Stavba malej veternej elektrárne

miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od miroc »

Kolegovia, prajem vám všetko najlepšie v novom roku.
Asi nebudem sám kto verí, že svetu v dohľadnej dobe prestane konečne .ebať... Lebo ak náhodou nie, tak by sa mohlo stať, že niekoho osloví toto vlákno aj z iných dôvodov, ako len pre zelenú energetiku a sebestačnosť pre svoje potešenie. Nazval som ho Stavba malej veternej elektrárne. Nebude to podrobný návod, iba malý obrázkový "sprievodca", ktorý ukazuje len jednu z mnohých možností ak ona to. Uvažujúcich o veternom zdroji a doteraz váhajúcich môže podporiť, alebo odradiť (v závislosti na ich možnostiach a sebadôvere). Tento projekt je dosť náročný, pretože sa jedná o pomerne výkonnú turbínu, menšie projekty môžu byť podstatne jednoduchšie, ale základné princípy by mali zostať rovnaké.
Pár slov o turbíne. Priemer vrtule bude 3,6 m. Generátor axiálny, s touto vrtuľou počítam do 2,5 kW. Kvôli obmedzeniu otáčok. Systém ochrany pred silným vetrom - naklápanie krídel. Chvost pevný, generátor v osi stožiaru.
Začnem od pripraveného železa. Okrem gondoly, ktorej realizátora ešte spomeniem, sú ostatné diely rezané laserom a následne galvanicky zinkované.
001.jpg
001.jpg (449.81 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 1 - gondola bez chvostovej časti
002.jpg
002.jpg (502.6 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 2 - základňa generátora (priemer 58 cm) s osadeným ložiskom
003.jpg
003.jpg (574.64 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 3 - pred základňou je jeden z dvojice rotorov (priemer 46 cm), hrúbka 1 cm
004.jpg
004.jpg (803.57 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 4 - pribudla šablóna pre magnety. Materiál dural 2.5 mm
005.jpg
005.jpg (303.28 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 5 - Detail rotora a duralovej šablóny. Tá tam zostáva natrvalo. Zabezpečuje magnety proti prípadnému vysunutiu odstredivou silou. Magnety nikdy nelepím. Nie je k tomu žiaden dôvod. Malý zárez na rotore a šablóne vpredu je orientačný pre magnet č. 1. Aby na druhom rotore bol ten istý magnet č. 1 orientovaný tak, aby sa vzájomne priťahovali
006.jpg
006.jpg (468.86 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 6 - základňa generátora s ložiskom na gondole
007.jpg
007.jpg (440.22 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 7 - To isté z iného pohľadu. Hore diera pre uchytenie klzného zberača výstupu generátora
008.jpg
008.jpg (534.55 KiB) Zobrazeno 4402 x
Obr. 8 - Pribudli závitové tyče pre uchytenie statora na obvode a na stredovom ložisku pre rotory

Pokračovanie bude o výrobe statora.
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Stavba malej veternej elektrárne - 2.časť - výroba statora

Příspěvek od miroc »

