HRP-N3 - серия источников питания с максимальной пиковой мощностью в 350% от MEAN WELL

Принципы построения БЕЗЖЕЛЕЗНЫХ аксиальных генераторов для ветряка на постоянных магнитах.

Страница 1 из 78
Специалист
 
Регистрация: 30.03.2015
Адрес: Таганрог Ростовской обл.
Сообщений: 2,502
Репутация: 409
401 468
8 187
 
22.02.2016 12:03 #1
В данной теме предлагаю обсуждать общую теорию и практику построения безжелезных генераторов, чтобы не флудить в авторских темах, замусоренных до безобразия.
Аксиальный БЕЗЖЕЛЕЗНЫЙ (без железного сердечника в обмотке статора) генератор подчиняется закону движения проводника в магнитном поле: при движении проводника в магнитном поле на его концах под действием силы Лоренца индуцируется ЭДС (электродвижущая сила). Причём, для максимума ЭДС, проводник должен быть прямолинейным и располагаться перпендикулярно направлению движения. Если проводник расположен вдоль направления движения, то ЭДС в нём, по формуле закона, не индуцируется.
Для упрощения реальных конструкций, применяется движение магнитов, а не проводников, что позволяет отказаться от скользящих щёток и коллекторов.
ЗДС рассчитывается по известной формуле E=BLV*sin(фи), где B-индукция магнитного поля в месте нахождения проводника (не путать с остаточной индукцией магнитного материала Br), L – длина активной части проводника, т.е. той части, которая находится в магнитном поле, V – линейная скорость движения проводника относительно магнита, фи – угол между проводником и направлением движения. В случае фи = 90град, sin 90 = 1. Формула приобретает привычный вид E = BLV.
Учебные советские фильмы тут:
https://youtu.be/zXRr4YReNPg
https://youtu.be/yhxHTAKKTT0

Программа для предварительного расчёта ЭДС аксиального безжелезного генератора есть тут: http://www.rlocman.ru/forum/showthre...617#post190617

На индуцирование ЭДС в обмотке генератора влияют разные факторы – расположение магнитов и их количество, зазор между магнитами, количество дисков с магнитами, расположение проводников относительно магнитов, количество фаз и т. д. От оптимального выбора этих параметров и множества нюансов зависит мощность и КПД генератора.
Предлагаю именно в этой теме и обсуждать все проблемы таких генераторов.
Последний раз редактировалось РемЭл220; 25.02.2016 в 20:17.
Оценка
В многообразии литиевых батареек и аккумуляторов нет какого-то универсального или идеального варианта. Выбирая тот или иной вариант для питания устройства, разработчику приходится оперировать множеством параметров, используя наиболее оптимальное их сочетание для каждого приложения. Разберем параметры для различных приложений.
Специалист
 
Регистрация: 30.03.2015
Адрес: Таганрог Ростовской обл.
Сообщений: 2,502
Репутация: 409
401 468
8 187
 
22.02.2016 13:19 #2
САШУН пишет:
Для лучшего понимания простой, с виду, вопрос. Вот У Владимира74 магниты - прямоугольные. И расположены ПОЧЕМУ-ТО длинной стороной по радиусу, а короткой - по окружности.
Знаете почему? Не знаете.
Ответ - просто не подумал. Ежели просто повернуть каждый магнит на 90 градусов - генератор с РЕДКО расположенными по окружности обмотками работать будет чуток получше.


НЕПРАВИЛЬНЫЕ мысли!
ЭДС считается по формуле E=BLV, тут видно, что ЭДС больше, когда больше длина проводника. Проводника над магнитом, длина активной, радиальной части всей обмотки!!!
Если магнит перевернуть, то длина уменьшится с 50мм до 20мм, соответственно уменьшится ЭДС.
Кроме этого, что не маловажно, увеличится значительно длина соединительных проводников, продольных, так называемых лобовых частей обмотки. Значит увеличится сопротивление обмотки и потери увеличатся.
Можете в проге http://www.rlocman.ru/forum/showthre...617#post190617 прикинуть как это всё будет.
Оценка
Эксперт
 
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 812
936 4
166 1
 
22.02.2016 14:06 #3
Цитата:
Сообщение от РемЭл220
НЕПРАВИЛЬНЫЕ мысли!
ЭДС считается по формуле E=BLV, тут видно, что ЭДС больше, когда больше длина проводника. Проводника над магнитом, длина активной, радиальной части всей обмотки!!!
Если магнит перевернуть, то длина уменьшится с 50мм до 20мм, соответственно уменьшится ЭДС.
Я же не так прост, как это может показаться издали.
Цель генератора - вовсе не вырабатывать ЭДС. Если я буду чесать своего кота (перс Максимилиан фон Кардинал - см. фото) ЭДС будет ОГО-ГО, а вот энергии электрической - пшик!
Задача генератора вырабатывать электроэнергию, а не ЭДС. Поэтому тезис об уменьшении ЭДС при повороте магнита не принимается.
ЭДС хотя будет и меньше, зато вырабатываться будет ДОЛЬШЕ - магнит будет двигаться над каждым проводником фазы в 2,5 раза дольше, и конкретно электроэнергии выработает БОЛЬШЕ.

Поэтому ПРОСЬБА.
Написать в обоснование своего тезиса формулку для ЭНЕРГИИ, а не для ЭДС. В эту формулку, как Вам известно, входит СИЛА, которую нужно прикладывать к магниту, чтобы двигать его ПОПЕРЕК проводников с их амперами и витками, причем, никаких ни ЭДС ни Вольтов в этой формулке нету.
Изображения
Тип файла: jpg cat_best.jpg (32.0 Кб, 0 просмотров)
Оценка
Эксперт
 
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 812
936 4
166 1
 
22.02.2016 14:21 #4
Как китайцы полностью победили "залипание" в НЕбезжелезных генераторах.
Случайно нашел в сети 2 ролика какого-то "умельца", который захотел улучшить китайский генератор и что из этого получилось.
Оно в середине 1-го длинного ролика есть ЗАМЕЧАТЕЛЬНОЕ место - демонстрация полного ОТСУТСТВИЯ залипания - ротор генератора крутится двумя пальчиками. а во втором ролике, что случится, если НЕ ПОДУМАВ, попытаться "улучшить" конструкцию.
https://www.youtube.com/watch?v=6hE7dcWxGuk
https://www.youtube.com/watch?v=ymSzE2265K0


P.S. Я невзлюбил "заводских рационализаторов" лет 35 назад, когда получил первый десяток патентов из больше 80. Большинство из них плохо образованы и просто не понимают основные принципы работы машин и механизмов. Хотя встречаются и исключения.
Оценка
Специалист
 
Регистрация: 30.03.2015
Адрес: Таганрог Ростовской обл.
Сообщений: 2,502
Репутация: 409
401 468
8 187
 
22.02.2016 14:40 #5
Сашун;
...Цель генератора - вовсе не вырабатывать ЭДС. ...

ЭДС - электродвижущая сила, первоисточник энергии.
Мощность - скорость расходования энергии. Для эл. генератора P=U*I
Как видно, мощность это ПРОИЗВЕДЕНИЕ тока на напряжение. Одну и туже мощность можно получить малым напряжением и большим током ИЛИ большим напряжением и малым током. ГЛАВНОЕ - ПРОИЗВЕДЕНИЕ. И естественно мощность привода генератора (ветродвигатель, мотор ДВС и т.п.) должна быть немного больше.
В безжелезном гене нет потерь на перемагничивание в сердечнике, сердечник не входит в насыщение при больших мощностях, т. к. его нет. Поэтому ТОК в безжелезном гене больше всего завсит от сопротивления обмотки. А сопротивление от сечения провода. Толще провод, больше ток, больше мощность при одинаковых остальных параметрах. Ну это же ясно как светлый день!

Задача генератора вырабатывать электроэнергию, а не ЭДС. Поэтому тезис об уменьшении ЭДС при повороте магнита не принимается.
ЭДС хотя будет и меньше, зато вырабатываться будет ДОЛЬШЕ - магнит будет двигаться над каждым проводником фазы в 2,5 раза дольше, и конкретно электроэнергии выработает БОЛЬШЕ.

Ничего не больше! Это называется ЧАСТОТА переменного тока. Посчитайте площадь одной большой, ШИРОКОЙ, долгой полуволны и десяток маленьких УЗКИХ горбиков. Площадь одинакова. Мощность переменноьго тока не зависит от его частоты в электротехнике. ВЧ и СВЧ системы к этомк отношения не имеют.

Поэтому ПРОСЬБА.
Написать в обоснование своего тезиса формулку для ЭНЕРГИИ, а не для ЭДС. В эту формулку, как Вам известно, входит СИЛА, которую нужно прикладывать к магниту, чтобы двигать его ПОПЕРЕК проводников с их амперами и витками, причем, никаких ни ЭДС ни Вольтов в этой формулке нету.


ЭНЕРГИЯ измеряется в киловатт-часах, мощность помножить на время действия этой мощности.
Сила про которую вы говорите, это сила противодействия F=IBL, из этого видно, что чем больше ток в обмотке и нагрузке, тем больше сила противодействия. Эта сила противодействия равна силе действия привода генератора (без учёта КПД).
Оценка
Специалист
 
Регистрация: 30.03.2015
Адрес: Таганрог Ростовской обл.
Сообщений: 2,502
Репутация: 409
401 468
8 187
 
22.02.2016 14:58 #6
Сашун пишет:
КПД преобразователей -12~220 и -48~220 примерно одинаковы. -12~220 выпускаются серийно - есть ли смысл?
Есть! Вы прикиньте какой толщины надо провода от гены до акумов и от акумов до преобразователя. К тому же, потери на диодах и проводах гораздо меньше, когда ток меньше.

