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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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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 1/4/2009,10:14

Avvalendoci del sw che abbiamo realizzato, possiamo far vedere nella configurazione trifase a stella il comportamento delle fasi (sinusoidi al centro del grafico:fase1, fase2, fase3) e delle tensioni concatenate (sinusoidi più grandi del grafico:V12,V23,V31)di un generatore con 12 magneti 9 bobine.
Bolle

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/B/StellaConcatenate.jpg



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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 1/4/2009,10:51

Vediamo ora il circuito di connessione di un sistema trifase a stella.Come è visibile nel grafico la tensione di uscita delle tensioni concatenate e raddrizzate è praticamente costante.Spendiamo due parole sui diodi e diciamo che quando sono attraversati da una corrente questi presentano una caduta di potenziale costante che per i diodi al silicio varia da 0,7-1,0 V.Poiché conducono contemporaneamnete sempre due diodi, la potenza totale dissipata è doppia rispetto quella dissipata da un singolo diodo e ne consegue in un abbassamento della tensione (-2V)/potenza.E' utile scegliere i diodi in modo adeguato alla corrente e raffreddarli per evitare le rotture.
Bolle

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/B/StellaRaddrizzata.jpg



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Inviato il: 1/4/2009,13:34

Consideriamo il sistema trifase collegato a DELTA Appare chiaro che le tensioni concatenate sono uguali a quelle di fase, mentre le correnti di linea sono differenti e saltando qualche conto non facile da digerire, possiamo dire che la corrente di linea che arriva all'utilizzatore è uguale a :IL=IFase*1.73.Quindi il collegamento Trifase Delta mantiene la stessa tensione delle fasi ma confluisce una corrente più alta verso l'utilizzatore.
Bolle

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/B/DeltaBobina.jpg



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Inviato il: 1/4/2009,14:07

Vediamo ora il circuito di connessione di un sistema trifase Delta.Come è visibile nel grafico la tensione di uscita raddrizzata è praticamente costante.
Bolle

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/B/DeltaRaddrizzataII.jpg



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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 2/4/2009,06:05

Riepilogando per le connessioni trifase abbiamo fondamentalmente due possibilità :
1.Connessione a Stella (o Ypsilon): otteniamo una tensione più alta con una corrente più bassa.
2.Connessione a Delta (o triangolo):otteniamo una corrente più alta con una tensione più bassa.
Per ottenere i valori occorre misurare la tensione e la corrente di fase e:
1.nella configurazione a Stella avremo la stessa corrente ma con una tensione più alta che verrà moltiplicata per 1.73 (radice di 3)
2.nella configurazione a Delta avremo la stessa tensione ma con una corrente più alta che verrà moltiplicata per 1.73 (radice di 3)
Nelle due configurazione la potenza in gioco rimane la stessa :
Ps=Pd=V*1.73*I=V*I*1.73.
Praticamente il vantaggio della connessione a Stella è quello di raggiungere una tensione stabilita ad un numero di giri più basso ma con una corrente più bassa rispetto la configurazione a Delta che raggiunge la tensione stabilità ad un numero di giri più alto ma con una corrente molto più alta.
Bolle



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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 2/4/2009,06:38

Facciamo un esempio pratico applicato ad un generatore eolico trifase.
Con il generatore in funzione misuriamo la corrente e la tensione di una singola fase:
----->20V con 10A.
Con la configurazione a Stella avremo :34.6V 10.0A --> 346W
Con la configurazione a Delta avremo :20.0V 17.3A --> 346W
Andiamo oltre perchè la resistenza di una configurazione Delta è 1/3 di quella a Stella...cosa implica questo?Vediamolo praticamente.
Ipotizziamo che la resistenza di una configurazione a Stella sia 1.5 Ohm e che a 1000 rpm otteniamo 50V. I Watt caricati nella batteria (da 12.5v) sono:
50-12.5=37.5V-> 37.5/1.5 =25A-> 25*12.5=312.5W

Vediamo cosa accade nella configurazione a Delta sempre a 1000 rpm:
avremo 29V (= 50/1.73) con una resistenza di 0.5 ohm, quindi i Watt caricati nella batteria sono:
29-12.5=16.5V ->16.5/0.5 =33A-> 33*12.5=412.5W

Incredibile vero?!?!!! Con la configurazione a Delta a parità di numeri di giri produciamo 100Watt in più rispetto la configurazione a Stella...ma inizieremo a caricare la batteria con un numero di giri più alto.
Bolle



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Lupo cattivo

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Inviato il: 2/4/2009,08:44

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 2/4/2009, 07:38)
Facciamo un esempio pratico applicato ad un generatore eolico trifase.
Con il generatore in funzione misuriamo la corrente e la tensione di una singola fase:
----->20V con 10A.
Con la configurazione a Stella avremo :34.6V 10.0A --> 346W
Con la configurazione a Delta avremo :20.0V 17.3A --> 346W
Andiamo oltre perchè la resistenza di una configurazione Delta è 1/3 di quella a Stella...cosa implica questo?Vediamolo praticamente.
Ipotizziamo che la resistenza di una configurazione a Stella sia 1.5 Ohm e che a 1000 rpm otteniamo 50V. I Watt caricati nella batteria (da 12.5v) sono:
50-12.5=37.5V-> 37.5/1.5 =25A-> 25*12.5=312.5W

Vediamo cosa accade nella configurazione a Delta sempre a 1000 rpm:
avremo 29V (= 50/1.73) con una resistenza di 0.5 ohm, quindi i Watt caricati nella batteria sono:
29-12.5=16.5V ->16.5/0.5 =33A-> 33*12.5=412.5W

