Поставишь редуктор – так колесо вообще будет еле вращаться – мощности не хватит на преодоление сил трения. Уже давно пробовал собрать механический мультипликатор из шестеренок: подключить его к колесу – будут просто ужасающие потери на трении (по сравнению с мощностью колеса).
Верно, редуктор - не очень хорошая идея, но всё-таки, что если компенсировать трение на шкиве (а оно будет существенно ниже, чем в редукторе), слегка увеличив размер лопастей? Всё-таки основное, что оказывает сопротивление в такой системе - это магнитное поле, создаваемое нагрузкой на генератор... (т.е. та мощность, которую Вы планируете снимать)...
К стати, пробовал в своё время пользоваться "крутилкой" ручной для зарядки аккумуляторов сотового телефона. Когда крутишь "вхолостую", нагрузка почти и не ощущается, но когда подключаешь телефон - ого-го! Так что однозначно, турбина должна работать с "запасом" таким, при котором потеря на паре шкивов - мелочь, иначе просто не заморачивайтесь и ищите либо речку с интенсивным течением, либо - с водопадом (перепадом по высоте).
Извиняюсь за длительную задержку. Был в 2,5 недельном горном турпоходе, для которого, собственно, изобреталось и так и недоизобреталось сие устройство. Тем не менее, через год поход планируется повторить, так что процесс создания данной установки продолжается.
Вернемся к теме. nik34 был прав! Просто в катушке должно быть астрономическое число витков, чтобы она дала требуемую ЭДС. Целый час почти непрерывного наматывания провода шуруповертом на болт (диаметр увеличился с 4 до 30 мм! не говоря уж о весе…) позволил разиндуцировать катушку до 1,5 В!
Вопрос теперь такой. Катушки можно наматывать толстые короткие или тонкие длинные. Какой вариант будет оптимальнее? Сильно ли будет зависеть от этого получаемая ЭДС?
А насчет перепада высот – 2-5 метров организовать будет запросто (если конечно шланг не лопнет… ). Но вот надежности конструкции редуктор никак не придаст.
StrVL, а давайте все же разделим задачу на две части.
Первая, это практическая генерация (достаточно для реальной работы), вторая, игры с самодельным генератором (без гарантии, что что-нибудь получится).
Дело в том, что, как мы и обсуждали выше, дело в основном, не в катушках, а в правильном распределении магнитного поля.
Вспомним тот же мотор, что стоит в 5ти дюймовом дисководе. Он уже на 5 об/сек спокойно вырабатывает вольта три, хотя число витков там исчисляется десятками, может сотней-другой (не помню уже точно).
Что касается катушек, в конечном итоге нам важно не только само число витков, а также площадь витка, т.е. десяток витков на 4мм болтике дадут примерно такое же напряжение, как и один виток на 12мм сердечнике.
Поэтому, повторюсь, может стоит использовать готовый мотор? (шаговый, от дисковода и т.п., да и обычные моторчики типа ДПР, ДПМ и т.п. вырабатывают вполне заметное напряжение, даже если вращать пальцами.)
Взял бы готовый мотор, но, к сожалению, все имеющиеся в наличии могут выдать до 1,5 В; нужно же 5. Но главное – пока есть желание и время до следующего похода – хотелось бы всё-таки самодельный генератор попробовать сделать, а уж потом старый дисковод разыскивать.
А по поводу катушек, я уже понимаю, что дело в длине намотанного провода, а не только в числе витков. Вопрос был несколько в другом. Как лучше наматывать катушку: «в толщину» (берем короткий болт и накладываем провод большим количеством слоев) или «в длину» (берем длинный болт и накладываем один-два слоя провода)? Я не уверен, но мне кажется, что «в толщину» мотать лучше – ведь если мотать «в длину», то магнитный поток через отдаленные от магнита витки (у противоположного магниту конца катушки), будет намного меньше; следовательно, меньше будет его изменение и индуцируемая ЭДС. Я не прав?
Взял бы готовый мотор, но, к сожалению, все имеющиеся в наличии могут выдать до 1,5 В; нужно же 5. Но главное – пока есть желание и время до следующего похода – хотелось бы всё-таки самодельный генератор попробовать сделать, а уж потом старый дисковод разыскивать.
Но если самодельный, то уже предлагал, на редкоземельных магнитах плоской конструкции без сердечника. На сайте такая конструкция описана.
По крайней мере, вероятность положительного результата при этом весьма высока.
Просто, к сожалению, как я вижу из текста, у Вас не очень большие познания в электротехнике, и идут элементарные ошибки, т.е. никакой теоретической базы. Поэтому вероятность сделать что-то реально рабочее очень мала. Жаль будет, если энтузиазм пропадёт зазря. А чтобы этого не случилось и настаиваю на использовании готового мотора. А потом, с ростом опыта, можно и самому что-то сочинять.
