generatore in casa CA a tre fasi con un

[Michel37]

Bonjour à tous,

Sono nuovo di questo forum e il mio progetto (già in qualche modo avanzato) è di costruire un generatore di corrente trifase.

Le mie conoscenze sull'induzione magnetica sono molto recenti e talvolta abbastanza limitate, ma mi sono ampiamente documentato su Internet per scoprire un minimo.

Sono stato anche ispirato dal progetto MatEA57 e dalle discussioni che ha avuto con Dedelco, tra gli altri.

Ho appena ricevuto i miei 40 magneti in ferro al neodimio per € 350, accidenti!
Ciò significa che il mio progetto è serio e che voglio avere successo senza lasciare troppo spazio all'improvvisazione.

Non si tratta di costruire una turbina eolica (purtroppo sono in un sito classificato, quindi gli edifici della Francia ...) ma piuttosto di creare un generatore di turbina eolica per produrre corrente con bassa rotazione del rotore.

specifiche tecniche:
- filo di rame smaltato AWG 14 calibri diametro 1.6 mm
- magneti in terre rare diametro 35 mm spessore 15 mm, forza N45, persistenza di 1.32 T o 13200 Gauss, forza di adesione annunciata di 32 kg
- 2 dischi del rotore in acciaio tornito e perfettamente bilanciato, diametro 300 mm, spessore 10 mm, foro 25 mm da montare su un albero di guida in acciaio da 25 mm e posizionato su 2 cuscinetti a sfere
Ogni disco che riceve i magneti verrà montato uno di fronte all'altro con i poli NS, SN, NS-, SN alternati.

Preciso che la frequenza in Hertz ha poca importanza poiché si tratta di rettificare e livellare la tensione mediante ponti di diodi e un condensatore purché il generatore fornisca almeno 24 V potendo salire fino a 72 V in relazione al numero di RPM e se possibile con una corrente elevata.

Finalmente le mie domande:

Domanda 1
Sapendo che il campo B si trova sull'asse di simmetria del cilindro magnetizzato assialmente, a quale diametro deve corrispondere il mandrino della bobina per ottenere il massimo del flusso di induzione?
Con questo voglio dire, è importante che il diametro interno della bobina sia uguale a quello del magnete per ottenere la massima tensione indotta dalla rotazione media?

Le tue risposte implicano pensare alle dimensioni della bobina => diametri int ed est, spessore per determinare:

A - il numero di giri e il diametro medio di esso per calcolare la tensione sotto una certa frequenza in Hz e un possibile valore di B e tutto questo secondo la tua formula:

2xPix50Hz x B x (Pi xr ^ 2) Ho preso qui 50Hz come per il tuo esempio con MatEA57

B - il numero di bobine trasponibili per rispettare l'equilibrio di 4 magneti per serie di 3 bobine per una corrente trifase, tenendo presente che utilizzo un rotore con diametro di 300 mm!

Precisione importante: stima di poter realizzare lo statore con i magneti ad una distanza di 2 mm dalle bobine => 1 mm prevista tra statore e magneti e inferiore a 1 mm di resina epossidica, quindi un certo valore di B che può essere calcolato secondo la formula:

https://www.econologie.info/share/partag ... crjBbN.doc



Ho trovato circa 3849.37 gauss o .385 Teslas !! di valore molto basso, sono deluso dalla potenza dei magneti!

Domanda 2
B sarà aumentato con un nucleo di ferro morbido all'interno della bobina?
Penso di conoscere la risposta con un problema di guida difficile legato all'attrazione, quindi sicuramente una coppia elevata per girare il rotore, non è vero?

B sarà diverso con una bobina intrappolata in un "sandwich" tra un polo nord e un polo sud?

Domanda 3
Valutiamo una densità del flusso magnetico in base alle caratteristiche del magnete e alla sua distanza dal diametro medio in m2 del 1 ° giro, tutto questo rimane teorico!
Ma come puoi avere un'idea quasi realistica della tensione e della corrente sapendo che n giri sono n volte più lontani, ad ogni avvolgimento longitudinale, dal polo nord o sud del magnete?


Bene e bene mi fermo con tutte le mie domande, ne ho altre dormienti, ma che mi verrà chiesto quando posso finalmente determinare il formato e il numero di bobine da usare.
(vale a dire il calcolo del valore della corrente indotta in A ...)

Puoi illuminarmi su questo specifico progetto?
Spero di non essere stato troppo esaustivo, il peggio rimasto a venire (lol!)

Grazie a Michel37

[dedeleco]

Ho preparato una risposta a queste varie domande prima in MP, ma utile per gli altri.

B sarà aumentato con un nucleo di ferro morbido all'interno della bobina?
Penso di conoscere la risposta con un problema di guida difficile legato all'attrazione, quindi sicuramente una coppia elevata per girare il rotore, non è vero?

sì, chiaramente, particolarmente utile con campi deboli su vecchi alternatori e motori, che, in caso contrario, non hanno induzione sufficiente e non funzionano.
Pertanto, stiamo molto attenti ad avere vuoti d'aria molto piccoli.

Con questi nuovi magneti (da 15 a 20 anni) ci avviciniamo al valore di saturazione del ferro e quindi il guadagno è molto più basso, e quindi il ferro dolce non è cruciale per funzionare.
Senza ferro non avremmo elettricità !!

ma è necessario prendere nuclei, strisce o fili finemente divisi isolati l'uno dall'altro, ben disposti, contro il Correnti parassite indotte che perdono tutta l'energia nel calore., vero freno.

Domanda 1
Sapendo che il campo B si trova sull'asse di simmetria del cilindro magnetizzato assialmente, a quale diametro deve corrispondere il mandrino della bobina per ottenere il massimo del flusso di induzione?
Con questo voglio dire, è importante che il diametro interno della bobina sia uguale a quello del magnete per ottenere la massima tensione indotta dalla rotazione media?

L'ottimale è complesso in modo esatto, diverso per la tensione massima o la potenza massima, perché è necessario calcolare il campo in qualsiasi punto (visibile con le linee di flusso che si discostano e il campo che diminuisce e quelli che escono il magnete ritorna senza essere arrivato alla bobina), calcola il flusso (integrale del campo normale alla bobina) per ogni giro e somma su tutti i giri.
.
Se la bobina è contro il magnete, il suo diametro ottimale è quello del magnete. più lontano dal magnete, la bobina di flusso massimo è un po 'più grande.
Ma poiché la bobina ha molti giri, la soluzione ottimale per la tensione senza corrente è quella di inserire un massimo di giri per avere il massimo flusso, anche quello piccolo con diametro piccolo o grande.
Per l'alimentazione è diverso, perché la resistenza interna della bobina aumenta come il numero di giri e quindi è necessario evitare troppe perdite resistive con una tensione troppo bassa.

In modo semplicistico è vantaggioso mettere il massimo di rame con curve che danno tensioni significative a un fattore 2 vicino (approssimativamente) quindi avvolto su un mandrino più piccolo del 30% rispetto al diametro del magnete e dal 30 al 50% a oltre e lo spesso splus possibile senza perdere troppo flusso.
Possiamo fare molti calcoli. (campo come vediamo i poli dei magneti in steradiani e integrali ellittici fuori dall'asse).

oppure misura con spire di varie dimensioni le tensioni indotte dai magneti (in coppia) con un oscilloscopio, misura la loro resistenza ed effettua semplici calcoli ottimali con queste misure, aggiungendo le proprietà delle diverse spire.
Inoltre, si misurano le proprietà dei magneti che potrebbero aver perso parte del loro campo residuo, se sono sfortunati o inadeguati a maneggiare un motore a energia libera.

sarà diverso con una bobina presa a "sandwich" tra un Polo Nord e un Polo Sud?

sarà due volte a metà strada tra i due magneti uno di fronte all'altro per la stessa distanza del valore di uno per un singolo magnete.
Se i magneti molto lunghi sono molto vicini, il valore è Br rimanente, due volte Br / 2 della formula con z = 0 e D infinito (magnete molto lungo).
Altrimenti si hanno gli effetti dei campi di smagnetizzazione.

Questa formula in steradiani è valida in qualsiasi punto esterno al magnete anche al di fuori dell'asse. (superficie steradiana della sfera appoggiata sui poli del magnete centrata sul punto in cui il campo viene calcolato e diviso per il quadrato del suo raggio)

L'acciaio dei mandrini può disturbare i tuoi magneti nel bene e nel male e quindi pensare attentamente, misurare sul campo e anche in correnti parassite in questo acciaio non appena si ottiene una buona potenza dalle bobine.
Con troppa potenza richiesta puoi smagnetizzare i tuoi magneti (rimani sotto il campo coercitivo per il campo creato dalla corrente nelle tue bobine, specialmente con il nucleo di ferro).

Dal momento che stai rettificando la corrente, la trifase non è cruciale, l'esofase (6 invece di 3, se hai abbastanza tensione) è migliore.
Se giri lentamente, potresti rimanere senza tensione.
Tutto dipende dalla potenza desiderata.
Con fili più sottili e più giri puoi avere più tensione e meno corrente a uguale potenza, soprattutto in relazione al peso del rame messo nel flusso significativo dei magneti.