Можно ли рассчитать оценочно мощность генератора на современных круглых магнитах? В смысле оптимизировать генератор по весу. Вот например наборы магнитов. Не дорого
http://magnit96.com/market/kombo_magnitnye_nabory
Задача собрать генератор минимального веса. Обороты 3000 ... 5000 об/мин. Ватт на 300 при 40 вольтах. Понятно, диаметр больше - лучше. Но вопрос из чего делать ротор? Чтоб не порвало? Где искать методику расчета?
ag111У Хью Пиготта.
Где искать методику расчета?
ag111РАН РФ. Академики работаю, всего мира, а вы с понталыку хотите на кривой козе в рай въехать? Вы оптимист.
Задача собрать генератор минимального веса.
Lokki
РАН РФ. Академики работаю, всего мира, а вы с понталыку хотите на кривой козе в рай въехать? Вы оптимист.
формулы то элементарны, постоянные для магнитов есть, просто их надо найти. Опять же рекомендации по материалам уже проработаны. Речь то идет об оптимизации бюджетного генератора, а не генератора для заброски на Марс.
ag111
формулы то элементарны, постоянные для магнитов есть, просто их надо найти.
jim hokinshttp://www.scoraigwind.com/
У Хью Пиготта
http://scoraigwind.co.uk/
ag111Недорого на алиэкспрессе, а по ссылке - спекулянты с двойной накруткой.
Вот например наборы магнитов. Не дорого
ag111Это из серии "я не потерял, просто не помню, куда дел". Если не найдены - значит их нет.
постоянные для магнитов есть, просто их надо найти
ag111http://mirenergii.ru/energiyav...x-magnitax.html
Ватт на 300 при 40 вольтах.
ag111Вам при БП понадобиться таки расчет или генератор? Сделайте сначала хоть какой-нибудь, потом будете думать, как оптимизировать.
Где искать методику расчета?
Взять готовый и заменить в нём магниты на более сильные с Алиэкспресса (соблюдая полярность)?
SЁMГде?
Взять готовый
ScrewDriver78
Где?
Как то так делается https://www.youtube.com/watch?v=HAuQH8bhsJw но расчетов там никаких, только практическое исполнение. Или так полностью самостоятельная сборка https://www.youtube.com/watch?v=VCFBYsiGAlg
Но я думаю ТС это видел, раз уж задает вопрос по расчетам? А вот мощность генератора будет зависеть в большей мере от катушек я думаю, ну при условии если он уж совсем коряво не собран. Так как регулировать мощность постоянных магнитов вы все равно не можете.
ЗЫ что касается методик расчета, мое ИМХО - любая самая идеальная схема на практике работает не так как на бумаге 😊
ЗЫЫ еще один ответ на вопрос - где взять готовый что бы прямо совсем не парится? Мотор-колесо от электровелосипеда, безредукторное крайне желательно, с рекуперацией + контроллер с того же комплекта. Я думаю это будет намного проще и в конечном счете дешевле чем самому такой генератор ваять. А мотор на 0.5-1 КВт в режиме рекуперации как раз и даст необходимую ТСу мощность генерации при пожалуй минимальном весе. Вряд ли на коленке получится склепать что то компактнее, надежнее и мощнее.
Я вообще не очень понимаю, о каких "расчетах" может идти речь, если совершенно неизвестна изначальная конструкция генератора, которых, на самом деле, херова туча вариантов.
Ну и по магнитам - как что можно рассчитать, если совершенно неизвестно, что там из китая приедет, с какой индукцией. Это вообще нигде не указано и никем не гарантируется.
lv333Да как делается, этого навалом в интернетах. И все на магнитах с алиэкспресса. SЁM же готовый предлагает взять где-то.
Как то так делается
SЁMЕсли бы всё было так просто, можно было бы бесконечно мощность наращивать. А если с алиэкспресса придут более слабые?
и заменить в нём магниты на более сильные
lv333Можно регулировать зазор между магнитами и катушкой, например.
Так как регулировать мощность постоянных магнитов вы все равно не можете.
ScrewDriver78
Я вообще не очень понимаю, о каких "расчетах" может идти речь, если совершенно неизвестна изначальная конструкция генератора, которых, на самом деле, херова туча вариантов.