StrVL писал(а):
А по поводу катушек, я уже понимаю, что дело в длине намотанного провода, а не только в числе витков.
Не в длинне, а в площади витка. Выходное напряжение пропорционально площади витка, скорости изменения магнитного потока, и количества витков.
StrVL писал(а):
Вопрос был несколько в другом. Как лучше наматывать катушку: «в толщину» (берем короткий болт и накладываем провод большим количеством слоев) или «в длину» (берем длинный болт и накладываем один-два слоя провода)? Я не уверен, но мне кажется, что «в толщину» мотать лучше – ведь если мотать «в длину», то магнитный поток через отдаленные от магнита витки (у противоположного магниту конца катушки), будет намного меньше; следовательно, меньше будет его изменение и индуцируемая ЭДС. Я не прав?
Болт, в Вашем случае - это магнитопровод. Для идеального магнитопровода, было всё равно, на длинном или коротком болту Вы наматываете обмотку, т.к. всё равно весь магнитный поток шел бы по этому магнитопроводу. В реальности же часть потока рассеивается (убегает из магнитопровода), поэтому, Вы правильно решили, что "толстый болт" лучше.
То, что Вы писали, что "дальним виткам" достанется меньше магнитного потока будет верным для катушки без магнитопровода. Либо это частично верно для плохого магнитопровода - тонкого болта.
Соорудил установку из 4 толстенных катушек с 4-мя магнитами по принципу генераторов, ссылки на которые я приводил (катушки закреплены на статоре; над статором диск с закрепленными на нем магнитами). При вращении ротора рукой установка выдает до 10 В! Но возникла новая конструктивная проблема: магниты оказались настолько мощными, что не представляется возможным закрепить ротор, предотвратив соприкосновение магнитов с сердечниками и обеспечив при этом более-менее свободное вращение ротора. Сила магнитного притяжения гнет вал, и постоянно один из магнитов касается сердечника, вызывая жуткое трение. Даже руками магниты не так просто от катушек оторвать!
Попробовал использовать такие же огромные катушки без сердечников – бесполезно; опять вернулся к микровольтам. На мой взгляд проблема здесь в том, что геометрические размеры магнитов малы, и магнитное поле, как и его изменение при вращении генератора, сильно лишь вблизи них. И этой области пространства, где это поле достаточно сильно, не хватает, чтобы поместить в него катушку достаточных размеров, индуцирующую требуемую ЭДС. Получается, что сердечник в качестве магнитопровода все-таки необходим?
И ещё один крайне глупый вопрос (извиняюсь заранее за невежество ). Вы говорили, что ЭДС индукции прямо пропорциональна площади витка. Данная зависимость ведь имеет предел? Не получить же огромной ЭДС с витка, площадь которого сильно превосходит размеры магнита?
На мой взгляд проблема здесь в том, что геометрические размеры магнитов малы, и магнитное поле, как и его изменение при вращении генератора, сильно лишь вблизи них. И этой области пространства, где это поле достаточно сильно, не хватает, чтобы поместить в него катушку достаточных размеров, индуцирующую требуемую ЭДС. Получается, что сердечник в качестве магнитопровода все-таки необходим?
Вы абсолютно правы. Потому генераторы без сердечников делают с плоскими катушками, чтобы она целиком попадала под полюс магнита.
Иначе магнитное поле замыкается через воздух. А магнитопровод имеет магнитное сопротивление много меньше воздуха, и магнитный поток идет в основном через магнитопровод. А, следовательно, и через катушку, которая на нём намотана.
StrVL писал(а):
И ещё один крайне глупый вопрос (извиняюсь заранее за невежество ). Вы говорили, что ЭДС индукции прямо пропорциональна площади витка. Данная зависимость ведь имеет предел? Не получить же огромной ЭДС с витка, площадь которого сильно превосходит размеры магнита?
А на этот вопрос Вы уже сами и ответили выше. Если магнит маленький относительно катушки, то часть поля замыкается внутри по воздуху и катушке уже от этих замкнутых витков уже "ничего не достаётся". Т.е. нужно учитывать только магнитные линии, которые замыкаются где-нибудь вне витка катушки. А те, что замкнулись внутри влияния не оказывают.
Так что, никаких противоречий нет.
Можно, кстати, попробовать сделать магнитопровод, который находится над катушкой таким, чтобы он покрывал её всю. Просто нужно вырезать из толстого железа накладку на магнит, которая при соединении с ним будет образовывать как бы продолжение магнита. Это может быть удобно для случая плоской катушки и сильного редкоземельного магнита.
Прочитал тему, разрешите прокоментировать.
Во первых построение любого генератора нужно начинать с расчетов.
