Generator cu magneti de ferita

Un generator cu magneti de ferita de 500w  la un pret minim. Acest generator cu magneti de ferita este caracterizat prin distanta foarte mica intre magneti pentru a obtine putere maxima la un diametru  dat al discului (300mm) si forma triunghiulara a bobinelor.

Caracteristici :

  • Putere maxima   500w
  • Putere nominala 400w
  • Turatia la puterea nominala ~600 rot/min
  • U=24V
  • Diametru discuri 300mm
  • 24 de magneti ferita C8B (Y33) 50X50X25mm
  • 12 bobine cu profil triunghiular
  • 100 spire/bobina cu sarma de 1.5mm.
  • (pentru HAWT  sarma de 1.6mm si un numar mai redus de spire: 80 spire)

Generator cu magneti de ferita

Acum aproape doi ani am construit un generator de 1000w cu 40 de magneti 50x50x25 si 15 bobine cu sarma de 1.6mm si 55 de spire/bobina.  Dezavantajul generatorului consta in dimensiunile si masa mare al acestuia.

Generator cu magneti de ferita cuplat  la un Lenz2  d=1.2m, H=1.8m   Pmax=800w la ~12m/s.

https://www.youtube.com/watch?v=FHfTtwTpJX8

 

Consider ca generatorul de 500w este varianta constructiva  cea mai ieftina si mai simpla pentru un amator ce poate fi folosita la o turbina verticala H-rotor cu D=1.2m, H=2m, 4 pale, c=210mm.

vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, magneti, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana

Generator flux axial toroidal

Generator cu flux  axial toroidal un altfel de generator ! Generator flux axial Generator flux axial   Un generator flux axial  la care campul magnetic se inchide prin mijlocul statorului. Statorul toroidal are miezul format din benzi de material feromagnetic dispuse circular .

Datorita existentei miezului feromagnetic generatorul permite folosirea magnetilor de ferita cu succes. Avest tip de generator toroidal este folosit de doua firme  Proven si Vbine puterea maxima atinsa fiind de 15 Kw. Proven   http://www.kingspanwind.com/

Vbine  https://www.facebook….Energy?fref=ts

vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana,eoliana orizontala, Magneti Permanenti, Neodym, ferita, hawt,Turbine Eoliene, Anemometre, Turbine Eoliene cu Ax Orizontal, Turbine Eoliene cu Ax Vertical

Turbina eoliana verticala Ericsson

Turbina eoliana verticala  : Cei de la Ericsson impreuna cu sprijinul universitatii din  Uppsala  au creat un turn de telecomunicatii alimentat de o turbina eoliana verticala.

  • Lungimea palelor este de 5 metri / Airfoil NACA 0021
  • Diametrul de 8 metri
  • Inaltime stalp 30m
  • Putere maxima 10kW la 12 m/s
  • Turatie maxima 89 rpm
  • Generatorul are 102 poli Umax=240V, Imax=24A

A fost aleasa o turbina eoliana verticala datorita faptului ca aceasta nu interfereaza cu antenele turnului datorita formei constructive.

Racirea componentelor electronice  este pasiva si este asigurata de curentii de aer generati de forma turnului.

 

Constructorul bineinteles a fost  Swedish Vertical Wind AB care a realizat si turbina eoliana  verticala de la Falkenberg .
vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, magneti, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana

Simulari CFD VAWT

Cateva simulari CFD (Computational fluid dynamics) pentru VAWT. Simularile sunt realizate de userul sjh7132 de pe forumul windgen.org care din pacate a fost inchis publicului.

Lenz2 soliditate 1
https://www.youtube.com/watch?v=W_0Z0xhf_pA
C-Rotor soliditate 1
https://www.youtube.com/watch?v=2f8ELHRtLPs
H-Rotor NACA4416 soliditate 0.35
https://www.youtube.com/watch?v=ghFE3w5A6oc
H-Rotor NACA0020 soliditate 0.35
https://www.youtube.com/watch?v=4cvt11aCOdg
Savonius
https://www.youtube.com/watch?v=YBKW7nJ-_YM

Vawt : simularile sunt realizate cu ajutorul programului OpenFOAM

Se poate observa ca pentru H-Rotor de la o soliditate mai mare de 0.3 turbina porneste usor fara ajutor. Cateva grafice rezultate in urma simularilor

vawt vawt

Important  de remarcat este ca pentru soliditatea de 0.35 a turbinelor din simulare TSR-ul la care se atinge puterea maxima este identic cu cel din formula TSR=(1.4/s)^(1/1.6)  unde s este soliditatea turbinei.

