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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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wollas58
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Inviato il: 7/10/2013,06:27

ripensavo ai 60 Nm di forza che servirebbero.....anche se mi fa tanto tanto strano che per un alternatore così piccolo serve una coppia che ha la mia moto da 50cv.....!!!!
sei sicuro dei calcoli?....mi sembra una cosa assurda...vuol dire che il vento a 12m/s fa una forza tale in tutti gli impianti micro eolici 1kw che si trovano in commercio?

 

ElettroshockNow

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Inviato il: 7/10/2013,07:18

A dispetto delle apparenze un Watt non è poco ....
http://it.m.wikipedia.org/wiki/Coppia_motrice
Ciao




Modificato da ElettroshockNow - 7/10/2013, 08:45
 

wollas58
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Inviato il: 7/10/2013,07:41

grazie, mi stai chiarendo molte cose.
Quindi per avere una forza meccanica di 1250w per fare girare questo alternatore e ricavarne 1kw, io dovrei avere un motore almeno di potenza pari a:

1250w=1.25kw
1.25KW x 1.36= 1,7cv

Quindi un motore elettrico che a 200 RPM sviluppa 1,7hp

Un motore 230v piccolo da 0.09kw di assorbimento che gira a 1350 rpm accoppiato ad un riduttore di giri 6:1 avrei sui 225 RPM (anche meno considerando gli attriti), ma chissà che potenza mi svilupperà....

Ci sono con i ragionamenti?
ciao

 

ElettroshockNow

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Inviato il: 7/10/2013,08:19

Tutto perfetto faccine/specool.gif

CITAZIONE (wollas58 @ 7/10/2013, 08:41)
Un motore 230v piccolo da 0.09kw di assorbimento che gira a 1350 rpm accoppiato ad un riduttore di giri 6:1 avrei sui 225 RPM (anche meno considerando gli attriti), ma chissà che potenza mi svilupperà....

Sempre la stessa potenza ,quello che cambia è la coppia motrice in funzione degli Rpm.

Esempio la tua moto:
Con un rapporto corto la potenza di 50Cv verrà erogata sulla ruota con tantissima coppia motrice,ma pochi Rpm.
Con un rapporto lungo la potenza di 50Cv verrà erogata sulla ruota con alti Rpm ,ma poca coppia motrice.

 

wollas58
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Inviato il: 7/10/2013,08:40

quindi fammi capire, se io in un motore vedo scritto 1hp 1400 rpm, vuol dire che sviluppa tale potenza a 1400 giri?....e a 1000 giri la forza è di meno?....

quindi se io riduco i giri non faccio altro che portare quella forza ad un numero di giri minore?....pensavo che se riducevo i giri in uscita, la forza mi sarebbe aumentata...

Sto pensando al principio dei rapporti della bicicletta.
Se a pari rpm io uso un rapporto grande sui pedali (motore) avrò una certa forza sulla ruota, se riduco il rapporto alla ruota a pari rpm ho più forza, vedi per affrontare le salite....

Dove sbaglio?

Non mi dirai che mi ci vuole sempre un motore da 1,7hp sia che giri ai suoi rpm defoult es:2800, sia che io gli riduco e gli porto a 200 !!!!

 

ElettroshockNow

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Inviato il: 7/10/2013,09:04

CITAZIONE (wollas58 @ 7/10/2013, 09:40)
quindi fammi capire, se io in un motore vedo scritto 1hp 1400 rpm, vuol dire che sviluppa tale potenza a 1400 giri?....e a 1000 giri la forza è di meno?....

www.autoscuolavalchiampo.it/potenza...i-velocita.html

CITAZIONE (wollas58 @ 7/10/2013, 09:40)
quindi se io riduco i giri non faccio altro che portare quella forza ad un numero di giri minore?....pensavo che se riducevo i giri in uscita, la forza mi sarebbe aumentata...