Stator je najproblematickejšia časť celého generátora. Zatiaľ čo ostatné diely si je možné dať presne vyrezať a konečné zostavenie je jednoduché, na stator je toho treba viac a práve obavy o zvládnutie tejto úlohy mnohých od stavby inak veľmi jednoduchého axiálneho generátora odradia. Ale v zásade treba len navinúť cievky správneho tvaru, na čo je potrebný prípravok, cievky správne zapojiť, uložiť do pripravenej formy a zalaminovať. Zalaminovať, nie zaliať epoxidom. Len epoxid nestačí. Treba tam narvať maximálne množstvo sklotextílie, nielen vrchnú a spodnú vrstvu. Aj stator je mechanicky namáhaná časť, pretože magnetické pole v ňom vzniknuté pôsobí proti sile magnetov rotorov.
Tvar a rozmery cievok, ako aj celého generátora sa odvíjajú od veľkosti použitých magnetov. Podrobnejšie tu: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/565
009.jpg
009.jpg (376.54 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 9 - cievka. Toto je naozaj veľký generátor, preto aj cievka je veľká. Hmotnosť jednej cievky je 850 g, a priemer použitého drôtu 1,8 mm. Ja som si to uľahčil tak, že sa mi pred rokmi podarilo nájsť firmu a hlavne jej ochotného majiteľa, ktorý sa na základe zadania na výrobu týchto cievok podujal. Myslím, že z obrázku je jasné, že sú navinuté profesionálne. Dokonca majú aj medzivrstvovú izoláciu. A sú maximálne presné. Ale môžete mi veriť, že skoro takto pekne sa to dá urobiť aj doma.
010.jpg
010.jpg (380.13 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 10 - ďalší pomocný diel, ktorý som navrhol a dal si vyrezať je prípravok pre uloženie a zapojenie cievok. Jeho druhá funkcia je presné uloženie zapojených cievok do formy.
011.jpg
011.jpg (409.24 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 11 - takto vyzerá zapojený stator na prípravku.
012.jpg
012.jpg (329.87 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 12 - a takto vyzerá preklopený prípravok s cievkami do formy s prvou vrstvou sklotextílie a tenkou vrstvou epoxidu. Takto sa nechá zľahka zatvrdnúť, aby sa cievky po odstránení prípravku už nepohli. Pri tvrdnutí prípravok zaťažujem, aby sa epoxid nedostal medzi spodné závity cievok tak ich neurobil vyššími. Cievky aj vnútorný priestor formy majú presne 15 mm a tak to musí zostať. Je tiež dôležité nenechať túto prvú vrstvu epoxidu vytvrdnúť úplne, aby sa dôkladne spojila so zvyškom výplne statora.
013.jpg
013.jpg (370.17 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 13 - cievky po odstránení prípravku už držia na svojich miestach
014.jpg
014.jpg (577.25 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 14 - doplnenie ďalšieho epoxidu a ukladanie pásov sklotextílie. Koľko sa len vojde...
015.jpg
015.jpg (262.08 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 15 - Po uložení vrchného kruhu sklotextextílie a doplnení posledného epoxidu sa forma pevne uzavrie. Nikdy sa to neobíde bez vytekania prebytočného epoxidu zo strán a z vrchnej diery vo forme. Ale lepšie ako keby ste mali po otvorení formy zistiť, že niekde chýba...
016.jpg
016.jpg (320.43 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 16 - formu som otvoril po 48 hodinách. 24 hodín bolo bežné tvrdnutie a potom nasledovalo dotvrdzovanie pri zahriatí na peci, ktoré vylepšuje tepelnú odolnosť epoxidu (nie je nevyhnutné, ale môže sa hodiť).
017.jpg
017.jpg (327.52 KiB) Zobrazeno 4387 x
Obr. 17 - stator oslobodený z formy.

Pokračovanie bude o zostavovaní generátora.
Diablo007
Příspěvky: 1360
Registrován: stř bře 31, 2021 7:37 am
Bydliště: Vyškov

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od Diablo007 »

Luxusní práce
6,3kWp z toho 3,15kWp jižní fasáda a 3,15kWp jižní střecha, 2ks paralelně MPP SOLAR 5048MK alias King, liion 14S 1kAh++
VITEK
Příspěvky: 267
Registrován: úte dub 06, 2021 5:37 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 19920
Kapacita baterie [kWh]: 73

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od VITEK »

ahoj nejsem znalec ohledně WAVT ale z pohledu konstrukce mám nějaké otázky. 1. zakončení vodičů jenotlivých cívek na výstupní mosazné závitové matice je uděláno jak? pájením? vím že to je zalakovaný, zalaminovaný, přesto mě zajímá jak to je chráněno proti vodě ten spoj.

a dál mě zajímá z jakého důvodu se konstrukčně vlastně vůbec nepoužívají plechy ale jen vzduchové cívky, které maj daleko větší rozptylový tok.
¨je to kvůli vodě? aby nemohla způsobit korozi?

tady je zřejmě nejkritičtější ta voda. je to tak?

další věc je ta jak je zajištěno nepřekročení teploty vinutí - je tam měření? které například odlehčí vinutí nebo jak? při malých obrátkách a malém chlazení rotujícím vzduchem kolem cívek bych si dokázal představit že jsou statorový části daleko více tepelně namáhány.

jaká se vůbec používá výpočtová teplota ivnitř cívky 180 °C vydrží ta F třída izolace tak tipuju že není dimenzováno pro nominální výkon výš než 100 °C, jaká je vůbec uvažována proudová hustota??

tohle je pro mě silně neposkvrněné téma.
¨děkuji a jinak tleskám, máš krásně shodné cívky pokud jsi to motal na kolení tak klobouk dolu - edit mels to v popisu který sem nečetl

Zdraví Tě Víťa
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Stavba malej veternej elektrárne - 3.časť - zborka

Příspěvek od miroc »

