Нетрадиционная энергетика

Думаю, немного неудачная конфигурация, полюса магнитов должны быть на железной основе сплошной , а не на лепестках, магнитное поле замыкаться будет через торец диска, а там сечение очень маленькое, думайте, если бы Вы кольцо приварили толщиной примерно 5 мм, а потом проточили, тогда бы было все ок!

Удачи

_________________
С уважением, Дмитрий.

Спасибо за рекомендации! Такая уже мысль посещала и меня на счет приварить кольцо, и с пустотами между пластинами тоже подозрение. Но кольца такого нет, а полосу приварить - будет слишком бить и протачивать много. Но в следующий раз (если прийдется) буду подбирать трубу из которой можно вырезать кольцо, которое устанавливать не на диск, а крепить спицами к муфте вала. Но уже как есть будем пробовать, может осциллограф недостатки покажет.

С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

sercat
Самый ровный диск толщиной 10мм? Контакт диска и полосы равен 10х10=100 кв.мм. Теперь считаем. Магнитный поток равенФ= BxS индукция х на площадь = 400х1,2= 480Веберов. Теперь пускаем его через контакт 480/100=4,8Т. Столько железо не пропускает, половина потеряется. И будет Ваш полюс равен всего 1 магниту 20х10мм(в лучшем случае). То, что Вы стремитесь получить большую частоту дроблением магнита, неплохо в одном, тоньше железо, так как меньше магнитный поток. Но, такие размеры магнитов энергетически невыгодны. Квадрат и круг выгодней прямоугольника (наибольшая площадь поверхности при меньшем периметре, где сильный соскок индукции на подложку), ширина магнита при его высоте 10мм как минимум лучше в 30-40мм при большом воздушном зазоре в безжелезном генераторе, где зазор 13мм, у Вас 10мм. Чем больше площадь магнита по отношению к магнитному зазору, тем меньше потери на рассеивание. Короче, генератор лучше сразу разломать.

Да, магниты можно ставить меньше сечением, сделать больше полюсов, чтобы сечение магнита и статора совпадало, будет очень низкооборотистый генератор простой в изготовлении, главный плюс -простота изготовления, и думаю, его масса будет на порядок меньше обычных генераторов на ту же мощность и те же обороты ,меди можно запихать очень много, никаких ограничений, кроме высоты магнита, определяющего зазор, куда размещается медь.

_________________
С уважением, Дмитрий.

sercat Мы начали изготавливать новую экспериментальную (а если получится - эксплуатационную) модель генератора.

не получится - разломаем и сделаем по другому.


Неправильная тактика!

Нужно знать и понимать что делаеш тогда и ломать ненадо.
Прежде чем сделать спроси потом переделывать непридется!
Здесь много умных людей! (ко мне неотносится )

По тихоходу мысли такие .Берется часть магнитопровода из статора двигателя большой мощности и кольцо из трубы соответстующие магниты. Мотается одна экспереметальная какатушка(Неоднократно упоминалось) . После прогона и пересчета мотается все остальное.

Толщина диска если точно 9мм. Согласен, такие магниты не выгодно, но пока поэкспериментируем на этих, и еще добавлю: чем больше длина у прямоулольника, тем больше периметр и соответственно длина витка больше, а площадь таже по отношению к квадрату. На счет площади магнита по отнощению к магнитному зазору, Вы имели ввиду: зазор между разнополюсными магнитами? У нас получился зазор 9мм. Еще раз: чем меньше этот зазор тем лучше? Пока разламывать не будем, проверим что получится, ведь сколько возились!

С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Нет сомнений! Почему такая самокритика?
Сколько же оно обойдется себистоимость железа из двигателя большой мощности?! Так и делаем: мотаем один экземпляр, проверяем, анализируем и пересчитываем.

С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Сколько же оно обойдется себистоимость железа из двигателя большой мощности?!

А у вас есть приемка чермета? А стоимость черного лома? Знакомые электрики?

Все что раньше смогли в наше стране распилить и разломать - уже сделали, я имею ввиду такие вещи как электродвигатели или другие полезные вещи сегодня на приемке не найдешь. Стоимость лома сейчас упала в раза 2 а то и в 4-ре, я не в курсе так как никогда не сдавал и противник такого уничтожения. Знакомые электрики есть, но времена СССР давно закончились, если кто-то попытается вынести гвоздь из територии завода, то на него спишут пару кразов чермета. А самое главное, что сейчас списанное оборудование не валяется в каптерках, потому как его попрасту нет.

