Здравствуйте господа ветроловы.
Уже полтора года я читаю этот форум и многое из него почерпнул , много спорных вопросов, которые с Вашей помощью хотелось бы решить.
Решил открыть тему,, в которой показать свои наработки , расчеты и изделия - генераторы и ветроколеса. Поскольку я имею небольшой станочный парк и аэродинамическую трубу, мне удалось провести эксперименты с большим количеством профилей крыльев для вертикального ветрогенератора и выбрать по моим прикидкам крыло с оптимальным профилем. Изготовлено несколько ветроколес с площадью ометания 2,4м^ высотой 2,0м диаметром 1,2м
Моя задача – научится использовать ветер скоростью 3-8 м/сек , который дует в нашем регионе – в Воронежской области, Задача стоит так – создать гибридную( солнце-ветер)установку с месячной производительностью 60-75 кват/часов в месяц. –Солнечная панель мощностью 150-200 ватт и вспомогательный ветряк мощностью 150-200ватт
С генератором не все так просто. Начинал, как и все с дырчика с магнитами диам 25 тощиной 5мм, провод 0,5. И конечно ничего не получил, Потом увеличивал толщину магнита до 15 мм, магнит N 52 25х15мм, применил провод 0,75мм ,0,9мм, 2х0,75 Изготовил 4 генератора , продул в тубе, используя «эталонные» крылья площадью 1,2м^ получил на ветре 5м/сек 135 об/мин и 31 вольт на холостом ходу, что при зарядке на аккумулятор 130 а/час 2,27 а при напряжении 12,83 вольта около 30 ватт мощности (ветряк).
Сейчас проверяю концепцию Сашуна 15 катушек 20пар магнитов 40х15х10, на среднем диаметре 200мм.расчеты прилагаю.

Расчет генератора 40 магнитов 15 катушек на на диам 191мм:

магниты 40***215;15х10мм N45. 1,37тл Катушки -2 провода по 0,75мм сечение 0,848мм2
20 пар магнитов 15 катушек
1) 15 мм (расстояние м/у магнитами)
2) 15+15=30 (размер сектора)
3) 30***215;20=600 (длина окружности)
4) 600***247;3.14=191 (диаметр по сред линии)
5) 191+15=206 (внешний диам ротора)
6) 191-25=166 (внутренний диам ротора)
7) 20***247;4***215;3=15 (катушек) 5катушки в каждой фазе соотношение 4/3
8)20***215;2=40мм (размер по ср линии катушки)
9) (20-5=15мм (толщина статора)
10) 14***247;(2*0,76)=9.2(витков ширина намотки)
11) 14***247;(0,76)=18,8(витков высота намотки)
12) 9.2*18,8=171 (расчетное количество витков в катушке)
13) в идеале 171***215;0.8=137витка (0.8 коэффициент упаковки)

Расчет статора:
Е=2***215;f***215;n***215;m***215;NBS
f - число оборот в сек 1об/сек
n число пар магнитов 20
m число катушек в одной фазе 5
N число витков в катушке 137 витков
Эффективная площадь магнита S маг = 0,0006м2

В =0,7 – по калькулятору 0.73
E хол =2***215;1***215;20***215;5***215;137***215;0.7*** 215;0.0006= 11.508 вольт – фаза *1,725 = 19.85 вольт фаза ген
при 60 об/мин. При ветер 3,8 м/сек
Сопротивление катушки = 137 * 0,13*0,0195 = 0.347 ом
Длинна среднего витка - 0,13м
Сопротивление 0,0195 ом/м 2провода паралель по 0,75мм
Длинна намотки 137*0,13 = 17,81м В два повода 17,81 *2 = 35,62 м. катушка
Вес провода 1катушки 35,62 *389/100 = 140 г На генератор = 2087 гр. 2кг.
Фазы сопротивление = 0.347*5 =1,73ом


Но если посчитать: Ехх=2*f*m*N*B*2*3,14*R*L при f = 1об/сек
Е=2*1*5*137*0,7*2*3,14*0,0955*0,04= 15 вольт *1,725= 23 вольта фазы
где
F – 1 об/сек
m - количество катушек 5
R - радиус ротора =0,0955м
L - длина активной стороны катушки - 0,04
N -137 витков
В = 0,7 Гс

Правильно ли я посчитал?

Цитата:

Сообщение от pilot55

Правильно ли я посчитал?

