oko 300[bar], te se tako lepo 'spakuju'...

Pozdrav,
Zvonko.

@permag

:) Povecanjem stepena korisnosti postizete fakticki ono sto je glavni cilj. Smanjenje mase po kW.

@zvola

Hvala Zvonko, nadam da cete se dohvatiti svog kompa uskoro... i bio bih zahvalan za te fotografije.

Laku noc obojici ;)

Permag,

Gledao sam motalicu koju si postavio i fino izgleda
Ali mislim da bi bolje bilo da imas neke Isečke sa strane kako bi kalem mogao da fiksiraš dok je u motalici
manje bi se rasturao i nebi imao 2 mm razlike. Ja kalem učvrstim plastičnim vezicama dok je još u motalici i onda mi se pojavi
razlika manje od 0.5mm.Kada ga skinem sa motalice učvrstim ga izolir trakom, a vezice posečem jel i one imaju neku svoju debljinu.
Ovaj metod mi se pokazao najbolje, a da kalem ostane u dimenziji debljine motalice.
Dok je kalem u motalici, plastičnim čekićem se formira i sredina koja je "bubrežasta".

nema nam Vlade da podnese izveštaj dokle je stigao.

Potpis

Ljuba

Ne 6a6ar09a,

ne bismo mrdnuli ni korak dalje kada bismo tako kruto proglašavali ciljeve!

Govorimo o vetrenjačama a ne o hidro ili termocentrali. Nešto je drugačiji pristup jer je u pitanju relativno niska gustina energije, promenljiva i mi se njoj prilagođavamo a ne zahtevamo! Osnovno je da znamo da od te energije možemo samo mali deo pretvoriti u mehanički rad a tek onda to optimalno koristiti. Pokušaću da napravim paralelu da bih objasnio na šta mislim: nekad vodenice a danas hidrocentrale. Ove prve koristile su kinetičku energiju vode, nisu remetile vodotokove i mogle su se postaviti praktično svuda. Mali stepen korisnog dejstva ali i zanemarljiv gubitak brzine, pa je moguće nanizati ih na red. Hidrocentrale, bez kojih mislimo da je nezamislivo živeti, potpuno remete vodotokove, pretvaraju kinetičku energiju prvo u potencijalnu, ali sa nekim faktorom(!), i deo te "izgubljene" energije pretvara se u toplotu. Ali imamo onu udobnost koja nas lišava glavobolje da zavisimo od ćudi vode (mada je poplava jutros udarna vest).

To što zovemo hidropotencijal mošemo donekle regulisati, zajaziti, akumulirati, upravo zbog te udobnosti da možemo po našoj volji uzimati energiju. Interesantno, osim stabilnih vodenica, na mirnim delovima reke postojali su splavovi-mlinovi! Pogledajte vrtlog koji neka prepreka, noga mosta ili bova na sredini reke stvara pa zaključite kolika je to snaga, u šta se pretvara i koliko usporava reku.

Vetrenjača takođe pravi vrtlog a energija koju taj vrtlog odnosi zavisi i od snage koji koristimo. Drugim rečima, vrtlog je mali kada se krila okreću u "leru". Pod opterećenjem menja se i strujna slika i energetska raspodela: (1) deo energije koristimo, (2) deo energije se pretvara u toplotu i (3) deo energije prepuštamo da održava strujanje. Mada širom otvorenih očiju, gladni energije, na trenutak pomislimo da je glavni cilj uzeti što više, dobro izbalansirana raspodela je dugoročni pobednik. Jedan od razloga kada su farme vetrenjača u pitanju je da vrtlog jedne vetrenjače ne zasenjuje sledeću.

Redosled pitanja koja će vam neko postaviti ako imate vetrenjaču uvek je isti: koliko struje daje i da li se isplati? Ako hoćete da zavaravate i sebe i druge izabraćete kriterijum: površina krila ili snaga generatora. Ako hoćete da se upustite ukoštac sa svim stvarnim izazovima, uspostavićete umesto tog jedinog, čitavu hijerarhiju ciljeva koji vam daju putokaz (vidi moju prvu poruku, str.4).

I da se vratim na "glavni" cilj: alternatori sa aksijalnim fluksom, (Hugh, otherpower) koriste inače jalovi centralni prostor turbine, nekih 10% prečnika, ne ometaju strujanje, imaju dobro hlađenje i jaku konstrukciju. Radijalni najčešće zahtevaju ojačanje ležaja vratila ako je po snazi usklađena sa turbinom, a to ojačanje svojom težinom čini besmislenim silne napore za uštedom težine.

U pravu si Ljubo,

trebalo bi napraviti isečke samo za privremeno vezivanje, dok se ne skine sa motalice. Imao sam ranije neki oblik polukoske ali je žica stalno zapinjala i ispadala, a ovako je motanje bezbrižnije. Debela je žica, recimo, 6 redova ima lufta, a sedam ne može da stane, možda bi valjalo motati višežično ali to bi zahtevalo pripremanje više kalemova sa kojih se mota. Pažljivim rukovanjem mogla bi se održati debljina ali uvek nekako bar neki iskoči malo deblji...

Ajde, Vlado, daj priču, fotke, kiša je napolju...

@permag

:) Ne proglasavam ciljeve ja, ni vi, ni Zvonko... niti "neko", nego trziste (odnosno potrebe klijenata).

To Vas naravno ne sprecava da postavite neke svoje ciljeve. Legitiman cilj je i naprimer da generator bude crven narandzast ili plav... (i lako cete ga ostvariti)

Ali,

kada onaj ko proizvodi naprimer alternatore dodje kod proizvodjaca automobila koji hoce da odabere alternator za prvu ugradnju u svoj novi auto onda je glavni parametar masa/snaga.

I ne, nismo pricali o vetrenjacama, hidrocentralama, termocentralama, amebama, ustipcima... nego o generatorima.

Pozdrav

Gutam i upijam redove, u pauzi izmedju poslovnih obaveza.Iskreno ne mogu bas da pariram nivou znanja,pa se ne ukljucujem u raspravu. Ali svakako citam sa velikom paznjom sve unazad par stranica navedeno. Cak imam i jedno pitanje.Sve vreme se prica o popunjenosti magnetnog zazora zicom. To je jedan deo problema. Da li je na primer moguce povecati tj usmeriti magnetni fluks prema namotajima nekim ""boljim"" materijalom za disk na kome lepimo magnete.Uslovno receno da dobijemo efekat ""magnetnog ogledala""Izraz ne postiji,izmislio sam ga.Svi koristimo celik. Da li bi se dodavanjem jos neke povrsine u sendvicu( sa zadnje strane magneta) dobilo na magnetnom fluksu prema namotajima.Tj jace usmerenje.Kao recimo kod magnetica za ormane.
Uzgred nasao sam neke podatke vezane za proporcije namotaja pojedinacno i statora, pa kaze:

1. rupa namotaja = doblik magneta
2.sirina nozice = 1/2 sirine magneta=razmak izmedju magneta
3.nozice namotaja treba da se dodiruju prilikom postavljanja u krug
4.debljina statora(debljina namotaja) = debljina magneta
Podatke je izneo izvesni ""Fluks"". Cesto je na stranim forumima ukljucen u raspravu o vetrogeneratorima,i ostavlja utisak coveka sa visokim znanjem iz oblasti elektrotehnike.

Je trenutno mirujem.Cekam lepse vreme za livenje jos jednog statora. Uskoro cu otici do mojih gde mi je cela konstrukcija,pa ce pasti testiranje komponenti.
Svidja mi se motalica permag . Pogotovo dodaci za razlicitu debljinu namotaja.

Potpis

Vladimir

Za bolje zatvaranje magnetne mreže koristi se meko gvoždje ili mislim da je oznaka 1010
takođe se u zoni magneta može staviti prsten od trafo/dinamo lima.Ali mislim da je za naše potrebe sasvim dovoljno i čelik
koji sada koristimo samo da ima dovoljnu debljinu da se propisno zatvori magnetna mreža.
Tvoj će alternator biti super,samo da krila i vetar daju dovoljnu snagu da on odradi ono što u stavri može.
Kako sam nešto grubo računao ako je prečnik statora 250mm, imaš 16 polova, indukciju 0.5T,Trebalo bi da na 48-50 o/min započne punjenje
baterije.
Ako su ti krila 1m prečnik, na 3m/sec trebalo bi da se vrte oko 45 o/min.
na 10 m/sec brzina će biti oko 250 0/min a možeš očekivati oko 15A struje pri toj brzini.

Klasična trokraka elisa od 3m prečnika pri brzini vetra od 10m/sec vrtela bi alternator oko 380 o/min
U stvari mislim da su ti krila mala za tvoj alternator to jest alternator može više struje da da, nego što rotor može da isporuči.

Voleo bi kada budeš testirao sistem da nam daš podatke i da vidim koliko grešim u proračunu.

Potpis

Ljuba

Hocu svakako.I ja postajem malo nestrpljiv kad je testiranje u pitanju. Treba da spojim potencijalno slobodno vreme sa vremenskim prilikama. Ocekujem za vikend akciju.

Koji bi bio savet za hladnjak za grec za struju do 30A. Nije da ocekujem toliku generisanu struju ali bolje da ima rezerve 40-50% da se ne greje mnogo.Inace planiram da stavim trofazni grec.Jednostavnije je za montazu i ne treba da kupujem za svaki grec poseban hladnjk, ako je ovaj dovoljan(100mm x 75mm)

Potpis

Vladimir

Vlado,

do nedelje, po prognozi, lose vreme :( tako da...planiraj nedelju.

Sto se tice hladnjaka, daj boze da ti zatreba bolji. Ako ti bude trebao dacu ti ja, nemoj da kupujes bar to.

Pozdrav.

Vlado jeftinije ti je da uzmeš dva obična greca od 30A nego trofazni a i njh možeš oba da staviš
na taj hladnjak i to je OK.

Potpis

Ljuba

@ 6a6ar09a,

lepa je prilika da ovakvim dopisivanjem uz argumente pokušamo drugima da dočaramo naše ideje i iskustva i da preispitamo stavove za koje smo bili sigurni da su ispravni. Nekad nas tuđe mišljenje natera da se još ukopavamo sa svojom tvrdnjom. Sam sam bio u prilici da se suočim sa svojim predrasudama i da ih porazim novim znanjem.

A moja saznanja od osamdesetih godina naovamo ukazivala su da težina diname ili alternatora, pa čak i uz reduktor (primeri iz časopisa SAM) nije kritična za ukupno opterećenje stuba. Diname i reduktori se više ne pominju i ovde baratamo samo sa dve vrste alternatora: axijalni i radijalni. Svojom težinom skromniji su u odnosu na prethodnike i ja nisam u stanju da vidim koja je to nova okolnost zbog koje bismo morali da postavljamo specijalne zahteve. Mislim da se takvi zahtevi ne postavljaju ni za megavatne vetrenjače, naime još uvek se proizvođači opiru izbacivanju prenosnika brzine (masivnog menjača) i uvođenju direct-drive generatora.

Možda nisam u pravu, možda sam neke činioce prevideo. Voleo bih da čujem argumente.

Srdačno,

permag

6a6ar09a ,hvala svakako na pomoci i podrsci.
Muscorp,u pravu ste.Stavicu dva od 30A, posto je hladnjak dovoljno veliki.Cak cu na taj nacin dobiti rezervni ulaz za jednu fazu u slucaju da neka probije.Ovi trofazni su 1000 din, a obicne imam.

Potpis

Vladimir

Cela priča oko uštede na težini samog alternatora

bila bi interesantna za proizvođača koji proizvodi 1.000.000 kom.
vetrogeneratora pa ušteda od 1€/kg je lepa cifra koja ostaje u džepu.

nego Miko imaš li nešto gotovo da izložimo 8.maja na ADI (Evropski dani Sunca)

Potpis

Ljuba

Vlado nikako da okačiš sliku krila

Ja sam konačno spremio dokumentaciju za Water Jet rezanje
i očekujem sutra ponudu za ta krila.Uzeo sam dimenziju H=1500mm a R=1200mm.

Potpis

Ljuba

Ćao Ljubo,

nadam se da imam ako mislimo na isto pod izrazom "gotovo" :)

Vetrenjača u svom veku dvaput postaje gotova, jedanput kad je svečano podižemo i drugi put kad sama, ne baš tako svečano, pada...

Imam blizu, ali je nezgodno zavaren stub iz komada - 9 metara...možda drugi stub...što da ne...

Ljuba je u pravu.
1010 je najbolji za koristenje kao pozadina za magnete.
Transformatorski lim se moze koristiti (u nedostatku 1010), ali permeabilitet 1010 je bolji od transformatorskog lima (1010moze da 'podnese' ~1.7T komotno, a transformatorski lim pocne da 'curi' cim se predje ~1.2T). Usput, potreba za transformatorskim limom je samo tamo gde se javlja promenljivi magnetni flux (koje izazivaju vrtlozne struje)...

Bolji meki celik znaci da se moze rotor napraviti od tanje ploce...
Opet, ja bih preporucio da ploca (poledjina magneta) bude najmanje 3/4 debljine magneta.
Ako niste sigurni da li je ploca dovoljno debela, moze se lako proveriti:
- ako su, na primer, magneti postavljeni na 3mm debeo disk, zavrtite sklop preko statora (ili je cak dovoljan smo jedan kalem za svrhu merenja indukovane struje/napona). Onda dodajte dodatni crlicni disk, tako da se taj disk sto nosi magnete 'udeblja' za taj dodatak (cak i ako isecete 1mm lim pa ga 'prilepite')... Kada opet zavrtite rotor preko statora (ili preko test-kalema), ako nema promene u naponu, sve je dobro, ako ima (napone se poveca), znaci da vam je debljina diska premala... Cela svrha trazenja prave debljine metalnog diska je da se osigura potpuno iskoristenje magneta (da se sav magnetni flux poveze kroz metalnu plocu, odnosno da ne 'curi' kroz vasduh iza rotora)...

Opet, moram dodati, da je sve ovo sto sam naveo relativno prema potrebamam pojedinca...
Ljudi (u komercijalnim uslovima) provode dosta vremena u optimizaciji svih dimensija, naime, osiguravajuci da se koristi minimum debljine celika na primer, minimum debljine magneta itd...
U uslovima kada neko hoce da napravi generator da goni svetla i TV u vikendici, onda svi ti kriteriji se menjaju...
U principu ako 'radi' sve je dobro :)

@ permag i 6a6ar09a,
industrija motora/generatora je veoma konzervativna i opire se svim promenama, bez obzira koliko su te promene korisne. Tek zadnjih par godina, pod pritiskom raznih (svetskih) drzavnih institucija za povecanjem efikasnosti (na primer) radikalna konstruktivna resenja se mogu videti (tu i tamo). Razlog tome je sto je industrija uvrezena, bilioni $$ su u instaliranim fabrikama koje proizvode motore/generatore na 'praistorijski' nacin.
Zato nema 'direct drive' generatora na velikim vetrenjacama (jeftinije je kupiti gotov 'stari' generator i dodati ogroman reduktor.
Moj kolega je radio na 'drect drive' motoru za vez masinu sa Fisher & Paykel... Njegove price su jos zanimljivije :)

Puno Pozdrava svim "Vetrenjasima",
Zvonko.

Miko to sam mislio,

Ako imaš neku gotovu vetrenjaču da je izložimo može to i na manji stub.
kada budeš u mom kraju svrati da se dogovorimo.

A mogao bi i Babara da izloži jedan Ametek.
Ja spremam jedan model spiralnog rotora, imamo od prošle godine Ropatek model,napravio sam jedan sunčani šporet da kuvamo pasulj
(samo da nebude vreme kao prošle godine)

Ja sam Zvonko probao to sa dodavanjem ploče na disk i to si u pravu da pokaže promenu napona sa povećanjem debljine.
bio sam nabavio neke magnete 8mm debljine pa pošto je i rotor bio relativno mali mislio sam de mi je ploča d=5mm dovoljna,
međutim nije bila nego tek ploča od 6mm pokazala je dobre rezultate, ali ja sam stavio 8mm da budem siguran.
sve to sam isprobao na stabilnoj bušilici pre nego sam bilo šta uradio.Kod nas je teško doći do 1010 materijala,prave ga u Nikšiću
ali u maloprodaji je jako redak.

Potpis

Ljuba

Zvonko nešto mi je palo na pamet,pošto nemam pametnija posla

dali si možda čuo dali je neko izmislio neke pretvarače (kao na el. vagama) koji bi se ugrađivali ispod auto puta,ili nekih prometnih saobraćajnica
pa kad auti prelaze preko toga da prave struju (da rade nešto korisno dok arče benzin).

evo jedan interesantan članak iz Svajcarske

Potpis

Ljuba

@permag

:) Drasticna je razlika izmedju "tezina" i odnosa "masa/snaga".
(Ja nisam govorio o tezini nego o odnosu masa/snaga. Nemojte podmetati ono sto nisam rekao, to u najmanju ruku nije korektno a moze se okarakterisati i na drugi nacin.)

Eto dakle prilike da se suocite sa jos jednom od vasih predrasuda i da ih prazite novim znanjem.

Argumente ste dobili ali ste se ukopali sa svojom tvrdnjom :)
... A sve vreme i sve sto radite (pokusavate da napravite bolje kalemove, jace magnete, igrate se ovakvim ili onakvim rasporedom...) zapravo radite na poboljsanju vasih generatora drzeci se priblizno iste mase a jurite snagu. Pokusavate da uticete na odnos masa/snaga. :)

Treba li Vam dodatni argument?



@muscorp

Imam nesto mnogo bolje (jace) od Ameteka, Indiana ali nazalost jos nije za prikazivanje :(
( imas pravo tri puta da pogadjas koji je razlog :) )

Ipak svakako cu posetiti te dane sunca... da vidim sta ste lepo napravili... i da proverim odnos mase/snage :)))

Pozdrav.