А от сложения попарно 2-х фаз по переменке (до выпрямителя), как я понял, Вы таки отказались?
До выпрямителя КОНКРЕТНО в гене Владимира 74 это не имеет смысла, потому как фазы эти фактически работают поочерёдно, значит ток в них лучше распределить поочерёдно. До выпрямителя - лишнее сопротивление той фазы, в которой в этот момент ничего нет (провал ЭДС).
Последний раз редактировалось РемЭл220; 22.02.2016 в 15:24.
Оценка
Эксперт
 
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 812
936 4
166 1
 
22.02.2016 15:34 #7
Цитата:
Сообщение от РемЭл220
Поэтому ПРОСЬБА.
Написать в обоснование своего тезиса формулку для ЭНЕРГИИ, а не для ЭДС. В эту формулку, как Вам известно, входит СИЛА, которую нужно прикладывать к магниту, чтобы двигать его ПОПЕРЕК проводников с их амперами и витками, причем, никаких ни ЭДС ни Вольтов в этой формулке нету.

ЭНЕРГИЯ измеряется в киловатт-часах, мощность помножить на время действия этой мощности.
Сила про которую вы говорите, это сила противодействия F=IBL, из этого видно, что чем больше ток в обмотке и нагрузке, тем больше сила противодействия. Эта сила противодействия равна силе действия привода генератора (без учёта КПД).
А где же формулка для мощности ОДНОЙ ФАЗЫ генератора при частоте вращения ротора, скажем, 1000 рад/с, известном Вам радиусе расположения магнитов - сразу узнаете их скорость, их количестве - 20 штук, известной Вам их индукции, количестве проводов в катушках обмотки и прочими известными только Вам параметрами? Оно же значение ЭДС - напряжения на разомкнутой фазе совершенно не интересно - интересна расчетная МОЩНОСТЬ фазы генератора.
Могу предположить, что расчетное сопротивление фазы у Владимира74 - около 0,3 Ом. - 80 метров меди диаметром 2.24 мм?
Оценка
Эксперт
 
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 812
936 4
166 1
 
22.02.2016 16:31 #8
РемЭл220 Я прошу меня простить, но, кажется, я понял ошибку в Ваших объяснениях. Вас запутало, но не сильно и не окончательно, рассуждение об ЭДС.
В порядке одолжения, прошу ознакомиться с п. 3 и рис. 19.8 на стр. 271 в http://alexandr4784.narod.ru/Detlaf_...f_2_gl19_2.pdf . Достаточно подробно объяснено, что к возникновению тока в витке наведенная в прямых участках витка ЭДС имеет отдаленное отношение.
Из этого же объяснения можно понять, почему расположение магнитов с малым зазором между ними эффективнее "редкого" расположения - градиент магнитного поля выше, значит выше РАЗНОСТЬ ЭДС в сторонах витка и больше сила тока.
Оценка
Специалист
 
Регистрация: 30.03.2015
Адрес: Таганрог Ростовской обл.
Сообщений: 2,502
Репутация: 409
401 468
8 187
 
22.02.2016 16:51 #9
Сашун, я такие учебники перечитал 50 раз 3 года назад, когда это меня задело. У меня свои эксперименты. И вам советую - магнит, проводник, осциллограф - и вы будете очень сильно удивлены, глазам своим не поверите!
И САМОЕ ГЛАВНОЕ - не смешивайте ток в ВИТКЕ и ток в ПРОВОДНИКЕ!!!!!!!
Виток в трансформаторе, в гене с железным сердечником! Где нет сердечника - ПРОВОДНИК! Виток разделяется на активные и лобовые части - это надо понять!
Формулка ЭДС в моей программе выше. А мощность безжелезного генератора зависит в основном от В магнитов, мощности привода, диаметра провода. Это как в генераторе Фарадея.

Кстати, внимательно почитайте параграф 19.2 по вашей ссылке. И подумайте, что будет, когда левая сторона рамки движется над одним полюсом, а правая сторона рамки над другим полюсом. (обмотка МЕАНДР) И напишите ответ, какое значение будет ЭДС в этом случае????

Наведение ЭДС в проводнике ниже:
Обратите внимание, амплитуда ЭДС над магнитами без зазора БОЛЬШЕ, чем над магнитами с зазором, равным ширине магнита.
Последний раз редактировалось РемЭл220; 22.02.2016 в 18:28.
Оценка
Эксперт
 
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 812
936 4
166 1
 
22.02.2016 17:17 #10
Цитата:
Сообщение от РемЭл220
что будет, когда левая сторона рамки на одном полюсе, а правая сторона рамки на другом полюсе. (обмотка МЕАНДР) И напишите ответ, какое значение будет ЭДС в этом случае????
Поскольку оба поля при движении проводов меандра от центра магнитов - от полюсов - убывают по модулю, но разнонаправлены, это равносильно изменению поля в одном направлении (поле-то векторное), то ЭДС сторон будет складываться. А что?
Оценка
Ответ
Страница 1 из 78
Похожие темы
Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Часовой пояс GMT +3, время: 07:10.
Обратная связь РадиоЛоцман Вверх