Jakou zvolit větrnou turbínu?

[Kodl69]

CO největší přeložím do tvé řeči: zkus modrej nebo žlutobílej toroid (nebo jinej, nejlíp se železoprachovým jádrem, ne ferit obvykle černej nebo zelenej, ten se přesytí hned), aspoň 4-5cm v průměru, můžeš slepit i dvě nebo tři jádra na sebe, a pak na to namotat pro 20A odhadem tak 4x1mm lakovanej drát zároveň, v množství, co se vleze kolem dokola. Takovou tlumivku když změříš univerzálním měřákem, tak bude mít velice podobnou indukčnost i při těch plánovanejch 20A.
P.S: a MA1458 nesháněj, to byl tesla pajc, originál je LM1458, a funkčně shodný by měly být i LM258, LM358 - šváb za korunu... Spíš bych řešil spolehlivost trimrů a dal raděj víceotáčkový...
Jo a tohle není bastlení, to je záležitost na dvacet minut s univerz deskou, tak jako to má autor...

[marsal]

Jojo, pro mne to bude porod ne to udělat, ale pochopit .
Mám chuť koupit kromě usměrňovače to relátko, diodu a odpor/spirálu jako zátěž, tomu rozumím...
Pořád nechápu ten princip kybosova omezovače (viewtopic.php?p=4062#p4062), kam se to teplo "ztratí"
Z Maxwellových rovnic jsem měl přitom jedničku, to jsem dopadl...
Pokud by měl někdo nějaký link, kde to můžu načíst (nebo aspoň vysvětlovací hint), budu rád.

[josse]

Jojo, pro mne to bude porod ne to udělat, ale pochopit .
Mám chuť koupit kromě usměrňovače to relátko, diodu a odpor/spirálu jako zátěž, tomu rozumím...
Pořád nechápu ten princip kybosova omezovače (viewtopic.php?p=4062#p4062), kam se to teplo "ztratí"
Z Maxwellových rovnic jsem měl přitom jedničku, to jsem dopadl...
Pokud by měl někdo nějaký link, kde to můžu načíst (nebo aspoň vysvětlovací hint), budu rád.

Vzpomeň si proč se PV regulátorům mylně říká PWM a MPPT!

Ten regulátor na chvíli zkratuje DC za usměrňovačem. Vzpomeň si jak to bylo vysvětleno, že to snižuje otáčky a díky tomu šetří ložiska... Na chvíli zkrat, na chvíli nic, na chvíli zkrat, na chvíli nic...

Zkrat je žádné teplo dole, pouze ve vinutí toho generátoru, ale ten je na to dělaný... Jestli je zkrat před nebo za usměrňovačem je vlastně jedno. Zkrat Za usměrňovačem nechá nepatrně větší otáčky...

[marsal]

Aha, díky, a funkce cívky L1? Co kdyby tam nebyla?

Edit:
Rozumím-li správně, tak tlumivka L1 "brání" tomu, aby proud přes mosfety nebyl příliš skokový?
D15 chrání elyty v násobiči před záporným napětím - pokud nebude násobič, je D15 zbytečná? Resp. asi zbytečná nebude, protože nějaký elyt pro vyhlazení stejně bude potřeba, aby napětí moc nepulsovalo ani v části před D1?
Ostatní myslím chápu. Je to kybosovsky chytré, úsporné zapojení, podobně jako vytěžovač.

[marsal]

Ten regulátor na chvíli zkratuje DC za usměrňovačem. ...
Zkrat je žádné teplo dole, pouze ve vinutí toho generátoru, ale ten je na to dělaný...

Proč ale tedy používají "konkurenti" dump load rezistor a prostě to nedají tím relátkem do zkratu, když největší odpor je stejně ve vinutí generátoru? Chrání tím to vinutí? Nebo je to tím, že "kybosův omezovač" brzdí průběžně a ten konkurenční relátkovač více skokově?

[marsal]

Aha, díky, a funkce cívky L1? Co kdyby tam nebyla?