Incredibile vero?!?!!! Con la configurazione a Delta a parità di numeri di giri produciamo 100Watt in più rispetto la configurazione a Stella...ma inizieremo a caricare la batteria con un numero di giri più alto.
Bolle

Molto interessante!
Grazie, sto imparando qualcosa sulle correnti polifasiche che sono sempre state da me poco conosciute.
E' esatto dire che , dovendo caricare una batteria da 12 volt, con la configurazione a delta, si ottiene una maggior resa perchè c'è un miglior adattamento di impedenza?
E che se interponessimo un inverter di tipo intelligente, che adatta la potenza immessa al carico avremmo una resa ancor più alta? Fatte salve le inevitabili perdite dell'inverter, ovvio

 

proxygenerator

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Inviato il: 2/4/2009,10:20

Bolle 1000 grazie

 

angelo78
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Inviato il: 3/4/2009,15:47

potreste dirmi perche' si moltiplica il numero di bobine per 1.3 per avere il numero dei magneti occorrenti?

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 3/4/2009,22:19

Angelo grazie per la domanda che riformulo in un altro modo per chi mastica poco l'argomento.
Se abbiamo intenzione di fare un generatore trifase composto da n bobine, quanti magneti ci occorrono?
Basta moltiplicare n*4/3, cioè n*1.333. Se si ottiene un numero intero (cioè quindi se n è un multiplo di 3) abbiamo un generatore trifase. Le configurazioni possibili sono:
N.Bobine | N.Magneti
3 | 4
6 | 8
9 | 12
12 | 16
15 | 20
18 | 24
21 | 28
e così via.
Questo perchè occorre mettere in fase le bobine con i magneti...fate le prove con il software del Generatore e verificatelo.
Un saluto
Bolle




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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 3/4/2009,22:38

Ora che sono chiari i pro e i contro delle configurazioni Monofase e Trifase (Stella e Delta)...più di qualcuno dovrebbe riflettere sul dire è meglio questo sistema (ovviamente il proprio)...non capite nulla...siete solo chiacchiere e distintivo...io faccio sul serio...etc...etc...
Questa lunga sequenza di messaggi, durata mesi, a mio avviso ha già raggiunto l'obiettivo.
Torneremo a trattare alcuni argomenti toccati in modo superficiale...se avete domande fate pure e ricordateci se ci siamo dimenticati qualcosa.
Bolle



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Lupo cattivo

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Inviato il: 4/4/2009,12:01

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 3/4/2009, 23:38)
Ora che sono chiari i pro e i contro delle configurazioni Monofase e Trifase (Stella e Delta)...più di qualcuno dovrebbe riflettere sul dire è meglio questo sistema (ovviamente il proprio)...non capite nulla...siete solo chiacchiere e distintivo...io faccio sul serio...etc...etc...
Questa lunga sequenza di messaggi, durata mesi, a mio avviso ha già raggiunto l'obiettivo.
Torneremo a trattare alcuni argomenti toccati in modo superficiale...se avete domande fate pure e ricordateci se ci siamo dimenticati qualcosa.
Bolle

Ehm, scusa, la mia domanda?
Volevo solo sapere se avevo capito bene, oppure avevo scritto qualcosa di non corretto.
Grazie! faccine/smile.gif

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 4/4/2009,16:37

Scusa mi era sfuggita la domanda. faccine/angel1.gif

CITAZIONE (Lupo cattivo @ 2/4/2009, 09:44)
E' esatto dire che , dovendo caricare una batteria da 12 volt, con la configurazione a delta, si ottiene una maggior resa perchè c'è un miglior adattamento di impedenza?
E che se interponessimo un inverter di tipo intelligente, che adatta la potenza immessa al carico avremmo una resa ancor più alta? Fatte salve le inevitabili perdite dell'inverter, ovvio

Si...tutto giustissimo faccine/smile.gif



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Rinsavonius
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Inviato il: 4/4/2009,22:05

Salve a tutti! eccomi al mio primo post... complimenti per la bellissima discussione, forse la più dettagliata e "partecipata" che si possa trovare in rete! faccine/clap.gif

Sono un insegnante e sto provando a montare un piccolo generatore eolico del tipo Pringles Wind Turbine (obiettivo: accendere un led), ma avendo la necessità che i bambini possano vedere ogni singolo componente del modello (senza scatole chiuse o componenti elettronici assemblati) ho deciso di fare un alternatore monofase, con 8 bobine e 8 magneti con polarità alternata.

Mi sono chiarito le idee sulla disposizione dei magneti tra di loro e rispetto alle bobine, ma ho dei dubbi sui collegamenti delle bobine.

In rete ho trovato sia schemi di collegamento in parallelo che in serie, oltre che versioni miste.... mi è venuto il dubbio che si possa fare un po' come ci pare, ma non ci credo!

potete aiutarmi?




Modificato da Rinsavonius - 4/4/2009, 23:58
 

Elektron

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Inviato il: 4/4/2009,22:34

Benvenuto fra gli eolici.Le bobine si possono mettere sia a stella, equivalente a serie, che a triangolo ... equivalente al parallelo.Nei post di Bolle precedenti le differenze i pro e i contro sono ben delineati.Nel tuo caso e vista la tensione bassa (3V) e corrente piccola (circa 20 mA) di un LED ... direi che conviene la configurazione tutto serie ... in quanto la tensione minima per il LED viene raggiunta prima possibile in relazione ai giri (giri che saranno sempre troppo pochi avendo solo otto bobine).Si possono tentare anche configurazioni serie-parallelo, indicativamente la configurazione migliore è quella che accenderà il massimo numero di LED con il minor vento possibile.
ForumEA/us/img150/2710/1e6cd4ac70775d93ddd4e58gt5.gif

 
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