 

C-Rotor

De fapt este vorba de familia C-Rotor.
C-Rotor calculator

evolutie C-ROTOR

Totul a inceput cu Armando Filippini in 1972 cu „Filippini-Rotor” si a continuat in 1980 cu studiile lui Nguyen Duy Vinh asupra „Thies Rotor”. Dezvoltarea rotorului in forma „Crotor” are loc si astazi in cadrul forumului german http://www.daswindrad.de  pornind de la brevetul lui Carl von Canstein din 1998. (actele au fost depuse in 1991)

Daca privim cu atentie la Filippini Rotor putem spune ca si Lenz2 aparut in 2005  este o ruda indepartata a familiei C-rotor .

Aceasta familie de turbine are un randament de maxim de 25% si obtin puterea maxima la un TSR cuprins in intervalul 0.7-0.8. Fara sarcina reusesc sa atinga un TSR de 1.6

https://www.youtube.com/watch?v=2f8ELHRtLPs

Un frumos C-rotor made in Romania marca V-VIFOR.

vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, magneti, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana

H-Rotor + generator monofazat

Dupa  hibrid voi incerca un rotor Darrieus H-Rotor cu profilul aerodinamic deschis.

Avantaje :

  • un TSR  dublu fata de Lenz2 si  C-Rotor in conditiile unei solidati mari de 0.7
  • startup mai bun decat Darrieus
  • constructia palelor relativ simpla

Turbina va antrena un generator monofazat de 100 w.

O turbina comerciala  ce foloseste acest tip de profil :

v300w

Si descrierea brevetului :
vawt_Noguchi, Tsuneo

 

Generator flux axial

Generator flux axial  300w montat pe o turbina hibrid.

Generatorul are doua discuri dar numai pe unul sunt montati magnetii 50x25x12.5 pentru a limita costurile. Bobinele au 210 spire  d=1.2mm pentru a obtine tensiune de incarcare la turatii mici

Generator flux axial :Pentru viteze ale vantului mai mici de 4 m/s puterea va fi generata preponderent de rotorul Savonius . Voi folosi urmatorul DC-DC booster pentru a obtine tensiunea de incarcare .Generatorul cu flux axial genereaza 12v doar la 70 rot/min.

generator flux axial

Rotorul Savonius-Darrieus 3D

LENZ2, SAVONIUS, DARRIEUS, C-ROTOR, H-ROTOR,TURBINE EOLIENE CU AX VERTICAL, ENERGIE VERDE, GENERATOAR FLUX AXIAL, WIND TURBINES, VERTICAL AXIS WIND TURBINE, VA WIND POWER, ALTERNATIVE ENERGY, FREE ENERGY, DIY PLANS, EOLIANA, HAWT

Calcul curent generator vawt

Curent incarcare- formule calcul

Pentru a putea calcula curentul de incarcare se foloseste urmatoarea schema electrica.

curent incarcare

Curent incarcare: Formulele care guverneaza functionarea circuitului sunt :

curent incarcare formule

In modulul de calcul a randamentului generatorului  pentru a simplifica calculele  am considerat rezistenta cablului 0 (lungimea cablului ~0) dorind sa evaluez doar performanta generatorului .

Lungimea cablului este foarte importanta pentru evaluarea intregului sistem . Pierderile pe acesta fiind in functie de  tensiunea de incarcare, lungimea cablului, diametrul cablului si material.

vawt, lenz2, savonius, darrieus, c-rotor, h-rotor,turbine eoliene cu ax vertical, energie verde, generatoare, wind turbines, vertical axis wind turbine, vawt, Alternators, wind power, alternative energy, free energy, diy plans, wind turbine free plans

VAWT 200kW

O turbina verticala care se bate de la egal la egal cu orizontalele.

Diametru turbina  D=26m
Lungime pala       H=24m
Inaltime turn         h=40m

Turbina are generatorul instalat  la baza stalpului si nu are reductor de turatie fapt ce duce la reducerea costurilor de constructie si mentenanta.

Capodopera este realizata de suedezii de la Vertical Wind AB si este montata la  Falkenberg

vawt_Falkenberg

https://www.youtube.com/watch?v=b3E_9Am2IJ8
vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, magneti, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana