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)




соединение катушек генератора



соединение катушек генератора

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
607--
120141.1А 13вт85.7% 15.2вт
180215А 60вт57% 105вт
240288.8А 106вт42% 247вт
3003512.7А 153вт34% 445вт
3604216.6А 200вт28% 698вт
4204920.5А 246вт24% 1004вт
6007032А 386вт17% 2242вт
90010551А 620вт11.4% 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.

данные для изготовления лопасти ветрогенератора

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
603.5--
1207--
18012.5--
240142.2А 26вт85% 30.46вт
30017.56.1А 73вт68% 106вт
3602110А 120вт57% 210вт
42024.513.8А 166вт50% 338.5вт
6003525А 306вт34% 881вт
90052.545А 540вт22.8% 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

данные для изготовления лопасти ветрогенератора

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 ХХАКБ24V Амперы/Ватт*ч КПД%/
нагрузка на винт Вт
607--
12014--
18021--
240282.2А 53вт85% 61.8вт
300356.1А 146 вт68% 213вт
3604210А 240вт57% 420вт
4204913А 333вт48% 658вт
6007025А 613вт34% 1763вт
90010545А 1080вт22.8% 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.

данные для изготовления лопасти ветрогенератора

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..!