direct drive generator

Detail van de samenstelling.
Magneten 30 x 12 en 5 mm dik.
De stator is nu 14 mm. Dat moet volgens mij veel meer worden.

Het belangrijkste is dat je van die 14mm het overgrote deel voor je spoelen gaat gebruiken.

Of, laat ik het zo zeggen: Van de 16mm tussen de magneten, wil je zo veel mogelijk "spoel / stator" er tussen krijgen. Mik op 1mm ruimte om evt variaties in de rotor op te vangen, en dan dus 14mm spoel. Nu zie ik rond de 5mm. spoel....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Het blikpakket is hier 13,5 mm hoog en de spoel ook.
Aan beide kanten in de polyester+glasmat geperst en laten uitharden.
Zo kom ik op een stator van 14 mm dik.

Precies, je wilt echt het luchtgat zo klein mogelijk houden, een groter luchtgat geeft je minder veldsterkte en dus minder spanning voor een gegeven toerental, dus je moet meer windingen leggen, waarmee de draad dus langer en dunner wordt, en de weerstand hoger, voor dezelfde spanning. Met een kleiner luchtgat wordt het dus altijd efficiënter.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Maar dat betreft de breedte van de spleet ( is instelbaar en hier nu 1,5 mm )
Het lijkt mij dat ik blikpakketjes moet maken die veel breder zijn en waar dus veel meer windingen op kunnen.

Bij 60 toeren toont elke spoel 1 volt.
Hoe kan ik nu bepalen hoeveel ampere ik maximaal van elke fase kan afnemen?

Nattevinger mag ongeveer 20% van je spanning aan koperverliezen opgaan. Gebruikelijk bij generatoren is "veel minder", maar dit is een uiterste. Wiskundig is het optimum bij 50% van de spanning over de koperverliezen.

Bij 1V mag je dus 0.2V over de koper-weerstand hebben. Met 1.3 ohm weerstand loopt er dan dus 154mA. voor een opbrengst van 0.8V * 150mA = 1/8e watt. Met 9 spoelen dus hopelijk 1W.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Uit de tijd dat ik nog bij een windturbinebouwer werkte was de luchtspleet in de generator tussen rotor en stator ook ca 1,5--2mm, alleen leverden deze vermogens tot 7,5 MW. De rotor bestond dan uit spoelen die praktisch stijf naast elkaar stonden gewikkeld van rechthoekig koperdraad van 35mm2. Een luchtspleet in jouw model van 1,5mm vind ik dan naar verhouding erg veel.

Het luchtgat is veel groter, "lucht" is hier alles wat niet magnetisch "geleidend" is. De dikke laag polyester telt dus ook mee!

Die 50% koperverliezen zijn als wiskundig optimaal voor het maximale vermogen bij een gegeven toerental, het rendement is dan natuurlijk waardeloos.

Overigens denk ik dat het 50% in de impedantie is, niet zuiver in de weerstand.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Bij 60RPM, draait de boel 1 omwenteling per seconde. Elektrisch een stuk of drie per seconde. Met 3Hz, zal je voorlopig toch nog geen significante invloed van de inductie krijgen, wel?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@Rew,
Het lijkt me dat ik moet beginnen met het aantal spoelen te verdubbelen, en langere blikpakketjes te maken zodat er een veel groter aantal windingen op kan.

@Toeter,
De luchtspleet kan ik stellen en die kan ik zeker kleiner maken.

@SparkyGSX,
De "dikke laag polyester" zijn de randen van de boven- en onderplaten van de sandwich.
Ter plaatse van de blikpakketjes is de polyesterlaag maar 0,25 mm dik.

nu je toch opnieuw lijkt te beginnen zou je ook eens hier kunnen kijken

https://www.instructables.com/id/DIY-1000-watt-wind-turbine/

https://www.instructables.com/id/How-I-built-an-electricity-...d-turbine/

een paar uitgewerkte voorbeelden volgens verschillende principes

of gewoon zo'n ding kopen
https://www.marktplaats.nl/a/motoren/onderdelen-ducati/m1300...ousPage=lr

inbouwen, de electronica voor laadstroomregeling op orde krijgen en later nog eens zien of je zelf een generator wil bouwen.

succes

http://www.mdpub.com/Wind_Turbine/index.html
kopie van een van de bovenstaande links maar met veel meer info

@anne2: De generator van de TS is waarschijnlijk een stuk beter dan die eerste instructable, gezien het ontbreken van ijzer, en de ruimte tussen de spoelen. Zodra er stroom door de spoelen gaat lopen, gaan ze een tegengesteld veld maken, en gaat het veld van de magneten er grotendeels omheen.

@m.bouwer: op je eerdere foto's lijkt de laag over de spoelen veel groter te zijn; 0.25mm is natuurlijk prima, zeker als de statorschijf en rotorschijven mooi vlak zijn, zodat je het luchtgat klein kunt maken zonder dat het gaat schuren.

Ik zou eerst goed testen hoe dit werkt, en dan eventueel nog aanpassingen doen, voornamelijk de statorschijf beter vullen door de spoelen groter te maken, of er meer te gebruiken. Uiteindelijk is de vraag waar je nog winst wilt halen; het maximale koppel zou je groter kunnen maken, maar dat heeft alleen zin als de windmolen dat koppel kan leveren, en het rendement zou nog iets omhoog kunnen, maar netto gaat dat waarschijnlijk niet zo veel opbrengst schelen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 26 juli 2018 13:20:35 schreef SparkyGSX:
@anne2: De generator van de TS is waarschijnlijk een stuk beter dan die eerste instructable, gezien het ontbreken van ijzer, en de ruimte tussen de spoelen. Zodra er stroom door de spoelen gaat lopen, gaan ze een tegengesteld veld maken, en gaat het veld van de magneten er grotendeels omheen.

hmm, stof tot nadenken.
geldt dat niet voor beide situaties (met/zonder ijzer). als er stroom door de spoelen loopt ontstaat er een tegengesteld veld. dat geldt zowel met lucht als met een ijzeren kern. door het ontbreken van ijzer wordt het generatorprincipe niet anders. wel kan je door het toepassen van ijzer compacter bouwen/hogere vermogensdichtheid?.