Ну и по магнитам - как что можно рассчитать, если совершенно неизвестно, что там из китая приедет, с какой индукцией. Это вообще нигде не указано и никем не гарантируется.
Если бы всё было так просто, можно было бы бесконечно мощность наращивать. А если с алиэкспресса придут более слабые?
Дописал пост, по поводу мотор-колес.
lv333Проще - наверняка, хотя я вот не знаю, например, где такое колесо купить можно отдельно. Наверное выйдет эффективней и надежней, чем самоделка, как и любая промышленная разработка. А вот дешевле - точно не выйдет.
Я думаю это будет намного проще и в конечном счете дешевле
ScrewDriver78
я вот не знаю, например, где такое колесо купить можно отдельно
http://ecoelectro.com.ua/elect...price&order=ASC
ScrewDriver78Если сами сможете токарить,-дешевле однозначно.Если нет,-скорее всего тоже будет дешевле.
А вот дешевле - точно не выйдет.
ScrewDriver78Более слабые чем какие? Если "для опытов" взять генератор от какого-нибудь старья 60х-70х годов, то скорее всего магниты с Али будут сильнее.
А если с алиэкспресса придут более слабые?
SЁMГде именно вы предлагаете его "взять"?
Если "для опытов" взять генератор от какого-нибудь старья 60х-70х годов
jim hokinsНа киловатт там колесо неслабо стОит. В самодельном генераторе платим только за магниты и подходящую готовую автомобильную или велосипедную ступицу с подшипниками, это будет существенно дешевле, и токарить ничего не надо. Катушки мотаются на картонных каркасах и заливаются в монолит эпоксидкой, да, вот за эпоксидку еще деньги. Проволоку же настоящий вышивальщик обязан найти в своих запасах.
Если сами сможете токарить,-дешевле однозначно.Если нет,-скорее всего тоже будет дешевле.
3000-5000 оборотов
да Вы батенька оптимист однако
Делал ради интереса разные генераторы из неодимовых магнитов
вроде и работают но мощей всеравно маловато получаются
для генераторов мощностью Ватт на 300 надо много магнитов
у меня 40 магнитов по 20мм в диаметре
ставил диод на 14 вольт, более 100 ватт так и не удалось достигнуть, но ошибка была в обмотке как я думаю (длина проволоки, диаметр колец, количество витков, диаметр самой проволоки) на такие вопросы даже обмотчики превильно не ответят.
Забил на создание генератора именно по той причине что не было рядом гуру который мог подсказать техническую часть по обмоткам виткам и так далее.
Конструкция генератора задается условием оптимизации массы. Теоретически чем больше скорость, тем больше мощность на единицу массы. Пока ротор не порвет. А вот какая катушка оптимальна для магнита и заданной скорости наверное кто-то умеет оценивать? Магнит наверное можно контролировать по силе отрыва.
Ветрогенераторщики боятся залипания, при большой скорости ротора это не критично. Сердечники катушек себя окупают? По массогабаритной отдаче?
Как крайний случай. Просто как пример. Например генератор 3 магнита и 6 катушек, и генератор 6 магнитов и 3 катушки. Оптимизированный по мощности каждый. Какой будет легче?
ag111По-моему вы не можете произвольно менять количество магнитов и катушек. Оно должно быть согласовано, иначе у вас или токив разных катушках будут противонаправлены, или половину времени катушки будут простаивать.
Например генератор 3 магнита и 6 катушек
ag111Ничего подобного; у катушек сильно ненулевая индуктивность, особенно у катушек с сердечником, и ток в них не может меняться мгновенно. Значит, для конкретной конструкции катушек (диаметр, количество витков) будет предельное значение изменения внешнего магнитного поля, при котором ток не будет успевать меняться вслед за ним, произойдет насыщение и токоскоростная характеристика завалится в горизонталь. Можете посмотреть токоскоростные характеристики автомобильных генераторов, по физическому принципу работы они такие же, только ротор не на постоянных магнитах, а подмагиченная катушка.
Теоретически чем больше скорость, тем больше мощность на единицу массы.
ScrewDriver78
Ничего подобного; у катушек сильно ненулевая индуктивность, особенно у катушек с сердечником, и ток в них не может меняться мгновенно. Значит, для конкретной конструкции катушек (диаметр, количество витков) будет предельное значение изменения внешнего магнитного поля, при котором ток не будет успевать меняться вслед за ним, произойдет насыщение и токоскоростная характеристика завалится в горизонталь. Можете посмотреть токоскоростные характеристики автомобильных генераторов, по физическому принципу работы они такие же, только ротор не на постоянных магнитах, а подмагиченная катушка.
