Переделка авто-генератора на магниты — как сделать пример

Многие, кто делает самодельные ветрогенераторы, часто генераторы для них изготавливают из автомобильных генераторов, причем от любых автомобилей, или даже тракторов и грузовиков. Все эти генераторы схожи по конструкции. Есть конечно и необычные образцы с ротором на постоянных магнитах, или с пятифазной обмоткой статора, но в основном это классические трёхфазные генераторы с электро возбуждением.

Перелелка генератора обычно заключается в перемотке статора более тонким проводом и изготовлении нового ротора на постоянных магнитах, так получаются оптимальные результаты, но трудности при перемотке и цена магнитов часто отпугивает от такой переделки.

>

Но генератор для ветряка можно сделать и малой кровью. К примеру на этих фото переделывался авто генератор Г250. Статор его имеет 18 катушек, по 6 на фазу, ротор 12-ти полюсной. При этом статор не перематывался и остался как есть с родным диодным мостом.

>

Переделке подвергся ротор генератора, но он тоже не протачивался и не изготавливался с нуля. Было решено просто в полюсах ротора высверлить отверстия под магниты.

>

Для ротора были куплены 12 круглых магнитов размерами 15*3 мм. На роторе размещены чередуясь полюсами.

>

>

После сборки генратор был опробован и покручен дрелью, примерно на 600-700 об/м генератор выдавал 16 вольт и 7,5 Ампер. Так-же подключенная лампочка на 60 ватт головного света автомобиля горела в полный накал. После этих данных было решено пробовать делать винт.

>

Для ветряка на основе этого генератора был сделан трехлопастной винт, но как оказалось от ветра много оборотов трудно получить, да и ветра сильного не наблюдается. Залипание есть небольшое, и на слабом ветру сам не стартует, если крутануть, то раскручивается сам, но как только остановится так и стоит.

А когда крутится с него никакого толку так-как напряжение всего 1-3 вольта, иногда до 5 вольт на слабом ветру. По этому было решено перемотать статор более тонким проводом, в общем эксперименты над генератором продолжаются, а так-же надо подумать о новом винте, который надо рассчитать с учетом новых параметров генератора.

Добавить небольшие постоянные магниты в автомобильный генератор — Автомобили

Поставим другой генератор , этого добра хватает, я ими занимаюсь если что….

р.с. Да, и объяснять мне работу генератора, тоже не стоит…

Если то, что уже сказано, непонятно, то возможно и не стоит.

Вообще для установки магнитов необходимо переделать вел генератора на немагнитный, т.е. из немагнитной нержи или латуни.

Иначе все поля замкнутся по валу. На тракторах конструкция несколько другая.

надо на каждый полюс свою полярность ставить или вместо обмотки якоря внутрь оочень сильный магнит пузырить тады могеть через сердечник что и наведеться могеть и не прав

Не прав. При намагничивании катушкой сердечник ротора сам становится магнитом и распространяет свое поле по клювам. При постоянном магните, вместо катушки, его поле в основном замыкается через сердечник и вал, на клювах практически ничего не остается. Поля отдельных магнитов на клювах, тоже замыкаются через сердечник. Поэтому вот так, не выйдет.

для ветряка разберите ротор на две чашки, выкиньте обмотку возбуждения и на её место поставьте магнит, в форме бублика, как обычно стоят в динамиках

Кроме этого нужно заменить вал на немагнитный и вырезать сердечник, на котором расположена катушка. Несколько раз изобретатели и рационализаторы приносили «усовершенствованные» генераторы снять параметры на стенде. С неизмененной магнитной системой и постоянным магнитом вместо катушки, гена выдавал не более 1 — 2А. Но это для ветряков. А на автомибиле, дополнительно закрепленные на клювах магниты, дают полную пургу на осцилле и полностью нарушают работу РН. Напряжение скачет от напряжения АКБ до 16 — 17В

Я, в общих чертах, всё описАл в первом посте.

Оно конечно, можно и паровоз напильником выточить, попалась бы болванка нужных размеров, но для таких переделок нужно оборудование посерьезней сверлилки. И у того кто занимается генераторами оно наверняка должно быть. Иначе как же качествернно можно отремонтировать генератор?

Ветрогенератор из автомобильного генератора

За основу этого ветряка я использовал автогенератор, так как выбора особого не было, а генератор у меня уже имелся в наличие. С начало занялся адаптацией генератора под нужные параметры. Автомобильный генератор имеет электромагнитное возбуждение и соответствующую электронику для контроля этого возбуждения, так-же щётки и т.п. Я решил от этого всего избавится и переделать генератор под постоянные магниты.

Для этого вынул из генератора и разобрал ротор, снял обмотку возбуждения и вместо неё установил установил 3 дисковых обычных фееритовых магнита по размерам. После сборки ротор стал хорошо магнитить, как будто к нему подключили питание. Но когда собрал генератор, покрутив его понял, что он не работает. Оказывается железный ротор замкнул на себя электромагнитные линии магнитов и ток в катушках татора не генерировался

Проблему решил заказав у токоря немагнитный ротор, для этого отыскался кусок титанового стержня,из которого и был выточен вал. После сборки новый ротор заработал как надо. Но на 600 об/мин генератор выдавал всего 4В без нагрузки.Решил что обмотка генератора не подходит для генирации тока на малых оборотах, я отдал статор на перемотку с целью увеличения витков в катушках статора.

Увеличил количество витков в 5 раз (от 7 до 35 на одну катушку) соответственно уменьшив диаметр провода. Напряжение на тех же холостых оборотах генератор уже выдавал 20В. Нагрузил электрической лампочкой от фары автомобиля на 60Ампер. Вольтметр показал 12В а амперметр 5А.

Результат меня не устроил, хотя я думаю здесь дело в оборотах, ведь в автомобиле такие генераторы крутятся до 6000об/м, а ток начинают давать от 2000об/м, а я хочу чтоб при 600об/м, вот и мощность получается такая маленькая. Выйти из ситуации можно было поставив редуктор с большим передаточным соотношением, но это влекло за собой существенное увеличение размеров и веса всей конструкции, и от этой идеи я отказался.

Через некоторое время я раздобыл 12 прямоугольных нодимых магнита размерами 50/20/5мм. которые решил установить на ротор, надеясь таким образом увеличить мощность генератора на малых оборотах. Для этого я изготовил новый ротор. Для этого ротора переплавил старые автомобильные поршни на которе и отлил цилиндрическую болванку, из которой токорь выточил на старый титановый вал новую насадку под магниты. Под магниты были прорезаны 12 посадочных мест оставив с одной стороны бортик шириной 8мм, остальной алюминий был снял резцом на глубину магнитов и стального кольца-бандажа (5+5мм).

Бандаж выточили из куска подходящей стальной трубы диаметром 100мм и насажен на основание до упора в бортик. На бортике сверху нанес разметку, т.е. 12 секторов. Магниты клеил на стальной бандаж, придерживаясь разметки, супер клеем, чередуя их полярность. Потом, обмотав вощеной бумагой магниты, сверху усилил скотчем с таким расчетом, чтобы скотч прилип к бортику. Приготовил эпоксидный клей, поставил ротор «на попа» и аккуратно залил эпоксидку в щели между магнитами.

После того как эпоксдка затвердела я обработал ротор сгладив небольшие неровности кое-где, затем решил балансировать ротор. Для этого катал ротор на двух стальных рейках, зажав их в тиски горизонтально, при этом дисбаланса не обнаружилось.

После сборки, оказалось, что магнитное залипание было очень значительное, провернуть ротор рукой за вал было очень тяжело, несмотря на то, что магниты я клеил с небольшим перекосом относительно пазов статора. Далее испытал генератор на токарном станке. Результаты были теперь намного лучше, сказалась мощность необходимых магнитов, уже при 125 об/мин генератор выдал 15,5 вольт а при 630 об/мин – 85,7 вольт без нагрузки.

Под нагрузкой при 630 об/мин вольтметр показал 31,2 вольта а амперметр 13,5 ампера, в качестве нагрузки служил отрезок нихрама. По мощности получало что он выдавал около 400 Ватт. Выходит, что неодимовые магниты эффективнее ферритовых в 7 раз. Далее пришлось снова отдавать на перемотку статор с целью уменьшения получаемого напряжения.

Чтобы уменьшить магнитное залипание между ротором и статором, решил перебрать пластины статора. Снял болгаркой швы, ножом и молоточком отделял пластину за пластиной.

После обжима струбцинами заварил швы сварочным полуавтоматом. Обработал надфилями все заусеницы на полюсах, особенно тщательно обработал внутренние поверхности пазов – ведь там стенки получились с уступами. После этого отправил статор на намотку, получилось по 15 витков на катушку проволокой диаметром 1,35мм.

С волнением собрал генератор. Попробовал крутить рукой вал – и огорчился. Залипание осталось, правда стало меньшим. Сколько труда, а толку мало!

Пока перематывали статор, я занялся лопастями. Решил делать 3 лопасти из дюралевой трубы длиной м. Ширина в начале по 120мм лопасти, а в конце по 50мм. Ступицу сделал в виде трехслойного трехрогого бутерброда. Внутри стальной диск диаметром 100мм и толщиной 2,5мм как и толщина тела лопастей, сверху и снизу цельные махи, вырезанные из листовой стали толщиной 2мм. и выбухтованные на оправке из стальной трубы диаметром 220мм.

Просверлил отверстия для заклепок. Потом между нижним и верхним махами вставил лопасти, подогнал их концы так, чтобы получился равносторонний треугольник, просверливая тело лопастей, склепал. Балансировку делал, подвесив пропеллер на нить через центр.Лишний вес убирал болгаркой с наждачной шкуркой на липучке, шлифуя лопасти.

virago.ru — Главная страница

Генератор из асинхронного электродвигателя своими руками

Озадачились мы строительством ветроэлектростанции (ветряк), но вот незадача построенный ветродвигатель крутится весьма медленно 60-90 об/мин без нагрузки. С нагрузкой будет около 20-30 об/мин.

Секция ветродвигателя (на боку) — диаметр 2м высота секции 2м.

Эстакада высотой 9м.

Позднее на эстакаду установлено 2 секции.  Видео

При таких оборотах требуется тихоходный генератор. Самым простым это переделать либо автомобильный либо асинхронный двигатель. Для эксперимента на ветродвигатель будут установлены 4 типа генераторов.

1. Самодельный генератор на постоянных магнитах 16 сверхсильных неодимовых магнитов 8 катушек без сердечника.
2. Генератор от автомобиля с мультипликатором — иначе при малых оборотах ничего не выдает.
3. Переделанный асинхронный двигатель — на роторе установлены постоянные магниты.
4. Переделанный асинхронный двигатель на роторе постоянные магниты, кроме этого статор перемотан на минимальное число возможных оборотов для 36 пазов.

На мою долю в компании выпало изготовление 2, 3 и 4 типа.

2. тип
Мультипликатор на ремнях и автомобильный генератор.

3. тип
Ротор из асинхронного двигателя 1.1 кВт 1500об/мин. извлечен и проточен на фрезерном станке. Статор родной — обмотка родная.

4. тип
Статор перемотан — все концы и начала обмоток выведены наружу для определения оптимального соединения. Ротор проточен и установлено 24 магнита парами итого 12 полюсов. Перемотано на 500 об/мин 3 фазы — провод взят в 2 раза толще родного.

Испытания:

3. (журнал надо поискать) примерно на 450 об/мин вышло 58 Вт под нагрузкой 12В лампочки. как видим не перемотанный электродвигатель не поразил своей мощностью. Решено проточить ротор, возможно железо ротора замыкает полюса и поэтому такая слабая отдача. Кроме того установлено 8 магнитов толщиной 3мм. Можно поставить еще 4 или 8 магнитов чтобы расширить полюса, иначе магниты покрывают только половину площади ротора.

4. Нагрузка 70 Вт лампочка на 12 В с каждой фазы получено примерно 100Вт итого по трем фазам должно получиться около 300Вт, при 450 об/мин. Очень неплохо, одни недостаток — залипание ротора из-за кратности числа магнитов и фаз. На роторе 12 магнитов, а 12 кратно 3, а также 36 паза кратно 12 полюсам — неудачное стечение обстоятельств, поэтому чтобы избежать залипания решено сдвинуть магниты на роторе таким образом чтобы магнит не мог вставать четко напротив паза.

асинхронный, синхронный или на постоянных магнитах?

Можно ли буксировать электромобили? Зависит от типа двигателя. Да, бывают разные. Если вы только собираетесь покупать электрокар, то знайте: до полной разрядки его лучше не доводить. И вот почему

Автомобили с двигателями внутреннего сгорания допускают буксировку. Если у вас механическая коробка передач, то это самое простое дело: ставите нейтраль в коробке передач или выжимаете сцепление – и ваш мотор оказывается физически отключен от колес, а машина превращается в обычную телегу: тяни не хочу.

С автоматами чуть сложнее, в них полного разрыва связи между колесами и мотором не предусмотрено. Но и они в режиме N позволяют буксировать машину на короткие расстояния и с невысокой скоростью.

Однако в инструкциях к электромобилям вы прочтете, что буксировка или не допускается вовсе, или, как в случае с современными моделями Tesla, допускается со скоростью не более 5 км/ч на расстояние не более 10 метров: иными словами, вы в праве только оттолкать сломанную машину на обочину.

А может ли быть иначе? Да, старые модели Tesla такое позволяли. Как и GM EV1 – легенда электрокаров 90-х годов прошлого века. Так в чем же дело? В типе электрических двигателей. Или, если уж говорить совсем правильно, электрических машин, так как в электромобилях эти устройства служат не только двигателями, но и генераторами. И на современных типах электрокаров встречается три типа таких устройств. Но для начала немного истории.

В 1821 году британский ученый Майкл Фарадей в своей статье впервые описал основные принципы преобразования электроэнергии в движение. Фарадей уже знал, что электрический ток, проходя через проволоку, создает магнитное поле. Закрученный в катушку, такой провод становится электромагнитом.

Он также знал, что противоположные полюса магнитов притягиваются, а одинаковые – отталкиваются. В электромагнитах же полярность зависит от направления движения тока, то есть ее можно быстро менять. И вот что придумал Фарадей. Берем магнит, который движется к другому. В последний момент полярность меняется, но рядом расположен третий магнит, к которому можно тянуться. Затем четвертый, пятый. Эти разнополярные магниты выстроены в линию. И если ее закольцевать, движение будет идти по кругу до тех пор, пока сквозь электромагниты идет ток и пока его направление не перестает меняться.

Чтобы понять, как это действует, представьте, что у вас в руках два школьных магнита в форме подковы или буквы U – помните, были такие. Если их повернуть друг к другу взаимоотталкивающимися полюсами, то они будут стремиться сделать полуоборот, чтобы снова друг к другу притянуться. А теперь представьте, что их полюса постоянно меняются местами: тогда они станут вертеться друг относительно друга. Это и есть электродвигатель.

Так впервые был описан принцип действия всех электромоторов в целом и самого древнего в частности: того, который работает от постоянного тока и использует с одной стороны постоянные магниты из намагниченного сплава, а с другой – переменные электромагниты. Это наш первый герой: мотор-генератор постоянного тока на перманентных магнитах.

Изобретения Фарадея были развиты его полседователями, в частности изобретателем электрической лампочки Томасом Эдисоном. Эдисон усовершенствовал генераторы постоянного тока и стал пионером в электрификации Нью-Йорка. В 1884 году на пороге его кабинета появился молодой сербский инженер. Звали иммигранта Никола Тесла.