Toto je v podstate tá najľahšia časť. Určite to poznáte. Máte pripravené všetky presne vyrobené diely. Predtým to mohlo dať kopec práce. Ale teraz si len sadnete, a lahodne to celé poskladáte. Už vás nemá čo prekvapiť. Teda väčšinou.
.
018.jpg
018.jpg (559.74 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 18 - zostavenie rotorov. Robím to priamo na stredovom ložisku. Tak sa dosiahne, že duralová šablóna sedí presne na rotore a nikam sa mi pri ukladaní magnetov nepohne. Použité magnety v tomto prípade majú rozmery 60x30x15 mm. To už je magnet, ku ktorému treba pristupovať s rešpektom. Katalógovo udrží 57 kg. Vždy pri manipulácii s nimi používam rukavice. Keď vám o železo pricvikne rukavicu, je to oveľa menej bolestivé, ako keby to bola koža prsta. A pricvikne ju skoro vždy. Šablóna je dobrá v tom, že okrem dohľadu nad striedavou polarizáciou sa nie je treba s ničím párať. Jednoducho ho vložím na polovicu dĺžky do otvoru v šablóne a potom zasuniem smerom k stredu rotora na pozíciu. To hlasné cvaknutie, keď prekoná hranu šablóny je dostatočne výrečné.
.
019.jpg
019.jpg (401.86 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 19 - kompletne zostavený rotor. Odložím bezpečne nabok a skladám druhý. Odložiť bezpečne znamená napríklad neísť s ním v tesnej blízkosti okolo plechovej skrine, alebo železného stola. 16 x 57 kg už naozaj nie je žiadna sranda. To je tiež jeden z dôvodov, prečo je železo rotora také hrubé. Ale to je ten menej dôležitý dôvod. V strede na ložisku je vidieť medzikružia - železné kruhy, ktoré zabezpečujú vzájomnú vzdialenosť medzi rotormi. Sú zhotovené zo železa hrúbky 5, 6 a 10 mm. Z nich sa vždy dá vyskladať potrebná dištancia.
.
020.jpg
020.jpg (564.92 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 20 - nasunutie statora na držiaky. Skrutkami z oboch strán statora sa na záver nastaví stator presne do stredu medzi rotory. Zatiaľ je pred uložením druhého rotora opretý o spodné magnety. Aby sa mu nič nestalo, keby sa niečo pri následnom kroku zvrtlo.
.
021.jpg
021.jpg (486.29 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 21 - ešte jeden pohľad zboku
.
022.jpg
022.jpg (554.07 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 22 - spúšťanie horného rotora na piatich skrutkách. Inak to nejde. Ľahko by sa dalo prísť o prsty. Alebo niečo poškodiť v tom lepšom prípade.
.
023.jpg
023.jpg (572.46 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 23 - tá istá fáza, len z iného ulha.
.
024.jpg
024.jpg (695.62 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 24 - prvé merania
.
025.jpg
025.jpg (390.8 KiB) Zobrazeno 4361 x
Obr. 25 - takto nejako to bude vyzerať s hubom - hlavicou vrtule.

Ako je vidieť z posledného obrázka, nebude to VAWT, ale HAWT. To je zatiaľ z obrazových materiálov všetko. Z mechanickej stránky ešte musím vymyslieť nejaký kryt generátora. Aby som sa veľmi nenarobil ale aby spĺňal účel a aby to aj trochu vyzeralo. Nechce sa mi vyrábať kopyto pre laminátový kryt.
Neskôr ešte doplním nejaké informácie a vrátim sa k otázkam.
Uživatelský avatar
marsal
Příspěvky: 570
Registrován: pát dub 09, 2021 11:10 am

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od marsal »

To je bašta. Chápu, že to tady není tak třeba, ale to by bylo lajků... PF 2022, ať to dotáhneš ke zdaru a radosti, miroc.
josse
Příspěvky: 454
Registrován: pon dub 19, 2021 10:37 am

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od josse »


VITEK píše:...
Ahoj Vítku, za začátku psal omezení otáček... Když se zamyslíš nad charakteristikou vítr do mechanické energie a potom mechanická do elektrické, je jasné jak ta ochrana je. Omezení otáček psal mechanické... Zalité do epoxidu je ochráněné proti vodě... Jádra cívek by způsobili pozdější start až pro vyšší rychlosti větru, mají dost velký brzdný moment, musel by se dělat menší průměr rotoru a tam by se nevešla měď. Při placatých cívkách, kde investuješ do druhých magnetů ti jádro nic nepřinese, to se dělá tam kde nechceš koupit druhé magnety tím si způsobíš ale spoustu jiných problémů...