Edit:
Rozumím-li správně, tak tlumivka L1 "brání" tomu, aby proud přes mosfety nebyl příliš skokový?
D15 chrání elyty v násobiči před záporným napětím - pokud nebude násobič, je D15 zbytečná? Resp. asi zbytečná nebude, protože nějaký elyt pro vyhlazení stejně bude potřeba, aby napětí moc nepulsovalo ani v části před D1?
Ostatní myslím chápu. Je to kybosovsky chytré, úsporné zapojení, podobně jako vytěžovač.

Tak, pokračuji v samomluvě: L1 jsem myslím pochopil, kybos obě funkce koneckonců níže zmínil, ale hned mi to nedocvaklo. Nojo, někteří mezi námi jsou prostě pomalejší...

[miroc]

Proč ale tedy používají "konkurenti" dump load rezistor a prostě to nedají tím relátkem do zkratu, když největší odpor je stejně ve vinutí generátoru? Chrání tím to vinutí? Nebo je to tím, že "kybosův omezovač" brzdí průběžně a ten konkurenční relátkovač více skokově?

Relatko je primitivne riesenie a do rezistorov preto, aby to prudke zopnutie bolo o nieco maksie, ako keby to bolo relatkom do tvrdeho skratu. Aj vykon sa rozdeli, tak sa netrati cely v statore, ale aj na rezistore. Malo by to okrem mensich prudovych spiciek pri brzdeni aj menej zahrievat stator a setrit loziska. Kybosove zapojenie to sice robi do skratu, ale tak rychlo, ze vlastne nejde o skokove, ale priebezne brzdenie. Vykon sa vsak trati cely v statore plus nieco vo zvode zo stoziara, ktory ak je dost dlhy nebude to celkom zanedbatelne.
Je tu este jedno riesenie, a sice s pouzitim PWM regulatoru Tristar45 zapojeneho v rezime nabijania s nahradnou zatazou. Na prilozenom obrazku je zapojenie aj s TriStar MPPT, ktory mozes vynechat v pripade, ze pracovne otacky tubiny budu v rozsahu nabijacieho napatia AKU. Turbina pojde rovno na baterku, rornako ako TS45. Potom TS45 funguje tak, ze spojite (nie skokom) odvadza prebytocnu energiu (od nastaveneho napatia AKU) do zataze.
Mam voci tomu rieseniu vyhrady, pretoze musis pristupit na to, ze napatie z turbiny sa bude drzat v urovni AKU, pricom je ovela vyhodnejsie tahat z turbiny napatie vyssie a nizsi prud, zvlast ak je instalovana niekde dalej.
Vyhoda dump load je aj v tom, ze ta zataz moze byt cokolvek, napr. spirala v bojleri (tu opatrne), alebo teplovzdusny radiator. Akurat pre ohmicke hodnoty rezistoru platia iste pravidla, a mali by byt na urovni vnutorneho odporu statora. Preto nebude vhodny kupeny radiator na 220V, a ak, tak viac kusov paralelne. Ponuka sa potom nejake rozumne vyuzitie takeho tepla, ktore moze celkom postacovat napr. na zahriatie bateriek v zime.
V tomto starsom clanku http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1002 som to popisoval (odstavec Regulacia a riadenie prebytkov).

tsmppt-ts.jpg (29.28 KiB) Zobrazeno 4372 x

[kybos]

Pokud by měl někdo nějaký link, kde to můžu načíst (nebo aspoň vysvětlovací hint), budu rád.

