Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

[Nildo Jatai]

Olá amigos.
Estou com um problema montei meu gerador no modelo vawt, rotor 9 polegadas com 24 imas de 60x20x10 n52 e 9 bobinas com 70 espiras fio 14 de acordo com o projeto, mais o resultado não foi satisfatório.
Então estou testando bobinas com uma forma para enrolar mais juntinho para ganhar espaço, então com diversas bitolas de fio como 70 espiras com fio duplo 17 não ficou bom, com o fio 16 120 espiras consegui 2v e 1 amper, vou testar com fio 15 e com o 14 com uma fôrma que fique bem junto pra ganhar espaço, vou postando os resultados.
Acho que esse projeto que tá disponível ai na net e furado pois os rotores e muito pequenos, e uma pena que descobri isso tarde.

[Nildo Jatai]

Amigos com o fio 15 120 espiras de modo que não fique muito maior que 60mm consegui com uma bobina 2v 1 amper.
Uma pergunta aos mais experientes isso é satisfatório ou poderia gerar mais com esses imas?
Qual a tensão e corrente ideal gerada por cada bobina no meu projeto?
Obrigado.

[Josenir]

Amigos com o fio 15 120 espiras de modo que não fique muito maior que 60mm consegui com uma bobina 2v 1 amper.
Uma pergunta aos mais experientes isso é satisfatório ou poderia gerar mais com esses imas?
Qual a tensão e corrente ideal gerada por cada bobina no meu projeto?
Obrigado.

É preciso saber qual a rotação em que você conseguiu esses 2V x 1A, pra ter uma ideia.
Se for um alternador automotivo comum, ele deve ter 6 bobinas por fase. Sendo assim, você conseguiu gerar 2W (2V x 1A = 2W) com uma bobina. Ou seja 2W em uma bobina significa 12W por fase (2w x 6 = 12W) e, como o alternador possui 3 fases, produzirá 36W. Isso é pouco.

Um alternador dos menores que existem fornece 30A, o que dá pelo menos 360W(30A x 12V = 360W). Pra ter alguma energia útil, a meu ver, você teria que conseguir pelo menos metade do que o alternador produz no automóvel.

Eu diria os possíveis problemas são: 1) a rotação está muito baixa; 2) a bobina não está nas dimensões e formato corretos; 3) as bobinas estão muito longe dos ímãs(a distância ideal é em torno de 1 a 2mm); 4) os ímãs são muito fracos.

[Eronribas]

Opa Josemir, nao vou fazer o projeto, pois 'e muito fraco o desempenho do gerador, e como já estava com um alternador, só fiz o rotor de nylon e coloquei os imas com polaridade alternadas colados em um sulco do rotor e pronto. ainda quero fazer uns ajustes quanto ao bobinamento. Entao aquele projeto com imas so com uma polaridade, ficou somente para eu aprender mais sobre como forma a energia. Abraço.

[Nildo Jatai]

Amigo essas são as medidas e especificações:
rotor de 9 polegadas 24 imas 60x20x10 n52, distanciador 44mm espaço entre os imas 24mm, então ficaria o estator com 20 e espaço entre o estator e imas 2 mm.
Acredito que estou enrolado errado.
O que você me sugere.
Pois um vendedor do ML disse que confecciona esse estator meu medo é comprar e não gerar assim cmo o que eu fiz com fio 14 70 espiras gera 7 a 9v 3 amperes com uma rotação feito na mão a uma velocidade considerada.

[Josenir]

Amigo essas são as medidas e especificações:
rotor de 9 polegadas 24 imas 60x20x10 n52, distanciador 44mm espaço entre os imas 24mm, então ficaria o estator com 20 e espaço entre o estator e imas 2 mm.
Acredito que estou enrolado errado.
O que você me sugere.
Pois um vendedor do ML disse que confecciona esse estator meu medo é comprar e não gerar assim cmo o que eu fiz com fio 14 70 espiras gera 7 a 9v 3 amperes com uma rotação feito na mão a uma velocidade considerada.