Совершенно верно. Тут просто есть такой момент от чего отталкиваться при расчетах? Те цифры которые можно вставлять даже в те же простые формулы которые хочет получить ТС, не пишут на китайских магнитиках. Кроме того когда мотаешь катушки на коленке, очень сложно предугадать их параметры в конечном итоге. В итоге можно долго и нудно сидеть и считать потом потратить кучу сил, денег и сварганить фигню которая даже примерно не будет давать желаемые результаты. Конечно можно пойти путем "повторенья мать ученья" и в конечном итоге в енной по счету модели и будут нужные характеристики. Это тоже путь конечно, и может он и кому то подойдет... Поэтому я и говорю на что проще, и в конечном счете дешевле купить готовый генератор с мотор колеса. Но как говорится - хозяин барин.
ScrewDriver78
Ничего подобного; у катушек сильно ненулевая индуктивность, особенно у катушек с сердечником, и ток в них не может меняться мгновенно. Значит, для конкретной конструкции катушек (диаметр, количество витков) будет предельное значение изменения внешнего магнитного поля, при котором ток не будет успевать меняться вслед за ним, произойдет насыщение и токоскоростная характеристика завалится в горизонталь. Можете посмотреть токоскоростные характеристики автомобильных генераторов, по физическому принципу работы они такие же, только ротор не на постоянных магнитах, а подмагиченная катушка.
Кто мне мешает менять число катушек, найду - убью 😊 Шутка.
Если подпитывать сильнотоковые аккумуляторы, то наверное мне неважно, постоянный или пульсирующий ток. Кстати, от самодельного генератора наверное сборку лучше подпитывать по слоям, каждый слой 4.2 или 3.6 Вольта от своих катушек.
Формула то действительно простая, индукция * длину * скорость. Индукция по максимуму 1 Тесла. Длина - длина магнита с поправкой на неравномерность поля, Оцениваем длину импульса зарядного тока по оси времени. Теоретически вроде понятно.
ag111Очень много неучтенного. А форма катушки? Вы ведь не линейный проводник проводите в поле. Часть витков ближе к максимуму поля, часть дальше. А форма магнита? А зазор между катушкой и магнитом? А индуктивность катушки? А активное сопротивление катушки? Это всё электротехнические параметры, а дальше если рассматривать оптимизацию массы, возникает ряд вопросов - как быть с толщиной магнитов, какая оптимальная? А сколько будет весить ступица такой конструкции, чтобы она была достаточно механически прочной? А сердечники в катушках нужны или нет? Они повышают отдачу - но настолько же и увеличивают индуктивность, то есть ограничивают сверху зону эффективных оборотов. А катушки сами каким проводом мотать? Тонким - меньше масса, но растет активное сопротивление и потери на тепло в катушках, толстым - потери падают, КПД растет, но растут и габариты и вес статора, и растут размеры самих катушек с заданным количеством витков - значит, надо увеличивать диаметры магнитов, чтобы взаимодействие было эффективным.
Оцениваем длину импульса зарядного тока по оси времени.
Вы чувствуете, сколько я уже разменов между оптимальными характеристиками вам накидал? А это только то что на поверхности. И как такое можно формализовать?
А вот еще: http://www.physicstoys.narod.r...Generator1.html - звезда и треугольник. У треугольника при прочих равных существенно выше КПД на высоких оборотах, но на малых оборотах низкое напряжение, у звезды напряжение достигает достаточного для заряда АКБ с мЕньших оборотов, но на высоких оборотах больше уходит в тепло. Какой выбрать - зависит от применения.
В принципе я в проблему врубился, всем спасибо. Надо сделать оценочные расчеты, тогда станет ясно. Но считать разумно пока не могу, на работе всякая фигня все соки выпивает. Врубаюсь в проблему в порядке отдыха.
ag111Они будут абсолютно бесполезными. Надо делать экспериментальный образец, снять его характеристики и потом уже искать пути уменьшения или хотя бы неувеличения массы при увеличении мощности - если именно это вам критично.