Для катушек с магнитопроводом нельзя использовать простое железо (болт). Идут огромные потери на нагрев. Железо должно быть наборное, и сердечники должны соединяться, иначе индукция минимальна. Если делать катушки без железа, тогда они должны располагаться между двумя дисками с магнитами. Либо один диск, но под катушки нужно положить навитое кольцо из отожженной ленты (хотя бы, в идеале кольцо из электро технической стали) для замыкания магнитного потока. Магниты клеятся на металлический диск соответствующего сечения.
А такой генератор который изначально был нужен, можно было очень легко и быстро сделать.
Хотелось бы узнать, Сколько примерно нужно будет магнитов и каких габаритов для изготовления самодельного генератора мощностью 20 - 30 Вт на 12 В? Какие вообще будут габариты и вес? В идеале создать бы компактную конструкцию с редуктором, чтобы крутить ручку и при этом вырабатывалась электроэнергия. Как я понял, для катушек будут нужны сердечники? Какие будут советы по изготовлению и конструкции? Заранее спасибо!
Хотелось бы узнать, Сколько примерно нужно будет магнитов и каких габаритов для изготовления самодельного генератора мощностью 20 - 30 Вт на 12 В? Какие вообще будут габариты и вес?
Здесь ответить не смогу, т.к. не занимался этими генераторами. Если кто знает, подскажите.
diver52 писал(а):
В идеале создать бы компактную конструкцию с редуктором, чтобы крутить ручку и при этом вырабатывалась электроэнергия.
Ну, если нужно с ручкой, то тогда всё очень просто.
Берёте шуруповерт, вытаскиваете аккумулятор, к его клеммам цепляете нагрузку. А в патрон зажимаете ручку, как от мясорубки.
Всё. Работает неплохо, даже на 1 об/сек уже дает несколько вольт, да и токи сотни мА и даже единицы Ампер. Т.е. реально работает.
Один минус - упыхаешься крутить.
В плане шуруповерта отличная идея, думаю стоит попробовать. Просто если бы от него получить, скажем, 12 В и 2-3 А, то ручку придется крутить не так уж и долго. Скажем, те же Ni-Mh аккумуляторы можно заряжать и большими токами, в отличие от Li-Ion. Например, покрутил ручку 30 мин, и аккумуляторный буфер уже наполовину заряжен. Да и в шуруповерте редуктор как раз есть. Я просто рассматриваю такой вариант, как альтернативный. Скажем, в качестве основного источника - солнечная батарея, а если солнца нет несколько дней, то придется крутить.
Хотелось бы узнать, Сколько примерно нужно будет магнитов и каких габаритов для изготовления самодельного генератора мощностью 20 - 30 Вт на 12 В? Какие вообще будут габариты и вес? В идеале создать бы компактную конструкцию с редуктором, чтобы крутить ручку и при этом вырабатывалась электроэнергия. Как я понял, для катушек будут нужны сердечники? Какие будут советы по изготовлению и конструкции? Заранее спасибо!
Можно торцевой генератор с сердечниками, вес будет меньше.
Железо можно наковырять из трансформаторов.
Можно использовать ленту из ЭТС. Тогда под катушки подкладыватся кольцо из нее. Можно вообще в статоре не использовать железо. Выбирайте вариант.
Mikola, а вообще, какую мощность реально выжать из торцевого генератора? Скажем, если сделать 24 полюса, т.е. 12 сев., 12 южных с чередованием, то достаточно ли будет просто крутить без редуктора?
Mikola, а вообще, какую мощность реально выжать из торцевого генератора? Скажем, если сделать 24 полюса, т.е. 12 сев., 12 южных с чередованием, то достаточно ли будет просто крутить без редуктора?
Тут зависит от магнитов. Чем больше площадь, тем большую мощность можно снять.
Любой генератор можно рассчитать на малые обороты. Но нужно иметь ввиду, чем меньше обороты, тем больше полюсов, соответственно больше диаметр и вес генератора.
На 24 полюса получится примерно 300-400 Ватт, с магнитами d 20. Катушек нужно будет 36 штук, для трех фазного генератора.
Примерно такой я сейчас делаю (правда медленно как всегда не хватает времени).
Но боюсь как мобильный вариант это не гут.
Если только использовать мелкие магниты.
Ого, вот это мощность. Правда, мне достаточно будет и 30 Вт с лихвой. Кстати, сейчас у меня есть 16 неодимовых магнитов диаметром 10 мм и высотой 8 мм. Может быть, из них что-нибудь придумать? А идея в плане построения сердечников из трансформаторного железа мне очень понравилась! Прямо в кольцо можно собрать запросто, потом провод намотать и залить эпоксидкой. Как я понимаю, если обмотки мотать на железе, то магниты необязательно крепить к стальному или железному диску?