@Anne2,
Mijn idee is dat ik met de steun van het forum een verbeterde generator kan maken.

SparkyGSX,
"De stator- en de magneetschijf beter vullen en de spoelen groter maken" spreekt me aan.

Ik heb maar heel weinig lijm gebruikt. De magneten kan ik er zo weer aftikken.

Dezelfde steekcirkel met 18 spoelen.

Ik heb even zitten nadenken over hoe we de magneten en de blikpakketten moeten dimensioneren om een zo hoog mogelijke output te krijgen.

STEL je wilt bij 60 RPM een vermogen van 100W opwekken. Dan is het simpel: Dat is 6 radialen per seconde, dus heb je 16Nm aan koppel nodig. Als je ongeveer 16 (18 dus) spoelen hebt, moet ieder van die spoelen 1Nm aan koppel op de as kunnen overbrengen. Dus met een steekcirkel van ongeveer 120mm, zo'n 8N aan kracht.

Kijk eens hoe groot de kracht is die een magneetpaar op je kale blikpakket uitoefent als je de magneten op 16mm van mekaar houdt en het 14mm blikpakket op 1mm van beide kanten er tussen schuift....

Dit gaat uit van de aanname dat die magnetsiche kracht vergelijkbaar kan zijn met de magnetische kracht die je elektrisch kan opwekken. Of dat helemaal zo is weet ik niet.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Twee magneten ( 30 x 12 en 5 mm dik ) aan weerskanten tegen een blikpakketje ( 30 x 4,5 en 13,5 mm hoog ) van de opgehangen originele 9 spoelen-stator gekleefd met een spleet van 1 mm.

Het benodigde gewicht voor afschuiving is dan 1923 gram.

Daarna de twee magneten, ook met een spleet van 1 mm, tegen een van de nieuwe blikpakketjes ( 30 x 6 en 34 mm hoog ) gekleefd.

Het benodigde gewicht voor afschuiving is dan 2608 gram

Behalve dan dat dit helemaal niets zegt, want die afschuiving is voor het grootste deel afhankelijk van de wrijving tussen de magneten en het van het materiaal dat je hebt gebruikt voor het opvullen van het gat.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

2 laagjes hardkarton met daarop een laag cellotape vormen aan weerskanten de spleet van iets meer dan 1 mm.

Ook met smeerolie tussen de cellotape en het blikpakketje blijft het benodigde gewicht voor afschuiving toch ongeveer 1923 gram.

Ik kan het koppel ook met een luchtspleet bepalen als ik het spul weer in elkaar zet met aan weerskanten één magneet op elke magneetschijf.

Of je meet bij een constant toerental de onbelaste spanning, de stroom bij een kortgesloten wikkeling, en als het kan het reactiekoppel, dan hebben we genoeg data om de eigenschappen van de motor te bepalen.

Als het mogelijk is om de stroom en het koppel te bepalen met een kortgesloten stator bij verschillende toerentallen, helpt dat ook; in het begin zal de stroom en het koppel nagenoeg lineair stijgen met het toerental, en vanaf een bepaald punt zal de stroom nagenoeg constant blijven en het koppel afnemen. Daaruit kun je de parameters voor het motormodel afleiden, en dan heb je dus een volledige kromme, waarmee je ook kunt voorspellen wat in elke situatie het maximum power point zou zijn.

Je hebt nog een lastig regelprobleem op te lossen, zeker als je de hoek van de bladen ook nog kunt verstellen. Zo'n motormodel zou daar enorm bij helpen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Aan weerszijden van de stator één magneet (spleet 1 mm)
Losbreekkoppel 766 gram x 345 mm = 0,26 Kgm.

OK. Deze meting is wel zinnig. Nog steeds gebaseerd op m'n aanname dat het elektrische koppel vergelijkbaar is met het week-ijzer-koppel. Dan weten we nu dat de magneten en statorblikpakketten orde-van-grootte wel ongeveer kloppen.

Ik heb wat zitten nadenken: Volgens mij is die 9/10 verhouding erop gebaseerd dat op een bepaald moment in de rotatie drie magneten vrijwel tegelijk een setje van stator-spoelen nadert (met 4 graden faseverschil).

Dit werkt niet zo tof als je magneten erg smal zijn, zeg 4graden van de omtrek beslaan. Dan krijg je een pulsje van de ene, dan een pulsje van de volgende en dan van de laatste ipv dat ze in het midden voor 99% (= cos (8 graden)) horen op te tellen.

Dus... als je 10 magneten hebt, moet je volgens mij ongeveer 36 graden vullen met de magneten. In deze axiale opstelling zou je dan trapezium vormige magneten nodig hebben. De "omzet" is echter nog niet zodanig dat we custom magneten kunnen bestellen zeker. :-)

Edit: Niet dat het veel zal uitmaken, en je zal het wel goed gedaan hebben, maar ter lering en vermaak heb ik even de correcte maat aangegeven die volgens jou meting 345 zou zijn. (niet de lengte van de staaldraad).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@rew: heb je het gewicht van de staaldraad wel correct meegenomen in je berekening? Het lijkt me duidelijk dat het zwaartepunt daarvan, vanwege de buiging, niet halverwege die 345mm ligt! ;-)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken