Coreless generator regelen, hoe aan Solar Edge PV-systeem?

Voor wie zich hier (ook) druk om maakt...

Three phase controlled rectifiers http://educypedia.karadimov.info/library/21.pdf

P.S.: Ik zit (nog steeds) te broeden op het wikkelen van de spoelen in bovengenoemd ontwerptekeningetje. Ik wou het graag spiraalsgewijze wikkelen, dus als platte schijven paarsgewijs in en uit, zodat beide aansluititdraden altijd aan de buitenkant komen te zitten.

Een auto alternator is totaal niet geschikt voor een windmolen.

Voor de rest heb je nog veel studiewerk voor de boeg, je ziet het veel te groots en vergeet dat koppelen aan een PV systeem maar.

Hier is er ook iemand bezig. https://www.circuitsonline.net/forum/view/141087/last

Op 20 augustus 2018 17:42:05 schreef Spog2:
P.S.: Ik zit (nog steeds) te broeden op het wikkelen van de spoelen in bovengenoemd ontwerptekeningetje. Ik wou het graag spiraalsgewijze wikkelen, dus als platte schijven paarsgewijs in en uit, zodat beide aansluititdraden altijd aan de buitenkant komen te zitten.

Maak het midden van je spoel vast aan een as, zorg voor "ondersteuning" links en rechts waar precies een halve spoel in past. Wikkel nu de "in" en "uit" tegelijkertijd door de as het juiste aantal omwentelingen aan te drijven. Haal de ondersteuning weg, haal de spoelen van de as, Draai 1 een halve slag en leg ze op mekaar. Voila!

In je tekening zit een groot deel van de magneet boven de spoel. Omdat magnetische veldlijnen zich niets van jou spoel aantrekken, zullen die voor ongeveer de helft aan de verkeerde kant van je draden langsgaan Daar heb je niets aan, sterker nog het werkt tegen je.

Dus als je coreless gaat, dan moet je de magneten kleiner maken, of de spoelen groter. Ik zou als kern van de wikkelmal iets gebruiken wat even groot is als je magneten. En dan de magneten precies over de "kern" van de spoelen laten lopen. Niet zoals hier met een offset.

@MGP: Ik volg mbouwer. Verbaas me over de snelheid waarmee hij dingen bouwt... alsof het een ouder project is wat hij nieuw leven inblaast.
(Is bij mij ook het geval)

@rew
Het wikkelen van de spoelen, te beginnen vanuit het midden had ik ook al bedacht. Voor mij begint het probleem als je vaker dan 1x in en uit, dus meer paren naast elkaar, wilt.

De draaddikte is ca 1,5mm, spoel uitw ca 22, inw ca 10, dus 4 wikkelingen radiaal. Ik wou in de totale spoel 6mm dik maken, dus 4 wikkelingen ('schijven') axiaal.
Doel is om geen solderingen te maken.
Ik zoek naar een systeem waarmee ik meerdere (in dit geval 2) wikkel-paren direct naast elkaar kan wikkelen. Vervolgens ga ik in met diezelfde draad door naar de volgende spoelpositie en wikkel daar opnieuw 2 schijfparen, enzovoorts.
Hoofdprobleem:
-De draad is vanwege de dikte nogal stug, zodat het verband gelijk vernield word als ik na 1 schijf(-paar) nog iets om moet vouwen/verdraaien.
Het wikkelen moet dus bij voorkeur 'in situ' gebeuren.
-Wellicht moet ik omwille van de handelbaarheid bij het wikkelen een flink dunnere draad gebruiken... Ik ben nog niet zover om dat als noodzakelijk te zien.
Een interessante optie is om met platte draad (rechthoekige doorsnede) te werken, zodanig dat je met 1 wikkelpaar (1x in en 1x uit) toe kunt.
Ik weet niet hoe ik aan zulke draad moet komen. http://www.wijdeven.com/nl/orthocyclische-spoelen/3/69/20 Ik ben bang dat ze daar op mij als amateur niet zitten te wachten.

Mbt de magneten: die heb ik inderdaad iets offset gezet. Ik heb er dan meer ruimte voor. Dat ze dan niet optimaal staan tov de spoelen is wel zo, maar dat wordt gecompenseerd door dat ze tov die spoelen een iets grotere snelheid hebben, en dat ze groter kunnen zijn.
Doordat de magneten elkaar bijna raken is daar veel magnetisme-lek, maar als ik ze kleiner maak heb ik helemaal geen bijdrage. Ik heb beredeneerd dat het voordelig is voor de generator (en nadelig voor mijn portemonnee vanwege het extra magneetmateriaal).
Ik heb echter als eis gesteld dat alles binnen diameter 100mm moet passen, niet dat de magneetkosten minimaal zijn.

Op 7 juni 2018 13:11:24 schreef Spog2:
Gisteren had ik een discussie met mijn broer die dus een Solar Edge PV-syteem heeft met MPP-trackers. Ik heb weinig verstand van (geen ervaring met) PV-installaties.
Hij wil graag een molentje aan zijn syteem hangen.