Да, и еще вопрос. Какая примерно будет мощность торцевого генератора при 16 магнитах и обмотками на трансформаторном железе при скорости 1 об/сек, например? Какого примерно диаметра нужно будет взять провод? Уже есть в наличии 0,8 мм, думаю из него и мотать. В идеале хочу получить от генератора 15 - 18 В 2 - 3 А при ненапряженном вращении ручки.
Mikola, я еще посмотрел Ваши работы по поводу начального изготовления ветряка на 300 Вт, это реально труд, достойный уважения. Выточить из Ш-образных сердечников такую конструкцию - великий труд. Только, наверное, генератор на 300 Вт уже не сдвинуть с места вращением рукой, ведь сила магнитов будет колоссальная, они капитально примагнитятся к железу. Если только с редуктором.
Ого, вот это мощность. Правда, мне достаточно будет и 30 Вт с лихвой. Кстати, сейчас у меня есть 16 неодимовых магнитов диаметром 10 мм и высотой 8 мм. Может быть, из них что-нибудь придумать? А идея в плане построения сердечников из трансформаторного железа мне очень понравилась! Прямо в кольцо можно собрать запросто, потом провод намотать и залить эпоксидкой. Как я понимаю, если обмотки мотать на железе, то магниты необязательно крепить к стальному или железному диску?
На Ваших магнитах получится гена ватт на 40. Катушек нужно 12 штук.
Магниты в любом случае нужно клеить на железо. Это нужно для замыкания магнитного потока. Приче толщину подложки нужно рассчитать.
Вот пример расчета
Если без железа, то магнитные линии замыкаются по воздуху и индукция в зазоре минимальна.
Только, наверное, генератор на 300 Вт уже не сдвинуть с места вращением рукой, ведь сила магнитов будет колоссальная, они капитально примагнитятся к железу. Если только с редуктором.
Тут не так все просто. Рукой он проворачивается свободно. Залипания конечно есть. Суть в том, что залипания возникают не от прилипания магнитов к железу (они ведь напрямую с ним не контактируют, а через зазор), а в моменте пересечения магнитом промежутка между зубцами, где напряженность меньше. То есть вот эти промежутки и дают залипания. Правда существуют способы борьбы с этим явлением.
Вообще, для Вас возможно и лучше будет вариант с лентой под катушками. Там залипаний не будет. Только катушки нужно расположить как на фото. То есть в отверстии одной катушки, находятся еще две фазы. Заполнение медью максимальное, а значит и КПД максимальный. Только здесь радиальный генератор, а мы говорим о аксиальном, но суть та же.
Спасибо за ответы. 40 Вт - это просто идеально. Как будет время, соберу генератор, времени думаю нужно будет много. Вот еще какие вопросы возникли:
1.) Есть ли требования к размерам Ш-образным трансформаторным пластинам? Или это исходя из габаритов магнитов? Просто встретил в продаже уже готовые заготовки для трансов. Размер сердечника 1*1 см, и по бокам 0,5*1 см. Высота Ш-заготовки примерно 2 см. Вот думаю из них и собрать. Кстати, а может в качестве сердечника использовать половинки от ферритовых чашек или не пойдет? Мотать бы было очень удобно.
2.) Обязательно ли в центре диска должен быть выпилен круг? Или можно сплошняком его крепить? Где вообще можно найти лист железа нужной толщины? Например 1 - 2 мм, не думаю, что в моем случае толщина будет больше.
3.) Чтобы получить, скажем, 40 Вт, крутить сильно придется, быстро устану? Просто рассматриваю вариант генератора, как дополнение к солнечной батарее, когда солнца вообще не будет несколько дней.
4.) А где можно достать ленту под катушки? Просто идея очень понравилась, раз залипаний меньше будет. И как тогда делать конструкцию, т.е. рассчитывать толщину и диаметр этой ленты? Хотя все равно магниты будут притягиваться к железу, и сопротивление при вращении все равно будет. Тем более, если нагрузку повесить на генератор. И число катушек уже изменится?
Если не сложно, можете написать, как это все рассчитывать более подробно? Может, литература какая есть с расчетом подобного генератора? В том числе, и с количеством витков на каждой катушке. Планирую получить напряжение 12 - 20 В при скорости вращения 1 - 2 об/сек и силу тока 2 - 3 А (разумеется, напряжение и сила тока рабочие, а не х.х. и к.з.). Думаю, что получившиеся 12 катушек соединять последовательно? Надеюсь, это возможно, если мощность примерно 40 Вт будет.
Заранее огромное спасибо!
Часовой пояс: GMT + 3 На страницу Пред.1, 2, 3След.
Страница 2 из 3
Вы можете начинать темы Вы можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете прилагать файлы к сообщениям Вы можете скачивать файлы
Форум Mobipower.ru - о солнечных батареях, аккумуляторах, зарядных устройствах, самоделках