Но можно в принципе наштамповать из листовой эл.тех. стали, но это очень дорого (куча отходов да и штамп нужен) и где это сделать?!
Поэтому и лепим из всякой всячины которая под рукой, и в итоге получаем большие габариты и неэффективное использование дорогостоящих материалов, например магниты.

С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Дима, положи так магниты в элькуте. Думаю будут большие потери с магнита на магнит. До подложки 5мм у обоих, а вот до соседнего полюса как бы 2,5, так как они друг друга тянут. Я как-то баловался элькутом, не понравилось такое расположение. Сбрось картинку через 5мм и 10мм между магнитами.

sercat
Магнит (неодимовый) легко пробивает воздушный зазор в свою высоту. Когда магнит длинный и узкий, большие потери на подложку. Если он работает в железном генераторе с маленьким воздушным зазором (рабочим, не между магнитами) 1мм и менее, то большая часть магнитного потока идет в работу. Если мы увеличиваем зазор и вставляем в него катушку, то чем больше зазор, тем больше потока спрыгнет на подложку (на железо, к чему приклеен). Если магниты допустим высотой 10мм, зазор между ними 15мм и магнит узкий, как у Вас 20х10 или 40х10. С краев на подложку спрыгнет часть потока. Если магниты будут 40х40, часть с краев спрыгнет, но основная, что ближе к центру пойдет в работу. Ведь с середины до подложки 30мм, против края - 10мм. Поэтому выгоднее брать квадрат, равный 2м прямоугольным магнитам, что Вы приводите пример с периметром.

Вот если все ваши магниты 80) сложить всего в 2 полюса и делать 1 об/с и оставить то-же количество витков, что и генератор с 80 отдельными магнитами и вращающего тоже 1 об/с, получите одинаковое напряжение, хотя частота первого будет 1Гц, а второго 40. Но магнитная система первого будет огромна, по сравнению со вторым. Прислушайтесь к Владимиру, если все ваши магниты переклеить, чтобы получились квадраты 40х40 на тех же дисках и расстояние между соседними магнитами (что на одном диске) 20мм, чтобы не было соскока индукции друг на друга, получите и больше места для витков и удвоенную длину проводников. Пусть упадет частота, но эдс вырастит, соответственно и мощность. Толщины дисков будет достаточно, так как часть потока пойдет и по внутренней поверхности диска. Лучше переделайте дисковый генератор, чем зря мучатся с этим поперечным.

Это верно. В торцевой машине зазор трудно выдержать при наколенной технологии , особенно если катушки маленькие и витков в них много. У меня на заводе есть два низкооборотных высоковольтных генератора мощностью 3.5 кВатта , я купил их у китайцев - 32 полюса , номинальная мощность на трехстах оборотах - они весят 75 кг каждый ... И это промышленные , кстати они радиальные , не торцевые. С виктором Афанасьевичем мы собрали (точнее он собрал , а я прилепился) низкооборотный генератор , который дал 7 кВатт на по-моему 800 оборотах (соответственно на 400 оборотах около 1.7 кВатта) - он тоже радиальный у него 12 полюсов , три фазы его вес 56 кг

У меня дома валяется несколько шаговых двигателей , на неодимовых магнитах , вроде и активное сопротивление обмотки не высокое , полюсов море .... Когда крутишь в станке , эдс взлетает выше 600 Вольт - чуть нагрузишь - эдс падает , тока нет. с ростом частоты , индуктивное сопротивление обмоток растет и ток падает , генератор не упирается , активная мощность не падает на реактивном сопротивлении , но ограничивается им , так что много полюсов тоже плохо думаю , что 160 - лишнего