Tak k tomu přidám ještě pár slov.
Zapojení vychází ze skutečnosti, že byl použit alternátor na 24V ( z cenových důvodů: VE byla zakoupena jako použitá na inzerát na fóru MP) a úložiště mělo 48V. Bylo tedy navrženo použití celovlnného třífázového násobiče pro zvýšení napětí. Tento násobič musí mít nějakou minimální výstupní kapacitu (dle frekvence vstupního napětí, velikosti výstupního proudu a přijatelného zvlnění výstupního napětí). Při snížení této kapacity by pak násobič zejména při nízkých otáčkách alternátoru násobil horším poměrem a hodnota středního napětí na výstupu by klesala.
K čemu je tam L1? Kdyby tam nebyla, tak by výkonový spinač Q3-Q6 sepnul jenom jednou, protože proud v sepnutém stavu by podle Ohmova zákona byl roven podílu napětí na filtrech C5+C6 a odporu kanálu spinače v sepnutém stavu, což by byla hodnota, která by mnohonásobně překročila povolený proud otevřeným kanálem spínacích fetů. L1 tedy určuje strmost nárůstu proudu spínače. Vzhledem ke skutečnosti, že spínač je řízen komparátorem a nemá ekvidistantní časy spínání, nelze zajistit překročení limitu povoleného proudu spinače. Maximální čas je tedy určen velikostí napěťové hystereze, kapacitou kondenzátorů C3 a C4 a minimálním výstupním (zatěžovacím + nabíjecím) proudem. Velikost napěťové hystereze by tedy měla být velmi malá. Předpokládá se také určitý minimální nabíjecí proud, který bude trvale odebírán (třeba balancéry). Pokud v zapojení nebude násobič ale pouze celovlnný usměrňovač bez filtru, bude situace o poznání lepší, protože limit proudu spinače začne kromě L1 ovlivňovat i vlastní indukčnost alternátoru, nezanedbatelný vnitřní odpor vinutí statoru, odpor pojistek nebo jističů a také odpor celého vedení od alternátoru k regulátoru.
K čemu je tam D15? V okamžiku sepnutí spinače Q3-Q6 vznikne v zapojení rezonanční obvod zložený z C5,C6 a L1. Dioda D15 zabraňuje tomu, aby se tento rezonanční obvod rozkmital. Některým typům spinačů by se to nemuselo líbit. Na tento neduh umřel spinač, který tam byl jako předchůce (IGBT Power Module BSM 100GB 120DN2), ještě když tam D15 nebyla.
Kam se ztratí výkon z generátoru? Tato odpověď je poněkud složitější a vyžaduje pochopení křivky výkonového koeficientu větrného motoru v závislosti na rychloběžnosti. Větrný motor je brzděn kroutícím momentem, který je úměrný proudu procházejícím statorem. Sepnutím spinače se začne zvyšovat proud procházející statorem a tím se zvýší brzdící moment. To má za následek pokles otáček větrného motoru a posuv pracovního bodu na křivce výkonového koeficientu směrem k nižší rychloběžnosti. Jelikož regulátor pracuje na náběžné hraně této křivky, dojde ke snížení Cp a tím také ke snížení proudu a tento jev bude pokračovat tak dlouho až se hnací a brzdící moment vyrovná. Správná odpověď tedy je, že tímto způsobem řízení se energie nemaří v teplo, protože se jí prostě vyrobí méně.
Pokud by byla potřeba tuto energii vyrobit a zužitkovat, tak k tomu slouží komparátor U3.2, který je nastaven na o fous menší napětí než komparátor U3.1. Komparátor U3.2 řídí SSR který může spínat třeba topnou spirálu boileru zapojenou ze střídače napájeného z připojené baterie. Případně by tento signál mohl ovládat spínání dump load a mařit zbůhdarma energii, tak jako je to u jiných regulátorů. Komparátor U3.1 by pak sloužil jen jako záchranná brzda.
Kromě komparátorů, jejichž funkci jsem popsal už je v zapojení jen napájecí zdroj složený ze dvou stabilizátorů. U1 slouží k napájení komparátoru a U2 jako přesná teplotně stabilní napěťová reference pro komparátory.

[marsal]

Díky moc, kybos, miroc, kodl, josse. Nevím, jestli se ze mne stane elektrotechnik, ale teď už rozumím a mohu se do toho směle pustit .
Kdyby dumi a kluci toto fórum nezaložili, tak nevím, co bych si jako vyhozený z MP počal, zřejmě bych nepočal.

Při tom svém prvotním průzkumu jsem koukal (analogicky k Tristaru) ještě na Xantrex https://www.amazon.de/-/en/Xantrex-C40- ... ref=sr_1_1, kde se dají nastavit napěťové úrovně, ale nyní je jasné, že budu bastlit "kybosův omezovač" .