Se esses ímãs são de neodímio, com essa densidade(N52) e com essas medidas, tinha que gerar muito mais. Provavelmente você está errando a distância entre os ímãs. Aí os ímãs estão fora de sincronismo com as bobinas.

Veja essa figura. Aqui é um gerador axial. O seu é um gerador radial, mas em ambos, de cada par de ímã, um norte e um sul, os centros dos ímãs devem coincidir com os centros das duas metades de cada bobina.
http://www.novaenergia.net/forum/downlo ... hp?id=1750

Se você está usando um alternador automotivo comum(de automóvel), provavelmente esse alternador terá 6 bobinas por fase, perfazendo 12 polos. sendo assim, você deverá ter 12 ímãs, e não 24. Cada metade de uma bobina forma um polo no bobinamento, e cada ímã forma um polo no rotor. Cada polo do bobinamento(metade de uma bobina) deve ter um ímã posicionado sobre ela. E os ímãs tem que estar dispostos com polos alternados: N-S-N-S-N-S-N-S-...

Sugiro que leia mais sobre bobinamento, para entender melhor o que estou dizendo, e tente refazer esse rotor.

[Nildo Jatai]

Amigo Josenir não entendi bem.
Pois vejo assim conforme a figura, se eu colocar uma bobina ocupado o espaço de dois imas se são 12 imas só caberia 6 bobinas.
Como eu posicionará as 9 bobinas.
Obrigado.

[Nildo Jatai]

Ou seria cada bobina obedecer o espaço de posicionamento dos imas, terei que fazer o molde de bobinas em conforme o Espaço de Ima ao outro.
Correto?

[Josenir]

Amigo Josenir não entendi bem.
Pois vejo assim conforme a figura, se eu colocar uma bobina ocupado o espaço de dois imas se são 12 imas só caberia 6 bobinas.
Como eu posicionará as 9 bobinas.
Obrigado.

Sim, é isso mesmo: 6 bobinas formam 12 polos, e por isso você usará 12 ímãs. O seu alternador não tem somente 12 bobinas? Claro que não. O seu alternador deve ter 36 canais (ranhuras), e por isso possui 18 bobinas, sendo 6 bobinas por fase. E formando assim 3 fases de 6 bobinas. Por isso esse gerador tem um bobinamento que se chama trifásico. Porque possui três fases.

Você percebe que o que importa são as bobinas de uma fase em relação aos ímãs? As demais fases são agrupamentos de 6 bobinas iguais. Se os 12 imãs estiverem casando com os polos das bobinas de uma fase, quando o rotor girar, irão casar também com as 6 bobinas das outras fases, à medida que forem passando por elas.

[Nildo Jatai]

Não entendi a parte das 6 bobinas formarem 36 canais, mais entendi conforme figuras nos links que foram postados aqui anteriormente que cada Ima tem que ficar em cima de de duas laterais das minhas supostas bobinas (da forma que entendo).
Desculpe minha ignorância no assunto amigo, entre na geração de energia alternativa com coragem mesmo sem muito conhecimentos.
Veja os links.
http://www.ranchotriangulo.com.br/img/Desenho1.jpg
http://www.ranchotriangulo.com.br/img/Desenho2.jpg
O problema é que meus imas são finos na largura (60x20x10) para fica em cima das duas laterais.

[Josenir]

Não entendi a parte das 6 bobinas formarem 36 canais, mais entendi conforme figuras nos links que foram postados aqui anteriormente que cada Ima tem que ficar em cima de de duas laterais das minhas supostas bobinas (da forma que entendo).
Desculpe minha ignorância no assunto amigo, entre na geração de energia alternativa com coragem mesmo sem muito conhecimentos.
Veja os links.
http://www.ranchotriangulo.com.br/img/Desenho1.jpg
http://www.ranchotriangulo.com.br/img/Desenho2.jpg
O problema é que meus imas são finos na largura (60x20x10) para fica em cima das duas laterais.