Тесла предложил улучшить конструкцию Эдисона и попросил за работу 50 тысяч долларов – баснословная в те времена сумма. По легенде Эдисон согласился, но когда Тесла действительно существенно улучшил существующую модель, любимец Америки просто кинул безвестного сербского эмигранта.

Тесла рассердился и отправился к главному конкуренту, адепту переменного тока Джорджу Вестингаузу. Так началась «Война токов», окончательно проигранная постоянным током только в 2007 году, когда Нью-Йорк последним из городов перешел на ток переменный.

Генераторы Эдисона вырабатывали электричество с напряжением, близким к потребительскому: 100-200 вольт. Это удобно для домов, но его сложно передавать на большие расстояния из-за сопротивления проводов. Тут было два решения: увеличивать диаметр кабелей или повышать напряжение. Первый вариант позволял делать линии длинной 1,5 километра. Да, совсем немного. Второй вариант был невозможен из-за отсутствия в те годы эффективных способов повышения напряжения постоянного тока.

Однако еще в 1876 году русский ученый Павел Яблочков изобрел трансформатор, меняющий напряжение переменного тока. Подача энергии на большие расстояния перестала быть проблемой.

Но была другая проблема. Лампочкам Эдисона все равно от какого тока питаться: постоянного или переменного. А вот с электродвигателями сложнее: они в те годы требовали только постоянного. В 1888 году Тесла запатентовал в США асинхронный электрический двигатель переменного тока. Он же изобрел и синхронный генератор, впоследствии использованный и как двигатель. Это второй и третий герои нашей статьи.

Так поговорим же о них поподробнее

Если в детстве вам доводилось разбирать игрушечные электрические машинки, то вы должны помнить устройство их простейших двигателей. Для остальных напомним. Все применяемые в электромобилях моторы состоят из двух частей: неподвижного статора и вращающегося ротора.

В игрушечных машинах на статоре стоят постоянные магниты, а на роторе – электрические переменные. При вращении на них через специальные щетки подается постоянный ток от батареек, и их последовательное включение и обеспечивает движение.

Похожая конструкция встречается практически у всех электромобилей. С одним отличием: на роторе там стоят постоянные магниты, а на статоре, напротив, электрические и переменные. Так в том числе можно избавиться от щеток: одного из немногих элементов электродвигателя, который подвержен износу.

Преимущество моторов на постоянных машинах в том, что они легкие, компактные, мощные, эффективные, работают от вырабатываемого аккумуляторами постоянного тока… так, стоп! А какие недостатки?

Недостаток прост. Таким моторам не хватает тяги. Так перейдем же к асинхронным инверсионным моторам переменного тока.

Бородатый анекдот про умирающего мастера заваривать чай, который делился своим секретом словами «не жалейте заварки» – это прям притча про компанию Tesla. Вопреки расхожему мнению, ее основал не Илон Маск (он позже стал главным инвестором и владельцем), а Мартин Эберхард и его партнер Марк Тарпенинг.

Эти двое придумали немыслимое. Создать не тихоходный, эффективный и относительно дешевый электрокар, а дорогой, быстрый и клевый. Маск же первым идею оценил и быстро прибрал ее к рукам.

Имя компании Tesla не случайно. Одной из ее технических революций стало использование асинхронного двигателя без постоянных магнитов, работающего на переменном токе – того самого, который изобрел Никола Тесла. Эта конструкция дороже как сама по себе, так и благодаря необходимости в установке преобразователя постоянного тока от батареи в переменный для электродвигателя. Успешное решение данной задачи и стало первым из множества теперь уже легендарных прорывов «Теслы».

Благодаря мощному асинхронному мотору электрокары Tesla с самого начала были очень динамичным, что стало ключевой причиной роста их популярности. В таком моторе переменный ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле. Оно вызывает индукцию в роторе, заставляя его вращаться чуть медленнее, чем вращение самого поля – поэтому двигатель и называется асинхронным. Если скорости вращения синхронизируются, поле перестает создавать в роторе индукцию, и он начинает замедляться, рассинхронизируясь обратно. Важно заметить, что собственно на ротор никакого электричества напрямую не подается.

Итак, есть еще третий тип электрического двигателя, который встречается в современных электромобилях: синхронный на электромагнитах. Он похож по устройству на двигатели с постоянными магнитами на роторе, только эти магниты – электрические. На них подается постоянный ток, так что полярность магнитов ротора остается неизменной. А вот полярность магнитов статора, напротив, меняется, что и обеспечивает вращение.

Такие синхронные моторы на электромагнитах славятся своей способностью обеспечивать стабильность оборотов и ставятся, обычно, на всякие установки вроде насосов. А еще… на электрокар Renault Zoe. Зачем? Честно сказать, найти быстрый ответ на этот вопрос не получилось. Можем лишь предположить, что это связано с лучшей способностью такого двигателя служить генератором, рекуперируя энергию торможения. Мотор на Zoe не самый мощный, а мощным генератором он быть обязан.

Так что же лучше? Большинство автоконцернов выбирает моторы на постоянных магнитах: они эффективнее. Tesla в первые годы настаивала на асинхронных моторах. Но потом… сделала ставку на двух моторную полнопривродную схему, в которой асинхронный мотор обеспечивает динамику, а двигатель на постоянных магнитах гарантирует низкий расход энергии при небольших нагрузках. И только Renault… ну вы поняли.

А теперь о том, что ждет нас дальше. При буксировке даже обесточенный двигатель на постоянных магнитах тут же начинает работать как генератор, что чревато перегревом и возгоранием энергосистемы электромобиля. В синхронных моторах Renault оставшейся магнетизм в роторе также способен вызвать индукцию в катушках статора, ну и пошло поехало – генерация тока, перегрев, пожар.

И только асинхронные двигатели, когда их статоры не под напряжением, не являются генераторами: их можно буксировать.

Так вот, современная тенденция такова. Моторы на постоянных магнитах становятся все мощнее и тяговитее, оставаясь самыми эффективными. Производители постепенно переходят на них. Но придумать, как машины с ними безопасно буксировать инженерам еще предстоит. Пока они декларируют принцип «Наши электромобили не ломаются и в буксировке не нуждаются». Но звучит не больно убедительно.

Самодельная генератор от трактора на водопаде. Ветряк из автомобильного генератора. Самодельный генератор с постоянными магнитами для ветроэлектростанции

Зачастую у владельцев частных домов возникает идея о реализации системы резервного электропитания
. Наиболее простой и доступный способ — это, естественно, или генератор, однако многие люди обращают свой взгляд на более сложные способы преобразования так называемой даровой энергии ( излучения, энергии текущей воды или ветра) в .

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Если с использованием течения воды (мини-ГЭС) все понятно — это доступно только в непосредственной близости от достаточно быстротекущей реки, то солнечный свет или ветер можно использовать практически везде. Оба этих метода будут иметь и общий минус — если водяная турбина может работать круглосуточно, то солнечная батарея или ветрогенератор эффективны только некоторое время, что делает необходимым включение аккумуляторов в структуру домашней электросети.

Поскольку условия в России (малая длительность светового дня большую часть года, частые осадки) делают применение солнечных батарей неэффективным при их современных стоимости и КПД, наиболее выгодным становится конструирование ветрового генератора
. Рассмотрим его принцип действия и возможные варианты конструкции.

Так как ни одно самодельное устройство не похоже на другое, эта статья — не пошаговая инструкция
, а описание базовых основ конструирования ветрогенератора.

Общий принцип работы

Основным рабочим органом ветрогенератора являются лопасти, которые и вращает ветер. В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы делятся на горизонтальные и вертикальные:

• Горизонтальные ветрогенераторы
  наиболее широко распространены. Их лопасти имеют конструкцию, аналогичную пропеллеру самолета: в первом приближении это — наклонные относительно плоскости вращения пластины, которые преобразуют часть нагрузки от давления ветра во вращение. Важной особенностью горизонтального ветрогенератора является необходимость обеспечения поворота лопастного узла сообразно направлению ветра, так как максимальная эффективность обеспечивается при перпендикулярности направления ветра к плоскости вращения.
• Лопасти вертикального ветрогенератора
  имеют выпукло-вогнутую форму. Так как обтекаемость выпуклой стороны больше, чем вогнутой, такой ветрогенератор вращается всегда в одном направлении независимо от направления ветра, что делает ненужным поворотный механизм в отличие от горизонтальных ветряков. Вместе с тем, за счет того, что в любой момент времени полезную работу выполняет только часть лопастей, а остальные только противодействуют вращению, КПД вертикального ветряка значительно ниже, чем горизонтального
  : если для трехлопастного горизонтального ветрогенератора этот показатель доходит до 45%, то у вертикального не превысит 25%.

Поскольку средняя скорость ветров в России невелика, даже большой ветряк большую часть времени будет вращаться достаточно медленно. Для обеспечения достаточной мощности электропитания от должен соединяться с генератором через повышающий редуктор, ременной или шестеренчатый. В горизонтальном ветряке блок лопасти-редуктор-генератор устанавливается на поворотной головке, которая дает им возможность следовать за направлением ветра. Важно учесть, что поворотная головка должна иметь ограничитель, не дающий ей сделать полный оборот, так как иначе проводка от генератора будет оборвана (вариант с использованием контактных шайб, позволяющих головке свободно вращаться, более сложен). Для обеспечения поворота ветрогенератор дополняется направленным вдоль оси вращения рабочим флюгером.

Наиболее распространенный материал для лопастей — это ПВХ-трубы большого диаметра, разрезаемые вдоль. По краю к ним приклепываются металлические пластины, приваренные к ступице лопастного узла. Чертежи такого рода лопастей наиболее широко распространены в Интернете.

На видео рассказывается про ветрогенератор, изготовленный своими руками

Расчет лопастного ветрогенератора

Так как мы уже выяснили, что горизонтальный ветрогенератор значительно эффективнее, рассмотрим расчет именно его конструкции.

Энергия ветра может быть определена по формуле
P=0.6*S*V
³, где S — это площадь круга, описываемого концами лопастей винта (площадь ометания), выраженная в квадратных метрах, а V — расчетная скорость ветра в метрах в секунду. Также нужно учитывать КПД самого ветряка, который для трехлопастной горизонтальной схемы составит в среднем 40%, а также КПД генераторной установки, составляющий на пике токоскоростной характеристики 80% для генератора с возбуждением от постоянных магнитов и 60% — для генератора с обмоткой возбуждения. Еще в среднем 20% мощности израсходует повышающий редуктор (мультипликатор). Таким образом, окончательный расчет радиуса ветряка (то есть длины его лопасти) для заданной мощности генератора на постоянных магнитах выглядит так:
R=√(P/(0. 483*V³
))

Пример:
Примем требуемую мощность ветроэлектростанции в 500 Вт, а среднюю скорость ветра — в 2 м/с. Тогда по нашей формуле нам придется использовать лопасти длиной не менее 11 метров. Как видите, даже такая небольшая мощность потребует создания ветрогенератора колоссальных габаритов. Для более-менее рациональных в условиях изготовления своими руками конструкций с длиной лопасти не более полутора метров ветрогенератор сможет выдавать всего лишь 80-90 ватт мощности даже на сильном ветру.

Недостаточно мощности? На самом деле все несколько иначе, так как на самом деле нагрузку ветрогенератора питают аккумуляторы, ветряк же только заряжает их в меру своих возможностей. Следовательно, мощность ветроустановки определяет периодичность, с которой она сможет осуществлять подачу энергии.

Автомобильный генератор самый доступный генератор, и если планируется делать ветрогенератор, то сразу невольно при поиске генератора вспоминается именно автомобильный генератор. Но без переделки на магниты и перемотки статора он не подходит для ветряка так-как рабочие обороты автомобильных генераторов 1200-6000 об/м.

По-этому чтобы избавится от катушки возбуждения ротор переделывают на неодимовые магниты, и чтобы поднять напряжение перематывают статор более тонким проводом. В итоге получается генератор мощностью при 10 м/с 150-300 ватт без использования мультипликатора (редуктора). Винт ставят на такой переделанный генератор диаметром 1.2-1.8 метра.

Сам автомобильный генератор очень доступен и его можно легко купить Б/У или новый в магазине, стоят они не дорого. Но вот чтобы переделать генератор нужны неодимовые магниты, провод для перемотки, а это ещё дополнительные траты денег. Так-же конечно надо уметь это делать, иначе можно всё испортить и выкинуть в мусор. Без переделки генератор можно использовать если сделать мультипликатор, к примеру если передаточное соотношение сделать 1:10, то при 120 об/м начнётся зарядка аккумулятора 12 вольт. При этом катушка возбуждения (ротор) будет потреблять около 30-40 ватт, а всё что останется пойдёт в аккумулятор.

Но если делать с мультипликатором, то конечно получится мощный и большой ветрогенератор, но при малом ветре катушка возбуждения будет потреблять свои 30-40 ватт и аккумулятору мало что достанется. Нормальная работа будет наверно на ветре от 5 м/с. При этом винт для такого ветряка должен быть диаметром около 3 метра. Получится сложная и тяжёлая конструкция. А самое сложное это найти готовый мультипликатор, подходящий с минимальными переделками, или изготовление самодельного. Мне кажется сделать мультипликатор сложнее и дороже чем переделать генератор на магниты и перемотать статор.

Если авто-генератор использовать без переделки, то он начнёт заряжать АКБ 12 вольт при 1200 об/м. Сам я не проверял при каких оборотах начинается зарядка, но в интернете после долгих поисков нашёл некоторую информацию, которая указывает что при 1200 об/м начинается зарядка АКБ. Есть упоминания что генератор заряжает при 700-800 об/м, но проверить это не представляется возможным. Я по фотографиям статора определил что обмотка статора современных генераторов ВАЗ состоит из 18 катушек, а каждая катушка имеет по 5 витков. Посчитал какое должно получится напряжение по формуле из вот этой статьи Расчёт генератора . В результате у меня как-раз получилось что 14 вольт при 1200 об/м. Конечно генераторы не все одинаковые и я где-то читал про 7 витков в катушках вместо пяти, но в основном 5 витков в катушке, а значит всё-таки 14 вольт достигается при 1200 об/м, от этого будем исходить далее.

Двух-лопастной винт на генератор без переделки

В принципе если на генератор поставить скоростной двух-лопастной винт диаметром 1-1.2 метра, то такие обороты легко достигаются при ветре 7-8м/с. Значит можно сделать ветряк и не переделывая генератор, только работать он будет на ветре от 7м/с. Ниже скриншот с данными двух-лопастного винта. Как видно обороты такого винта при ветре 8м/с составляют 1339 об/м.

>

Так-как обороты винта растут линейно в зависимости от скорости ветра, то (1339:8*7=1171 об/м) при 7м/с начнётся зарядка АКБ. При 8 м/с ожидаемая мощность опять-же по расчёту должна быть (14:1200*1339=15. 6 вольт) (15.6-13=2.6:0.4=6.5 ампер*13=84.5 ватт). Полезная мощность винта судя по скриншоту 100 ватт, по-этому он свободно потянет генератор и должен недогруженный выдать даже больше оборотов чем указано. В итоге 84 .5 ватт должно быть с генератора при 8 м/с, но катушка возбуждения потребляет около 30-40 ватт, значит в аккумулятор пойдёт всего 40-50 ватт энергии. Совсем мало конечно так-как переделанный на магниты генератор и перемотанный при этом-же ветре на оборотах 500-600 об/м выдаст в три раза больше мощности.

