Eolico
Aiuto realizzazione Generatore a magneti.

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corvo51

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Inviato il: 09/09/2014 15:34:48

Ciao a tutti.Faccine/Smileys_0008.gif
Sono un nuovo iscritto e apro questa discussione (dietro consiglio anche dell'utente "lasalute") perchè, in un altro Forum, non ho ricevuto riscontro a una mia richiesta di aiuto.
Dopo aver letto tanto ed appreso molto mi sono deciso a costruire il mio primo generatore a magneti.
Avevo pensato a questa configurazione:
- Statore composto da 9 bobine di filo smaltato da 1,7mm avvolte su un supporto a 50x30mm (80 spire);
- Doppio rotore da 12+12 magneti al Neodimio N40 o 42 da 40x20x10mm;
- Pale da 1200 mm. di lunghezza.
Il progetto ricalca quasi totalmente quello di Hugh Piggott sul sito www.scoraigwind.com ma, prima di passare alla costruzione, avrei bisogno di sapere se posso collegare il tutto ad un regolatore di carica collegato ad una o più batterie da 12 volt, senza l'utilizzo dell'inverter DC/220, onde poter accendere di un gruppo di lampade (una decina da 25/30 watt cad.) sempre a 12 volt.
Il tutto per poter illuminare di notte giardino e confini di casa mia.
I componenti vanno bene o devo modificare qualcosa?.
A conti fatti con il software di NonSoloBolleDiAcqua dovrei avere, con 3 giri al secondo delle pale ed un rendimento al 50%, circa 7,5 volt a rotore per un totale di 15 volt.
Presumo che l'uscita sia più che adatta alle mie esigenze.
Ma il dubbio che mi assilla è il fatto che con venti abbastanza sostenuti il software mi dà in uscita delle tensioni notevolmente maggiori di 12 volt.
Questo aumento di tensione non mi creerà poi problemi nella ricarica delle batterie?.
Ho letto che le batterie al piombo vengono caricate in corrente e non in tensione.
E' esatto?.
Poi, siccome ho deciso di utilizzare per la discesa la tensione in continua (ponti montati dietro al generatore), qual'è la dimensione del cavo da usare al fine di non avere surriscaldamenti o perdite?.
Inoltre c'è qualcuno che mi posta il disegno di un collettore strisciante a 2 poli per trasferire le tensioni dal generatore alla linea di discesa?.
Accetto consigli e suggerimenti che saranno ben accetti e, sono sicuro, amplieranno di molto le mie conoscenze. E di questo vi ringrazio già anticipatamente.
Saluti.



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Luca450Mhz

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Msg:3204

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Inviato il: 09/09/2014 15:58:18

Ciao,
un inverter DC/AC non è necessario per un generatore eolico.
Per provvedere alla ricarica delle batterie, devi usare un regolatore di carica MPPT, che provvederà a trasformare l'eccesso di tensione in corrente. Se utilizzassi un normale PWM, facile che sprecheresti molta dell'energia prodotta.
Al modo in cui deve essere caricata la batteria, ci pensa il regolatore. Dipende dalle fasi della ricarica, alcune sono in base alla corrente e alcune in base alla tensione. Esistono i regolatori proprio perché curano loro questi aspetti in modo indipendente e automatico.
Per il dimensionamento dei cavi bisogna capire quale potenza li attraversa: quale è la potenza massima del tuo aero-generatore?



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Pannelli: 6975 Wp (poli e mono). Inverter UPS PSW7 6kW 48V toroidale con switch comandato dal mio si...

 

corvo51

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Msg:30

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Inviato il: 09/09/2014 16:31:25

CITAZIONE (Luca450Mhz, 09/09/2014 15:58:18 ) Discussione.php?211917&1#MSG1

Ciao,
un inverter DC/AC non è necessario per un generatore eolico.
Per provvedere alla ricarica delle batterie, devi usare un regolatore di carica MPPT, che provvederà a trasformare l'eccesso di tensione in corrente. Se utilizzassi un normale PWM, facile che sprecheresti molta dell'energia prodotta.
Al modo in cui deve essere caricata la batteria, ci pensa il regolatore. Dipende dalle fasi della ricarica, alcune sono in base alla corrente e alcune in base alla tensione. Esistono i regolatori proprio perché curano loro questi aspetti in modo indipendente e automatico.
Per il dimensionamento dei cavi bisogna capire quale potenza li attraversa: quale è la potenza massima del tuo aero-generatore?

Ti ringrazio del chiarimento.
Vorrà dire che dovrò reperire un regolatore del tipo MPPT. Conosci qualche marca a buon prezzo?.
Per i cavi e con i calcoli da software ( il regolatore lo devo ancora realizzare) presumo che mi troverò a gestire potenze di 3/400 watt max corrispondenti a circa 25/30 Ampére a 12 volt con una distanza Generatore/batterie di una decina di metri.
Un 10mmq dovrebbe andare bene?. Che ne dici?.
Vista la tua gentilezza approfitto per farti un'altra domanda.
Per le batterie, posso usarne più di una (in serie o in parallelo)?.
Non ci saranno poi problemi con la ricarica?.



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righetz

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Msg:4225

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Inviato il: 09/09/2014 19:03:51

Ciao corvo51,
con quei bei magnetoni da 40x20x10 di watt ne tiri fuori più di 400/500 se l'alternatore è fatto bene.

Quello che volevo capire e la forma della bobina.

Se non ho capito male, l'area interna il foro praticamente sarà di 50x30.
Sempre in questo forum, con molta pazienza, c'è un lungo capitolo che parla della forma delle bobine negli alternatori autocostruiti.

qui il link della discussione:

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/Discussione.php?41406613

Dalla mia esperienza ti consiglio di dimensionare la bobina con il foro uguale al magnete.

I lati lunghi 40 mm come il magnete più il giro per arrivare dall'altro lato (ovvio).

La larghezza totale della bobina non deve superare i 60 mm, 20 di rame 20 del foro e 20 di rame.
Farle più grandi potresti avere più perdite che benefici, del tipo guadagni un 10% di potenza e poi ne perdi un 12% per effetto joule.

Una volta fatte le bobine ti renderai conto di quanto grande sarà il tuo alternatore.

Buona lettura e a disposizione.
Righetz



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corvo51

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Inviato il: 09/09/2014 20:15:29

CITAZIONE (righetz, 09/09/2014 19:03:51 ) Discussione.php?211917&1#MSG3

Ciao corvo51,
con quei bei magnetoni da 40x20x10 di watt ne tiri fuori più di 400/500 se l'alternatore è fatto bene.

Quello che volevo capire e la forma della bobina.

Se non ho capito male, l'area interna il foro praticamente sarà di 50x30.
Sempre in questo forum, con molta pazienza, c'è un lungo capitolo che parla della forma delle bobine negli alternatori autocostruiti.

qui il link della discussione:

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/Discussione.php?41406613

Dalla mia esperienza ti consiglio di dimensionare la bobina con il foro uguale al magnete.

I lati lunghi 40 mm come il magnete più il giro per arrivare dall'altro lato (ovvio).

La larghezza totale della bobina non deve superare i 60 mm, 20 di rame 20 del foro e 20 di rame.
Farle più grandi potresti avere più perdite che benefici, del tipo guadagni un 10% di potenza e poi ne perdi un 12% per effetto joule.

Una volta fatte le bobine ti rendera
i conto di quanto grande sarà il tuo alternatore.

Buona lettura e a disposizione.
Righetz

Grazie Righetz.
Modifico subito l'avvolgibobina che avevo già predisposto e dalla misura 50X30 lo porterò alla misura di 40x20, praticamente le misure del magnete.
In questo caso, però, le dimensioni della bobina (larghezza ed altezza) scenderanno di qualche centimetro e ciò comporterà un aumento dello spazio tra bobina e bobina.
Puoi dirmi se la cosa inciderà sul rendimento del generatore?.
Grazie ancora per la disponibilità.



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righetz

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Msg:4225

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Inviato il: 09/09/2014 20:52:36

Se hai notato nei vari progetti del fai da te molte realizzazioni, piggot comprese, hanno in comune una sorta di disegno in scala 1:1 della dimensione del magnete e della bobina con il loro posizionamento nella circonferenza dell'alternatore.

Un esempio lo si vede anche nella realizzazione di Spitfire.

Fatte le bobine come da indicazione, vedrai che dopo il posizionamento dei magneti la distanza minima tra i magneti verso il mozzo sarà di circa 20mm + 2mm circa.

Le bobine saranno disposte a 40° tra di loro (360° : 9)
I magneti invece ogni 30° (360° : 12)

Fai la suddivisione come un orologio parti con la prima bobina con il primo magnete posizionato sopra e poi prosegui con le due suddivisioni.



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corvo51

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Inviato il: 10/09/2014 16:39:43

Grazie Righetz.
E' tutto chiaro per quanto riguarda le posizioni dei magneti e delle bobine. Quello che vorrei sapere e se le bobine vanno adagiate nello stampo statore a contatto o leggermente spaziate tra loro.
Ti volevo chiedere inoltre, e per questo cito il post di Luca450Mhz all'inizio di questa discussione, un chiarimento circa l'utilizzo dei regolatori di tipo MPPT.
Ne ho visto in giro molti, da 10, 20, 30, 50 Ampére ed oltre e gradirei che tu, oppure Luca450Mhz, mi deste un chiarimento perchè sono totalmente all'oscuro circa le loro caratteristiche.
Volendone comprare uno, suppongo che quello da 50/60 Ampére sia migliore di uno da 10/20 Ampére, ma quello che vorrei sapere è questo:
Se ne prendo uno di bassa potenza (max 20A) con correnti più elevate dal generatore ci saranno problemi o no?.



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righetz

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Inviato il: 10/09/2014 19:01:12

Per il regolatore MPPT ok va benissimo ma è l'ultima cosa di cui preoccuparsi, prima si costruisce l'alternatore, lo si prova sul banco e poi si fanno i calcoli di che regolatore prendere.

Giusto per farsi un'idea questo tizio li progetta appositamente per i generatori piggot che hanno voltaggi a circuito aperto molto alti.

http://www.schams-solar.de/windmppt-en.html

Basta scaricare il listino prezzi (altino) e il pdf con le caratteristiche.



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righetz

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Msg:4225

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Inviato il: 10/09/2014 21:40:08

CITAZIONE (corvo51, 10/09/2014 19:01:12 ) Discussione.php?211917&1#MSG6

Grazie Righetz.
Quello che vorrei sapere e se le bobine vanno adagiate nello stampo statore a contatto o leggermente spaziate tra loro.


Possono stare a contatto, l'importante è rispettare il posizionamento lungo le linee delle suddivisioni.

Ho fatto un calcolo spannometrico sulle dimensioni delle bobine.
Dovrebbero fare 60 mm di larghezza e circa 95-100 mm di altezza.

Come spessore il progetto piggot consiglia di farle 20 mm spessore come il magnete. Con magneti così grossi puoi azzardare di arrivare anche al massimo 24 mm di spessore e utilizzare filo da 2 mm di diametro oppure 2 fili da 1,4mm in parallelo (bobine bifilari ).

P.S. attenzione a dettare le dimensioni dello statore ottimale sono i magneti.
Provo a fare un disegno in scala e poi lo giro sul forum.



Modificato da righetz - 10/09/2014, 21:45:29


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corvo51

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Inviato il: 10/09/2014 21:50:40

O.K. Righetz!!!Faccine/Smileys_0003.gif
Il discorso per me è chiarissimo. Ti ringrazio e mi metto subito all'opera per la realizzazione dello statore e dei rotori.
Comunque dato il prezzo, un pò altino per le mie tasche, di un buon regolatore opterò per il fai da te e mi studierò quello descritto in un articolo sul sito del Prof. Antonio Cecere e del quale hai già trattato in una discussione a parte. Consentimi di poter approfittare eventualmente della tua esperienza qualora ne avessi bisogno.



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righetz

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Inviato il: 10/09/2014 22:19:48

fatto, allego file disegno formato autocad rhinoceros 4 e stampa in b/n formato png scala 1:2

Le bobine vengono larghe 60 mm alte 88 mm poi dipende che filo usi e la precisione nella lavorazione. Se rispetti questa misura come pui vedere mettendo le bobine a contatto si puo stringere il diametro delle flande ci almeno 1 cm. Ora sono dimensionate per un D: 272 mm.
Da un tornitore fagli scavare un dentino di almeno 1 mm in modo da adagiare il magnete dentro, serve per evitare che con la forza centrifuga scappi via (anche se è resinato....credimi).

Per esperienza con filo da 2 mm le bobine minimo vengono larghe 62-65 mm e alte almeno 95mm. per quel motivo sul disegno ho tenuto le bobine leggermente staccate. distanza minima tra i magneti 29 mm.

Ad occhio io avevo calcolato 20+2 massimo 20+4 sempre se rispetti le misure di base delle bobine (60x88)

Scarica allegato

Corvo51.zip ( Numero download: 273 )



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Luca450Mhz

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Inviato il: 11/09/2014 08:24:11

CITAZIONE (corvo51, 10/09/2014 22:19:48 ) Discussione.php?211917&1#MSG9

O.K. Righetz!!!Faccine/Smileys_0003.gif
Comunque dato il prezzo, un pò altino per le mie tasche, di un buon regolatore opterò per il fai da te e mi studierò quello descritto in un articolo sul sito del Prof. Antonio Cecere e del quale hai già trattato in una discussione a parte. Consentimi di poter approfittare eventualmente della tua esperienza qualora ne avessi bisogno.

Ciao,
se li prendi dalla Cina direttamente dal produttore un regolatore MPPT da 40A lo puoi prendere con circa 200 euro.
Alcuni in questo forum utilizzano i prodotti MPP Solar, arrivano a gestire fino ad 80A, ma costano non meno di 600 euro con spedizione.
Il cuore di un regolatore MPPT è l'algoritmo interno che "decide" come regolare in ogni momento la tensione e corrente in ingresso in valori opportuni di ricarica. Se il prof che citi rende pubblici anche il firmware, gli algoritmi secondo i quali "ragiona" il processore interno, ok.

Piccola nota: quando si parla di regolatore MPPT la corrente indicata si riferisce a quella massima di ricarica verso le batterie, non a quella in ingresso.



Modificato da Luca450Mhz - 11/09/2014, 14:59:16


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corvo51

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Inviato il: 11/09/2014 14:37:52

CITAZIONE (Luca450Mhz, 11/09/2014 08:24:11 ) Discussione.php?211917&1#MSG11

CITAZIONE (corvo51, 10/09/2014 22:19:48 ) Discussione.php?211917&1#MSG9
O.K. Righetz!!!Faccine/Smileys_0003.gif
Comunque dato il prezzo, un pò altino per le mie tasche, di un buon regolatore opterò per il fai da te e mi studierò quello descritto in un articolo sul sito del Prof. Antonio Cecere e del quale hai già trattato in una discussione a parte. Consentimi di poter approfittare eventualmente della tua esperienza qualora ne avessi bisogno.

Ciao,
se li prendi dalla Cina direttamente dal produttore un regolatore MPPT da 40A lo puoi prendere con circa 200 euro.
Alcuni in questo forum utilizzano i prodotti MPP Solar, arrivano a gestire fino ad 80A, ma costano non meno di 600 euro con spedizione.
Il cuore di un regolatore MPPT è l'algoritmo interno che "decide" come regolare in ogni momento la tensione e corrente in ingresso in valori opportuni di ricarica. Se il prof che citi rende pubblici anche il firmware, gli algoritmi secondo i quali "ragiona" il processore
interno, ok.

Piccola nota: quando si parla di regolatore MPPT la corrente indicata si indicata a quella massima di ricarica verso le batterie, non a quella in ingresso.

Grazie Luca450Mhz,
anche tu, al pari di Righezt, sei stato gentilissimo ed altrettanto preciso.Quando affronterò il discorso regolatore sicuramente ti interpellerò di nuovo.



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corvo51

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Inviato il: 11/09/2014 15:04:07

CITAZIONE (righetz, 11/09/2014 14:37:52 ) Discussione.php?211917&1#MSG10

fatto, allego file disegno formato autocad rhinoceros 4 e stampa in b/n formato png scala 1:2

Le bobine vengono larghe 60 mm alte 88 mm poi dipende che filo usi e la precisione nella lavorazione. Se rispetti questa misura come pui vedere mettendo le bobine a contatto si puo stringere il diametro delle flande ci almeno 1 cm. Ora sono dimensionate per un D: 272 mm.
Da un tornitore fagli scavare un dentino di almeno 1 mm in modo da adagiare il magnete dentro, serve per evitare che con la forza centrifuga scappi via (anche se è resinato....credimi).

Per esperienza con filo da 2 mm le bobine minimo vengono larghe 62-65 mm e alte almeno 95mm. per quel motivo sul disegno ho tenuto le bobine leggermente staccate. distanza minima tra i magneti 29 mm.

Ad occhio io avevo calcolato 20+2 massimo 20+4 sempre se rispetti le misure di base delle bobine (60x88)

Grazie Righetz.
Ti avevo risposto nella citazione per Luca450Mhz, ma evidentemente devo ancora imparare qualcosa perchè la risposta non l'ho vista nel post inviato.
Ti rispondo a parte ringraziandoti per l'allegato al quale farò esclusivo riferimento per la realizzazione dello statore e dei rotori. Ormai ho "immagazzinato" tutte le notizie che mi servono.
Una cosa soltanto non ho letto o forse mi sarà sfuggita.
Tu mi dici di usare del rame smaltato da 2mm del quale ti chiedo comunque di indicarmi il n. delle spire, ma io ho già ordinato quello da 1,7mm per il quale mi hanno consigliato circa una ottantina di spire.
Vanno bene e le devo diminuire?
Ricordandoti che mi serve una uscita a 12 volt, vanno bene o no?.



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righetz

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MODERATORE
Msg:4225

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Inviato il: 11/09/2014 18:04:16

Ciao corvo, 80 spire vanno bene, con filo da 1,7 se ne fai qualcuna in più non fa male.

Il filo da 2 mm ti garantiva una corrente maggiore per via della sezione maggiore, tutto qui.

Nel frattempo buona realizzazione.



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