Немного теории электровращательной электродинамики (будет очччень полезна для всех любителей ветрогенератороф)

https://yadi.sk/i/PAE0jZnnfaEmx - оригинал статьи

Вращающий момент.doc На рисунке 1. показано, каким образом приложено усилие в виде пары сил Р к вращающемуся шкиву радиусом г. Вращающий момент Мвр - мера этого усилия, изменяющего угловую скорость ОМЕГА=2(ПИ)n/60 где n [об/мин] - частота вращения двигателя. Между мощностью двигателя Р [Вт], угловой скоростью ОМЕГА [рад/с], силой F [Н], радиусом шкива r [м], и вращающим моментом Мвр [Н•м] существует следующая зависимость: Mвр=P/ОМЕГА=Fr Подставив значение угловой скорости ОМЕГА, получим: Mвр=P/ОМЕГА=P/2(ПИ)n/60=60P/2(ПИ)n итак Mвр =9,554P/n
Вращающий момент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором изменяется в зависимости от частоты вращении ротора по кривой, представленной на рисунке 2. Изменение пускового и максимального моментов асинхронного двигателя в зависимости от частоты вращения, где отмечены три частные имеющие практическое значение величины вращающего момента двигателя: номинальный вращающий момент Мн, развиваемый двигателем в номинальном режиме работы; пусковой вращающий момент Мп, соответствующий условиям пуска (n = 0); максимальный вращающий момент Мм, развиваемый двигателем при частоте вращения, меньше номинальной, называемой критической (nкр). Максимальный момент определяет перегрузочную способность электродвигателя. При перегрузке, большей максимального момента, двигатель, снижая частоту вращения (n<nкр) входит в неустойчивый режим работы и останавливается. Устойчивый режим работы двигателя в области от nмп до nкр можно восстановить, лишь сняв часть нагрузки со шкива. Пусковой вращающий момент характеризует способность двигателя брать нагрузку с места, а максимальный вращающий момент - способность двигателя преодолевать временные перегрузки при работе. В каталожных данных на двигатели обычно заданы отношения Мп:Мн и Мм:Мн. Для большинства асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором отношение пускового момента к номинальному составляет 1,1 -1,5.
У отдельных двигателей оно равно 1,9-2, а , у двигателей типа АОС и АОП - 2,3-2,8. Отношение максимального момента к номинальному для разных типов асинхронных двигателей находится в пределах от 2 до 3 и несколько более, то есть электродвигатель способен преодолевать двукратные, трехкратные даже большие временные перегрузки.
Пример. Найти номинальный, пусковой и максимальный вращающие моменты для двигателя А02-51-2 мощностью Р = 10 кВт и частотой вращения n = 2930 об/мин. Определить также силу F, обеспечиваемую двигателем на шкиве радиусом r = 0,2 м и на шкиве радиусом r = 0,1 м. Из каталога известно, что Мп:Мн =1,6 а Мм:Мн=3,1.
Решение. Номинальный вращающий момент Mн=9,554Р/n=9,554•10 000Вт/2930 об/мин =32,6 H•м
Пусковой вращающий момент Мп=1,6Mн=1,6•32,6H•м=52,1Н•м.
Максимальный вращающий момент Мм=3,1Mн=3,1•32,6H•м=101Н•м.
Сила F при радиусе шкива 0,2 м F0,2=Mн/r=32,6/0,2 =163Н.
Сила F при радиусе шкива 0,1 м F0,1= Mн/r=32,6/0,1=326H

продолжение следуется...

продолжение...
(не все формулы корректны см. https://yadi.sk/i/PAE0jZnnfaEmx - оригинал статьи)

1. Мощность двигателя вентилятора Pдв.вент [кВт]=10-3kзапQН/(МЮ)вент(МЮ)ред
где Q [м3/с] – производительность вентилятора, Н [Па] - давление на выходе вентилятора, (МЮ)вент, (МЮ)ред - КПД вентилятора и редуктора (передаточного механизма), kзап – коэффициент запаса.
2. Мощность двигателя насоса Pдв.насоса [кВт]=10-3kзап gQН***961;/***951;нас***951;ред
где Q [м3/с] – производительность насоса, g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения, H [м] – расчетная высота подъема, ***961; [кг/м3] – плотность перекачиваемой жидкости, ***951;нас, ***951;ред - КПД насоса и редуктора (передаточного механизма), kзап – коэффициент запаса.
3. Мощность двигателя поршневого компрессора Pдв.компр [кВт]=10-3kзапQА/***951;компр***951;ред
где Q [м3/с] – производительность компрессора, А [Дж/м3] – работа изотермического и адиабатического сжатия атмосферного воздуха объемом 1 м3 давлением 1,1•105 Па до требуемого давления, ***951;компр, ***951;ред – КПД компрессора и редуктора (передаточного механизма), kзап – коэффициент запаса.
Кроме того, необходимо сопоставить пусковой момент двигателя (особенно в случае асинхронного с короткозамкнутым ротором) и рабочего механизма, так как некоторые механизмы имеют повышенное сопротивление в момент трогания. Следует иметь в виду и то обстоятельство, что при замене трехфазного асинхронного двигателя на однофазный пусковой момент последнего почти в три раза меньше и механизм, успешно функционировавший ранее, может не тронуться с места. Развиваемый электродвигателем момент M [Нм] и полезная мощность на валу Р [Вт] связаны следующим соотношением: Mвр=60P/2***960;n=30Р/***960;n=9,554P/n
=============
Приведение сил сопротивления производится аналогично приведению моментов. Если скорость поступательного движения V, [м/c], угловая скорость вала двигателя ***969;дв. [рад/с], ***951; - КПД, Fсм - сила сопротивления механизма, то момент сопротивления: FсмV/***951;=Мс***969;дв
Отсюда Мс=FсмV/***969;дв***951;
Приведение моментов инерции к одной оси вращения основано на том, что суммарный запас кинетической энергии движущихся частей привода, отнесенный к одной оси, остается неизменным. При наличии вращающихся частей с моментами инерции Jдв, J1, J2 ... Jn и угловыми скоростями ***969;дв, ***969;1 … ***969;n можно заменить их динамическое действие действием одного момента инерции J, приведенного к скорости вала двигателя. В этом случае получим выражение: J***969;дв2/2= Jдв***969;дв2/2+ J1***969;12/2…+ Jn***969;n2/2
откуда результирующий, или суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя, можно рассчитать по формуле:
J= Jдв+J1(***969;1/***969;дв)2+J2(***969;2/***969;дв)2+…Jn(***969;n/***969;дв)2, где Jдв - момент инерции ротора двигателя и других элементов (муфты, шестерни и т.д.), установленных на валу двигателя.
Иногда в каталогах приводят значение махового момента GD2, кг•м2. Формула перевода махового момента в момент инерции: где Jдв - момент инерции ротора двигателя и других элементов (муфты, шестерни и т.д.), установленных на валу двигателя: Jдв= GD2/4, где D – диаметр инерции, м; G – сила тяжести (вес), кгс.
Приведение масс, движущихся поступательно, осуществляется также на основании равенства запаса кинетической энергии: mV2/2=J***969;дв2/2 Отсюда момент инерции, приведенный к валу двигателя: J=m(V/***969;дв)2
Пример расчёта приведения момента сопротивления и моментов инерции грузоподъёмного механизма:
Грузоподъемность механизма G=10 т=104 кг; Вес крюка Gк=0,5***215;103 кг; Скорость подъема и опускания груза V=1 м/с; КПД передачи при полной нагрузке ***951;=0,8; Момент инерции роторной части JР = 2 кг•м2; Частота вращения вала двигателя ***969;дв = 150 рад/с.
Окружное статическое усилие на барабане при подъеме номинального груза: FГ=(G+GК)g= (10•103+0,5•103) •9,81=1,03•105 Н.
Статический момент сопротивления, приведённый к валу двигателя: Мдв=FГV/***969;дв***951; =1,03•105 Н***215;1/150•0,8=858Н/м
Момент инерции, приведённый у валу электродвигателя: J= JР+(G+GК)(V/***969;дв)2=2+(10•103+0,5•103)(1/150)2=2,47кг/м2
http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/D...OV/frame/2.htm