При ветре 10 м/с обороты будут (1339:8*10=1673 об/м), напряжение в холостую (14:1200*1673=19.5 вольт), а под нагрузкой АКБ (19.5-13=6.5:0.4=16.2 ампер*13=210 ватт). В итоге получится 210 ватт мощности минус 40 ватт на катушку и полезной мощности останется 170 ватт. При 12 м/с будет примерно так 2008 об/м, напряжение без нагрузки 23.4 вольта, ток 26 ампер, минус 3 ампер на возбуждение, и того 23 ампер ток зарядки аккумулятора, мощность 300 ватт.

Если сделать винт меньшего диаметра, то обороты ещё возрастут, но тогда винт не потянет генератор когда достигнет порог зарядки акб. Я посчитал разные варианты во время написания этой статьи и дву-лопастной винт оказался самым оптимальным для генератора без переделки.

В принципе если рассчитывать на ветра от 7м/с и выше, то такой ветрогенератор будет хорошо работать и выдавать 300 ватт при 12 м/с. При этом стоимость ветряка будет совсем небольшой, по сути только цена генератора, а винт и остальное можно сделать из того что есть. Только винт нужно делать обязательно по расчётам.

Переделанный правильно генератор начинает давать заряду уже с 4 м/с, при 5 м/с ток зарядки уже 2 ампера, при этом так-как ротор на магнитах, то весь ток идет в АКБ. При 7 м/с ток зарядки 4-5 ампер, а при 10 м/с уже 8-10 ампер. Получается что только при сильном ветре 10-12 м/с генератор без переделки может сравнится с переделанным, но он ничего не даст на ветре меньше 8 м/с.

Самовозбуждение автомобильного генератора

Чтобы генератор самовозбуждался без аккумулятора в ротор нужно поставить пару маленьких магнитиков. Если катушку возбуждения запитать от аккумулятора, то она постоянно и не зависимо от того вырабатывает энергию или нет ветрогенератор, будет потреблять свои 3 ампера и заряжать аккумулятор. Чтобы этого не происходило нужно поставить блокирующий диод, чтобы ток шол только в акб, а обратно не уходил.

Катушку возбуждения можно запитать от самого генератора, минус на от корпуса, а плюс от плюсового болтика. А в зубы ротора нужно поставить пару маленьких магнитиков для самовозбуждения. Для этого можно просверлить сверлом дырочки и на клей посадить маленькие неодимовые магнитики. Если нет неодимовых магнитов то можно вставить обычные ферритовые от динамиков, если маленькие, то просверлится и вставить, или проложить между когтей и залить эпоксидной смолой.

Так-же можно использовать так-называемую таблетку, то-есть реле-регулятор как в автомобиле, который будет отключать возбуждение если напряжение АКБ достигло14.2 вольта, чтобы не перезарядить. Ниже на рисунке схема самовозбуждения генератора. Вообще генератор сам возбуждается так-как ротор имеет остаточную намагниченность, но это происходит на высоких оборотах, лучше для надёжности добавить магниты. В схему включен реле-регулятор, но его можно исключить. Развязывающий диод нужен чтобы аккумулятор не разряжался так-как без диода ток будет течь в обмотку возбуждения (ротор).

>

Так-как ветрогенератор будет очень маленький с винтом диаметром всего 1 метр, то никакие защиты от сильного ветра не нужны и с ним ничего не случится если будет крепкая мачта и крепкий винт.

Есть генераторы на 28 вольт, но если их использовать для зарядки 12 вольт АКБ, то оборотов нужно в два раза меньше, около 600 об/м. Но так-как напряжение будет не 28 вольт, а 14, то катушка возбуждения будет давать только половину мощности и напряжение генератора будет меньше, по-этому ничего не получится из этого. Можно конечно попробовать в генератор, статор которого намотан на 28 вольт, поставить ротор на 12 вольт, тогда должно быть получше и зарядка начнётся раньше, но тогда нужны два одинаковых генератора чтобы заменить ротор, или искать отдельно ротор или статор.

Умелец сделал из тракторного генератора Г700.04.01 вертикальный ветрогенератор своими руками для зарядки своих аккумуляторов снабдив его винтом с одной лопастью.

Характеристики генератора Г700.04.01:

Номинальное напряжение – 14V.
Номинальный ток – 50А.
Номинальная частота вращения – 5000 об/мин.
Максимальная частота вращения – 6000 об/мин.
Вес – 5,4 кг.
Тракторный генератор является высокооборотным агрегатом, им выдается зарядка для аккумулятора при больше чем 1000 об/мин, поэтому без переоборудования на ветряк он не подходит. Чтобы генератор был способен заряжать батарею в условиях низких оборотов, его пришлось дорабатывать.

Мастер перемотал статор – 80 витков для каждой катушки, используя провод 0,8 мм. Катушку возбуждения электромагнита автор перемотал и увеличил на 250 витков, применив такой же провод. Он дополнительно использовал 200 м провода, чтобы перемотать статор и домотать катушку.

Затем умелец сварил крепление для генератора, используя профтрубу, изготовил защиту от сильного ветра. Она выполнена в виде складывающегося хвостовика, одевающегося на шкворень.

Выбирая винт, автор решил в первую очередь создать конструкцию с двумя лопастями, диаметр винта – 1360 мм. Для лопастей использована алюминиевая труба с сечением 110 мм, которые были раскатаны. Длина каждой из них – 630 мм.

Мастер установил ветрогенератор на 5-метровую мачту. Он отбросил идею с токосъемными кольцами и пустил провод генератора внутри в трубе мачты.

Для фиксации мачты на высоте 4 м использованы тросовые растяжки.

Ветрогенератор начинает заряжать аккумулятор, если появляется скорость ветра достигает 3,5 м/с.
4 м/с – 300 об/мин.
7 м/с – 900 об/мин, генератор обеспечивает порядка 150 Ватт.
15 м/с – скорость вращения винта достигает 1500 об/мин, ветрогенератор выдает порядка 250 ватт. Эти параметры достаточны для того, чтобы зарядить автомобильный аккумулятор.

Для усовершенствования своей установки автор увеличивает обороты – он переделывает двухлопастный винт в винт с одной лопастью.
Винт с одной лопастью обладает таким преимуществом как высокий коэффициент использования энергии ветра. При одной и той же скорости ветра винт с одной лопастью вращается вдвое быстрее, чем трехлопастный винт.

Однако для изготовления однолопастного винта нужно провести непростую операцию – его балансировку. В противном случае из-за сильных вибраций подшипник генератора разрушится, преждевременно выйдет из строя.

Местом фиксации такого винта выступает трубка, на которой предусмотрен противовес. Работа конструкции заключается в принципе коромысла.
Крепление под балку лопасти автор приварил на генераторный шкив, в балке просверлил отверстие для шпильки М6. В крепление он вставил два ограничителя в виде шпилек, чтобы винт не задевал мачту.

Автор провел испытания конструкции и получил приличные результаты. В случае правильной балансировки винта вал генератора вращается существенно быстрее. В итоге генератором вырабатывается больше электроэнергии, даже если дует слабый ветер.

Автор: Юрий Колесник
В связи с отсутствием бесперебойного электроснабжения многие владельцы частных и дачных домов все чаще задумываются над тем как можно организовать бесперебойное, автономное электроснабжение или в крайнем случае резервное электроснабжение, используя возобновляемые источники энергии например ветра и солнца.
ветрогенератор можно сделать самому, а так же типичные ошибки при его изготовлении.
Мы рассмотрим какой простейший, самый дешевый и мгновенно окупаемый ветрогенератор можно сделать самому.
С того, что у нас сейчас под рукой или может запросто оказаться без особых вложений.

Однозначно с сердца нашей ветроустановки, генератора и только с него.
Изготавливать самостоятельно генератор сможет далеко не каждый и перематывать готовый. Присылают фото перемотанных генераторов и с добавлением магнитов на роторе. Больше 200ватт никто выжать не может. Ладно бы это дело было без затрат денег и времени.тоже дело щепетильное, долгое и далеко не простое.
Сил положено не мало, а результат не достаточный.
Это обычный,тракторный генератор. Почему именно он? Так с чего тогда все таки начинать?
Тема этого материала наглядно показать, как ветрогенератор сделать проще.
Генератор на неодимовых магнитах собрать может далеко не каждый? А в селах тракторный самый,
что ни на есть ходовой. Да и залипания, характерного для генератора на неодимовых магнитах у него не будет,
а это, как вы понимаете есть очень и очень Хорошо.
И что не мало важно, многие умельцы уже сделали на его основе ветрогенераторы.
Ситуация такова, что накопилось под сотню писем с просьбой прояснить, как можно сделать
достойный ветрогенератор без редуктора и без самодельного генератора на неодимовых магнитах,
чтобы быстро окупался, да и к тому же ИЗГОТАВЛИВАЛСЯ ЗА ОДИН ДЕНЬ!!!

КПД у тракторного вентильного типа до 0,8 он не дотягивает,но будет более 0,7.
Конечно надо уточнить не все тракторные, а именно те, которые могут работать без
аккумулятора в цепи обмотки возбуждения. Такие генераторы уже содержат в своей конструкции
магниты постоянного тока и после несложной доработки такой генератор вполне годится для
использования в простейшем ветрогенераторе без редуктора или мультипликатора.
ИМЕННО ЭТА ДОВОДКА И ОПИСЫВАЕТСЯ В ДАННОМ ПОСОБИИ.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА ТЕСТИРОВАНИЕ — при одних и тех же оборотах мощность возрастает в два раза

И вы прямо сейчас можете получить инструкцию с помощью которой вы в течении 10 минут
сделаете из обычного тракторного генератора готовый генератор для простого Ветрогенератора.

Поскольку я уже и купила и отвязала материал, то могу сообщить, что реально улучшение есть и с любым лопастным механизмом нужно отметить, что мощность генератора сдвинулась с 350 об\м на 250 об\м. А это очень существенно т.к. даже при 4 м\с такой генератор будет способен давать до 500 Вт в час, что делает его самым привлекательным в диапазоне цена качество.

Этот ветрогенератор сделан на основе генератора Г-700 от трактора. Винт генератора имеет двухлопастную конструкцию, что в комплекте позволяет развивать высокие обороты даже прим алых ветрах. Средняя мощность которую выдает генератор составляет 150 ватт, она достигается уже при ветре в 6 м\с. В статье рассмотрены основные моменты модернизации и конструктивных особенностей ветрогенератора данной модели.

Материалы и детали необходимые для постройки ветряка данного типа:

1) тракторный генератор Г-700
2) провод 0.8 мм толщиной около 200 метров.
3) профильная труба
4) дюралюминиевая труба 110 мм
5) болты м10

Рассмотрим более подробно конструкцию ветряка и его основных составляющих.

Основной частью ветряка является генератор, который в данном случае был переделан из стандартного тракторного генератора Г-700. Тракторный генератор Г-700 обладает следующими характеристиками: номинальное напряжение равно 14 В, номинальный ток 50 А, генератор весит 5.4 кг без шкива, а так же имеет ресурс в 10000 часов.

Единственной загвоздкой для использования этого генератора без переделок стали слишком высокие рабочие обороты от 5000 до 6000 оборотов. Поэтому для начала автор занялся модернизацией генератора.

Был полностью перемотан статор генератора при помощи провода толщиной в 0.8 мм по 80 витков. Это было сделано для того, чтобы поднят напряжение на оборотах. Так подверглась переработке и катушка возбуждения электромагнитов. На катушку тем же проводом, что использовался для статора, было намотано 250 витков. С учетом полной перемотки статора и домотки катушки автор затратил около 200 метров провода на подобную модернизацию.

Затем автор приступил к созданию крепления для этого генератора. Конструкция крепления была сделана из профильной трубы таким образом, чтобы привод проходил внутри и свивал вертикально. Так же конструкцией ветряка была предусмотрена защита от сильного ветра. Для того, чтобы снизить нагрузки организована защита при помощи «складывания хвоста», для этого был приварен шкворень, на который в последующем будет одет хвост ветрогенератора.

Так как генератору все же требуются достаточно высокие обороты для качественной работы конструкция винта была выбрана двухлопастной. Сам винт получился диаметром около 136 см, а материалом для его создания стала дюралюминиевая труба диаметром в 110 мм. Из этой трубы и были вырезаны обе лопасти винта. Длинна каждой лопасти получилась 63 см. Для того, чтобы уменьшить закрутку и сделать лопасти более плоскими автор раскатал их. В итоге получилось как будто лопасти были сделаны из трубы диаметром 400 мм.

Фотографии готового ветряка:

Благодаря тому, что у использованного генератора нет залипаний, винт стартует даже от самого легкого ветра и развивает высокие обороты. Длинна мачты ветрогенератора составляет 5 метров. Высоту добавляет так же труба самого генератора.

Крепление происходит в трех местах через болты м10. Для удержания мачты ветрогенератора в вертикальном положении она была закреплена при помощи растяжек. провод от ветрогенератора идет внутри трубы, таким образом он надежно защищен от внешних условий. В конструкции автор не использовал токосъемные кольца.

Зарядка аккумулятора начинается уже при ветре в 3.5 м\с, а при скорости в 4 м\с винт ветрогенератора разгоняется до 300 об\м, при 7 м\с обороты достигают отметки в 800-900, когда ветер 15 м\с то винт выходит на обороты в 1500 об\м.

Максимальная мощность генератора, которая была зафиксирована автором составляла 250 ватт. При стандартном ветре в 6 м\с ветрогенератор каждый час выдает 150 ватт энергии. Этой мощности вполне хватает для зарядки автомобильного аккумулятора.

Поделись статьей:

Похожие статьи

Генератор переменного тока с постоянным магнитом и 7 магнитами

Описание продукта

Генератор переменного тока с постоянными магнитами и 7 магнитами

3-фазный выход — выход постоянного тока после включенного мостового выпрямителя

Особенности PMA:

• 7 магнитов 14 полюсная модель
  • Неодимовые «редкоземельные» магниты N45 с новейшим покрытием
• Подходит для разболтовки delco 10SI и 12SI
• Катушки статора с ручной обмоткой
• Диаметр вала 17 мм подходит для наших ступиц с лезвиями диаметром 17 мм
• Компьютерная балансировка
• Достигает более 12 вольт ниже 150 об/мин
• Отлично подходит для зарядки аккумулятора 12 В
• Bi-Rotational (производит мощность в обоих направлениях)
• Защита от заедания
• Идеально подходит для запуска при слабом ветре (системы 12 В)
• Ручная сборка из 100% новых компонентов (здесь нет бывших в употреблении или восстановленных деталей!)
• Для зарядки аккумуляторов: может использоваться с ветряными турбинами с 7 лопастями или менее, ветряными турбинами с вертикальной осью, гидроэлектростанциями и электродвигателями, для охлаждения требуется соответствующий вентилятор и шкив
• Может использоваться для зарядки аккумуляторных батарей 24 В и 48 В при более высоких оборотах (обычно гидроэлектрические или газовые двигатели)
• Вес: 7. 5 фунтов

Если вы живете рядом с соленой водой или в очень запыленном или суровом климате: используйте наше покрытие PMA для генератора переменного тока с постоянными магнитами для ветряной турбины для дополнительной защиты PMA и всего, что вам нужно для высококачественной долговечной отделки.

*Дополнительная морская отделка:

В условиях соленой воды внутренние компоненты со временем ржавеют. Наша услуга по нанесению морского лака включает в себя разборку двигателя и покрытие внутренней части. Поскольку наше продаваемое отдельно покрытие PMA может поставляться только наземным транспортом и ограничено в некоторых странах, компания Missouri Wind and Solar предлагает дополнительную услугу по нанесению покрытия на внутренние компоненты перед отправкой.Продлите срок службы вашего Freedom PMG, защитив его от воздействия соленой воды. Пожалуйста, предусмотрите дополнительное время обработки при выборе этой услуги.