Ik vrees dat dat niet gaat werken, een omvormer heeft een startspanning van +/- 80V nodig voor dat hij begint terug te leveren. Dus als je dat wil laten werken moet je generator minimaal zo'n 100V kunnen leveren. En dan heb je nog een ander probleem, en dat zijn je panelen. Je panelen leveren ook een bepaalde spanning bij vol zonlicht, daarbij opgeteld je geleverde spanning van je generator, die mag dus niet boven je max spanning uitkomen wat je omvormer aan kan.

Eigenlijk kun je zoiets alleen maar doen als je panelen en je generator een accupakket laden, het accupakket levert dan weer spanning en stroom aan je omvormer. Dan heb je gelijk het voordeel dat je als het donker is ook terug levert aan je net voor eigen gebruik in de avond.

Op 20 augustus 2018 22:11:09 schreef Spog2:

-Wellicht moet ik omwille van de handelbaarheid bij het wikkelen een flink dunnere draad gebruiken... Ik ben nog niet zover om dat als noodzakelijk te zien.

Ik bedenk me nu dat er per fase ca 2,4m draad van 1,5mm verbruikt wordt.
De afstand (toren, kabel naar schuur) van generator tot afnameplek is al gauw 10x zo groot. Het leeuwendeel van de ohmse verliezen vind dan buiten de generator plaats.

Ik denk nu dat een 12V a 24V opzet niet zo'n geen goed idee is. De optimale bedrijfsspanning ligt denk ik veel hoger.
Ik vraag me af: wat is het toelaatbaar spanningsverschil tussen 2 lagen 'normaal geisoleerd' koperdraad?

Op 20 augustus 2018 22:11:09 schreef Spog2:
Ik wou in de totale spoel 6mm dik maken, dus 4 wikkelingen ('schijven') axiaal.

Nee, je moet dan dus je ondersteuning 2 breed maken. 2 omwentelingen op 1 laag, dan pas naar de volgende.

spoel uitw ca 22, inw ca 10,

Je oppervlakte van de hele spoel is dan dus 380mm². De binnenkant is maar 80mm². Van alle magnetische veldlijnen die door je spoel gaan, gaat dan maar ongeveer 1/5e aan de juiste kant langs alle draden. Hebben we een veldlijn die net buiten de binnenste wikkel door de spoel gaat, dan heeft ie helemaal geen effect op die binnenste wikkel. Die wikkel heeft dan wel verliezen (weerstand) maar geen opbrengst. Als je magneten 10x20 zijn, zou ik het gat zonder wikkelingen aan de binnenkant minstens 10x20 maken.

Bij jou verhouding heeft de binnenste kwart echt meer verliezen dan opbrengst.

Een interessante optie is om met platte draad (rechthoekige doorsnede) te werken, zodanig dat je met 1 wikkelpaar (1x in en 1x uit) toe kunt.

Om een voldoende lage KV te krijgen, dus een voldoende hoge spanning bij een aangelegd toerental, moet je VEEL wikkelingen hebben. Zomaar: "ik heb evenveel koper, dus het rendement zou hetzelfde moeten zijn" is niet waar. Stel je wilt een 12V accu laden en je hebt 120W. Wat doe je met 5A 24V? Een eenvoudige step down, 80% rendement, accu laden met bijna 8A. Wat doe je met 10A 12V? Dat is de ideale situatie. Een goede step-up kan daar met beter dan 90% rendement de benodigde 13-14V van maken om de accu te laden. Maar als jij "een enkele wikkeling" wil gaan doen, dan zit je eerder aan: "120A, 1V" om aan die 120W te komen. En dat kan je niet efficient naar 12V optransformeren.

maar dat wordt gecompenseerd door dat ze tov die spoelen een iets grotere snelheid hebben,

Nee. Al gaan ze duizend km/u, zodra het veld buiten een wikkeling langsgaat levert het helemaal NIETS op.

@rew

Erg bedankt voor het meedenken.

[Ik mijn berekeningen gemaakt aan de hand van J.R. Bumby and R. Martin, https://doi.org/10.1049/ip-epa:20050094
Je kan het document gratis lezen/downloaden als je de doi-link invult op https://sci-hub.tw/
In het bijzonder hoofdstuk 3.4 was behulpzaam in het berekenen van de coil inductance (lambda).]

Met de voortschrijdende inzichten zal ik de berekening zeker nog eens tegen het licht houden.

Voorlopig concentreer ik me even op het radiaal wikkelen, wat vooral een mechanisch probleem is.
Dat probleem (de wikkelmethode) verandert mogelijk als de draad flink dunner wordt: misschien wordt radiaal wikkelen dan minder zinvol.

P.S.:
Dit interessant ontwerp vond ik onlangs:
http://kendziorra.nl/albums-reportage/40-pmg-permanent-magnet-generato…

Tot mijn verrassing heeft hij 6 spoelen. Een optimum waar ik ook op uit kwam, ware het niet dat ik dan met mijn lagering ruimte te kort kom.
Ik ga nog eens goed nadenken over iets zeer principiëels. Moet het spoelenpakket op de binnen as of buiten?
Het lijkt me dat er zo ruimte komt voor boutjes tussen de spoelen bij het verbinden van de schaalhelften van het huis.
Bij mijn ontwerp zitten de boutjes buitenom de spoelen, en dat kost nu (te) veel diameterruimte...
Bovendien heeft hij een dubbele rij spoelen en de helft meer magneten. Dat lijkt me efficiënter.