Генератор на магнитах 30*10мм 32шт, 12 катушек статора

В этом материале я представляю данные по оборотам и мощности дискового генератора. Генератор на круглых магнитах 30*10мм, диаметр дисков 26см. В статье указаны основные размеры генератора, размеры дисков, катушек и пр. Здесь я не буду описывать как соединять катушки и основы по изготовлению дисковых генераторов, смотрите информацию в этом разделе - Изготовление и расчёт генераторов для ВЭУ

Основные данные генератора:
Магниты "шайбы" размером 30*10мм N52. Магнитов на дисках по 16 штук
Диаметр дисков 26см, толщина металла не менее 8мм
Катшки статора 12шт, круглые. Размеры катушек:
Внешний диаметр катушки 60мм, внутренний 30мм
В катушках по 50 витков, провод диаметром 1.35мм
Длина провода в фазе 28 метра, всего провода понадобится 84 метра
Сопротивление фазы 0.35 ом, в звезде сопротивление 0.7 ом
Толщина статора 9мм
Воздушный зазор между магнитов 12-14мм (под статор)


Обороты, напряжение, и мощность генератора

ЭДС одного витка при 60об/м 0.016875 вольта, ЭДС фазы 3.375 вольта, округлим до 3.4 вольта. При 60об/м одна фаза будет давать 3.4 вольта, данные примерные и этот параметр может быть как немного меньше, так и чуть больше. Это зависит от воздушного зазора между магнитами, их намагниченности и пр. Но эта цифра как правило очень близка к тому что получится в реале.

Соединение звездой при 60об/м даст 7 вольт. Сопротивление в звезде будет порядка 0.7ом, но с учётом потерь на диодном мосту и проводах в расчёт лучше брать сопротивление 1ом.

Примерная мощность на АКБ12V при соединении звездой
Обороты
(об/м)		 Напряжение
ХХ		 АКБ12V
Амперы/Ватт*ч		 КПД%/
нагрузка на винт Вт
60 7 - -
120 14 2А 24вт 85.7% 28вт
180 21 9А 108вт 57% 189вт
240 28 16А 192вт 57% 448вт
300 35 23А 276вт 34% 805вт
360 42 30А 360вт 28% 1260вт
420 49 37А 444вт 24% 1813вт
600 70 58А 696вт 17% 4060вт


Обратите внимание на последнюю колонку КПД%/ нагрузка на винт Вт. В ней указан КПД генератора, и полная нагрузка генератора на винт в ваттах. Именно с учётом этой нагрузки нужно подбирать винт, а не просто по выдаваемой мощности генератора. По расчёту винтов из ПВХ труб посмотрите в этом разделе Расчет и изготовление лопастей

Для этого генератора при работе на 12VАКБ подойдёт трёхлопастной винт диаметром 2.8 метра. Зарядка АКБ начнётся при 120-об/м, это на ветре 3м/с.

Мощность генератора на ветру с винтом 2.8м:
3м/с 120об/м 2А 24вт
5м/с 180об/м 9А 108вт
8м/с 300об/м 23А 276вт
9.5м/с 360об/м 30А 360вт
11м/с 410об/м 36А 430 вт


Расчёт делался исходя из напряжения на АКБ равным 12 вольт, при напряжении 14-14.7 вольта мощность будет выше. Оптимально крутить данный генератор максимум до 300-400об/м. Для того чтобы при сильных ветрах не спалить статор и чтобы лопасти не разлетелись нужно делать защиту уводом винта из под ветра.

Ниже на скриншоте приведены данные для изготовления трёхлопастного винта диаметром 2.8 метра. По расчёту винтов и как вырезать лопасти из ПВХ труб посмотрите в этом разделе Расчет и изготовление лопастей

>

Ниже таблица мощности генератора при работе на 24В АКБ, соединение звезда.

Данные на АКБ24V при соединении звездой
Обороты (об/м) Напряжение ХХ АКБ24V Амперы/Ватт*ч КПД%/
нагрузка на винт Вт
60 7 - -
120 14 - -
180 21 - -
240 28 4А 96вт 85.7% 112вт
300 35 11А 264вт 68% 385вт
360 42 10А 240вт 57% 420вт
420 49 18А 432вт 48% 756вт
600 70 46А 1104вт 34% 3220вт
Винт для такого варианта оптимален диаметром 2.2 метра. Винт естественно трёхлопастной, ниже на скриншоте данные для изготовления лопастей такого винта из 315-й трубы.

Начало заряда винт 2.2м при 4м/с 190-210об/м
5м/с 240об/м 4А 96вт
7.5м/с 300об/м 11А 264вт
9м/с 420вт 18А 432вт
15м/с 46А 1104вт


>

В первом варианте при заряде 12VАКБ винт диаметром 2.8м не просто так, если поставить винт меньшего диаметра то он не сможет раскрутится так как у генератора ранняя зарядка, уже начиная с 120об/м. На 24VАКБ всё иначе, поэтому и винт меньше, диаметом 2.2м, но по выдаваемой мощности получается мощнее, только начало заряда чуть посже.

Чтобы добится и на 12VАКБ такой мощности и с винтом 2.2м нужно уменьшить сопротивление генератора и напряжение в два раза, тоесть намотать в два раза меньше витков в катушки проводом сечением в два раза толще. Оптимально если намотать проводом диаметром 1.8мм по 25 витков.

На этом всё, думаю всё что нужно для изготовления ветряка с таким генератором я предоставил. Наилучший вариант это на 24В АКБ с винтом 2.2м. Вы можете сами подобрать и другие винты для этого генератора, вариантом изготовления множество на самом деле. Удачи в построении и понимании всего этого..!