Что такое генераторы переменного тока с постоянными магнитами

Генератор переменного тока с постоянными магнитами представляет собой электрический генератор, который используется для преобразования механической энергии в электрическую энергию переменного тока. Использование постоянного магнита вместо катушки возбуждения — это совершенно новый процесс, популярность которого с годами росла.Высококачественные генераторы переменного тока с постоянными магнитами все чаще используются в современных технологических приложениях, включая коммерческое и промышленное производство электроэнергии, системы хранения маховиков, кондиционирование воздуха и отопление, лампы бегущей волны, а также электродвигатели в гибридных автомобилях.

Как работает генератор переменного тока с постоянными магнитами?

Генератор переменного тока с постоянными магнитами не требует источника постоянного тока для цепи возбуждения, а также не требует контактных колец или контактных щеток.В стальные роторы встроены постоянные магниты, создающие постоянное магнитное поле. Обмотки статора подключены к источнику переменного тока для создания вращающегося магнитного поля. На синхронной скорости полюса ротора замыкаются на вращающемся магнитном поле. Ротор и магнитное поле вращаются с одинаковой скоростью, потому что магнитное поле создается с помощью установленного на валу механизма с постоянными магнитами, в то время как ток индуцируется в неподвижной раме.

Существует два типа генераторов переменного тока с постоянными магнитами: один с внутренним ротором и внешним статором, а другой с внутренним статором и внешним ротором.Генераторы переменного тока с постоянными магнитами и внешним статором обеспечивают лучшую производительность с точки зрения отношения мощности к массе и крутящего момента к массе.

Постоянный ток приводит к нагреву машины, поэтому процесс охлаждения важен для эффективности генератора переменного тока. Чтобы способствовать отводу тепла, большинство генераторов переменного тока имеют вентиляционные отверстия как спереди, так и сбоку, в то время как некоторые современные генераторы переменного тока имеют внутри охлаждающие вентиляторы, которые работают таким же образом, используя механическую энергию от вала вращающихся лопастей.

Зачем нужны генераторы с постоянными магнитами?

Паровые, газовые, гидротурбины и некоторые типы ветряных турбин используют генераторы переменного тока с постоянными магнитами из-за присущей им простоты, надежности и стабильной работы. PMA также используются в автомобилях, мотоциклах, авиационных двигателях, а также в бытовой технике, такой как газонокосилки и цепные пилы. Генератор переменного тока с постоянным магнитом также легкий, портативный и занимает меньше места, поэтому он представляет собой очень жизнеспособную альтернативу обычным генераторам.

Кроме того, в отличие от генераторов, которые потребляют всю произведенную энергию, генераторы переменного тока потребляют лишь минимальное количество энергии, сохраняя больше энергии и помогая вам сэкономить на счетах за электроэнергию. Генератор переменного тока с постоянными магнитами также вырабатывает непрерывную мощность независимо от потребляемой мощности и, следовательно, лучше управляет нагрузкой, чем обычные генераторы.

(PDF) Проектирование и анализ генератора с постоянными магнитами 42 В для автомобильных приложений

112 IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION, VOL.18, НЕТ. 1, МАРТ 2003

ТАБЛИЦА III

M

ВЕЛИЧИНА ПЛОТНОСТИ ПОТОКА В РАЗНЫХ ОБЛАСТЯХ МАШИНЫ

Рис. 7. Величина плотности потока в генераторе с ПМ при полной нагрузке.

VI. ВЫВОДЫ

Представлен метод проектирования генератора с постоянными магнитами. Генератор

предназначен для использования в качестве генератора переменного тока в электрической системе

автомобиля. Показаны входные данные и результаты проектирования. Была разработана альтернативная аналитическая модель магнитной цепи машины с ПМ

, называемая «моделью нежелания».Это основано на

секционировании машины и учитывает реакцию якоря.

Предложенная конструкция, основанная на аналитическом подходе, была проверена на насыщение

методом конечных элементов. Результаты валидации демонстрируют эффективность предложенной аналитической топологии конструкции машины.

R

EFERENCES

[1] К. Дж. Биннс и Д. В. Шиммин, «Взаимосвязь между рабочими характеристиками

и размерами двигателей с постоянными магнитами», в Proc.1995

Избранный. Мах. Drives Conf., стр. 423–427.

[2] Дж. Ф. Гирас и М. Винг, Технология двигателей с постоянными магнитами, конструкция

и приложения. Нью-Йорк: Марсель Деккер, 1997.

[3] DC Hanselmann, Конструкция бесщеточного двигателя с постоянными магнитами. New

York: McGraw-Hill, 1994. и Т. Липо, «Общий подход к расчету

и уравнений удельной мощности для сравнения электрических машин»,

IEEE Trans.Преобразование энергии, т. 1, с. 34, стр. 92–97, март 1998 г.

[5] JR Hendershot and TJE Miller, Design of Brushless Permanent

Magnet Motors. Оксфорд, Великобритания: Magna Physics Publishing и

Clarendon Press, 1994.

[6] И. Хан, «Силовая электроника в автомобильных электрических системах», в IEEE

Workshop Power Electron. Транспорт, 1996, стр. 29–38.

[7] П. Р. Никастри и Х. Хуанг, «Запуск транспортных средств с питанием от сети 42 В»,

IEEE Aerosp.Электрон. Сист. Маг., вып. 15, стр. 25–31, август 2000 г.

[8] P. Pillay и P. Freere, «Обзор литературы по двигателям и приводам переменного тока с постоянными магнитами

», IEEE IAS Annu. Встреча Конф. Рек., пт. 1, стр. 74–84,

, октябрь 1989 г.

[9] Т. А. Липо, Введение в проектирование машин переменного тока. Мэдисон, Висконсин: Univ.

Висконсин, Висконсинский исследовательский центр силовой электроники, 1996, том. 1.

[10] Т. Себастьян, «Влияние температуры на создание крутящего момента и эффективность

двигателей с постоянными магнитами, использующих магниты NdFeB», IEEE Trans.Ind. Applicat., vol.

31, стр. 353–357, март/апр. 1995.

[11] Дж. Туровски, М. Туровски и М. Копец, «Метод трехмерного сетевого решения

поля рассеяния трехфазных трансформаторов», IEEE

Trans. Маг., вып. 26, стр. 2911–2919, апрель 1990 г.

[12] М.А. Алхамади и Н.А. Демердаш, «Моделирование и экспериментальная

проверка производительности бесщеточного электропривода с постоянными магнитами

, установленного под углом, с параметрами, рассчитанными на основе трехмерной модели. Решения для магнитных полей -FE

», IEEE Trans.Преобразование энергии, том 9, стр. 26–35,

, март 1994 г.

Михай Команеску (S’02) получил диплом инженера-электрика в Университете Бухареста Po-

litehnica, Бухарест, Румыния, в 1992 г. В настоящее время он

преследует MSEE степень на факультете электротехники

Университета штата Огайо, Колумбус.

Научные интересы г-на Команеску включают проектирование машин с постоянными магнитами, моделирование

и оценку параметров.

Али Кейхани (F’98) — директор Департамента электротехники

Лаборатория мехатронных систем Университета штата Огайо, Колумбус. В 1995 году он учредил

аспирантуру по мехатронике Университета штата Огайо. Его исследовательские интересы лежат в области мехатронных/электромеханических систем,

энергетических систем, гибридных электромобилей, силовой электроники, проектирования электрических

машин, конечного -элементное моделирование, цифровая обработка сигналов, оценка параметров и управление электромеханическими системами.

Д-р Кейхани является председателем Комитета по электрическим машинам, а

— бывшим редактором

IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSIONS. Он работал консультантом в Accuray, Combustion Engineering, Asea Brown Boveri,

TRW Controls, Harris Controls, Liebert, Delphi Automotive Systems, Mahab

Engineering, IRD и Foster Wheeler Engineering. Он является автором множества статей

в IEEE Transactions по управлению энергосистемами, моделированию машин

, оценке параметров, силовым электронным системам, проектированию виртуальных

и испытательных стендов для систем привода с регулируемой скоростью.Он был лауреатом премии Университетского колледжа инженерных исследований штата Огайо

в 1989 и 1999 годах.

