Последние записи
В контакте

Самодельный статор, торцевой генератор

Отвалился хвост у моего ветрогенератора и я его снял чтобы починить, ну и пока он был у меня в руках я решил проверить на практике одну идейку. Я решил сделать самодельный статор и оставить один диск с магнитами. Сам генератор изначально классический аксиальный, где два диска с магнитами, между которыми статор состоящий из катушек залитых в эпоксидной смоле. Но я решил оставить только один диск, а вместо второго поставить железный статор.

Сразу скажу что я отлично знаю про токи ФУКО, которые очень высокие в цельном куске металла, и эти токи при прохождении в металле вызывают индуктивный нагрев. Но насколько они большие для меня было под вопросом, темболее что у генератора обороты небольшие и металл должен был справляться со скоростью изменения магнитного потока. Но вообще чтобы свести до минимума токи ФУКО статоры и трансформаторы делают из набора металлических пластин. У меня небыло возможности сделать подобный статор, а был в наличие лист железа б/у толщиной 6 мм, вот из него я и решил делать новый статор.

Сначало я вырезал квадрат в металле нужных размеров, далее отпилил уголки и получился восьмиугольник. В центре просверлил отверстие диаметром 3 мм, и через это отверстие прибил гвоздём этот восьмиугольник к фанерке. Под низ я подложил маленькую шайбу, для того чтобы диск вращался. Вращение нужно для того чтобы вырезать внутреннее ровное отверстие болгаркой.

В итоге получился вот такой диск (ниже фото). Так же из этого металла я нарезал 35 пластинок высотой 35 мм, и длинной 60мм. Эти пластинки и будут зубцами статора. Я изначально хотел сделать 33 зуба на статоре, но слишком плотное заполнение получалось, и я решил сделать 27 зубов. При 33 зуба на 8 магнитов калькулятор показывал 260 залипаний за оборот, а при 27 зубов 206 залипаний. Но в любом случае нечётное количество зубов обещало минимальное залипание. А при моих мощных магнитах на диске, которых у меня 8 штук, и их размеры 50*30*10 мм, и марка N52, залипание будет просто огромное, магниты эти очень мощные.

металлический диск вырезанный из металла болгаркой

В общем было решено сделать 27 зубцов на статоре, в самом узком месте получалось 5-6 мм, это позволяло потом намотать катушки в два слоя на каждый зуб проводом 1 мм. Решил я сделать скос так как магниты ну очень мощные. Скос сделал чуть больше чем на один сектор. Зубы приварил на диск с помощью сварки и вот что получилось.

самодельный статор для генератора

После сварки диск повело и обратная сторона стала выпуклой, в итоге зубы по внутреннему диаметру стали ниже чем по внешнему. Нужно было как-то выровнять поверхность, но мне это сделать нечем было и я решил оставить как есть. Далее я закрепил статор на генератор и начал подготовку к одеванию диска с магнитами. На фото сам статор, и диск с магнитами, но лежит пока магнитами к верху, так как незнаю пока как соединить, тоесть одеть диск, ведь магниты с огромной силой притянутся, а сила притяжения каждого из восьми магнитов 45 кг.

самодельный статор для генератора

Придумал вот такой механизм соединения диска. Диск опускается по четырём шпилькам и постепенно крутя гайки диск опускается на своё место. Всё получилось удачно несмотря на то что шпильки тонкие (6 мм). Ниже на фото процесс опускания диска с магнитами.

соединение дисков генератора

В итоге диск я опустил плавно, быстро и без проблем. Зазор между магнитами и зубами статора получился 4-5 мм. Ну и сразу же решил покрутить диск чтобы понять какое залипание получилось.

соединение дисков генератора, дисковый генератор

Залипание как и ожидалось оказалось очень большим, несмотря на нечётное количество зубов, и такой ярко выраженный скос зубов. Это меня очень разочаровало, притом что и зазор очень большой между зубами и магнитами. За оборот чётко восемь больших залипаний, но между ними магниты ходят очень легко и свободно. Момент страгивания наверно под 4 Нм получился. Короче для ветрогенератора такое не работоспособно, лопасти стронутся только при сильном ветре.

Но всё таки я продолжил и поставил две тестовые катушки чтобы понять какое напряжение даёт этот статор. Одну катушку на 48 витков я одел на дин зуб, а вторую такую же на три зуба одел. В итоге получилось вот так некрасиво, но витки идут вдоль зубов и я их поджал для теста.

тестовая катушка генератора

Покрутил руками и в итоге та катушка что была одета на три зуба вообще ничего не выдала, ноль напряжения. А та что на один зуб одета была выдала от вращения рукой где то при 250об/м 0.5 вольта. Крутил я через диодный мост, на котором падает 0.8 вольт, в итоге если сложить то получится 1.3 вольта на 48 витков при примерно 250об/м. Прямо скажу что ЭДС ну очень низкая, никакая, и получился бы очень плохой генератор, да ещё с огромным залипанием.

Кроме того при вращении явно было затруднение. Это или токи ФУКО тормозили вращение, или зажатый подшипник. В конструкции получается так что диск с магнитами притягиается к статору, и диск посажен на вал, который давит на подшипник, и вся сила притяжения давит на этот подшипник. В итоге или такая большая сила давления на подшипник что явно вращение не лёгкое. Или так влияют токи ФУКО.

В итоге ничего хорошего с этого не получилось. Правильно кто-то заметил что статор похож на крыльчатку насоса, наверное воду этот статор будет качать лучше чем вырабатывать электричество! Огромное залипание ставит жирный крест на этом статоре. Ну и от такого давления подшипник всё равно долго не проработает. Конструкция не работоспособна, но всё равно это было проделано не зря. Стало понятно что в такой конструкции есть проблема с давлением на подшипник, наверно по этому не делают торцевые генераторы. Ну и в цельнометаллическом статоре большие индукционные токи, которые мешают вращению и разогревают железо. На моём канале на ютюб есть видеоматериалы по этому генератору и статору, фотографии взяты из этих видео.