La potenza è una forza per una velocità
Un aiuto per capire il concetto : http://digilander.libero.it/nick47/lvpt.htm

CITAZIONE (wollas58 @ 7/10/2013, 09:40)
Sto pensando al principio dei rapporti della bicicletta.
Se a pari rpm io uso un rapporto grande sui pedali (motore) avrò una certa forza sulla ruota, se riduco il rapporto alla ruota a pari rpm ho più forza, vedi per affrontare le salite....

Esatto ....
Stesse gambe ... stesso impegno fisico ...stesse pedalate al minuto ....stessa potenza ,ma erogazione diversa in funzione del rapporto ...
Rapporto corto tanta forza ,ma poca velocità (scalo le montagne ,ma vado piano)
Rapporto lungo tanta velocità ,ma poca forza (vado veloce ,ma rallento come inizia una salita)

Ciao
ElettroshockNow

 

wollas58
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Inviato il: 7/10/2013,10:50

grazie dei link...molto interessanti...

Quindi tornando al mio generatore, se la coppia e la stessa al variare dei giri motore tramite riduttore, non è necessario che io costruisca un generatore che mi produca 1000w a 200rpm...posso anche tirarli fuori in 400 o 800 rpm...

Sai se c'è una guida per il calcolo e il dimensionamento di file bobine statore e dimensione magneti?

Io so che un filo più grosso ha meno resistenza e fa passare più corrente, che i Volt li creano il mìnumero di spire contenute su ogni bobina, il tutto aumenta o diminuisce in base alla potenza dei magneti, dove purtroppo non ho mai trovato una tabella che dice in base alla dimensione e grado di magnetizzazione, quanti gauss producono..

Mi pare che se uso un filo es: 0,7mm, a pari magneti avrò una tensione più elevata rispetto ad un filo di 1,2mm...
Quindi a tot giri generatore mi produce più tensione il filo piccolo...
Il problema è se il generatore produce molta corrente, si rischia di surriscaldare e/o bruciare tutto...

Come potrei calcolare il dimensionamento di questi componenti per il generatore?
IL programma bellissimo di bolle, tiene in considerazione solo un piatto rotante con i magneti, mentre il doppio piatto rende molto di più e diversamente ingabbiando tutto il campo magnetico della parte opposta....

Io avevo pensato ad un 12 magneti per rotore 40x20x10x N42, 9 bobine con filo da 1,4mm diametro, 100 spire e 20mt di filo circa per bobina, dimensione bobina esterna 8cm x 6cm, spessore rame 12mm (sono 7 spire in larchezza e 15 in altezza), aria fra magneti e statore 1/1,5mm max....quindi i magneti dei 2 piatti saranno ad una distanza max di circa 1,6/1,7mm...

Che dici, chissà la resa in V ed A..
Ciao




Modificato da wollas58 - 7/10/2013, 12:16
 

ElettroshockNow

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Inviato il: 9/10/2013,09:05

CITAZIONE (wollas58 @ 7/10/2013, 11:50)
Come potrei calcolare il dimensionamento di questi componenti per il generatore?
IL programma bellissimo di bolle, tiene in considerazione solo un piatto rotante con i magneti, mentre il doppio piatto rende molto di più e diversamente ingabbiando tutto il campo magnetico della parte opposta....

Il programma ti dà delle ottime linee guida,ma prendile come tali in quanto conta molto il livello qualitativo della realizzazione.
Cmq puoi basare l'inizio della progettazione adattando il programma ai tui scopi ,modificando il valore "rendimento".
Ad esempio portandolo a 80% i risultati dovrebbero essere molto simili ad un rotore con magneti contrapposti faccine/smile.gif


CITAZIONE (wollas58 @ 7/10/2013, 11:50)
Io avevo pensato ad un 12 magneti per rotore 40x20x10x N42, 9 bobine con filo da 1,4mm diametro, 100 spire e 20mt di filo circa per bobina, dimensione bobina esterna 8cm x 6cm, spessore rame 12mm (sono 7 spire in larchezza e 15 in altezza), aria fra magneti e statore 1/1,5mm max....quindi i magneti dei 2 piatti saranno ad una distanza max di circa 1,6/1,7mm...

