Добрый день уважаемые Гуру.

Суть вопроса: построил ветрогенератор, не выдает расчетную мощность. Обороты в четыре раза меньше чем нужно.
При ветре 7мс холостые обороты составляют 0.8 в секунду а хотелось бы 3 оборота в секунду. На генераторе на каждой фазе соответственно 12 вольт переменки, 20 герц, 0.3А ток короткого замыкания.
Не могу понять в чем ошибся.

Подробнее про параметры
Спиральный Дарье
Высота 1.7 метра
Диаметр 1.5 метра
Хорда 0.2 метра
Три лопасти развернуты на угол 120 градусов
Профиль NACA5720
Профиль не симметричный, горб (подъемная сила) смотрит внутрь конструкции
Угол атаки профиля 3 градуса
Коэффициент заполнения 0.4
Коэффициент удлинения лопасти 8.5
Материал лопастей - композитный пластик, лопасти выполнены методом послойной экструзии (3D печать)
Электрогенератор - типа "блинчик", обычные постоянные магниты, три фазы, 36 обмоток, 42 полюса
Выглядит все это вот так:


Крутится вот так:
https://www.youtube.com/watch?v=NksChRYkAqA
Впечатления от работы:
Стартует хорошо и уверено, толкать или танцы с бубнами не нужны. Перед моментом старта глазом заметно поддрагивание крыльев которое после старта пропадает
Работает абсолютно бесшумно
На порывы или изменения направления ветра реагирует плавно и уверенно, нет остановок или каких-то резких изменений в работе

Уважаемый Игорь Владимирович, здравствуйте. Ошибка Ваша в том, что вы делали свой выбор не проведя предварительного анализа задачи и возможных вариантов её решения. Просто Вы пали жертвой навязчивой рекламы. Ваш вариант хорош, как декоративное украшение здания или сада, когда нужно обеспечить электричеством светодиодные светильники.

Как правило, настоящие "трудяги" не признают гламура и выглядят не так эстетично. Здесь http://mirenergii.ru/energiyavetra/v...kij-obzor.html можно посмотреть краткое сравнение разных вариантов роторов.

В качестве возможного решения проблемы, можно попробовать увеличить площадь лопастей, приклепав к имеющимся плоские полосы алюминия с соблюдением профиля по всей длине лопастей. Ценой за это будет повышенный шум при работе.

Цитата:

Сообщение от САТИР

Уважаемый Игорь Владимирович, здравствуйте. Ошибка Ваша в том, что вы делали свой выбор не проведя предварительного анализа задачи и возможных вариантов её решения. Просто Вы пали жертвой навязчивой рекламы. Ваш вариант хорош, как декоративное украшение здания или сада, когда нужно обеспечить электричеством светодиодные светильники.

Как правило, настоящие "трудяги" не признают гламура и выглядят не так эстетично. Здесь http://mirenergii.ru/energiyavetra/v...kij-obzor.html можно посмотреть краткое сравнение разных вариантов роторов.

В качестве возможного решения проблемы, можно попробовать увеличить площадь лопастей, приклепав к имеющимся плоские полосы алюминия с соблюдением профиля по всей длине лопастей. Ценой за это будет повышенный шум при работе.

Не могли бы Вы конкретизировать мою ошибку? Выбор геликоида - навязчивая реклама? Я не покупал готовое а делал сам, размеры брал не с потолка а из специализированной литературы, а данные были просимулированы в программе.
Вы предлагаете увеличить хорду лопасти, тем самым увеличив коэффициент заполнения и уменьшив коэффициент быстроходности. А тем самым еще больше уменьшатся обороты. Мне не сложно перепечатать лопасти. Не пойму логики, объясните пожалуйста, не хотелось бы делать дурную работу.

Игорь Владимирович
Ротор выдаёт обороты соответствующие конструкции (по прикидкам "на пальцах")
Очевидно, ошибка в не соответствии генератора и ротора по оборотам.
Вы снимали характеристики своего генератора? Какие значения Вы получили?

Уважаемый Игорь Владимирович, увеличив хорду и уменьшив к-т быстроходности Вы получите увеличение крутящего момента на валу генератора. То, что ротор не достигает расчётных значений скорости вращения, указывает на два обстоятельства: - либо нарушена аэродинамика обтекания воздухом лопастей;
- либо мощность, отбираемая от генератора, велика и ротор просто тормозится.

Кроме того, разные типы роторов имеют разную эффективность в зависимости от скорости ветра. Другими словами, один тип достигает номинальной мощности при скорости ветра 2-3 м\с, другой -при 7-8 м\с. Графически это можно представить в виде перевёрнутой вершиной вверх параболы различной ширины, экстремум которой приходится на область оптимальной скорости ветра. Площадь, охватываемая параболой, определяет диапазон скоростей ветра, при котором возможна эффективная работа ротора.В любом случае, важна мощность, которую развивает ветряк. Она является функцией, зависящей от скорости ветра и площади лопастей. Геликоидный ротор с прямым приводом на вал генератора наименее эффективен. Единственное его преимущество - даёт более равномерное вращение ротора.

Нужно определить оптимальную (среднюю или диапазон) скорость ветра в вашем регионе и, исходя из этого, выбрать подходящий тип ротора. Планируемая мощность электрической нагрузки определит размеры ветряка и мощность генератора.