Díky

[kybos]

CO největší přeložím do tvé řeči: zkus modrej nebo žlutobílej toroid (nebo jinej, nejlíp se železoprachovým jádrem, ne ferit obvykle černej nebo zelenej, ten se přesytí hned), aspoň 4-5cm v průměru, můžeš slepit i dvě nebo tři jádra na sebe, a pak na to namotat pro 20A odhadem tak 4x1mm lakovanej drát zároveň, v množství, co se vleze kolem dokola. Takovou tlumivku když změříš univerzálním měřákem, tak bude mít velice podobnou indukčnost i při těch plánovanejch 20A.

Předpokládám, že běžně tlumivkou nepoteče více než 20A. Ale na druhé straně je to přece jen 2kW stroj a může tedy dát více než 40A, kdyby tam u marsala přeci jen fouklo těch jmenovitých 12,5m/s. Jak naschvál se to stane určitě bez přítomnosti obsluhy, která by včas odstavila VE bezpečnostním spinačem. Už jsem takovou tlumivku motanou drátem 4*1mm jednou vyhazoval a to v celočerném stavu. A bylo to na stroji, který měl jmenovitý výkon pouze 750W. Něco jiného je vinutí statoru, které sice bude nejspíš také navinuté drátem o průměru 1mm, ale to je zalisované v hliníkovém chladiči, který je v době zatížení vystaven poměrně velkému průvanu. U tlumivky na rozdíl od statoru nepředpokládám aktivní chlazení, proto bych navrhnul dimenzi vinutí alespoň na 40 A trvalého proudu. To je při proudové hustotě 4A/mm2 cca 10mm2 mědi. Ono k tomu stavu nemusí dojít ani jednou za rok, ale je nutné s ním počítat.
Pokud do toho nechceš investovat příliš mnoho peněz, tak se poohlédni třeba po tlumivce ze starší DC svářečky. Bude mít sice větší ztráty než ta ze železoprachu, ale neudělá ti vír v peněžence, jako železoprachové jádro potřebné dimenze.

[marsal]

Pokud se mnou budete mít ještě trpělivost, tak: třeba tohle je pro mne cenově OK, když už jsem zaplatil 16000 za tu turbínu (s dopravou bez DPH, připomínám, že je to vyklápěcí verze a tedy o dost dražší než nevyklápěcí). Takže tohle do toho ještě vrazím, klidně i víc... http://semic.cz
Tlumivky - zase jedna nová oblast, kde nejsem doma...
Pokud počítám průměr drátu 4mm, mám 10mm2. Ale vinout to jedním drátem o průměru 4mm je blbost?

[kybos]

Jádra T400-26D jsem použil na tlumivky do střídače a při deseti závitech byly na 100A už docela slušně přesycené.
Z katalogového listu pro T400-26D: křivka 10 pro 50% pokles indukčnosti dle grafu H=50 Oe le=25cm
pro 20 závitů tedy bude I=H*le/(0,4*3,14*N)=50*25/(0,4*3,14*20)=49,8A
Při tomto proudu už bude indukčnost díky přesycení poloviční. Reálná indukčnost pro 20 závitů a 50A tedy bude L= Al*N*N*0,5= 262*20*20*0,5=52400nH
Klasická plechová tlumivka z malé svářečky (do 60A) má indukčnost při stejném proudu desetkrát větší.

plechová tlumivka 0,6 mH

IMG_9875.jpg (964.42 KiB) Zobrazeno 4354 x

[marsal]

Pěkné, zrovna o starou svářečku nezakopávám, ale koukám, že mám co studovat - díky za naťuknutí!

[marsal]

Když bych to nakonec vinul a to dvěma lakovanými dráty o průměru 2,5mm, je v tom nějaký teoretický nebo praktický problém? Skinefekt tady tuším nehrozí...

[kybos]

10*1,2mm se bude navíjet pohodlněji. Máš nějaké slušné jádro? Na bazoši se toho válí dost hotového https://elektro.bazos.cz/inzerat/142490 ... tu-315.php za slušnou cenu a bez práce. Takovou můžeš použít i jako těžítko k patě stožáru, aby to neuletělo.

[marsal]

Jen doufám, že si ze mně neděláš srandu pořád...