_________________
Чепятанье и Арфаграфия мои сильные стороны - не механика.

Valeriy

Спасибо за доходчивый ответ! Теперь для меня многое прояснилось, построилась хоть какая-то логика. В опыте Владимира не сомневаюсь, его советы не откидывал. Теперь понятно почему у нас в первом варианте с двумя дисками ЭДС одна и та же, что и с одним ни какой разницы, похоже были большие потери на подложку. Если я соберу из двух магнитов 20х10х10 один 20х20х10, склеивая их рядом, будут ли дополнительные потери между ними? Или с 8-ми, что получится 40х40х10?
Допустим я выполню следующие действия: из 160 магнитов 20х10х10мм я собираю 80 по 20х20х10мм (пока незнаю - слеивать их в притык или с зазором в 1мм, по крайней мере уже будет чуть больше 20мм); далее размечаю на дисках линии для установки по 40 магнитов на каждый диск (получается 20 полюсов); клею магниты по две части 20х20х10мм на растоянии друг от друга - по внутреннему диаметру получается 11мм, по наружному 14мм, с учетом что общая площадь магнита будет 21х20х10 после склеивания; мотаю катушку проводом 1,2мм диаметром в лаке, по расчетам, с учетом укладки и загибов, получается 24 витка, объясняю: 6 (к-во витков в слое)*1,3мм (диаметр провода с учетом укладки)=7,8+1,3 (внутренний конец обмотки)=9,1мм с каждой стороны зальется итого 10мм (толщина статора, и 12мм общий зазор между магнитами дисков), затем 4 слоя*1,3мм=5,2мм ширина обмотки, итого 11мм (растояние внут. диаметра между магнитами) - (5,2+5,2) =0,6мм зазор между соседними катушками (больше не влезет - уже отработано, разве что если тянуть насильно); общее к-во витков статора (однофазного) = 24*40=960 витков (что-то дохрена ), тогда Rстатора=0,016(Ом/м для D=1,18мм)*(4м(грубо длина обмотки одной катушки)*40= 0,016*160=2,56 Ом. Если прикинуть номинальный ток 8 А, тогда рассеиваемая мощность в статоре составит 163 Вт. Какая ЭДС будет или напряжение под нагрузкой незнаю как расчитать индукцию. Мне бы какой-то базовый расчет иметь, пусть примитивный и с точностью в 10%, что бы не заблудиться в литературе с производными и интеграллами.

И всетаки, при первом варианте генератора мы сделали эксперимент с одной катушкой: в окно катушки поместики сердечник из пластин эл. тех. стали и получили повышение мощности в раза три больше (повысилась ЭДС и вырос ток при коротком замыкании до 5А, диаметр провода был 0,8мм с лаком). Может еще стоит всунуть такие сердечники в катушки?

Извиняюсь за такую длинную поэму. Поддержите и покритикуйте мои расчеты, чтобы я опять не наломал дров. Я обязательно где-то ошибся, в добавок паралельно занят другой работой и постоянно отвлекают.

За ранее благодарен!
С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Сердечники в катушки обязательно заложите - тогда зазор будет минимальным , а залипания не бойтесь - я боролся с залипанием по Диминому методу , а именно :
поверх витков катушки положите тонкие листочки стальной полосы , предварительно полосу отожгите (например сварочным аппаратом до красна и остудить . Ни в коем случае не сбивайте с нее окалину) - никаких залипаний не будет.

_________________
Чепятанье и Арфаграфия мои сильные стороны - не механика.

Vladimir

Спасибо за коментарии! Очень приятно, что Вы меня поняли, ведь я выразился неграмотно - поверьте прочитал и самому стыдно стало .
На счет Вашей общей работы с Виктором Афанасьевичом я ознакомился - впечатляет! По мне - результаты очень даже не плохие, но я побоялся бы эксплуатировать тот генератор на токах превышающих номинального, который выбит на заводской табличке двигателя. По поводу большого кол-ва последовательно соединенных катушек я уже успокоился и понимаю, что чем больше внесу эти неравновесия тем хуже КПД машины получу, и в итоге большие габариты и неоправданные затраты дорогостоящих магнитов.
Вообщем буду искать оптимальное количество полюсов к рабочим оборотам ветроколеса, при этом буду старатся не ухудшать добротность, индуктивной цепочки, связанную с к-вом катушек.

С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Извините пожалуйста! А можно по доходчивей? Я попробую описать как я Вас понял: беру полосу не эл. тех. сталь (какой толщины?), раскаляю до красна, затем остужаю (плавно или закалить опустив в масло или в воду?), далее режу на листочки (какого размера, к чему прикидывать?), после этого раскладываю на катушки поверх витков (куда именно непонял, а можно зарисовать?).

Извиняюсь за дерзость - уж много у меня вопросов.