6 bobinas não formam 36 canais. 6 bobinas ocupam 12 canais. O estator de um alternador automotivo possui 36 canais. Porque o alternador possui 3 fases. E cada fase possui 6 bobinas. Äs 6 bobinas de uma fase ocupam 12 canais. Uma fase é apenas um conjunto de bobinas ligadas entre si em série. Como uma fase ocupas 12 canais do estator, as três fases ocupam os 36 canais.

Estou falando em alternador automotivo porque penso que você esteja tentando modificar um alternador automotivo. No entanto, se puder, poste fotos do seu alternador.

Um outro detalhe é que o ímã não precisa exatamente cobrir as duas metades de duas bobinas juntas, como está aparecendo nas figuras que você postou. E também, a quantidade de ímãs tem que ser par. O seu desenho está com 9 ímãs, assim não funciona.

GERADOR.JPG (51.09 KiB) Visto 5209 vezes

[Nildo Jatai]

E Modelo vawt
http://www.fieldlines.com/index.php?PHP ... 3579;image

[Nildo Jatai]

http://aquaponicfun.com/wp-content/uplo ... g2-400.jpg
Esse é o modelo

[Josenir]

http://aquaponicfun.com/wp-content/uplo ... g2-400.jpg
Esse é o modelo

Ok. Então você vai construir uma turbina de eixo vertical e um gerador axial. Nesse caso, meu amigo, não tem o que "inventar". Tem apenas que seguir o projeto. Da forma que o autor do projeto indicar, você tem que fazer. Não adianta querer mudar nada. Nesse tipo de gerador, a quantidade de ímãs não é igual à quantidade de bobinas por fase. Isso porque o bobinamento é plano, e não dá para entrelaçar as bobinas, como é feito no gerador radial. Mas não se preocupe com isso. Apenas faça como o autor do projeto indicar, que vai funcionar.

O nosso objetivo aqui no fórum não é ensinar as pessoas a projetar geradores. A ideia aqui é orientar as pessoas a montar algo que já existe, seguindo as orientações de alguém que desenvolveu e já testou.

Só depois que você conseguir montar um projeto com sucesso é que você vai poder pensar em modificar algo. E vai concluir ainda que as margens para alteração são bem poucas.

Boa sorte no projeto.

[Nildo Jatai]

Obrigado.
A medida que o projeto for andando irei postando aqui.

[LuizFernan]

Boa Tarde a todos, primeiramente venho agradecer a todos pelo belo tópico que estão desenvolvendo aqui, com ótimas informações.
Li o tópico todo mas ainda estou com uma duvida apenas estou desenvolvendo um Vant, com 2 discos de 16 imas com medidas de 46x23x10mm N50, estou com uma duvida quanta a voltagem de cada bobina, levando em consideração que meu gerador será bi-fásico de acordo com as indicações do Josenir.
Como meu projeto é com 16 imãs logicamente que terá 16 bobinas no sistema bifásico. sendo 8 bobinas para cada fase. Como as bobinas estarão em oposição para ter o pico máximo de tensão +12 e -12 ao mesmo tempo e que meu gerador sera de 24vac. Minha duvida é a seguinte: qual a tensão gerada em cada bobina para eu ter os 24VAC que retificado teoricamente será 33,84Vdc? Na minha cabeça seria 12v /8 (bobinas),sendo 1,5v por bobina. ou está errado esta conta já que quero 24vac? seria 24v / 8 (bobinas)?

Agradeço a atenção de todos.