a navíc za pár let mu to nedá a bude dělat novou verzi :-)
3,6kWp GWL Poly + 8,82kWp Canadian Mono, 1-2x Axpert MKS 48V 4000W, makeSkyBlue, 3x80P14S 18650 (~640Ah/34kWh)
Elektrárna: https://emoncms.trenet.org/dashboard/view?id=3
TČ: https://emoncms.trenet.org/dashboard/view?id=21
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 152
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 37

Re: Stavba malej veternej elektrárne - 3.časť - zborka

Příspěvek od kybos »

miroc píše: sob led 01, 2022 11:02 pm ...Ako je vidieť z posledného obrázka, nebude to VAWT, ale HAWT. To je zatiaľ z obrazových materiálov všetko. Z mechanickej stránky ešte musím vymyslieť nejaký kryt generátora. Aby som sa veľmi nenarobil ale aby spĺňal účel a aby to aj trochu vyzeralo. Nechce sa mi vyrábať kopyto pre laminátový kryt.
Neskôr ešte doplním nejaké informácie a vrátim sa k otázkam.
Vypadá to nádherně, na profesionální úrovni zpracované. Prozraď mi, z jakých důvodů jsi použil radiální a ne axiální generátor.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Doplněno 2021: 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100
Uživatelský avatar
Noparasito
Příspěvky: 672
Registrován: pon bře 29, 2021 11:51 pm
Bydliště: BrVen
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 11

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od Noparasito »

Miroc :headbang: :headbang:
Nemám slov 👍
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Stavba malej veternej elektrárne - 4.časť - gondola a zapojenie statora

Příspěvek od miroc »

Ako som spomínal na začiatku, o realizáciu gondoly som poprosil najlepšieho odborníka akého poznám. Sám sa učím zvárať už niekoľko rokov s rôznymi výsledkami, a na niečo také by som si netrúfol. Vlastným zvarom by som neveril a tu bola zodpovednosť priveľká. Štefan Dendis mi už v predchádzajúcich rokoch pre VAWT niekoľko vecí robil, napr.: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1008. Ak potrebujete vyrobiť niečo, na čo nie ste sami vybavení, tak to najlepšie čo sa vám môže stať je, že stretnete človeka, ktorý na prvý krát pochopí o čo vám ide, prípadne vaše nápady navyše skoriguje, vylepší alebo pridá svoje. Som vďačný, že som na takého natrafil.

Ešte pár slov k zapojeniu statora.
Toto je len druhý generátor B1 (http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/639), ktorý som doteraz vyrobil. Ten prvý doteraz slúži k spokojnosti na malej vodnej elektrárni: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1025. Pre seba som doteraz potreboval len asi polovičné generátory A1 (http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/578), pretože väčší jednoducho nebolo čím poháňať. Bolo síce niekoľko záujemcov, ale každý si myslel, že 3 kW z neho dostane otáčaním rukou (preháňam len trochu :-) ). Stačilo pár mailov, aby vytriezveli a ja som mohol byť spokojný, že nemusím zasa nič robiť, ani riešiť nespokojného majiteľa, ktorý jeho využitie nezvláda.
Ale v čom bol problém s týmto druhým generátorom... Originálne zapojenie všetkých 12 cievok (v každej fáze 4 cievky v sérii) zapojených do hviezdy dáva naozaj dobrý pomalobežný stroj. Bez záťaže skoro presne 1 V na 1 otáčku. To zn. 60 V na 60 otáčok atď. lineárne hore... čo je ale príliš pre môj regulátor. Horné obmedzenie otáčok bude okolo 250 RPM, a aj pri poklese výstupného napätia pod záťažou by kľudne mohlo vybehnúť na 200 V. TriStar MPPT 60 zvláda 150 a už pri 130 začne papuľovať, nový, ktorý mi nedávno prišiel od konštruktéra Sergeja z Ukrajiny zvláda tiež len 170 V.
Tak som sa rozhodol rozdeliť ho na polovice - 3x2 cievky + 3x2 cievky. Preto je na obrázkoch statora tak veľa vývodov (12). Obe polovice sú samostatné a dajú sa zapojiť akokoľvek. Aj spojiť do pôvodného stavu 3x4 cievky. Plán bol urobiť dve samostatné hviezdy a následne ich paralelne prepojiť. Napätie bude polovičné a prúd dvojnásobný. A tak je. Nemyslel som si ale, že sa podarí dosiahnuť takú presnosť, aby sa dve hviezdy dali spojiť na striedavej strane. Po prvých meraniach sa ukazuje, že v tom nie je žiaden problém. Uvidíme, čo ukáže meranie osciloskopom.
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od miroc »

VITEK píše: sob led 01, 2022 8:30 pm ...1. zakončení vodičů jenotlivých cívek na výstupní mosazné závitové matice je uděláno jak? pájením? vím že to je zalakovaný, zalaminovaný, přesto mě zajímá jak to je chráněno proti vodě ten spoj.
Nie je to mosazná matica, ale mosazný 6 hran narezaný na presnú hrúbku statora, teda v tomto prípade 15 mm s dierou so závitom. Sú ku koncom cievok pájkované. Pred laminovaním boli priskrutkované zozadu k spodnej časti formy. Takže sú kompletne v epoxide, trčí len jedna plocha so závitom. Jediné spoje, ktoré bude treba chrániť pred vodou budú potom káblové oká pod mosaznými skrutkami s vejárovými podložkami, aby časom nezoxidovali.
Voda tu nie je vôbec problém. Ale je dobré to zakrytovať. S mierou, aby mal stator primerané chladenie. Magnety, tým že vystupujú do priestoru, robia celkom slušný prievan.
Add teplota: pri malých obrátkach bude malé chladenie, ale bude aj malý výkon, takže nebude čo chladiť. Samotné cievky by mali vydržať teplotu určite vyššiu ako 100 C, ale to už je kritická hodnota pre epoxid. Nepočíta sa s prúdom vyšším ako 20A na po usmernení z každej polovice statora (opis v poste vyššie), aj to nebýva u vetra trvalý stav. To už by bol pri 100V výstupného napätia výkon 4 kW, a to znamená extrémny vietor a oveľa vyššie otáčky, ktoré už predtým ako by k tomu došlo obmedzí naklopenie krídel. Takže to vychádza reálne okolo 12-13 A na každá hviezdu, v čpičkách 15A, to by pri vnútornom odpore 0,4 ohmy na každej fáze nemal byť teplotný problém. Sú regulátory kde sa dá pripojiť teplotný snímač aby v prípade potreby zareagovali. Ten môj má len vstup na snímač vibrácií, čo je tiež dobrá vec, hlavne v zime. Ale meranie teploty ma bude zaujímať aspoň nejaký čas po uvedení do prevádzky.
Add jadrá: je to proste iný typ generátora. Viac napríklad tu: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/480.
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Re: Stavba malej veternej elektrárne - 3.časť - zborka

Příspěvek od miroc »