Подчеркну ещё раз, важна не скорость вращения ветряка, а мощность которую он способен развить. Скорость можно достичь с помощью редуктора и конструкции генератора (увеличения пар полюсов).

Наиболее эффективным является многолопастной ветряк с двумя рядами лопастей. Стартует при скорости ветра 0.2-0.3 м\с и достигает номинальной мощности уже при 3-5 м\с.

В вложении какая-то теория.

Цитата:

Сообщение от lllll

Игорь Владимирович
Ротор выдаёт обороты соответствующие конструкции (по прикидкам "на пальцах")
Очевидно, ошибка в не соответствии генератора и ротора по оборотам.
Вы снимали характеристики своего генератора? Какие значения Вы получили?

Нагрузка к генератору не подключена. Ротор крутится в холостую.
Отдельно тестировался генератор - на трех оборотах в секунду (180 в минуту) выдает 70 вольт 8 ампер. Коэффициент быстроходности ротора подсчитан 2.5, а значит при 7 метрах в секунду у ротора должно быть 200 оборотов.

....если в Вашей документации сохранились нагрузочние характеристики "блинчика", то давайте их в студио на обругание....
...если в Вашей документации сохранились поляра профиля, его чертеж и координати, то давайте их в студио на обругание...
....если Вам нехочеться Вас ругать, то приделайте еще три лопасти к устройству, поднимите его еще метра 2-3 вверх, смиритесь сделанним и не хворайте...

Цитата:

Сообщение от САТИР

Уважаемый Игорь Владимирович, увеличив хорду и уменьшив к-т быстроходности Вы получите увеличение крутящего момента на валу генератора. То, что ротор не достигает расчётных значений скорости вращения, указывает на два обстоятельства: - либо нарушена аэродинамика обтекания воздухом лопастей;
- либо мощность, отбираемая от генератора, велика и ротор просто тормозится.

Кроме того, разные типы роторов имеют разную эффективность в зависимости от скорости ветра. Другими словами, один тип достигает номинальной мощности при скорости ветра 2-3 м\с, другой -при 7-8 м\с. Графически это можно представить в виде перевёрнутой вершиной вверх параболы различной ширины, экстремум которой приходится на область оптимальной скорости ветра. Площадь, охватываемая параболой, определяет диапазон скоростей ветра, при котором возможна эффективная работа ротора.В любом случае, важна мощность, которую развивает ветряк. Она является функцией, зависящей от скорости ветра и площади лопастей. Геликоидный ротор с прямым приводом на вал генератора наименее эффективен. Единственное его преимущество - даёт более равномерное вращение ротора.

Нужно определить оптимальную (среднюю или диапазон) скорость ветра в вашем регионе и, исходя из этого, выбрать подходящий тип ротора. Планируемая мощность электрической нагрузки определит размеры ветряка и мощность генератора.

Подчеркну ещё раз, важна не скорость вращения ветряка, а мощность которую он способен развить. Скорость можно достичь с помощью редуктора и конструкции генератора (увеличения пар полюсов).

Наиболее эффективным является многолопастной ветряк с двумя рядами лопастей. Стартует при скорости ветра 0.2-0.3 м\с и достигает номинальной мощности уже при 3-5 м\с.

В вложении какая-то теория.

Еще раз подчеркну - испытания проводятся без подключенной нагрузки, то есть система крутиться в холостую.
Расскажу чуть предисторию, это как бы не первый ветряк. Первый напечатали просто на пробу, взяв стандартные параметры - метр диаметр, метр высоты, 100мм хорда, три лопасти по 120 градусов, обычный профиль NACA 21024. Строчил он в холостую очень даже неплохо. Глянуть можно тут: https://www.youtube.com/watch?v=ChwJLAPxmt4
Но, увы, основание не выдержало и на ветре где-то 9мс его сдуло. Он задел плиту основания и разрушился. Разрушения генератора были очень сильные, все алюминиевые трубки были разорваны либо выгнуты. Визуально мощность с которой он ударил об плиту была в разы больше расчетных 300ватт.
Далее, подробно изучив все работы господина Д.Н.Горелова, напечатали двухлопастной геликоид, метр диаметр, 1.5 метра высота, хорда 100мм. Как бы тоже что и предыдущий вариант только две лопасти и больше ометаемая площадь. Так вот он вообще не закрутился. Ни при каком ветре. Даже руками раскручиваешь - и он останавливается.
Вот сейчас сделали третий вариант.

Не совсем понял реплику что скорость не важна а важна мощность. Если по расчетам максимальная мощность при быстроходности 2.5, то при быстроходности 0.8 мощности явно не будет. И мощность это произведение оборотов на момент. Момент зависит от диаметра, а обороты от быстроходности.

Как можно проверить аэродинамику обтекания лопастей?

Цитата:

Сообщение от hrpankov

....если в Вашей документации сохранились нагрузочние характеристики "блинчика", то давайте их в студио на обругание....
...если в Вашей документации сохранились поляра профиля, его чертеж и координати, то давайте их в студио на обругание...
....если Вам нехочеться Вас ругать, то приделайте еще три лопасти к устройству, поднимите его еще метра 2-3 вверх, смиритесь сделанним и не хворайте...

"Блинчик" при тестировании на земле выдал при трех оборотах в секунду 70 вольт и 8 ампер на каждую фазу.

Поляра профиля:


Ругать хочется, надо понять в чем ошибка

....ето не поляра!!!!