[Josenir]

Boa Tarde a todos, primeiramente venho agradecer a todos pelo belo tópico que estão desenvolvendo aqui, com ótimas informações.
Li o tópico todo mas ainda estou com uma duvida apenas estou desenvolvendo um Vant, com 2 discos de 16 imas com medidas de 46x23x10mm N50, estou com uma duvida quanta a voltagem de cada bobina, levando em consideração que meu gerador será bi-fásico de acordo com as indicações do Josenir.
Como meu projeto é com 16 imãs logicamente que terá 16 bobinas no sistema bifásico. sendo 8 bobinas para cada fase. Como as bobinas estarão em oposição para ter o pico máximo de tensão +12 e -12 ao mesmo tempo e que meu gerador sera de 24vac. Minha duvida é a seguinte: qual a tensão gerada em cada bobina para eu ter os 24VAC que retificado teoricamente será 33,84Vdc? Na minha cabeça seria 12v /8 (bobinas),sendo 1,5v por bobina. ou está errado esta conta já que quero 24vac? seria 24v / 8 (bobinas)?
Agradeço a atenção de todos.

Luiz, seja bem vindo ao nosso grupo. Agradeço as suas boas palavras e por dar crédito à minha tese do bobinamento bifásico para o gerador axial.

Se você pretende construir um gerador bifásico de 24V, então cada fase tem que fornecer 24V. Na verdade um pouco mais que isso. Os geradores que são fabricados com especificação de 24V, na verdade fornecem 28V. Então o seu gerador teria que fornecer, à rotação média de trabalho que a sua turbina vai operar, em torno de 28V por fase(tensão contínua, já retificada). Se são 8 bobinas, então 3,5V por bobina. E o melhor é usar diodos na saída dessa bobina, e um capacitor, pra converter a energia para corrente contínua, e já fazer essa medição em corrente contínua. E também, no momento desse teste, você precisa girar o rotor do gerador à rotação média que você acredita que vai ser a rotação média da sua turbina. E ainda, tem que ligar na saída dessa bobina, uma lâmpada com uma potência em torno de 1/16 da potência do gerador. Isso para que você tenha uma medida com um mínimo de confiabilidade.

Volto a dizer aqui o que tenho dito muitas vezes: a medida de tensão(volts) fornecida por um gerador não é uma medida absoluta! A tensão que o gerador fornece depende da carga que estiver ligada à sua saída e da rotação a que estiver sendo submetido.
Ou seja, quando um fabricante diz que o seu gerador produz 300W em 24V, ele normalmente já trata de explicar que o gerador produz essa potência a uma tal rotação(RPM). E a carga que vai estar ligada a esse gerador, naturalmente, não deve ser maior que esses 300W, e nem muito menor que isso. Se a carga for menor que isso, o gerador vai fornecer mais de 24V, se a carga for maior que a potência máxima do gerador, a tensão vai ser menor que 24V.

E mais ainda. O mesmo gerador que fornece 300W a uma tal rotação indicada pelo fabricante, se for movido a uma rotação maior que essa, vai produzir mais que 300W. Quando o fabricante especifica 300W, naturalmente, ele também considerou que o gerador tem que suportar um pouco de sobrecarga, por algum tempo. Ou seja, a partir do momento que você força o gerador a trabalhar a uma rotação maior que a indicada pelo fabricante, e drena toda a energia que ele produz, esse gerador vai trabalhar sobrecarregado, e vai aquecer. Ele vai suportar esse aquecimento por um tempo. Depois disso ele pode ser danificado.

Finalmente, você tem que considerar que o seu gerador vai precisar de um regulador de tensão. Todo gerador que vai ser submetido a um regime de trabalho oscilante, como no caso da aplicação em eólica, onde o vento sopra mais forte, e sopra mais fraco, conforme o tempo, é obrigado a ter um regulador de tensão. Se não usar um regulador de tensão, quando vier um temporal, o gerador que nos seus testes forneceu 28V, pode fornecer mais do que o dobro disso, e danificar as baterias e tudo que estiver ligado a ele, e pode até se incendiar. O regulador vai garantir que, mesmo quando a carga for baixa, ou a rotação muito alta, a saída vai fornecer no máximo os 28V.

Não desanime. À primeira vista parece que a coisa é muito complicada, e até perigosa de lidar. Mas à medida em que você for fazendo testes, vai ver que é só uma questão de estar familiarizado com a coisa. Estudando e estando bem informado, tudo transcorrerá bem. É bem provável que o primeiro gerador que você construir não fique perfeito. No próximo você construir já vai saber o que mudar. Boa sorte.

[frankoo1000]

Bom dia, estou tentando fazer um gerador simples sem muito conhecimento, gostaria de tirar uma duvida. O gerador sera com 12 bobinas, bifasico, 12 polos, tenho 24 imas dois disco com 12 ,

pergunto como posicionar os 12 imas emcima das 12 bobinas posso colocar mais que esses 24 imas? Desde ja muto obrigado

[LuizFernan]

Luiz, seja bem vindo ao nosso grupo. Agradeço as suas boas palavras e por dar crédito à minha tese do bobinamento bifásico para o gerador axial.

Se você pretende construir um gerador bifásico de 24V, então cada fase tem que fornecer 24V. Na verdade um pouco mais que isso. Os geradores que são fabricados com especificação de 24V, na verdade fornecem 28V. Então o seu gerador teria que fornecer, à rotação média de trabalho que a sua turbina vai operar, em torno de 28V por fase(tensão contínua, já retificada). Se são 8 bobinas, então 3,5V por bobina. E o melhor é usar diodos na saída dessa bobina, e um capacitor, pra converter a energia para corrente contínua, e já fazer essa medição em corrente contínua. E também, no momento desse teste, você precisa girar o rotor do gerador à rotação média que você acredita que vai ser a rotação média da sua turbina. E ainda, tem que ligar na saída dessa bobina, uma lâmpada com uma potência em torno de 1/16 da potência do gerador. Isso para que você tenha uma medida com um mínimo de confiabilidade.

Finalmente, você tem que considerar que o seu gerador vai precisar de um regulador de tensão. Todo gerador que vai ser submetido a um regime de trabalho oscilante, como no caso da aplicação em eólica, onde o vento sopra mais forte, e sopra mais fraco, conforme o tempo, é obrigado a ter um regulador de tensão. Se não usar um regulador de tensão, quando vier um temporal, o gerador que nos seus testes forneceu 28V, pode fornecer mais do que o dobro disso, e danificar as baterias e tudo que estiver ligado a ele, e pode até se incendiar. O regulador vai garantir que, mesmo quando a carga for baixa, ou a rotação muito alta, a saída vai fornecer no máximo os 28V.

Não desanime. À primeira vista parece que a coisa é muito complicada, e até perigosa de lidar. Mas à medida em que você for fazendo testes, vai ver que é só uma questão de estar familiarizado com a coisa. Estudando e estando bem informado, tudo transcorrerá bem. É bem provável que o primeiro gerador que você construir não fique perfeito. No próximo você construir já vai saber o que mudar. Boa sorte.

Bom dia Josenir agradeço a todas as informações e explicações de minhas duvidas,

Então no caso a tensão DC que quero é por volta dos 36 a 40v (depois de retificado) pois eu vou ligar a turbina em um grid-tie mais especificadamente este: http://pt.aliexpress.com/item/FREE-Ship ... 11097.html

Então a tensão por fase será 24vac entre 3 a 3,5v por bobina. que retificado dá por volta de 4,9vdc

Obrigado.

[Josenir]

Bom dia, estou tentando fazer um gerador simples sem muito conhecimento, gostaria de tirar uma duvida. O gerador sera com 12 bobinas, bifasico, 12 polos, tenho 24 imas dois disco com 12 , pergunto como posicionar os 12 imas em cima das 12 bobinas posso colocar mais que esses 24 imas? Desde ja muto obrigado

Veja a figura abaixo:


Sugestão: tente montar um gerador que já tenha sido desenvolvido e testado por alguém. Esse da figura apenas dá uma ideia da posição dos ímãs em relação às bobinas.

Procure projetos prontos, onde o autor especifica todas as informações necessárias. Fazendo uma busca por "gerador axial" no Google, você deve encontrar vários.