Сериозно и некомерсиално

[Radoslav70]

Има ли някой интерес да направи любителски вятърен генератор от порядъка на 5kW

В промишлените вятърни турбини се използват по принцип синхронни, асинхронни и двойно захранени асинхронни генератори. При последните предимството е, че се ползва конвертор, който е на 30% от мощността на цялата система. Тези със синхронен генератор имат конвертор през който преминава цялата мощност. Асинхронните могат и без конвертор директно се свързват към мрежата, някои имат навит ротор с реостат. Могат да имат и конвертор.

Системата за позициониране на перките променя ъгъла на атака на вятъра и по този начин въртящия момент се контролира да бъде константен от определена степен на вятъра например 10м/с до максималния например 25 м/с. До 10м/с перките са с максимален ъгъл на атака, а мощността се регулира от конвертора.

Системата за позициониране по азимут върти гондолата по посока на вятъра.

Централния контролер измерва сензорите и управлява турбината

Конвертора преобразува енергиата от генератора и я подава в мрежата

Между перката и генератора има мултипликатор - скоростна кутия, който увеличава оборотите от около 20-30 до 1000 - 1500 в зависимост от генератора. Първата а понякога и втората степен са планетни поради невероятния въртящ момент.

Има и така наречените gearless или direct drive те са с нискооборотен генератор. При тях перката е свързана директно към многополюсен синхронен генератор.

За мен за любителско изпълнение тоя тип е най-подходящ. Многополюсен синхронен генератор с постоянни магнити.

Компоненти могат да се купят и поотделно и да се сглобят. Доста фирми това правят в бранша с промишлените, имат само малко производство всичко друго купуват готово, сглобяват и продават.

По технически въпроси Бате Радо е насреща. Без комерсиални

8 години в бранша

[lz1wvm]

От къде може да се закупят компонентите.Тъй като не всеки може да си ги изработи.

[Radoslav70]

За компоненти имах в предвид фирмите които произвеждат промишлени ветрогенератори. Перките например се правят в Дания и Германия. Конверторите в Германия - Converteam, Woodward-SEG, IDS - Швейцария, Loher - генератори и конвертори, ABB - генератори и конвертори, има фирми Pitch системи / позициониране на перките. Има фирми за управлението - Мита-Дания, Bachman, Phoenix и т.н. Кулите се поръчват в повечето случаи за производство на място. Например при доставка за Англия от Германска фирма, кулите си се поръчват в Англия и т.н.

Тези фирми не произвеждат вятърни генератори, а само компоненти за тях.

Между другото Enercon са единствената фирма, която сама си произведа изцяло всички компоненти. Westas почти. Има други които почти всичко купуват и просто сглобяват.

По-конкретно какво ти трябва?

[lz1wvm]

Имам в предвид любителски ветрогенератор,както сте написали в началото на темата.

[Radoslav70]

Моята идея за любителски ветрогенератор е да се използват колкото се може повече части на старо, например лагери и спирачка от стар автомобил, магнитите могат да се купят (по късно ще дам линкове) а могат да се ползват и стари, да речем от изгорели магнетрони. Перките могат да се изработят от дърво или алуминиий или някаква комбинация с платно например. Като начало една таблица за размишления

Power of the Wind **)
m/s W/m 2
0____0
1____0.6
2____4.9
3____16.5
4____39.2
5____76.2
6____132.3
7____210.1
8____313.6
9____446.5
10____612.5
11____815.2
12____1058.4
13____1345.7
14____1680.7
15____2067.2

**) For air density of 1.225 kg/m 3 , corresponding to dry air at standard atmospheric pressure at sea level at 15° C.
The formula for the power per m 2 in Watts = 0.5 * 1.225 * v 3 , where v is the wind speed in m/s.

Немския физик Бетз изчислява през 1919 година, че теоретично максимума който може да се преобразува в механична енергия е 16/27 или около 59%. Практически с три малки перки може да се достигнат около 40%. Отделно като сложим примерно и другите загуби механика кпд80% генератор /конвертор кпд 80% тогава при 7m/s вятър около 25км/ч може да се изкара

P= 210*0.4*0.8*0.8 = 54W от кв метър площ

ако имаме радиус на перката 2 метра площтта е 12,5 * 54 = 675 W - твърде малко

При радиус на перката 4 метра 50*54= 2700 W - добре

При 12 м/с вятър

P = 1058 * 0.4 *0.8*0.8 =271W от кв.м.

При 2 м перка 12,5*271 = 3387W
4 m - 50*271 = 13550 W трябва да се ограничи до 5 kW

т.е. голяма перка 4метра с променлив ъгъл е най-добре защото ще може да се извлича енергията както от по-слаб така и от силен вятър.

Следва въпроса какъв материл би бил подходящ за перката.

Промишлените са направени от оплетени нишки от фибростъкло, което човек не може сам да изработи (А може би може, някой да е опитвал?). Очаквам мнения от какво може да се изработи перката. Трябва да е здрава да има еластичност, да се огъва под напора на вятъра и в основата си да може здраво да се закрепи за хъба - центъра на перката. По мое мнение някакъв тип дърво би свършило работа, ама в дърводелството хич ме няма. От какво са били направени самолетите преди време? Какво дърво са ползвали хем да е здраво, хем еластично някой знае ли?

[backo]

Витлото не трябва да е много еластично, влиза в резонанс. Особено самолетното. ползвали са многослойни структури от най-твърдите и нееластични материали. С фибростъкло и карбон доста хора работят. Някои добре, други не чак толкова. При всички случаи ще трябва модел, от който да свалят матрица, и тук пак стигаме до дървото. Дърводелството не е по-лесен занаят. Но как ще изчислиш витло с ефективност 40% и при 7, и при 12м/с ? http://rosinmn.ru/vetro/vetro_index.html е доста изчерпателен сайт на темата.
При 5кВт не си заслужава витло с променлива стъпка (да не се бърка стъпка и атака - атаката е лопата спрямо вятър и е функция от товара)
Предлагаш максимална стъпка до 10м/с и променлива до 25м/с, а се оказва, че трябва да лимитираш мощността още преди 12м/с...?? Добре де, може да се променят цифрите. В зоната на регулиране на стъпката товарния въртящ момент може да е постоянен, но оборотите са в зависимост на втора степен от скоростта на вятъра. При наличие на такава система е добре да я ползваш за защита, като над определена скорост рязко увеличаваш стъпката, за да намалиш ветровия товар в/у витлото.
Асинхронния генератор отпада, защото работи с почти константни обороти - малко над синхронните, в зависимост от товарния въртящ момент. Имаш ли идея как да се направи контролер за управление на товара на перманентрно възбуден синхронен генератор?

[Mateev]

Някой замислял ли се е, че много лесно може да се построи малко втрогенераторче с мощност 10-100W, като се използват готови компоненти. В света има развита цяла една индустрия, която се занимава с доставка на оборудване за моделистите - хора, които се занимават с радиоуправляеми модели на самолети и хеликоптери. И понеже тази индустрия е огромна - има голяма конкуренция и цената на компонентите е много ниска.

Какво ни трябва?

1. Генератор - ами всеки един безколекторен мотор за самолет или хеликоптер е идеален трифазен генератор. Мощности до 300-400W струват по 10-20$. Направо без пари.

2. Перки - ами при моделистите перки да търсиш - има ги в изобилие. Само че се наричат пропелери. Има ги както с две, така и с 3 или 4 перки. Има ги с фиксиран ъгъл на атака, има ги и с променлив (управляем).

3. Някакви стойки - ами ще си ги направим сами.

4. Всичко останало е игра на жици, електроника и електротехника, а това го може едва ли не всеки втори българин.

Ето линк към един от най-евтините електронни магазини в света, свързан с моделизма:
http://www.hobbyking.com

Представете си една огромна поляна (или вашия двор) и в него има набучени стотици колове с височина 1-3 метра и на върха на всеки кол се върти пропелерче с диаметър няколко педи. Пак ще имате голямо електропроизводство от много навързани в паралел генератори, а инвестицията ви най-вероятно ще е много по-ниска, отколкото при купуването на фабричен ветрогенератор. Резервните части - едва ли не без пари.

[Mateev]

Ето мотори, подходящи за генератори. Има 300-400 модела:

http://www.hobbyking.com/hobbyking/stor ... rentCat=59

Ето и началната страница на пропелерите - сигурно има няколко хиляди вида:

http://www.hobbyking.com/hobbyking/stor ... rentCat=58

Специално за пропелерите за да се ориентирате кой какъв е ще ви кажа как се означават. Всеки един пропелер се означава с две числа. Обозначението има следния вид:
AxB, където:
А - диаметъра на пропелера в инчове
B - Ъгъла на атака. В действителност числото означава стъпката на навиване в инчове. Тоест ако започнем да навиваме пропелера в кисело мляко, колко инча ще потъне за 1 оборот.

[milen151]

Модел : HXT80-85-A
Входно напрежение : макс. 48V
Kv : 250 об / мин / V
Тегло : 1230 грама
Вал : дванадесетмилиметра
Напрежение Обхват : 20-48V
Стаи Работен ток: 4.0A
Статор Размер : 77x80mm
Дължина на вала: 53 мм и 40 mm
Мощност : 6000W
Включва : 6
Устойчивост : 22
Готовност момента : 4А
Еквивалент : 50-70cc газов двигател

На това двигателче пише 6000W.Това ако се качи от 48Vна 220V колко вата ще стане.

[saraneron]

Модел : HXT80-85-A
Входно напрежение : макс. 48V
Kv : 250 об / мин / V
Тегло : 1230 грама
Вал : дванадесетмилиметра
Напрежение Обхват : 20-48V
Стаи Работен ток: 4.0A
Статор Размер : 77x80mm
Дължина на вала: 53 мм и 40 mm
Мощност : 6000W
Включва : 6
Устойчивост : 22
Готовност момента : 4А
Еквивалент : 50-70cc газов двигател

На това двигателче пише 6000W.Това ако се качи от 48Vна 220V колко вата ще стане.

Какви са тези киловати какво е туй чудо????? Трябва АЕЦ да си кара с него?
не са ли около 80-200вата

[Mateev]

Не се шашкайте от огромните мощности, които имат разни миниатюрни двигатели. Мощностите са верни, миниатюрните размерите - също. Къде е тайната? Ами всички двигатели, използвани в моделизма, са подложени на интензивно охлаждане от мощна въздушна струя, създадена от пропелера на самолета или лопатите на хеликоптера. Освен това в моделизма се използват мотори с 10, 20 или 30 хиляди оборота в секунда. Ако ги използвате за генератори с по-ниски обороти, трябва да очаквате от тях и поне 10-20 пъти по-ниски мощности.

В края на краищата не е важна мощността, а това, че имате готов компонент в масово производство, което гарантира много ниска цена.

[backo]

Да, мощността на един ел. двигател няма много общо с това, което ще даде като генератор. Например, 2.5В 4.6А стъпков трифазен от някаква автоматика, май от асансьорна врата, в режим генератор дава 100-тина Вата при 3000мин-1. Сложното е, че трябва да се "подпре" със умен контролер за следене на мощността, а ако се търси максимално съгласуване с витлото - контролер за управление на товара в зависимост от оборотите. Пради тази причина този мотор още не се търкаля над къщата ми.
Моделарските ще вадят по-малка мощност, но са с много високо к.п.д.

[Mateev]

В моделарските мотори обикновенно се използват много мощни неодимови магнити и това вдига КПД-то.

[backo]

Е, и добри магнитопроводи, тънки проводници, свързани в паралел, за да намалят гадостите на Фуко.... Абе добри са, а и поефтиняват. Като ми остане време, ще лепя умен контролер.

[milen151]

На двигателчето пише 250 оборота в минута което не е много..Да падне мощността десет пъти пак ще стане 600W.За тая цена пак си заслужава.Само ми е проблем поръчката иначе бих пробвал.