Момент инерции J (кг•м2) - параметр, аналогичный по физическому смыслу массе при поступательном движении. Он характеризует меру инерции тел, вращающихся относительно фиксированной оси вращения. Момент инерции материальной точки с массой m равен произведению массы на квадрат радиуса от точки до оси вращения. Момент инерции тела есть сумма моментов инерции материальных точек, составляющих это тело. Он может быть выражен через массу тела и его размеры[1].
Моменты инерции однородных тел простых форм:
Диск или цилиндр радиусом R и массой m вращающийся вокруг центральной оси - J=mR2/2
Момент инерции стержня длиной L и массой m при вращении относительно оси, проходящей вдоль длины стержня J=mL2/3
Момент инерции стержня длиной L и массой m при вращении относительно оси, проходящей перпендикулярно стержню J=mL2/12
Момент инерции шара радиусом R и массой m при вращении относительно оси, проходящей через его центр J=2mR2/5
Детали электропривода, например ротор электрической машины, представляют собой конструкции, состоящие из деталей сложных форм и изготовленные из материалов различной плотности. В случаях, когда расчёт момента инерции затруднён, используют методы экспериментального определения момента инерции.
1. Метод свободного выбега (самоторможения). Исследуемый агрегат разгоняется до некоторой установившейся частоты вращения в режиме х.х. После этого электродвигатель отключают от сети и наступает процесс самопроизвольного торможения, т.е. торможения исключительно за счёт внутренних сил трения в подшипниках электродвигателя и сочленённых с ним вращающих частей о воздух. На преодоление этих сил трения затрачивается кинетическая энергия (Дж), запасенная во вращающихся частях агрегата:А= Jобщ***969;02/2
С другой стороны, эта энергия может быть определена как произведение мощности, затраченной на приведение во вращение агрегата в режиме х.х. на время: А=Рt Приравняв, получим выражение общего момента инерции, кг•м2: Jобщ=2Рt/***969;02
Значения и определяют экспериментально, выполнив опыт х.х. и опыт свободного выбега, по кривой выбега.
2. Метод вспомогательного маятника. Этот метод применяют в тех случаях, когда метод свободного выбега не может быть использован, в частности для электрических машин большой мощности – до 1000 кВт. Для реализации этого метода вращающуюся часть машины устанавливают на подшипниках балансировочного станка. Если вращающаяся часть машины имеет собственные подшипники, то могут быть использованы и они. Испытания проводят на собственной машине. У коллекторных машин или асинхронных двигателей с фазным ротором при определении момента инерции следует поднять щётки. При использовании метода вспомогательного маятника к валу исследуемой вращающейся части прикрепляют дополнительную массу mдоп центр тяжести которой находится на расстоянии а от центра вала. Вращающуюся часть вместе со вспомогательным маятником следует привести в колебательное движение. При этом одностороннее угловое отклонение не должно превышать 15о. Период колебаний принимают как средний из нескольких колебаний. Для точности рекомендуется производить измерения периода колебаний в момент нахождения маятника через положение статического равновесия. Момент инерции испытуемой вращающейся части определяется по формуле:
J= mдоп а[Т2 g /(4***960;2)-а] Для повышения точности измерения момента инерции рекомендуется проводить измерения несколько раз с разными значениями дополнительной массы вспомогательного маятника mдоп или расстояния а.
Онищенко Г.Б. Электрический привод : учеб. для вузов. – М.: РАСХН. – 2003.
Мощность P=F•V=F•***969;•R=M•***969;=2***960;***951 ;M. где ***951;=частота вращения (об/сек) M=момент силы (кг•м2/с2)
Конференция iXBT.com» Электронные устройства и компоненты» Ветрогенераторы. Ветрогенераторы.
так и сказал бы, что ветряк городишь... а мы тут мозг выносим по генераторам... по генераторам ветряков, есть отдельная ветка: "необычный моторчик..." в общем случае, нужнО следующее:
- возбуждение от постоянных магнитов без вариантов. С катушкой возбуждения, КПД падает ниже плинтуса.. Магниты высокоэффективные..(от винчестеров, например)
- статор и ротор большого диаметра. Чтобы по окружности поместились куча обмоток и куча магнитов. только так можно получить высокую относительную линейную скорость "магнит-серчедник катушки"
- высокоэффективный подвес. самодельщики, обычно, берут ступицу от подвески автомобиля. Рассчитать крутящий момент на валу генератора Г221
http://powergroup.com.ua/9_primer_ra...ogo_ustroystva Пример расчета привода подъемного устройства by powergroup.com.ua

Итого - вывод!
Все КОРРЕКТНЫЕ тестовые данные действительны только с результатами замеров усилий сопротивления генератора против его возбуждения (усилие разворота корпуса гена). Удобнее всего измерять в токарном станке.
и тогда теоретическую мощЪ Гена для ОРИЕНТИРОВОЧНОГО расчета можно определить по ф-ле:

Р(Ватт)=F(в КИЛОГРАММАХ)*R(РАДИУС плеча замера в метрах)*n(количество оборотоф в МИНУТУ)

формула УЖЕ ПРИВЕДЕНА к нестандартным физическим величинам - минутам вместо секунт, килограммам вместо Ньютонов, а сила F - это показания кантера в традиционных бытовых килограммах!
Погрешность этой формулы - 5%, которой можно пренебречь.

=GrafBorisfen=+38-067-944-52-52 =GrafBorisfen(равлык)mail.ru=

О!!! Вот это молодец мужик! Супер! Вот к этому и надо стремиться всем жаждущим альтернативы, а не "крутилки" для светодиодов из моторчиков Москвичей городить...

Цитата:

Сообщение от GrafBorisfen

https://www.youtube.com/watch?v=8KbgdkT4LuA
расчитываю с нее снять кил десять, а могет и более...
Эхсперимент покажет...
=GrafBorisfen=+38-067-944-52-52 =GrafBorisfen(равлык)mail.ru=

Вопрос из зала: А кто вам эти "десять кил" обеспечит? Не тот ли "ген" на 60 катушек проводом диам. 0,5мм весом 35кг? Интересно знать.

Граф Борисфен, покажите фото генератора - дисков с магнитами, статора с обмотками. Где посмотреть можно?

Цитата:

Сообщение от anat12

Вопрос из зала: А кто вам эти "десять кил" обеспечит? Не тот ли "ген" на 60 катушек проводом диам. 0,5мм весом 35кг? Интересно знать.

Ну там же на видео внучка всё объясняет - чтобы энтот ветряк быстро крутился - надо Б Ы С Т Р Ы Й ветер!!!
А вот где брать энтот ветер больше пары -тройки раз в год, особенно когда свет потух в хате, энтот вопрос не задаёт никто - каждый походу решает сам...

ну вот. я снова в седле!
во первЫх - дочка, а не внучЬка.
во-втОрых - основной матерЕалл - на подходе - сегодня снимал параметры Гена.
В-третьих: Ген - штука афтономныя и имеет способность заменяться, ежели не пондравитьсьа
в четвертых - с дочкой клип 2-годичной давности - сейчас работаю над ОГВиЛС "КОРВЕТ-3" сегодня хотел добавить вторую турбину - дощ...
а в пьятых - дочка права!

Вопрос из зала: А кто вам эти "десять кил" обеспечит? Не тот ли "ген" на 60 катушек проводом диам. 0,5мм весом 35кг?
Могет и он. а только предварительно - слабоват он по КПД!
Думаю, мы всем славянским миром соорудим синхрофазотрончик... если все НЕСТАНДАРТНО МЫСЛИТЬ начнем и включим думалки!

Пардоньте за задержку - позвольте претставить, Ген!
https://yadi.sk/i/sa0mgoSyfagnp
https://yadi.sk/i/ViWGIt_xfaguR

И не надо лохматить бабушку!...

Сварка - аргон?

НУ НАКОНЕЦ - ТО Б Р А В О !!!!!!!!!!!!!!!! Я не верю глазам своим - вижу фото РЕАЛЬНОГО гены на СЕКТОРНЫХ магнитах!!!!!!!!!!!! И магниты почти без зазора! Ну слава богу...Это, наверно, самое первое фото в ИНЕТЕ ПРАВИЛЬНОГО РОТОРА безжелезного гены на сегментных магнитах, скажите что я не прав! Вот моё фото на секторных магнитах ротора и статора экспериментального образца: http://windpower-russia.ru/showthrea...7835#post47835 пост 607.
Я снимаю перед вами шляпу за то, что вы думаете своей головой, а не передираете бестолковые одни и те же идеи безжелезных генераторов на дисковых магнитах и круглых катушках с дырками!!!!!!!!!!!!!!!!!!! которыми завален ПРАКТИЧЕСКИ ВЕСЬ ИНТЕРНЕТ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
И покажите подробнее ТУТ ВСЕМ ваш статор с обмоткой, пусть народ учится, а не крутилки для светодиодов из моторчиков отопителей делает...

Сижу читаю форум. Захотелось построить для начала небольшой ветрогенератор.
И по ходу чтения форума возник вопрос.
Берут к примеру Ротор (диск от ваз 2108) наклеивают на них неодимовые магниты и между магнитами соблюдают одинаковое расстояние.
Но просмотрев на сайте http://www.supermagnet.ru/index.php?product=263увидел разновидность этих магнитов (Магнитные секторы) и там есть картинка

Это выходит с такими магнитами уже не надо соблюдать расстояние между ними ?( к примеру как здесь

)
Можно заполнять полностью круг ?