Нет времени пересчитывать. Бегло...по рассчётам...получилось огромное сопротивление одной фазы - 1,73 Ом. Это очень много ! КПД генератора будет очень низким...подведя черту...с таким сопротивлением фазы получится у Вас очередной дырчик..

Цитата:

Сообщение от pilot55

Расчет генератора 40 магнитов 15 катушек на на диам 191мм:

Неверно все от самого начала. А именно, выбран диаметр расположения магнитов и катушек наугад, что недопустимо.

На этой картинке магниты наклеены неверно - интервал между ними чересчур велик

Вследствие этого неизбежна форма графика тока с пропусками.
==================================

Правильный интервал между магнитами ротора

Цитата:

Сообщение от Сашун

Правило для прямоугольных магнитов

Стороны катушек должны быть широкими - не уже интервала между магнитами, который, на внешнем диаметре магнитов не должен быть больше ширины магнита.

Кроме этого, отношение сторон магнитов должно быть возможно меньше.
Это позволяет минимизировать периметр катушек - чем катушки "круглее", тем их сопротивление меньше - выше КПД генератора.

Ну и сопротивление фазы подсчитано, очевидно, неверно - оно никак не должно получиться больше нескольких десятых ома - лучше 0,1-0,2 ома.

что-то не так

Перед покупкой проверьте качество меди. Медь может быть горновая и после гальванической очистки - электролитической. Чистая медь красного оттенка, а горновая желтоватого оттенка. Проверять нужно тестером. По расчётным данным медь будет иметь наименьшее сопротивление в соответствии с таблицей от Bobr_ #5 сообщения этой темы. Диаметр без изоляции измеряется микрометром а длина линейкой с миллиметровыми делениями. Может быть вариант подмены целой бобины путём приварки натурального медного провода на нескольких метрах начала этой бобины. Горновая медь имеет сопротивление на 10-20% больше электролитической.

Цитата:

Сообщение от pilot55

Расчет генератора 40 магнитов 15 катушек на на диам 191мм:...

4) 600/3.14=191 (диаметр по сред линии)
5) 191+15=206 (внешний диам ротора)
6) 191-25=166 (внутренний диам ротора)...
Правильно ли я посчитал?

Расчёт большой, совсем без ошибок трудно.
Сходу увидел:если диаметр по средней линии магнитов =191мм, а выбранные магниты имеют длину 40 мм, то вот на эту величину и должны отличаться крайние диаметры от среднего.Т.е. внешний диаметр =231мм, внутренний диаметр=156мм

Цитата:

Сообщение от pilot55

E хол =2***215;1***215;20***215;5***215;137***215;0.7*** 215;0.0006= 11.508 вольт

Прямо "ЮСТАС- АЛЕКСУ" какое-то...

Это получилось при вставке с экселевской страницы. На самом деле это ***215,0 : знак умножения.

Цитата:

Сообщение от Александр59

Т.е. внешний диаметр =231мм, внутренний диаметр=156мм

Для 20 шт. магнитов шириной 15 мм, наружный диаметр должен быть не более (ширина магнита 15 + интервал 15)*20/pi = 600/pi=191 мм.
Т.е., округляя до нормативного - 190 мм. Не средний диаметр, а, именно, наружный.
Рисуете этот диаметр. Откладываете на окружности хорду 14-15 мм - это размер большего основания треугольной (трапецеидальной) оправки для намотки катушек.
Симметрично хорде откладываете центральный угол 24° - угол, в который должна "вписаться" каждая из 15 катушек (360°/15=24°).
отсюда, выбрав величину воздушного зазора. определяете сторону катушки - место для обмотки - 10 мм.

Сразу видно, что форма катушки далека от округлой, т.е. с такими магнитами достичь высокого КПД при работе генератора на аккумулятор - не удастся. Нужно было выбрать магниты пошире - катушки были бы гораздо круглее.

Выбрав сечение обмоточного провода, определяете сколько витков влезет в катушку. Например, если диаметр провода 1,8 мм - влезет около 25 витков.
Теперь считаете длину провода в катушке, сопротивление фазы и т.д., как на моих картинках.
Можно, конечно, увеличить ненамного диаметр ротора. Чтоб зазор по внутренним углам магнитов был миллиметров 8-10. Я нарисовал только "первый прибросочный эскиз".Будет лучше гораздо!
Но - чтобы соблюдалось условие "катушка при любом положении ротора должна накрывать части минимум двух магнитов!" Т.е. сильно раздвигать магниты - нельзя !