DIY Generator

De la Energie Alternativa
Salt la: navigare, căutare

Generatoarele pot fi de doua feluri:

Generatoarele folosite in proiectele de energie alternativa sunt in special de curent alternativ. Ca si mod de constructie, acestea sunt de doua tipuri:

In cazul generatoarelor cu magneti permanenti, pentru un randament mai bun, statorul este cel care contine bobinele, iar rotorul este cel care contine magnetii. ---

Cuprins

Potentialul unui generator

Potentialul unui generator este puterea maxima pe care acesta o poate debita la o anumita turatie. Acesta este direct proportional cu cantitatea de cupru care se poate introduce in bobinele lui.

Generatoarele cu o faza (monofazice)

La generatoarele monofazice toate bobinele se afla in punctul maxim sau minim in acelasi timp. Acest lucru produce o trepidatie in generator care, in functie de rigiditatea rotorului si a statorului, se va adauga la pierderile acestuia sau chiar la distrugerea lui. In plus de asta, apare un efect de infranare (en: cogging) a rotorului produs de trecerea magnetilor prin dreptul bobinelor. Acestor probleme se adauga si faptul ca bobinele vor trebui sa fie distantate pentru a genera punctul de zero al sinusoidei. Astfel, generatorul nu va functiona la randament maxim (bobine departate, spatiu gol, nefolosit pe stator).

Avantajele generatoarelor monofazice

Dezavantajele generatoarelor monofazice


Generatoarele cu mai multe faze

Pentru a evita astfel de probleme (trepidatiile si randamentul redus), generatoarele se vor construi cu doua sau mai multe faze. De exemplu, la un generator cu doua faze, cand una dintre bobine se afla in dreptul unui magnet - flux maxim, cele doua bobine de o parte si de alta se afla intre doi magneti - flux zero. Si in acest caz ar putea exista o mica trepidatie, dar este cu mult mai mica decat in cazul generatorului monofazat. Cu cat se doreste o functionare mai "fina", cu atat se pot adauga mai multe faze. De altfel, graficul tensiunii dupa redresarea si compunerea fazelor e mult mai "fin", existand mai multe "cocoase", iar tensiunea minima rezultata este mult mai apropiata de cea maxima.

Avantajele generatoarelor cu mai multe faze

Dezavantajele generatoarelor cu mai multe faze

Cele mai intalnite generatoare construite de catre amatori contin trei faze. In cazul in care se doreste folosirea energiei direct la motoarele trifazice sau, in cazul redresarii, se doreste o tensiune cat mai fixa, acest model este cel mai potrivit pentru dumneavoastra.

Tensiune oscilanta sau fixa pentru incarcarea acumulatorilor?

Exista nenumarate dezbateri pe aceasta tema. Cea mai corecta abordare este de a citi specificatiile producatorului de acumulatori. Astfel, acumulatorii pe baza de gel au nevoie de o tensiune de incarcare constanta pentru a rezista mai mult in timp, pe cand cele pe baza de acid se pare ca rezista mai bine in timp la incarcari cu tensiuni oscilante.

Constructia unui generator cu magneti permanenti

Constructia generatorului trebuie sa inceapa cu estimarea potentialului de energie de care dispunem, precum si forma sa (eolian, hidro, etc). Nimeni nu isi doreste ca un generator sa fie subdimensionat (astfel producand prea multa energie si in final arzandu-se), dar nici supradimensionat, (pe langa faptul ca are un cost de constructie mai ridicat, va avea si pierderi de energie mai mari).

Pentru a produce un camp magnetic puternic, statorul se va pozitiona intre doua discuri pe care se vor monta magneti permanenti de polaritati diferite, atat alaturat cat si cei care se vor afla fata in fata. Altfel, liniile de camp s-ar inchide cu polul de pe partea opusa a magnetului, rezultand un camp magnetic slab.

Distanta dintre doi magneti de pe doua discuri opuse se numeste intrefier. Campul magnetic in acest intrefier este direct proportional cu marimea magnetilor (lungime, latime, grosime) si scade proportional cu marimea intrefierului.

Cunoscand potentialul de energie pe care il putem transforma, putem trece la proiectarea generatorului. In functie de necesitatile pe care le avem, putem alege din mai multe tipuri de generatoare:

Alegerea magnetilor

Ca si regula de baza in alegerea magnetilor se va lua in considerare:

Avand in vedere ca pentru a produce curent alternativ e nevoie de alternarea polilor magnetilor pe suprafata bobinelor, se va considera intotdeauna un numar par de magneti pe acelasi disc.

Dimensionarea rotorului

Rotorul are ca rol crearea unui camp magnetic puternic si alternant in jurul statorului. Practic alternarea acestui camp genereaza diferenta de potential (curentul electric) de la capatul bobinelor.

Discurile rotorului se vor face dintr-un metal feros (fier, otel, etc) care sa permita inchiderea campurilor magnetice prin el. Altfel, campurile magnetice se vor inchide prin aer, reducandu-se astfel drastic puterea campului magnetic din intrefier.

Ca si regula de baza se va avea in vedere faptul ca distanta dintre doi magneti alaturati trebuie sa fie cat latimea lor. Asadar, pentru a obtine diametrul discurilor rotorului in cazul unor magneti paralelipipedici se va folosi formula:

   latimea magnetului x 2 x numarul magnetilor / π + 2 x lungimea magnetului 

Grosimea discurilor (in practica) nu trebuie sa fie mai mica decat grosimea magnetilor, acestea ajungand la saturatie iar o parte din liniile de camp magneti se vor inchide prin aer, scazand intesitatea campului magnetic din intrefier. Dimensionarea corecta a discurilor poate dubla intensitatea campului magnetic din intrefier.

Numarul de bobine

Numarul de bobine se alege in functie de numarul de faze pe care dorim sa le producem si de numarul magnetilor:

Ca si regula de baza pentru a determina numarul de bobine in cazul mai multor faze (3 sau mai multe) se poate folosi formula:

   numarul magnetilor / (1 + 1 / numarul fazelor)

Comentarii

foarte bun !
-- nick_aro 10 aprilie 2011 17:30 (EEST)

excelent !
-- bock_athos 18 aprilie 2011 19:32 (EEST)

Unelte personale
Spații de nume
Variante
Acțiuni
Navigare
Magneti Neodymium
Tipărire/exportare
Trusa de unelte