Надо сделать оценочные расчеты
Но я уверен, что необходимые элементы конструкции - валы, подшипники, диски, корпусные элементы - будут определять массу, а не магниты и катушки. Магнитов и катушек надо просто стремиться впихнуть максимум в выбранные размеры. А потом масштабировать удачный образец.
Если тема интересна, буду выкладывать промежуточные расчеты. Для начала выберем радиус положения магнита 0.1 м. При 3000 об/м, 50 об/с, получим линейную скорость порядка 30 м/с. Эт че, уже 900 g ? При массе магнита 7.31 гр вес порядка 7 кгс? Оргстекло на ротор не пойдет?
ag111Алюминий адназначна и даже не в центробежной силе дело. В алюминии можно делать отверстия для посадки магнитов внатяг и магниты в них запрессовывать без дополнительного крепления. А в оргстекле вы не сможете достаточно жестко и надежно их закрепить, и от неизбежной вибрации всё разболтается и потрескается - или отверстия под магниты, или крепление оси.
Оргстекло на ротор не пойдет?
Неиспользуемую площадь ротора можно будет облегчить перфорированием.
И балансировка потребуется, статическая хотя бы.
ag111при
Оргстекло на ротор не пойдет?
ag111👍?
3000 об/м
А откуда 3000 оборотов? Вы редуктор еще мастерить будете?
terranin
А откуда 3000 оборотов? Вы редуктор еще мастерить будете?
вообще то в начальном топике:
Задача собрать генератор минимального веса. Обороты 3000 ... 5000 об/мин. Ватт на 300 при 40 вольтах.
И вроде как ничего не написано о том что ТС собрался кукой за ось крутить этот генератор...
Привод от ДВС сравнимой мощности. С использованием вала ДВС на собственных подшипниках. Для малых движков 3000 это немного больше холостых. Или низкие средние.
ag111А в чем тогда фича строить гену самому? При наличии в продаже недорогих заводских высокоскоростных генераторов, с оптимизированными параметрами? Обычно этой муйней занимаются ловцы ветра, там, как раз скорости маленькие и покупные гены дороговаты.
Привод от ДВС сравнимой мощности. С использованием вала ДВС на собственных подшипниках. Для малых движков 3000 это немного больше холостых. Или низкие средние.
Если никто не возражает продолжим. Одиночный магнит 2 см пролетая мимо одиночного проводника 2 см при 1 Тесла 30 м/с создаст ЭДС 0.6 В амплитудных в пике длительностью 0.0007 с. Правильно?
Теперь чего я не знаю. Какой ток будет в проводнике, если его закоротить? Отрицательная полуволна будет? Вроде нет. Как решить задачу на оптимум полученной электроэнергии на внешней нагрузке? Для этого акта элементарного взаимодействия. От фонаря предполагаю, что на внешнем сопротивлении напряжение в пике должно быть 0.3 В. А какой будет ток?
terranin
А в чем тогда фича строить гену самому? При наличии в продаже недорогих заводских высокоскоростных генераторов, с оптимизированными параметрами? Обычно этой муйней занимаются ловцы ветра, там, как раз скорости маленькие и покупные гены дороговаты.
Относительно простой покупной генератор стоит скажем на Вятке. При мощности порядка 50 Вт не всякий штангист оторвет его от Земли. 😊 Всякие остальные либо имеют обмотки возбуждения, либо не подходят по напряжению, мощности, и все очень тяжелые. Хочется понять, где потребителя ная...вают.
ag111А вам зачем одиночный проводник? У вас не проводник, а таки катушка с определенным количеством витков и определенной индуктивностью. И определенной, кстати, добротностью, определяющей КПД и потери. На нее воздействует переменное магнитное поле. По сути это трансформатор с воздушным сердечником, его и надо считать.
Какой ток будет в проводнике, если его закоротить?
ag111Дело в том, что производители промышленных генераторов стремятся сделать их механически прочными, защищенными от внешних воздействий и с надлежащим теплоотводом. Вы же эти факторы в расчет оптимизации веса включать не планируете?
Всякие остальные либо имеют обмотки возбуждения, либо не подходят по напряжению, мощности, и все очень тяжелые.
ag111ЭДС делить на сопротивление проводника.
Какой ток будет в проводнике, если его закоротить?
ag111А как же? Сначала магнитное поле нарастает, потом становится постоянным, потом спадает. Ток, соответственно, появится, потом спадет до нуля, потом появится обратный.
Отрицательная полуволна будет?
ScrewDriver78
ЭДС делить на сопротивление проводника.
Не может быть. Не верю. (с)
В указанных условиях легко поставить проводник скажем в сотую ома. И что, 60 А будет?
как мне представляется, ток в проводнике сам создает противодействующее магнитное поле.
terraninПоддержу.
А в чем тогда фича строить гену самому? При наличии в продаже недорогих заводских высокоскоростных генераторов, с оптимизированными параметрами? Обычно этой муйней занимаются ловцы ветра, там, как раз скорости маленькие и покупные гены дороговаты.
ag111Таки закон ома никто не отменял, не отменяет и отменить не сможет. Если вы развили ЭДС 0,6В на проводнике 0,01 Ом, значит, в нем течет ток 60А.
Не может быть. Не верю. (с)В указанных условиях легко поставить проводник скажем в сотую ома. И что, 60 А будет?
ag111А чем Вас смущает обмотка возбуждения?Всякие остальные либо имеют обмотки возбуждения, либо не подходят по напряжению, мощности, и все очень тяжелые. Хочется понять, где потребителя ная...вают.
terraninНаверное требованием дополнительного источника энергии в виде аккумулятора?
смущает обмотка возбуждения
ScrewDriver78
Таки закон ома никто не отменял, не отменяет и отменить не сможет. Если вы развили ЭДС 0,6В на проводнике 0,01 Ом, значит, в нем течет ток 60А.
Здесь логическая ошибка в словах если вы развили. А если не развили, то будем сидеть и удивляться, что не получилось. В конце концов сейчас азотные сверхпроводники не проблема.
Даже из закона сохранения энергии мы получим тепловыделение в данном примере 36 Ватт, что явно противоречит здравому смыслу.
Магнитчиков на форуме нет ... 😞 простенькую задачу никто объяснить не может, можно сказать школьную.
terranin
А чем Вас смущает обмотка возбуждения?
При современном развитии печатного дела на Западе, ой, Остапа что-то понесло 😊 Для современных преобразователей с высоким кпд входное напряжение в принципе некритично. Телевизор спокойно втыкают в сеть напряжением 80 ... 260 Вольт.
ag111Абсолютно нет. 36 ватт в течении 0.0007 с - что препятствует?
Даже из закона сохранения энергии мы получим тепловыделение в данном примере 36 Ватт, что явно противоречит здравому смыслу.
ag111Ну это же вы ЭДС 0,6В насчитали, или за вами еще и уже сделанные расчеты проверять? Если ЭДС 0,6В, то ток будет с ней связан законом ома и никак иначе. Если расчетной величиной будет ток в проводнике - то ЭДС будет определяться законом Ома.
Здесь логическая ошибка в словах если вы развили. А если не развили
Вы вот 0,6В как насчитали?
ag111А это кто вообще такие?
Магнитчиков на форуме нет ...
jim hokinsНу, вряд ли ДВС будет заводиться с толкача, да еще и магнето иметь на борту. 😊 А если ставить движки, типа как мотоблоки движут, типа Хонды или Лифана, проще просто бензогенератор в сборе купить, дешевле и лучше, обратная связь по регулировке оборотов движка в зависимости от нагрузки уже есть.
Наверное требованием дополнительного источника энергии в виде аккумулятора?
ScrewDriver78
А это кто вообще такие?
А это мои знакомые с кафедры магнетизма. Толку с них как собутыльников никакого.
terranin
Ну, вряд ли ДВС будет заводиться с толкача, да еще и магнето иметь на борту. 😊 А если ставить движки, типа как мотоблоки движут, типа Хонды или Лифана, проще просто бензогенератор в сборе купить, дешевле и лучше, обратная связь по регулировке оборотов движка в зависимости от нагрузки уже есть.
Вообще то движки порядка 1 л.с. электростартер редко имеют. А зажигание типа магнето у них есть.
ScrewDriver78
Ну это же вы ЭДС 0,6В насчитали, или за вами еще и уже сделанные расчеты проверять? Если ЭДС 0,6В, то ток будет с ней связан законом ома и никак иначе. Если расчетной величиной будет ток в проводнике - то ЭДС будет определяться законом Ома.
Вы вот 0,6В как насчитали?
Вообще то вы основ не понимаете. Эдс 0.6 Вольта будут на проводнике при разомкнутой цепи. Типа палки - проволочки. Эдс = 1 тесла * 30 м/с * 2 см. Вроде я указывал.
ag111А двигатель уже есть у Вас ?Вообще то движки порядка 1 л.с. электростартер редко имеют. А зажигание типа магнето у них есть.
ag111??? Да ладно. Вот генератор ниже. Мощность один киловатт, вес 9кг. Что бы поднять такой вес не надо быть штангистом и это генератор в сборе с двигателем! Да и цена приемлемая, комплект годных неодимовых магнитов выйдет дороже. И таких предложений валом, от Китая до брендовых моделей.
Относительно простой покупной генератор стоит скажем на Вятке. При мощности порядка 50 Вт не всякий штангист оторвет его от Земли. 😊 Всякие остальные либо имеют обмотки возбуждения, либо не подходят по напряжению, мощности, и все очень тяжелые. Хочется понять, где потребителя ная...вают.
Также непонятно почему ТС не устраивает обмотка возбуждения? Ее применение позволяет создать гораздо большую силу магнитного поля в генераторе чем использование неодимовых магнитов. Внешний источник напряжения ей нужен только для начального старта. И даже он не обязателен, обычно хватает остаточной намагниченности ротора.
Далее. Бытовые неодимовые магниты которыми обычно барыжат на али и прочих Китай ресурсах размагничиваются при нагреве свыше 80 по цельсию.
Для тихоходных ветряков, а именно для них умельцы используют магниты это не актуально. Там перегрев невозможен. А вот в компактном генераторе с приводим от двигателя внутреннего сгорания им придет песец.
Что до напряжения, а ТС я так понимаю необходимо 40в, то есть ни стандартные 12, 24, 36 или 48в, а именно 40. Учитывая что ТС собрался с нуля собрать генератор,то перемотать обмотку на нужное напряжение для него будет плевое дело 😊
terranin
А двигатель уже есть у Вас ?
Народ тут авиамодельные движки делает из газонокосилок. Минимальный вроде 23 кубика. Еще б консультацию от моделистов получить, на всяких автомоделях типа 1:8 весьма неплохие бензодвижки стоят. Пока окончательного выбора нет. Так, присматриваюсь. Автомодельные дорогие, а триммерные есть вообще даром.
9 кг тяжеловато. И 1 кВт избыточно. В идеале бы не тяжелее 3 кг.
Устраняюсь от обсуждения вследствие непонимания необходимости такого геморроя. 😊
terraninТС не ищет легких путей,-естествоиспытатель,как Степлтон.
проще просто бензогенератор в сборе купить, дешевле и лучше,
GreenManОй не всегда,не всегда...
Внешний источник напряжения ей нужен только для начального старта. И даже он не обязателен, обычно хватает остаточной намагниченности ротора.
GreenManЛогично.
Мощность один киловатт, вес 9кг. Что бы поднять такой вес не надо быть штангистом и это генератор в сборе с двигателем! Да и цена приемлемая, комплект годных неодимовых магнитов выйдет дороже.
terraninНу не ищет человек прямых путей,-бывает.
Устраняюсь от обсуждения вследствие непонимания необходимости такого геморроя.
ag111
9 кг тяжеловато. И 1 кВт избыточно. В идеале бы не тяжелее 3 кг.
Если бы губы Никанора Ивановича да приставить к носу Ивана Кузьмича, да взять сколь-нибудь развязанное, какая у Балтазара Балтазаровича, да, пожалуй, прибавить к этому еще дородности Ивана Павловича - я бы тогда тотчас же решилась.😊
ag111А при замыкании цепи они куда денутся?
Эдс 0.6 Вольта будут на проводнике при разомкнутой цепи.
Если
ag111- то это выполняется и для разомкнутой, и для замкнутой цепи. В формулу это условие не входит.
Эдс = 1 тесла * 30 м/с * 2 см.
ScrewDriver78
А при замыкании цепи они куда денутся?
А текущий ток разве магнитного поля не создает? Поле будет уже не 1 Тесла, а ниже. Только как считать для линейного проводника я не знаю. В справочниках больше ампер витки.