За ранее благодарен!

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Поясняю еще раз. Если вы поставите магниты высотой 10мм ближе, чем 20мм друг к другу, (у вас 14 и 11), Неизбежные потери с магнита на соседний магнит. Каждый магнит пробьет воздух на 10мм (общее 20мм), а между ними всего 12,5 мм. Представьте, как индукция будет спрыгивать на другой магнит. До противоположенного 12мм и до соседнего тоже. Что останется в зазоре? Половина? (а может и меньше) А теперь внимание, вставили сердечники. До железа 1мм, до соседнего 12мм. Куда пойдет поток? Пойдет прямиком в железо, которое в 12 раз ближе и результат вы уже видели. Теперь весь поток работает!

Клейте магниты в плотную друг к другу. Придется сделать приспособление, иначе они сильно будут выворачиваться. Отступите от края диска мм5, это даст место для заливки "бандажа из эпоксидки" чтобы не разлетелись магниты после склейки. Клейте по 3 в 2 ряда, размером 30х40 (40-длина). По меньшему нижнему радиусу расстояние между соседними магнитами не менее 20мм. Прикинте, сколько полюсов получится (четное число). Можно из текстолита выпилить кольцо с квадратными отверстиями под магниты, легче будет вклеивать. (намучаетесь их склеивать вместе, не завидую).
Заметьте, если ваши магниты будут 40х40 или 60х40 или 60х60, и высотой в 10мм, расстояния между ними не менее 20мм (в самом узком месте), лучше больше, чем меньше. Тогда вся индукция пойдет в работу и не понадобятся сердечники из железа.
Напряжение можно посчитать по формуле Е = 2fnmNBS тут http://rosinmn.ru/elektro/elektro_index.html Количество магнитов - что поместились только на 1 диск (и северных и южных). Если расстояния между ними будет как я писал, то довольно точно будет и результат. Индукцию берите 0,8Т, будет вернее.

Спасибо! Теперь уж точно понятно. А как на счет того чтобы собрать все таки конфигурацию (см. выше 23-02-2009, 18:49), как писал Владимир: "Сердечники в катушки обязательно заложите - тогда зазор будет минимальным".
Магниты клеить будет непросто, но это не проблема, может и прийдется сделать шаблон как Вы советуете. А магниты мы в любом случае заливаем смолой, только не эпоксидкой. Название смолы забыл, полимерная что ли .

Да, спасибо за ссылку !

С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

sercat
Не торопитесь, я все проверю в элькуте. Может я и ошибаюсь с расстояниями между магнитов. С узкими магнитами, равными высоте магнита точно сильные потери (до половины точно).

sercat
Вроде неплохо получается по Вашему варианту. Я взял магниты 20х20х10 и расстояние между соседними 10мм и зазор 10мм. Значит я ошибался в расстояниях между соседними магнитами. Не так сильно оно влияет. По центру 1Т, ближе к краям 0,6Т

Спасибо !
Уже не первый раз в этом форуме встречается слово в элькуте. Это программное обеспечение?

Я просчитал напряжение хол. хода при 1 об/сек генератора с 24 витками в каждой катушке и получил не удовлетворяющий меня результат: E=2,22*1об/сек*40магн.*40кат.*24вит.*0,8Тл*0,0004(площадь магнита м кв.)=27,27В. Может где-то ошибся. А индукцию в зазоре взял как Вы рекомендавали. Надо еще разобраться как ее расчитывать - пока не знаю . А еще мощность надо прикинуть, с трансами понятно, а тут интересно таже методика.


С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Интересно если я между дисками (на которых магниты) увеличу статор от 10мм скажем до 40мм с зазором с каждой стороны диска по 1мм и при этом в катушки вложу сердечники из ЭТС - индукция сильно поменяется? Цель - увеличить кол-во витков, толще провод, поднять мощность.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

sercat, если Вы вложите сердечник, то возможно витков надо будет меньше раза в полтора

_________________
С уважением, Дмитрий.

Да, программка такая. Я завтра поставлю три магнита и поиграю с расстояниями между ними. (сейчас на работу). К краю уменьшается индукция, но не так сильно, как я писал. По рисунку видно, в центре зеленым, индукция 1т и к краям уменьшается до 0,6Т. Средняя будет 0,7-0,8Т (не 0,5, как я предрекал).
В формуле берите не 2,2, а коэф 2. С железными сердечниками индукция будет 1-1,2Т. Но, как вы сами подметили, ломом срывать придется, хотя для парусника наверно не суть, сорвет.
Только при ветре 0,5м/с колесо диаметром 10м даст всего 2Вт. Наверно на такой ветер не стоит ориентироваться.

Не знаю, если магниты с запасом по высоте, вряд ли хватит сил у обмотки. Да и потери индукции в зазоре (насыщение стали).
Анатолий из политеха давно не появляется, там один его знакомый тоже делал такой генератор, в общем не доволен результатами. Хотя ветряк на него садил.

Вы уменьшили диаметр генератора? Такие магниты хороши тем, что полностью перекрывают сердечник, а треугольные заходы не дают границы залипаний. Я к своим примеряюсь, прямоугольным. Сложил их в ромб. На модели остается непокрытый сердечник.

Давайте поглядим в чем сущность залипания. Если я возьму гладкий диск и диск с магнитами буду вращать над ним , то залипаний не будет , вы согласны , если на гладкий диск я положу обмотки - то выйдет генератор , который не залипает , но у него огромный зазор между подложкой обмоток и магнитами (толщина катушки), этот зазор - сопротивление магнитной цепи убивает индукцию на нет , и увеличивает индуктивность рассеяния , чтобы этого не происходило , мне бы хотелось заложить обмотки прямо в подложку , чтобы между магнитами и подложкой зазор был минимальный , т.е. я хочиу чтобы катушки лежали в пазах подложки , или точнее , чтобы у катушек были сердечники , которые близко к магнитам (удалены на величину зазора). Таким образом я получу статор с пазами , даже если обмоток там нет , то при вращении ротора над таким статором будут залипания , потому , что при определенных положениях статора магниты будут стоять над большим количествам железа в одних положениях и над меньшим в других , переход из одного состояния в другое будет вызывать сопротивление магнитов ... Как их обмануть - помните , когда мы вращали их над гладким диском залипаний не было? - давайте заложим обмотки и поверх них положим ленточку из стали заподлицо с сердечниками катушек - получится гладкий диск - магниты больше зазоров не видят. Что делать с паразитным потоком через полоски ?- очень просто , полоска должна быть очень тонкой , тогда она сразу зайдет в насыщение и не станет проводить поток , во вторых , если она покрыта окалиной , то окалина обеспечит зазор между кусочками ленты и сердечниками катушек. Такой фокус на ЭДС генератора фактически не повлияет и я и Дима уже это проверяли.

_________________
Чепятанье и Арфаграфия мои сильные стороны - не механика.

Vladimir, добавлю, лучше использовать пластинки из стали обладающей малой магнитной проницаемостью, тогда в насыщении пластинки будут гарантированно.
Электротехническую сталь использовать не рекомендую, например из пластин от трансформаторов, иначе придется делать зазор между сердечником статора и пластиной примерно в 1 мм.

_________________
С уважением, Дмитрий.

Спасибо!
К чему я и стремлюсь.




А можно в этой програмке накидать модель: катушка (толщиной от 10 до 40мм) находится в центре между двумя магнитами, и в катушке сердечник из пластин ЭТС чуть меньше площадью чем у магнита, и попробовать изменять толщину катушки - насколько интересно при этом будет меняться индукция . Да брать 2,22 надо для идеальной синусоиды - согласен, буду брать 2 . Съемник будем делать полюбому. На счет парусника пока вилами по воде, а 0,5м/сек это я погорячился - не принимайте в серьез.

Еще раз спасибо за хлопоты!!! Буду сильно обязан, может где и пригожусь.

С ув. Сергей.

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Конечно согласен. Да, этот зазор я хочу убрать. Вот вот я все и думал про этот, как Вы выражаетесь паразитный поток, который как-то может повлиять на ЭДС в катушках. Теперь понятно: применять надо сталь как писал gda98 и минимальной толщины. Вообщем грубо говоря пластины нужно наложить поверх обмоток между сердечниками, чтобы снизить жесткость залипания.

Большое спасибо за дельный совет!

С ув. Сергей!

_________________
Энергонезависимость - путь к свободе!

Залипания фактически полностью пропадут

_________________
С уважением, Дмитрий.