[kybos]

Bez legrace pochybuji o tom, že se Ti podaří někde koupit železoprachové jádro, na kterém se dá navinout tlumivka s indukčností 2 mH při proudu 50A za 640 Kč včetně příslušného množství mědi na vinutí. To vidím při dnešních cenových hladinách jako science fiction. Takže pokud Ti ten inkurantní typ vyloženě rozměrově nepřekáží, tak bych neváhal ani chvíli, než ostatní zjistí, k čemu je to dobré. Kdybys později naznal, že přeci jen jsi schopný za levnější peníz zajistit něco menšího s obdobnými parametry, tak když tu tlumivku rozebereš na železo a hliník a odevzdáš tyto materiály do výkupu dostaneš vyšší částku ( Al drát elektrovodný starý 60.00 Kč/1kg druhotnesuroviny.cz ). I kdybys ji nerozebral a odevzdal do šrotu jako tlumivku ( Fe a AL elektromotory do 300kg/ks (bez přírub a náhonů), trafa a tlum. 15.00 Kč/1kg mpsrot.cz) dostal bys za ni vyšší cenu, než za kterou se prodává.

[marsal]

No, nevím, nevím - překáží mi to rozměrově i nějak mentálně... Tak budu zkoušet rozdekódovat Tvé hinty a vzorečky, abych pochopil, jak je to s tím přesycením . Jdu na to zostra, už čtu http://www.pmec.cz/data/pear01_08.pdf.

[kybos]

Dal jsi se na dobrou cestu. Až to detailně pochopíš a navrhneš 2mH tlumivku pro DC proud 50A na sendustu tak zveřejni rozměr jádra a počet závitů. Možná by nebylo špatné přidat i orientační cenu materiálu. (Ta tlumivka na bazoši zvládne 250A...)

[marsal]

Jojo, moje první tlumivka...

Pokud bych vzal na sebe nalepené 3x T-520-52, pak je to opravdu pěkně drahé, za to bych měl skoro Tristara...:

CenaJádra.jpg (34.87 KiB) Zobrazeno 4300 x

Nevím, kolik chyb mám v tom výpočtu (a nevím, kolik se tam vejde závitů), ale vychází mi to:

Tlumivka.jpg (22.25 KiB) Zobrazeno 4298 x

[kybos]

Ještě tu tabulku doplň jednotkama. Není jedno zda je H v imperiálních (OE) nebo v SI (A/m). Tabulky Semic jsou v imperiálních jednotkách.

[marsal]

Ještě tu tabulku doplň jednotkama. Není jedno zda je H v imperiálních (OE) nebo v SI (A/m). Tabulky Semic jsou v imperiálních jednotkách.

Aha, ten vzoreček:

H = (0.4 * PI * N * I) / le

Tedy dává SI hodnotu, nikoli imperiální?

Pak by to bylo blbě. H používám pouze pro "ruční" odečet %ur (což tedy není procento, ale zlomek). Excelík přikládám.

Výpočet zatížení.xlsx

(10.59 KiB) Staženo 91 x

[kybos]

Ten vzoreček je vytažený z grafu na stránkách firmy Semic https://semic.cz/!old/files/pdf_www/Ljf_T520-52_KD.pdf je zřejmě pro imperiální jednotky.

[marsal]

To by pak mohlo být dobře, pokud jsem se neseknul jinde.

[kybos]

Nechci být prudérní nebo příliš akurátní ale něco se mi nelíbí v řádech převodu střední délky magnetické siločáry z centimetrů na metry. V buňce I2 bych předpokládal B2/100. Dále se mi nelíbí převod efektivní plochy řezu jádra z cm2 na m2. V buňce I2 bych předpokládal výraz H2*0,0001 místo H2*0,01. Po těchto úpravách ale vychází indukčnost o řád menší...

Existuje i poněkud snadnější metoda výpočtu pomocí Al konstanty uvedené v datovém listu jádra. Postup je jednoduchý:
Al konstantu vynásobím kvadrátem počtu závitů a dostanu indukčnost bez vlivu přesycení. Pro započtení vlivu přesycení mohu vynásobit indukčnost procentem snížení relativní premeability (převedením na prosté číslo). Při spojení tří jader mohu výslednou indukčnost vynásobit třemi. Pokud bych tedy chtěl s výše uvedeným jádrem dosáhnout indukčnosti 1,5 mH při 20 závitech, musel bych těch jader použít 30, čož by bylo poněkud drahé a nepraktické.