Генератор на магнитах 30*10мм 24шт

В этом материале я представляю данные по оборотам и мощности дискового генератора. Генератор на круглых магнитах 30*10мм, диаметр дисков 20см. В статье указаны основные размеры генератора, размеры дисков, катушек и пр. Как соединять катушки и основы по изготовлению дисковых генераторов смотрите в этом разделе - Изготовление и расчёт генераторов для ВЭУ

Основные параметры генератора:
Магниты "шайбы" размером 30*10мм N52. Магнитов на дисках по 12 штук
Диаметр дисков 20см, толщина не менее 8мм
Катшки статора 9шт, круглые. Размеры катушек:
Внешний диаметр катушки 60мм, внутренний 30мм
Количество витков в катушках 80, провод диаметром 1.05мм
Длина провода в фазе 34 метра, всего провода понадобится 102 метра
Толщина статора 9мм
Воздушный зазор между магнитов 12-14мм (под статор)




>



>

Обороты, напряжение, и мощность генератора

При 60об/м одна фаза будет давать 3.8 вольта, данные примерные и этот параметр может быть как меньше, так и 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 1.5ом, но с учётом потерь на диодном мосту и проводах в расчёт лучше брать сопротивление 1.8ом.

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 1.1А 13вт 85.7% 15.2вт
180 21 5А 60вт 57% 105вт
240 28 8.8А 106вт 42% 247вт
300 35 12.7А 153вт 34% 445вт
360 42 16.6А 200вт 28% 698вт
420 49 20.5А 246вт 24% 1004вт
600 70 32А 386вт 17% 2242вт
900 105 51А 620вт 11.4% 4743вт


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

В первом варианте даны цифры при работе генератора на 12-ти вольтовый аккумулятор. Как видно зарядка начинается уже при 120об/м. Но КПД при при увеличении оборотов совсем плохой, и это как бы нормально. Много людей спалили статоры пытаясь получать большие токи под 30-40А от таких генераторов. Потолок это до 20-25А, хотя с трёхлопастным винтом диаметром 2.5 метра можно при 15м/с получить и 50А тока заряда, но статор такого не выдержит, перегреется и сгорит.

Оптимально крутить генератор максимум до 400-500об/м, для этого подойдёт винт диаметром примерно 2.4-2.5м. Винт естественно трёхлопастной, из ПВХ трубы, диаметр трубы из которой делается 250мм или 315мм. При 10м/с будет 20А тока заряда и 250 ватт мощности. Ну а если ветер сильнее то чтобы при 10м/с начинала работать защита ветрогенератора уводом винта из под ветра. Начало заряда с 3м/с... При 5м/с мощность 70вт. При 8м/с 150вт.

Ниже на скриншоте из программы по расчёту лопастей представлены данные для изготовления лопастей трёхлопастного винта диаметром 2.4 метра из трубы 250мм. Это оптимальный вариант для данного генератора при соединении звездой и работе на АКБ 12 вольт, хотя лучше делать из трубы 315мм, но данные для вырезания лопастей будут другие.

>

Ниже таблица мощности при соединении фаз генератора треугольником, или при параллельном соединении фаз. В этом случае КПД несколько лучше, но начало заряда АКБ будет позже. Зато такое соединение позволит поставить винт меньшего диаметра, и выиграть в мощности при сильном ветре.

Данные на АКБ12V при соединении треугольником, или при параллельном соединении фаз
Обороты
(об/м)		 Напряжение
ХХ		 АКБ12V
Амперы/Ватт*ч		 КПД%/
нагрузка на винт Вт
60 3.5 - -
120 7 - -
180 12.5 - -
240 14 2.2А 26вт 85% 30.46вт
300 17.5 6.1А 73вт 68% 106вт
360 21 10А 120вт 57% 210вт
420 24.5 13.8А 166вт 50% 338.5вт
600 35 25А 306вт 34% 881вт
900 52.5 45А 540вт 22.8% 2362вт
При соединении генератора треугольником, или параллельном соединении фаз, и работе на 12В АКБ винт нужен гораздо меньшего диаметра. Хорошо подойдёт винт диаметром 1.8м. Зарядка акб начнётся немного позже, примерно с 3.5м/с, но при 5м/с будет те же 70 ватт. При 8м/с 160-170вт, это чуть больше чем в первом варианте с винтом 2.4м. А при 11м/с будет 310вт.

Ниже скриншот данные для вырезания лопастей для винта 1.8м из трубы 250мм

>

Ниже таблица мощности генератора на 24В АКБ, соединение звезда. Это на мой взгляд самое лучшее, то есть генератор более подходит для заряда 24в акб.

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 2.2А 53вт 85% 61.8вт
300 35 6.1А 146 вт 68% 213вт
360 42 10А 240вт 57% 420вт
420 49 13А 333вт 48% 658вт
600 70 25А 613вт 34% 1763вт
900 105 45А 1080вт 22.8% 4725вт
Винт для такого варианта оптимален диаметром 2.1 метра. Мощность при 5м/с будет 50вт. При 8м/с будет порядка 240вт. А при 12м/с 620 ватт. Ниже скриншот данных винта 2.1м для вырезания лопастей.

>

На этом всё, думаю всё что нужно для изготовления ветряка с таким генератором я предоставил. Наилучший вариант это на 24В АКБ с винтом 2.1м. Вы можете сами подобрать и другие винты для этого генератора, вариантом изготовления множество на самом деле. Удачи в построении и понимании всего этого..!