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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Eolico

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Generatori Elettrici - Alternatori Eolici - Magneti e bobine , Concetti di teoria e pratica
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Libero51

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Inviato il: 7/3/2009,06:41

CITAZIONE (FilippoFerrari @ 6/3/2009, 19:46)
.. non risco più a trovare il documento che mi ha dato questa ispirazione ...
Forse vale la pena fare una provapratica..

Ciao a tutti , sto osservando, da lontano e con sofferenza , il grande sforzo e l'impegno che Bolle mette a disposizione per chiarire alcuni concetti di elettromagnetismo applicati a realizzazioni pratiche e concrete.
Ciao Filippo il tuo obiettivo di procedere praticamente sulla base delle . . . ispirazioni . . . , mi rende perplesso e probabilmente non rallegra il nostro bravo amministratore. Non ti voglio certo impedire o scoraggiare a verifiche sperimentali di qualsiasi tipo. Una macchina elettrica è composta di vari elementi : meccanici, magnetici ed elettrici. La parte elettrica è composta di collegamenti tra avvolgimenti . generalmente su ferro (la parte ferromagnetica). Gli avvolgimenti sono composti da bobine. Le bobine sono successioni di spire . La spira è composta dai singoli tratti di conduttore che la compongono . STOP . Più in basso di così non mi sembra il caso di andare. Generalmente il difficile mestiere dell'analista è quello di scomporre un problema complesso in una chiara relazione tra argomenti più semplici. Più semplice di un singolo , piccolo , quasi rettilineo pezzetto di filo che si sposta in un piccolo spazio dove il campo magnetico è ragionevole considerare costante forse non c'è nulla. Libero , cosa farnetichi i , la spira è curva, piegata su se stessa e il campo è disuniforme (ogni tanto parlo da solo) . Dietro a quelle paroline in neretto ci stanno concetti di analisi matematica : limiti, derivate . . integrali che se non mettiamo in comune impediscono un dialogo comprensibile. Quando spieghi di "incrociare" o "torcere" le spire della bobina per catturare le linee di flusso che "girano" al contrario sei compreso. Non sono termini rigorosi come non lo sono quelle paroline in neretto che ,per questo motivo ,ostacolano la discussione . Quando ho ideato il programmino dell'alternatore sono partito dal comportamento di un singolo pezzetto di conduttore, poi la spira e poi gli avvolgimenti. Penso sia la via meno difficoltosa per chiarire progressivamente questo argomento difficile e complesso.

Un saluto a tutti

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 7/3/2009,10:25

CITAZIONE (FilippoFerrari @ 6/3/2009, 19:46)
Pensavo di rispettare la direzione del campo magnetico incrociando la bobina prima di portarla nella faccia inferiore del magnete....

Fai un disegno di quello che hai in mente, la cosa che posso farti è un'analisi teorica con fem...la prova pratica possiamo chiederla a qualche volontario...
Per il resto...su questo aspetto c'è di tutto e il contrario di tutto!
faccine/biggrin.gif
Ciao
Bolle



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Ferrobattuto

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Inviato il: 7/3/2009,16:55

Se ho ben capito, "torcere la bobina e portarla al disotto del magnete" equivale a mettere due bobine sui lati opposti collegate in serie, con meno difficoltà costruttive e meno spreco di rame. Ma posso aver capito mele.....
Saluti.
Ferro

 

FilippoFerrari
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Inviato il: 7/3/2009,17:28

Purtroppo ho pochissime basi scientifiche ed al momento non riesco a fare una prova pratica ma l'idea era proprio quelle di sfruttare anche le linee di forza della parte opposta del magnete.

Nel progetto si è voluto eliminare il doppio magnete(contrapposto) per tentare una via più economica con pari o di poco inferiore resa... Altro punto saldo è la ricerca di una forma e posizione della bobina per catturare più linee di forza possibili e più vicine possibili al magnete.... guardando i grafici proposti da Bolle con femm ho notato che ci sono linee di forza che non consideriamo... quelle della "faccia inferiore" del magnete...

Un doppio statore forse è più percorribile oppure ho pensato ad una bobina che torcendosi nel momento di passare sotto al magnete venisse investitadal flusso nella stessa direzione della parte di bobina nella parte superiore.

Detto così forse è poco chiara la forma che ho in mente... provo a spiegarmi..

immaginate un magnete di forma rettangolare posto su un piano con le facce più grandi parallele al piano e polarizzato con il nord su quella superiore e il sud su quella inferiore.

ora immaginate di creare una bobina avvolgendo il filo di rame nello spazio al di sopra del polo nord,se lascio uno spazio pari alla superficie della faccia del mio magnete avrò la classica bobina, ma se in una direzione (ipotizziamo la lunghezza della faccia del magnete) io raddoppio lo spazio interno della mia spira e piego la spira ad avvolgere il magnete avrò una spira più grande ma dove flussi pari di segno opposto si annullano.

La stessa bobina però prima di portarla sul lato opposto la "torco" creo insomma una specie di 8 prima di portarla sul lato opposto... cosa succede?

Magarinulla ed ho detto un sacco di stupidaggini... ma spero mi perdoniate...

Magari dalle mie stupidaggini vi viene una... ispirazione faccine/wink.gif

Filippo


 

FilippoFerrari
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Inviato il: 7/3/2009,17:49

Quello che ho descritto rappresentato su un piano... ma le facce nella mia ideaa corrispondono allo stesso magnete.



Scarica allegato

rappresentazione_su_piano.pdf


( Numero download: 245 )

 

Ferrobattuto

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Inviato il: 7/3/2009,19:53

Avevo capito bene. In pratica con quel sistema ottieni la stessa cosa che mettendo due bobine collegate in serie con egual numero di spire avvolte al contrario l'una dell'altra una su una faccia del magnete e una sull'altra.
Per quel che riguarda tensioni e flusso magnetico ce ne darà spiegazione Bolle o Libero, esperti del caso, però in questo modo penso si dovrebbero affogare i magneti rotanti in un disco non magnetico, pena il "cortocircuito" delle linee di flusso, e in questo caso non si può mettere il nucleo dietro le bobine, a causa della variazione di flusso che le attraversa, che indurrebbe correnti parassite e disperderebbe molta potenza.
Ho l'impressione di non essere stato chiaro. faccine/wacko.gif Aspettiamo che ci spieghino meglio. faccine/happy.gif
Saluti.
Ferro

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 7/3/2009,20:05

Filippo,
non ha detto stupidagini e Ferrobattuto ha interpretato bene quanto proponi.
Certo puoi sfruttare il campo da entrambi i lati del magnete ma il modo migliore è fare due bobine collegate in controfase (o tra dischi separati sempre in controfase)....non solo risparmierai molto rame ( che oggi costa come l'oro ) ma ottimizzerai il flusso evitando di prendere quello sui bordi (rema contro)...ci ritorneremo con l'analisi completa sulla forma d'onda del flusso (semplificato nei due grafici postati in questa discussione il: 22/2/2009, 04:27 con la forma di gobba per evitare troppe complicazioni teoriche...ci torneremo forse in una discussione mirata e teoricamente avanzata..ma non sarà a facile presa ).
Ciao
Bolle



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santamaria49

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Inviato il: 11/3/2009,17:33

Avevo preparato i dischi da 200 mm e realizzato tutta la meccanica , ma ho cambiato il progetto giunto del panda , aste filettate e due dischi del diametro di 270 mm , ordinato i magneti n42 40x20x10 per migliorare il parallelismo degli stessi ho utilizzato un distanziale di 40 mm di conseguenza ho una distanza tra i magneti di 20 mm che posso ridurla inseriti i magneti 12 +12 ho preparato le bobine di prova sezione vuoto 43x22 mm diametro filo 0,5 mm a 120 giri collegato il tester e un led acceso ho 4 volt
diametro filo 1 mm a 120 giri ho 2 V il numero delle spire chiaramente e' diverso con l'oscilloscopio ho controllato l'onda e ho notato le famose gobbe
con il collegamento a stella tre bobine per fase radrizzata dovrei avere una tensione di 12,8 devo aumentare le spire del diam. 1 mm
domanda:
i valori possono essere validi
per eliminare le gobbe devo ridurre il raggio su cui sono posti i magneti
e se si variasse la forma delle bobine si potrebbe avere un miglioramento ????vorrei fare questa prova probabilmente e' gia' stata fatta
e' la mia prima esperienza ed e' stato meraviglioso
per i watt li vedremo

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 12/3/2009,06:45

CITAZIONE (santamaria49 @ 11/3/2009, 17:33)
per eliminare le gobbe devo ridurre il raggio su cui sono posti i magneti

Si, ma se non ridurrai la massa della struttura avrai sempre lo stesso rendimento...gobbe o non gobbe.

CITAZIONE (santamaria49 @ 11/3/2009, 17:33)
e se si variasse la forma delle bobine si potrebbe avere un miglioramento ????

Se il nucleo della bobina è 43x22 difficilmente otterrai miglioramenti...l'unica cosa che puoi fare è stare con la bobina più vicino ai magneti.

Ciao
PS:Hai sentito la forza controelettromotrice tenendo in mano la bobina in cortocircuito...è un'altra bella sensazione?



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santamaria49

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Inviato il: 12/3/2009,11:05

CITAZIONE
per ridurre la massa intendi cambiare i dischi con un diametro e spessore ridotto????

Praticamente parlando si...a meno che tu non aggiunga dei magneti.
Facciamo un esempio: avvicinando i magneti tra di loro riducendo il raggio se la struttura rimane la stessa non avrai giovamenti. Se invece fai in modo di aumentare il numero dei magneti (sempre di numero pari) allora otterrai dei vantaggi.

CITAZIONE
avvicinare i magneti e' possile ma io intendevo modificare la sezione del nucleo delle bobine da rettangolare a trapeziodale e se passassi da 12 magneti a 16????

Questa è un'altra leggenda metropolitana...il nucleo della bobina deve essere come la superficie del magnete (meglio se un pelino più grande)...soprattutto se hai messo una struttura a doppi magneti...fai una prova e vedi cosa accade ( otterrai un leggerissima diminuzione della fem...ma il rame che utilizzarai sarà di più...aumenta la resistenza etc )


CITAZIONE
indendi denere in mano i due capi della bobina?????

Si,se hai la possibilità di fare questa prova... tieni in mano la bobina ...poi la metti in corto...e la apri...sempre con i magneti in rotazione...e dimmi che sensazione provi.

-Perdonami - invece di rispondere al tuo messaggio...l'ho modificato...e la cosa brutta è che ho perso l'originale...sono mortificato!!
faccine/chair.gif




Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 12/3/2009, 13:12
 

proxygenerator

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Inviato il: 13/3/2009,15:10

ciao santamaria49
io con un paio di prove sono riuscito a far sparire le gobbe diminuendo il raggio

ciao bolle
sto preparando i pezzi per il gefea
ho sentito la forza controelettromotrice sulla bobina in corto tenendola tra le dita
saltellicchia è una sensazione curiosa e non è forte come dicono
ho una domanda da farti : quindi non è vero che basta mettere in corto le bobine per fermare il rotore delle pale?

ciao

 

andrea canary islands

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Inviato il: 13/3/2009,15:50

Bene...., siete arrivati a un punto che personalmente mi interessa molto. Innanzitutto mi presento. Andrea... vivendo alle isole Canarie da piu' di dieci anni. Costruendo attualmente un generatore con materiali riciclati. tra un paio di settimane pubblichero' foto e spero di potervi strappare un sorriso quando le vedrete. Per il momento top secret. Abbiate pazienza.

Veniamo alla questione per cui vi scrivo....
sempre, in questo forum avete trattato come tema centrale, il dimensionamento di bobine, magneti e dischi. Anche andando indietro non sono riuscito a cogliere un vincolo tra fem prodotta, superfice e forma delle pale di captazione dell'energia del vento e, infine, carico. Quando parlo di carico ovviamente intendo di un carico continuo piu' o meno costante, per esempio una batteria da caricare o, se vogliamo, due lampadine da 5 A cadauna su tredici.otto Volt. Per farla breve... poco meno di duecento Watt di carico.

Finalmente dopo mesi siete arrivati a menzionare la resistenza indotta dal carico. Infatti anche eliminando il famoso traferro, c'e' comunque una forza che si oppone al movimento delle pale ed e' la resistenza al carico. La prova di cortocircuitare la bobina e vedere cosa succede al passaggio del magnete io non ho ancora avuto l'occasione di farla. Senza dubbio posso immaginare che tenendo in mano la bobina si avverta una specie di strattone al passaggio del magnete. Se non fosse cosi' saremmo giunti al moto perpetuo. Nessuna resistenza, ovvero possibilita' di mettere un numero di bobine e magneti infinito e generare una energia senza limiti. Perche' non c'e' una forza che si oppone al movimento delle pale. Pero' non e' cosi'.

Senza dubbio la mia sopresa e' stata grande quando applicando un carico da un Ampere su una bobina erogante otto Volt di picco, agitando avanti e indietro due magneti con le mani, non ho avvertito alcuna resistenza meccanica al passaggio del magnete in prossimita' della bobina. Mi aspettavo di avvertire come minimo una vibrazione. Appena possibile faro' naturalemnte la prova con un corto circuito.

In ogni caso... un buon progettista dovrebbe vincolare carico teorico all'uscita del generatore, Fem teorica generata dalle bobine e superfice delle pale.

Espongo questa problematica perche' anche io ho lasciato per ultima la problematica delle pale. Non ho dubbi che dovro' dimensionare le pale rispetto alla energia prodotta dalla parte elettromagnetica del generatore.

La mia idea e' proporre a clienti privati la installazione di un micro parco eolico, con minimo impatto visuale. Volendo proporre un parco e' per me importante il dimensionamento dei singoli componenti. Se si trattase di un singolo generatore per usi casalinghi la cosa non avrebbe tutta questa importanza.

Tutti i Vostri precedenti post sono stati per me molto interessanti e vi ringrazio. Ora si tratterebbe di fare un altro pequeño pasito adelante. Qualcuno ha tempo per pensarci?
Appena possibile pubblichero' foto, anche perche' credo molto nella diffusione delle idee.
Andrea-Tenerife island-Spain

 

FilippoFerrari
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Inviato il: 13/3/2009,16:03

Aspettiamo desiderosi le foto.. per il tuo quesito forse ti può rispondere Bolle... aspettiamo fiduciosi..

Filippo

 

santamaria49

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Inviato il: 13/3/2009,16:09

ciao bolle e proxy non avavo mai usato l'ascilloscopio invece di ridurre il diametro ho spostato i magneti su due dischi piu' piccoli ed ora e' tutto oK
la prova della bobina in corto in mano e' una bella senzazione subito non avevo capito perche avevo i magneti su tutte i due dischi ne ho tolto uno e ho provato
Prima di fare il definitivo volevo fare altre prove in laboratorio e trovare il sistema di collocare le bobine senza resinarle qualcuno ha gia' provato????
Per ora ho lavorato e disegnato sistema 8 magneti 6 bobine e 12 x 9 in tutto ho 32 magneti ho provato il sistema 16 magneti e 12 bobine ma non riesco a capire i collegamenti delle bobine per realizzare un trifase con quattro bobine per fase e' possibile ???
Non voglio usarli tutti per averne di scorta ed eventualmente per fare altre prove ho visto il GEFEA e' interessante con i magneti non urilizzati nel mio caso potrebbero essere 8 si puo' fare qualcosa .

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 18/3/2009,13:46

Scusate il ritardo ... sono contento che la discussione venga seguita.... faccine/construction.gif

Tra non molto riprenderemo la discussione avvalendoci di un software che sto realizzando...dovrebbe semplificare tante cose.

CITAZIONE (santamaria49 @ 13/3/2009, 16:09)
ciao bolle e proxy non avavo mai usato l'ascilloscopio invece di ridurre il diametro ho spostato i magneti su due dischi piu' piccoli ed ora e' tutto oK

Perfetto.


CITAZIONE (andrea canary islands @ 13/3/2009, 15:50)
Bene...., siete arrivati a un punto che personalmente mi interessa molto. Innanzitutto mi presento. Andrea... vivendo alle isole Canarie da piu' di dieci anni. Costruendo attualmente un generatore con materiali riciclati. tra un paio di settimane pubblichero' foto e spero di potervi strappare un sorriso quando le vedrete. Per il momento top secret. Abbiate pazienza.

Benvenuto tra noi...si sta bene dalle tue parti? Abbiamo tutto il tempo del mondo!!! faccine/biggrin.gif


CITAZIONE (andrea canary islands @ 13/3/2009, 15:50)
Finalmente dopo mesi siete arrivati a menzionare la resistenza indotta dal carico.
Infatti anche eliminando il famoso traferro, c'e' comunque una forza che si oppone al movimento delle pale ed e' la resistenza al carico.

Si l'argomento è stato appena sfiorato... ci arriveremo!!!

CITAZIONE (andrea canary islands @ 13/3/2009, 15:50)
La prova di cortocircuitare la bobina e vedere cosa succede al passaggio del magnete io non ho ancora avuto l'occasione di farla. Senza dubbio posso immaginare che tenendo in mano la bobina si avverta una specie di strattone al passaggio del magnete. Se non fosse cosi' saremmo giunti al moto perpetuo. Nessuna resistenza, ovvero possibilita' di mettere un numero di bobine e magneti infinito e generare una energia senza limiti.

Oppure...occorre una forza infinita per generare energia infinita...un concetto del tipo...più energia voglio...più spingo...ma ogni generatore ha un limite di massima energia.


CITAZIONE (andrea canary islands @ 13/3/2009, 15:50)
Senza dubbio la mia sopresa e' stata grande quando applicando un carico da un Ampere su una bobina erogante otto Volt di picco, agitando avanti e indietro due magneti con le mani, non ho avvertito alcuna resistenza meccanica al passaggio del magnete in prossimita' della bobina. Mi aspettavo di avvertire come minimo una vibrazione. Appena possibile faro' naturalemnte la prova con un corto circuito.

Di fatto se la bobina non ha nucleo ferromagnetico...quando passi con un magnete davanti non avvertirai nessuna resistenza. La resistenza si genera se e solo se c'è un nucleo di ferro...non l'avverti nemmeno se metti in corto la bobina (perchè a mano non sei in grado di effettuare una variazione di flusso considerevole).


CITAZIONE (andrea canary islands @ 13/3/2009, 15:50)
In ogni caso... un buon progettista dovrebbe vincolare carico teorico all'uscita del generatore, Fem teorica generata dalle bobine e superfice delle pale.
Espongo questa problematica perche' anche io ho lasciato per ultima la problematica delle pale. Non ho dubbi che dovro' dimensionare le pale rispetto alla energia prodotta dalla parte elettromagnetica del generatore.

Anche noi la lasciamo per ultima...ultima ultima cosa. Di fatto ci sono descrizioni molto empiriche sulla velocità del vento e i metri quadrati delle pale...ogni modello ha i pro e i contro.


CITAZIONE (andrea canary islands @ 13/3/2009, 15:50)
La mia idea e' proporre a clienti privati la installazione di un micro parco eolico, con minimo impatto visuale. Volendo proporre un parco e' per me importante il dimensionamento dei singoli componenti. Se si trattase di un singolo generatore per usi casalinghi la cosa non avrebbe tutta questa importanza.

Il Gefea si pone esattamente l'obiettivo che hai tu!

Attendo le tue foto...meglio se apri una nuova discussione...mi hai incuriosito con la questione del Top Secret...il forum non ama i segreti faccine/drunk.gif !!!
Ciao
Bolle



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