Мин Дай (S’99) родился в Шанхае, Китай, в 1971 году.

и М.С. получил степень в области электротехники в Университете Цинхуа, Пекин,

, Китай, в 1994 и 1997 годах соответственно. Он также получил M.S. получил степень в области компьютерных наук в Университете Алабамы, Хантсвилл, в 1999 году.

С 1993 по 1997 год он работал в StateKey Lab of Intelligent Technology

and Systems в Университете Цинхуа над робототехникой и интеллектуальным управлением.С

с 1997 по 1999 год он был научным сотрудником в лаборатории визуализации в Университете Алабамы, Хантсвилл,

, работая над компьютерным зрением и распознаванием трехмерных объектов

. Он поступил на факультет электротехники в Университете штата Огайо

со степенью доктора философии. студент в 1999 году. Его текущие исследования в Университете штата Огайо

включают электрические машины и приводы с регулируемой скоростью, управление

в силовых электронных системах и распределенные системы питания.

%PDF-1.4
%
1 0 объект
>поток
2019-05-28T10:03:37-04:00Microsoft® Word 20132022-01-24T12:16:27-08:002022-01-24T12:16:27-08:00iText 4.2.0 от 1T3XTapplication/pdfuuid:2756248a- 3669-416b-b697-8d2ae7911abduuid: d9735c21-a622-417b-92ea-38b4bb33cbcauuid: 2756248a-3669-416b-b697-8d2ae7911abd

конечный поток
эндообъект
2 0 объект
>
эндообъект
3 0 объект
>поток
xXɎ7WXH@` S%`r*౓iT{d,>-$X~{8>`__Rk:jb(&Y^Taz?orǦK@TL=, Zu?- Kst6t3cya−5yYr3zNZb;&DT %KspokeJMWkПN

Лучшие постоянные автомобильный генератор с магнитом For Efficacy Inspiring Driving Experience

Расширьте возможности своего двигателя, чтобы обеспечить максимальную выходную мощность, используя исключительный автомобильный генератор с постоянными магнитами , доступный на Alibaba. ком. Заманчивые предложения на эти автомобильные генераторы переменного тока с постоянными магнитами гарантируют, что они доступны по цене, поэтому ваши операции не будут остановлены, когда вам придется заменить старые. Автомобильный генератор переменного тока с постоянными магнитами доступен в широком ассортименте, включающем различные размеры и модели. Таким образом, вы можете быть уверены, что найдете наиболее подходящий для вашего типа двигателя.

Автомобильный генератор переменного тока с постоянными магнитами изготовлен из прочных материалов и передовых изобретений, которые делают его очень долговечным и в то же время обеспечивают превосходное обслуживание.Идеально вписываясь в двигатель, автомобильный генератор с постоянными магнитами повышает эффективность зарядки аккумулятора и подачи дополнительной электроэнергии, необходимой для системы. Их качество не имеет себе равных, что позволяет пользователям получать максимальную отдачу. Автомобильный генератор переменного тока с постоянными магнитами Оптовые продавцы и поставщики на сайте имеют высший рейтинг и сертифицированы на соответствие всем нормативным стандартам.

Благодаря совместимости с указанными моделями автомобильный генератор с постоянными магнитами на Alibaba.com просты в установке и обслуживании. Тем не менее, вы можете выбрать профессиональных механиков, чтобы установить их для вас для достижения наилучших результатов. Автомобильный генератор переменного тока с постоянными магнитами предназначен для предотвращения попадания в них воды, что может привести к их более быстрому износу. Материалы и конструкция также делают эти автомобильные генераторы с постоянными магнитами устойчивыми к теплу, выделяемому двигателем во время сгорания. Следовательно, они не расширяются и не сжимаются таким образом, чтобы это могло неблагоприятно повлиять на их работу.

Пройдитесь по сайту Alibaba. com сегодня и станьте свидетелем потрясающего автомобильного генератора с постоянными магнитами . Выберите наиболее подходящее для вас для достижения ваших личных или деловых целей. Их образцовая эффективность гарантирует, что ваши инвестиции принесут вам максимальную отдачу, потому что они стоят каждого цента.

Технология постоянного магнита может изменить конструкцию двигателя и генератора

AML Superconductivity & Magnetics (AML) завершила успешную разработку и тестирование своей технологии производства постоянных магнитов PM-Wire™, которая призвана коренным образом изменить способ проектирования, производства и использования электродвигателей и генераторов в различных отраслях промышленности по всему миру.

Сегодня, несмотря на глобальный переход от транспорта, работающего на ископаемом топливе, к более эффективным и чистым электромобилям, самолетам и судам для перевозки людей и товаров, значительные ограничения в магнитных технологиях не позволяют крупным производителям в различных отраслях реализовать свой потенциал в плане доходов, рынка. и воздействие на окружающую среду.

Революционный подход, представленный PM-Wire, повышает производительность продуктов на основе постоянных магнитов, таких как электродвигатели и генераторы, поэтому они могут достигать максимально возможной удельной мощности и удельного крутящего момента, что приводит к наименьшему возможному весу и максимальной эффективности при стоимости, намного меньшей, чем любое существующее решение.

По словам генерального директора AML Марка Сенти: «Влияние огромно! PM-Wire может вернуть добычу редкоземельных металлов и производство постоянных магнитов в Соединенные Штаты, заново изобретая отрасли, включая автомобильную, аэрокосмическую, энергетическую, медицинскую и морскую. Процесс резко повышает урожайность и устраняет очень трудоемкий процесс производства, который является основной движущей силой доминирования Китая на рынке».

«Мы разработали ряд новаторских, потенциально способных изменить мир решений в области магнетизма, но они намного превзошли наши самые смелые ожидания», — заявил д-р. Райнер Мейнке, изобретатель PM-Wire и соучредитель AML.

PM-Wire дает инженерам гибкость для достижения беспрецедентных конфигураций и требований. Короче говоря, инженеры получат возможность разрабатывать продукты, оптимизированные для своих нужд, а не быть прикованными к существующим размерам магнитов, формам и направлениям магнитного поля.

«Мы всегда считали себя создателями, «Магнитами внутри», и с PM-Wire мы являемся именно такими — будь то двигатель или любой другой продукт на основе постоянных магнитов», — сказал Сенти.

Магнитный генератор — Infinity SAV

Барабан Магнитного Генератора состоит из ротора с неодимовыми заземляющими постоянными магнитами и статора с бифилярными катушками с медным сердечником.

Постоянные магниты расположены равномерно по окружности ротора с одноименными и противоположными полярными полюсами. Бифилярные катушки расположены по окружности статора таким же образом, но с точной угловой соосностью к магнитам и параллельно-последовательным соединением друг с другом.

Неодимовый магнит — это самый сильный тип постоянных магнитов, доступных на рынке сегодня. Кристаллическая структура неодимового магнита состоит из микрокристаллических зерен, которые выровнены в мощном магнитном поле во время производства, поэтому все их магнитные оси указывают в одном направлении. Кристаллическая решетка магнита сопротивляется изменению направления намагниченности, что делает это соединение очень склонным к размагничиванию.

Бифилярная катушка представляет собой электромагнитную катушку, содержащую две близко расположенные параллельные обмотки и встречную катушку последовательного соединения.Чтобы правильно увеличить мощность катушки, ее витки наматывают таким образом, чтобы обеспечить наибольшую разность потенциалов между соседними витками или спиралями. Энергия, запасенная в катушке, пропорциональна квадрату разности потенциалов между соседними витками. Благодаря специальному материалу сердечника катушки (трансформаторная сталь) значительно повышена способность к заданному значению разности потенциалов между витками.