kybos píše: ned led 02, 2022 10:41 am Prozraď mi, z jakých důvodů jsi použil radiální a ne axiální generátor.
Kybosi, pochvala od teba ma mimoriadne teší. Možno máš iné merítka pre označenie generátora axiálny alebo radiálny, ale táto konkrétna konštrukcia sa všeobecne označuje ako axiálna. Ale nechajme to tak.
Prečo teda zrovna táto, podľa mňa axiálna konštrukcia? Rovnakú otázku mi kládli aj iní ostrieľaní, naozaj odborníci na problematiku veterných generátorov. Napríklad tí čo mi vyrobili krídla a regulátor. Všetci už robia generátory prerábaním asynchrónnych motorov na generátory s permanentnými magnetmi. Malé aj veľké, aké chceš. Dokonca sa tým živia. Každý má v garáži sústruh, frézu... solídne dielne. A všetci začínali s axiálnymi generátormi. Narazili ale na nízku účinnosť a výkonové obmedzenia. Ale stačilo sa na ne pozrieť a je jasné prečo. Nerobili ich precízne. Kazili parametre hrubými statormi s nesprávne tvarovanými a nepresne uloženými ciavkami a pod.
Mnohých naláka stavba axiálneho generátora preto, že je to veľmi jednoduchá záležitosť. Oprávnene. Nie je potrebné žiadne špeciálne strojné vybavenie. Aj cievky namotáš na špalíku, aj ich voľáko uložíš, zaleješ epoxidom, ani s vrchným krytom formy sa nemusíš trápiť. A ono to bude fungovať. A pre menšie vrtuľky to stačí. Aj tak budú fungovať lepšie ako väčšina čínskych.
V žiadnom prípade netvrdím, že axiálne generátory sú lepšie. Ale dobre urobený axiálny generátor sa vyrovná radiálnemu, napr. prerobenému asynchrónnemu motoru. Ako príklad skoro profesionálne meranie môjho menšieho generátora pred rokmi. Bol jeden z prvých, dnes som presnejší :-) http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/921
Dalo by sa dlho všeličo porovnávať. Cena, hmotnosť, rozmery. Pomalobežnosť. To je jeden z najdôležitejších parametrov pre vrtule väčších rozmerov. Čím väčšia vrtuľa, tým musí byť generátor pomalobežnejší. Výkon a pomalobežnosť axiálneho generátora sa prenášajú hlavne do jeho priemeru, váhy a objemu magnetov. Ale to isté platí aj pre radiálne generátory. Aj tie pôjdu do priemeru, ale nie natoľko, pretože to môžu kompenzovať do dĺžky (to sa mimochodom dá urobit aj u axiálneho generátora viacerými menšími statormi za sebou). Ale 3 kW generátor z asynchrónneho motora bude mať nakoniec veľmi podobnú váhu ako to moje axiálne hoviadko. Akurát bude viac valec a ten môj placka. Jediné, čo vychádza u radiálneho generátora lepšie je to, že železné jadro nebude potrebovať také veľké a silné magnety. Aj keď u tých naozaj veľkých a naozaj pomalobežnáých by som si tým nebol tak istý.
Čo obnáša taká prerábka asynchrónneho motora? V prvom rade stočiť na sústruhu z rotora vrstvu pre magnety. Ak sa nerozpadne ok, ak áno, treba vysústružiť celý nový rotor. Nalepenie magnetov na okrúhly rotor tiež nie je jednoduchá záležitosť. Nevie každý určiť pôvodný počet pólov motora. Ak natrafíš na motor, ktorý už ako motor bol nízkootáčkový, možno nebude treba prevíjať stator. Ak áno, je to o dosť zložitejšia záležitosť ako navinutie plochých cievok. Potom sa patrí to nechať pretiecť špeciálnym lakom a zapiecť v trúbe. To všetko sa dá, ale pre mňa je to zložitejšie.
Takže preto axiálny. Prečo nie?
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 152
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 37

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od kybos »

Třeba pro vyšší cenu silnějších magnetů, která je asi podstatnou cenou rozpočtu. Když jsem se díval do nabídky tvarů magnetů, viděl jsem tam segmenty vhodného tvaru i s otvorem pro přišroubování k rotoru. Odpadla by nutnost lepení magnetů k rotoru a díky pólovým nástavcům statoru by bylo možno dosáhnout výrazně menší mezery a tím vyššího magnetického toku. To by napomohlo lepšímu dosažení nízkých jmenovitých otáček generátoru. Využití asynchronního motoru s větším průměrem rotoru jako polotovaru pro výrobu synchronního generátoru by výrazně usnadnilo jeho výrobu. Vzhledem k vyššímu sycení díky malé vzduchové mezeře by byla na stejný výkon relativně menší spotřeba mědi (také nezanedbatelná položka rozpočtu).
Když budu potřebovat navinout do statoru něco jiného než tam původně bylo, udělají mi to v profesionální opravně motorů, protože tam na to mají potřebné přípravky a navíječky na běžné asynchronní motory a to včetně zalakování a vypálení v peci.
Ztrátové teplo z vinutí se v klasické koncepci synchronního generátoru snadněji odvádí do pláště generátoru a lze jej tak lépe chladit.
Proč se asi většina synchronních motorů vyrábí v podle tebe radiálním provedení?
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Doplněno 2021: 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od miroc »

Ale tiež sa vyrába spústa axiálnych motorov aj generátorv. A dokonca aj poriadne veľkých. https://www.youtube.com/watch?v=RMfGZD1ehV4
(tu konkrétne dokonca s feritovými magnetmi)
S magnetmi máš pravdu, s chladením máš pravdu. Ja som sa rozhodol takto. Chcel si vedieť prečo. Neviem, čo by som k tomu dodal.
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 152
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 37

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od kybos »

Ok, taky mne to lákalo k výrobě podobného typu generátoru. Ještě pořád mám odložených několik brzdových kotoučů, které jsem plánoval jako polotovar ke zhotovení tohoto typu generátoru. Konstruoval jsem i zařízení se servomotory s axiálním směrem magnetického toku s velmi nízkým setrvačným momentem. Ale když jsem porovnal koncepci a možnosti jednotlivých řešení, vybral jsem pro větrník raději synchronní generátor s radiálním směrem magnetického toku. Zejména z důvodu lepšího chlazení vinutí.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Doplněno 2021: 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100
josse
Příspěvky: 454
Registrován: pon dub 19, 2021 10:37 am

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od josse »


kybos píše:... Když jsem se díval do nabídky tvarů magnetů, viděl jsem tam segmenty vhodného tvaru i s otvorem pro přišroubování k rotoru...
Ty magnety s otvorem na šroub mají mnohonásobně menší sílu než kusy bez otvoru. Pak to celé vychází spíš jako hračka do koše, než použitelná věc.
3,6kWp GWL Poly + 8,82kWp Canadian Mono, 1-2x Axpert MKS 48V 4000W, makeSkyBlue, 3x80P14S 18650 (~640Ah/34kWh)
Elektrárna: https://emoncms.trenet.org/dashboard/view?id=3
TČ: https://emoncms.trenet.org/dashboard/view?id=21
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 152
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 37

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od kybos »

Jsou někde k dispozici hodnoty remanentní indukce pro tyto magnety?
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Doplněno 2021: 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od miroc »

Na solídnejších stránkach sú datalisty k jednotlivým magnetom k dispozícii: https://www.supermagnete.de/data_sheet_Q-60-30-15-N.pdf
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 152
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 37

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od kybos »

josse píše: stř led 05, 2022 11:45 am
kybos píše:... Když jsem se díval do nabídky tvarů magnetů, viděl jsem tam segmenty vhodného tvaru i s otvorem pro přišroubování k rotoru...
Ty magnety s otvorem na šroub mají mnohonásobně menší sílu než kusy bez otvoru. Pak to celé vychází spíš jako hračka do koše, než použitelná věc.
Našel jsem i poměrně silné:
https://www.supermagnete.de/flachleiste ... 20-20-05-N
Problém je spíš v tom, zda se dají zajistit v obou polaritách.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Doplněno 2021: 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od miroc »

Tu sú aj oveľa silnejšie: https://silnemagnety.sk/tag/magnety-s-dierou/. A dajú sa upevniť v oboch polaritách.
Ale podľa mňa diery magn. pole deformujú aj oslabujú. Nejaký objem magnetického materiálu tam chýba. Ale určite to nebude zásadný nedostatok.
Ako som vyššie popisoval obrázkové prílohy pri výrobe rotorov viewtopic.php?p=7238#p7238, nie je treba ani diery ani lepiť. Treba si to len prečítať.
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 152
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 37

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od kybos »

Mám ještě z doby, kdy jsem s větrníky začínal, alternátor z Liazky. V té době ale ještě nebyly u nás k dispozici magnety ze vzácných zemin a proto jsem konverzi rotoru z cívkou buzeného na permanentní magnet dlouhodobě odložil. Možná se k němu ještě někdy vrátím a právě takové magnety k našroubování by se na takový počin možná hodily.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Doplněno 2021: 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od miroc »

Tak to sa ti potom môžu hodiť aj tieto dva YouTube kanály. Je tam veľa videí o prerábkach motorov. https://www.youtube.com/user/VetrovSergey/videos a https://www.youtube.com/user/valeriyvalki/videos
Napríklad v tomto je simulácia výsledného magnetického poľa rotora v závislosti na použití rôznych veľkostí magnetov https://www.youtube.com/watch?v=R6G2Cc5GHxo
Vela zdaru!
miroc
Příspěvky: 55
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od miroc »

Pozdravujem kolegovia a prinášam pokračovanie story o stavbe malej veternej elektrárne. Vidím, že s poriadnym časovým odstupom. Ale tentokrát bola moja fáza PREMÝŠĽANIA nad ďalším postupom poriadne dlhá. Hanebných 5 mesiacov kombinácie tvorivého myslenia a lenivosti, potom čakania na materiál a tak... A potom začala tráva rásť, takže kosiť a kosiť. Aj každý deň by bolo čo. To je tá jediná nevýhoda veľkého pozemku. Plus ďalšie veci okolo domu, ako to už chodí. A za posledné dva týždne nakoniec vzniklo to, čo je ďalej na fotografiách.
Dosť času som stratil hľadaním vhodnej nádoby, ktorá by sa s nejakou úpravou dala použiť ako kryt generátoru. Chcel som sa úporne vyhnúť laminovaniu. Nepodarilo sa. Nejaký čas som čakal na pružný gumený kábel 7x2.5, ktorým sa bude zvádzať 2 x 3 fázy v zapojení do hviezdy. Prilepím k nemu ešte klasickú plochú trojlinku a trojlinkou a nevyužitým siedmym káblom zvediem od generátora impulzy pre počítadlo otáčok a termistor pre sledovanie teploty statora. Gumený kábel som zvolil najmä preto, že som sa rozhodol nakoniec nepoužiť čínske klzné zberače, poneváč na mňa nepôsobia spoľahlivým dojmom. Podľa rozmerov asi ťažko obsahujú zberné uhlíky a na nejaké trecie kovové kontakty sa nechcem spoliehať. Pri výpadku viacerých kontaktov by som stratil možnosť brzdenia turbíny, a to si rozhodne nemôžem dovoliť. Takže z gondoly pôjde pevne uchytený pružný gumený kábel s previsom, na ktorom prípadné pretočenia zavčasu uvidím a turbínu môžem ručne pretočiť späť. Ale nemyslím, že sa to bude stávať často.
Tak ideme na to.
026.jpg
026.jpg (635.51 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 26 - Ako kopyto pre laminovanie krytu poslúžil po malej úprave samotný generátor.


027.jpg
027.jpg (558.67 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 27 - Prvá sádra na boky za pomoci sklotextilnej pásky pre montáž sadrokartónu.


028.jpg
028.jpg (534.29 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 28 - Pomocou drevenej šablóny dostáva sádra požadovaný tvar.


029.jpg
029.jpg (544.35 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 29 - Hotové vybrúsené sádrové kopyto. Tu nič nevymyslíš. Stále to bude vyzerať len ako obrovský okrúhly bochník syra :D


030.jpg
030.jpg (744.36 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 30 - Príprava hrubej sklotextílie.


031.jpg
031.jpg (538.62 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 31 - Proces je v prvej polovici laminovania, po štyroch vrstvách hrubej sklotextílie.


032.jpg
032.jpg (610.07 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 32 - Laminovanie škrupiny krytu bolo ukončené ešte ďalšími 4 vrstvami jemnejšej textílie. Na foto už s orezaným spodným okrajom.


033.jpg
033.jpg (985.04 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 33 - Pre účely testovania pred vyložením na vrchol stožiaru využijem plošinu stožiarového "výťahu". Po skompletizovaní bude vytiahnutá do cca 4-5 m výšky s pevným smerovaním oproti prevládajúcim vetrom. Následne sa pridá chvost a žeriavom to bude celé zdvihnuté na vrchol stožiaru. Aspoň taká je predstava. Inak dostať to na tú plošinu dalo poriadne zabrať. Generátor s gondolou na metrovej rúre má podľa odhadu takých 80 - 90 kg.


34.jpg
34.jpg (931.49 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 34 - doplnené o kryt. Ten ešte nie je hotový, lebo v spodnej časti bude kovová mriežka pre vstup vetracieho vzduchu. Výstup je všade dookola generátora, pretože medzi krytom a generátorom ja cca 1 cm medzera.


035.jpg
035.jpg (773.33 KiB) Zobrazeno 2398 x
Obr. 35 - Zatiaľ len na skúšku, ako to bude pomerovo vyzerať s hubom. Menej tradične, ale nie hrozne. Čo?



Následne musím inštalovať navijak pre výťah, aby som mohol turbínu zdvihnúť do bezpečnej výšky. Len tak, aby nikto nemohol dostať krídlom po hlave.... A ďalej sa uvidí podľa výsledkov testovania. Nepôjde ani tak o výkon, chcem hlavne overiť či sa nevyskytnú nejaké vibrácie a nastaviť silu sklápania krídel pri medzných otáčkach. Už by to nemalo trvať tak dlho :D
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 152
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 12000
Kapacita baterie [kWh]: 37

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od kybos »

Zatím to vypadá pěkně. Už se těším na první výsledky zkoušek.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Doplněno 2021: 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100
Uživatelský avatar
Abrams
Příspěvky: 246
Registrován: stř dub 07, 2021 8:28 am
Bydliště: Brno

Re: Stavba malej veternej elektrárne

Příspěvek od Abrams »

Zdravím ,

parádní práce :headbang: těším se až celé soustrojí zaujme místo na vrcholu stožáru :nod: .

Elektronům zdar :sun2:
4kWp + 12kWh LiFePO4 +6kW HF měnič s nájezdem 30,6 MWh @ 80.000 motohodin .
Odpovědět

Zpět na „Využití větrných turbín“