Sono un neofita come te,quindi prendi il mio intervento come una chiacchierata tra compagni di banco faccine/wink.gif

Quanta potenza sarà in grado di produrre ? (sottointeso che verrà usato come generatore DC ... sennò faccine/sad.gif )
Semplice basterà moltiplicare la V*I faccine/biggrin.gif ......
Quale V ? Quale I ?

Per la I personalmente prenderei subito in analisi la massima che potrà sopportare il filo ,
ForumEA/us/img13/4314/9tyo.jpg
Origine immagine
Quindi un filo con diametro 1.4mm potrà sopportare una corrente max di 6A

Per la V invece ci possiamo base alla simulazione con il programma .... che ci dirà la Fem in funzione dei numeri di giri.
Penso che il collegamento che vuoi fare sia a stella e che ogni fase sia formata dalla serie di 3 avvolgimenti in serie.
Quindi la Fem Fase/fase sarà la Fem di un avvolgimento * 3 * 1,73 ....

Il programma ci facilità direttamente con il risultato faccine/biggrin.gif
RPM--------Fem fase/fase
60Rpm = 5V
120Rpm = 10V
180Rpm = 15V
240Rpm = 20V
300Rpm = 25V
360Rpm = 30V
420Rpm = 35V

Ora che sappiamo la Fem e corrente massima calcoliamo la potenza convertita ...
Il tuo generatore a 240Rpm produrrà 20V*6A = 120Watt faccine/sad.gif ....
a 360Rpm produrrà 180Watt ....

Adesso sappiamo la potenza che verrà prelevata meccanicamente (quindi puoi calcolare il freno che avrai sull'asse )
... ma elettricamente ?
C'è di mezzo la resistenza legata alla lunghezza del filo .....
Nel tuo caso essa sarà la somma della serie di tre avvolgimenti più il parallelo di due serie di 3 avvolgimenti faccine/wacko.gif
Quanto vale la resistenza di un avvolgimento (uso la tua lunghezza e la resistenza del filo a 20°C) :
Lunghezza filo * Resistenza al metro = 20m * 11.2mOhm/m = 224mOhm

ForumEA/us/img823/7703/a9rr.jpg
Quindi 224*3+(224*3/2) = 1Ohm

Questa resistenza è intrinseca nel generatore e sarà lei a limitare la potenza generata .....

A esempio il tuo generatore convertirà a 360Rpm 180W ,ma solo parte di tale potenza diventerà potenza disponibile , il resto sarà calore .....

A 6A avrai in uscita la Fem meno la caduta di tensione della resistenza interna ...
Quindi se prendiamo in esame il tuo generatore a 360Rpm ....
30V-(6A*1Ohm) = 24V sarà la tensione in uscita sotto carico e
24V*6A = 144W la vera potenza elettrica disponibile
62*1= 36W la potenza trasformata in calore ...

Ciao
ElettroshockNow

Ps: prendila come un chiacchierata faccine/drunk.gif
.... ma le fasi ??? faccine/biggrin.gif

 

wollas58
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Inviato il: 9/10/2013,10:16

Ciao mitico.
Ho provato fare la simulazione col programma di bolle a 24 magneti 40x20, 80% rendimento, con risultante proporzione bobine fino ad avere un 19,5mt di filo 1,4mm per bobina, che è il dato che avrò io, 90 spire, collegamento a stella, 3 gruppi da 3 bobine.
Il programma mi da questi dati:

Resistenza ogni singola bobina 0.22 Ohm
a 180RPM : 27,5V con 24A = 666W
a 240 RPM: 37V con 32A = 1183W
a 350 RPM: 46V con 40A = 1849W


a me sembrano un tantino tanti...

Come mai a te vengono diversi i valori?
Forse non hai considerato la dimensione di bobina e filo e lunghezza in mt della bobina?
Ciao

 

ElettroshockNow

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Inviato il: 9/10/2013,10:58

CITAZIONE (wollas58 @ 9/10/2013, 11:16)
a 350 RPM: 46V con 40A = 1849W
a me sembrano un tantino tanti...

Prova a far scorrere 40A in un filo da 1.4mm .... faccine/laugh.gif
E' tutta li' la differenza ...... credo ...

Ma i magneti ... sono 12 o 24 ? faccine/wacko.gif




Modificato da ElettroshockNow - 9/10/2013, 12:23
 

wollas58
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Inviato il: 9/10/2013,14:37

24 magneti, 12 per rotore, dischi da 8mm.

Non mi ricordo bene, in un collegamento a stella su ogni gruppo di 3 bobine ho la stessa tensione e la stessa corrente rilevata fra una fase e neutro, mentre in uscita ho la tensione di fase x 1.73, e la corrente è la stessa di una fase?
Quindi i 40A che dici li avrei ogni gruppo delle 3 fasi?...
Allora mi sfugge una cosa, quando danno i valori di tenuta A per i conduttori, su un filo da ics mm regge ics A, è influente se per tali Ampere viene raggiunta più o meno potenza?
Es: io posso avere 25A con 24V ed avere quindi un 600W circa di potenza o avere 25V con 48V ed avere un 1200W....il filo dissiperà e si surriscaslderà alla stessa maniera?...

Ti tornano i conti col programma di bolle con 24 magneti e rendimento al 80%?.....cmq a me fa sttrano tutto quel rendimento.....




Modificato da wollas58 - 9/10/2013, 16:02
 

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Inviato il: 9/10/2013,15:29

CITAZIONE (wollas58 @ 9/10/2013, 15:37)
Allora mi sfugge una cosa, quando danno i valori di tenuta A per i conduttori, su un filo da ics mm regge ics A, è influente se per tali Ampere viene raggiunta più o meno potenza?
Es: io posso avere 25A con 24V ed avere quindi un 600W circa di potenza o avere 25V con 48V ed avere un 1200W....il filo dissiperà e si surriscaslderà alla stessa maniera?...

faccine/wink.gif Si ..... il filo dissiperà il quadrato della corrente per la propria resistenza I2*R

 

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Inviato il: 9/10/2013,15:46

CITAZIONE (wollas58 @ 9/10/2013, 15:37)
24 magneti, 12 per rotore, dischi da 8mm.
Ti tornano i conti col programma di bolle con 24 magneti e rendimento al 80%?.....cmq a me fa sttrano tutto quel rendimento.....

Si tornano ....,ma quelle sono coppie ,quindi dovresti avere 48 Magneti per formare 24 Coppie faccine/blink.gif

CITAZIONE (wollas58 @ 9/10/2013, 15:37)
Non mi ricordo bene, in un collegamento a stella su ogni gruppo di 3 bobine ho la stessa tensione e la stessa corrente rilevata fra una fase e neutro, mentre in uscita ho la tensione di fase x 1.73, e la corrente è la stessa di una fase?

Sisi è cosi' ...

Se ad esempio ogni avvolgimento produce una fem di 5V avrai in uscita una fem di 5x3x1.73= 26V

 

wollas58
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Inviato il: 9/10/2013,15:59

quindi io devo sezionare il filo che a circa 24/26v mi regga 40A?....

Poi sul programma di bolle se metto 12 magneti lui mi calcola il rendimento su 12 coppie di magneti?...poi scusa il programma ti chiede la dimensione dei magneti ma non ti chiede lo spessore.....
io vorrei usare i 40x20....ma spessi 10mm e non 5 o 6mm...il programma coome calcola la forza del magnete se non si specifica lo spessore?

Poi qual'è il criterio di impostare la percentuale del rendimento?

 

ElettroshockNow

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Inviato il: 9/10/2013,16:09

50% magneti solo su un disco (il rotore deve essere cmq composto da due dischi)
80% magneti contrapposti sui due dischi
Ciao
ElettroshockNow

 
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