Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

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Josenir
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

fgsouza68 Escreveu:Josenir, gostaria de sua opinião sobre um assunto: :roll:
Levando-se em consideração que os geradores eólicos geralmente são utilizados para carregar baterias, faz sentido montar gerador eólico com tensões superiores à 14,6v?
Sim, com certeza.
Por um lado, como você já deve ter observado, a especificação de tensão de trabalho de um gerador é uma medida relativa, especialmente no caso dos geradores eólicos, que trabalham em regime de rotação variável. Então, especialmente nesses nossos geradores experimentais, sempre teremos uma ideia aproximada da tensão de trabalho, nunca exata. Logo, o gerador que você desenvolveu e testou, e que a 600 RPM produziu 50W em 14V, a qualquer momento pode receber uma quantidade mais generosa de vento, e atingir 1000RPM, e passar a gerar 80W em 24V ou mais.

Por outro lado, ocorre que para os geradores acima de 400W é altamente recomendado trabalhar com uma tensão maior que 12V. De 400 até 1000W é recomendado gerar em 24V. Acima de 1000W, maior tensão, melhor. O motivo disso é que quanto maior a tensão, menor a corrente para a mesma potência. Em eletrônica não existe problema algum para um circuito manipular tensões altas, no entanto, tratando-se de correntes altas, as perdas são muito grandes.

Num gerador de 400W que opere em 14V, a corrente que o regulador vai ter que manipular é de 28,57A (400W / 14V = 28,57A). Se o gerador for de 1000W, em 14V, a corrente será de 71,42A (1000W / 14V = 71,42). Uma corrente de 28A é o suficiente para gerar muito calor e com isso uma perda considerável. Corrente de 71A, mais aquecimento e maiores perdas. Isso significa que o regulador de tensão vai custar mais caro, e uma parte considerável da energia gerada será perdaida na forma de calor.

Se fizermos o nosso gerador de 1000W trabalhar em 48V, a corrente que o regulador de tensão vai precisar manipular será de apenas 20,83A, ao invés de 71,42A. Então para esse regulador, podemos usar transistores de baixo custo, que têm preço quase os mesmos daqueles transistores que usariamos no regulador de 400W x 14V (28,57A).

Tem também a questão da distância entre o gerador e as baterias. Se a torre for alta (20m, por exemplo), em 12V parte da energia gerada não vai chegar na bateria devido a alta resistência do fio em relação à baixa tensão. Essa mesma distância em 48V dará perda bem menor no transporte dessa energia.

Imagina se a usina de energia elétrica de Itaipu gerasse a energia em 220V para enviar para São Paulo nessa tensão. Não chegava 1V ao final da linha de transmissão. Por isso é que a tensão é elevada para algo em torno 230.000V para poder ser transportada. E no destino ela é rebaixada para a tensão de consumo. Isso por causa da resistência dos fios. Para nós construtores de geradores experimentais isso é uma realidade que pode vir a limitar a eficiência dos nossos projetos. Então é bom levar isso em consideração.
fgsouza68 Escreveu:Quantas RPM você tem conseguido no eixo de suas turbinas aí em sua região? Essa medida é feita com o gerador ligado e fornecendo carga?
Obrigado.
Depende do diâmetro da hélice, largura e passo das pás. As hélices que eu mais uso são de 2,20m de diâmetro (pás de 1m, e 20cm de cubo) com largura de pá de 5cm na ponta e 15cm na base, mas tenho pás mais largas e mais estreita que isso. Tenho conseguido rotações em torno de 350 a 450 RPM na hélice. Como uso ampliação de 1:3, isso dá 1050 a 1350 RPM no gerador. Isso com ventos em torno de 8 m/s.

Essa também é uma medida relativa, e não serviria de nada uma medida de rotação com o gerador em vazio. Então eu gosto de usar uma carga média e de valor conhecido. Uso em geral quatro lâmpadas de farol de automóvel de 50W cada uma, o que dá 200W. Isso porque, como as baterias estão sempre carregadas a mais da metade da sua capacidade, com o gerador ligado nas baterias eu não teria uma carga de valor constante, e aí a medida não seria confiável. E ademais eu teria que estar medindo a corrente que vai para as baterias, e ia complicar mais, e falsear o resultado. Então uma carga de 200W para o meu gerador que produz um pouco mais que 300W é um valor razoável.

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fgsouza68
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por fgsouza68 »

Valeu pelas informações Josenir!

Acho fascinante esse macete de aumentar a tensão para poder transporta-la, é uma solução bem engenhosa.
Como uso ampliação de 1:3, isso dá 1050 a 1350 RPM no gerador. Isso com ventos em torno de 8 m/s.
Pelo que vejo está conseguindo se divertir com seus geradores, do jeito que o vento sopra por essas bandas aqui, acho que não consigo nem 20 RPM no gerador.

Quando puder, favor me indicar um regulador de tensão para uns 10A, iria montar o que você disponibilizou no tópico “Gostaria de sugerir um regulador de tensão”, mas segundo sua informação ele permite que a tensão vá para muito além de 14V e você elimina o problema com um banco de baterias.

Obrigado e até a próxima.

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Josenir
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

fgsouza68 Escreveu:Valeu pelas informações Josenir!
Quando puder, favor me indicar um regulador de tensão para uns 10A, iria montar o que você disponibilizou no tópico “Gostaria de sugerir um regulador de tensão”, mas segundo sua informação ele permite que a tensão vá para muito além de 14V e você elimina o problema com um banco de baterias.
Obrigado e até a próxima.
Não estou me lembrando dessa minha recomendação. Se puder, me indique um link para a mensagem. Talvez seja algo passível de ser revisado.

Um regulador pronto não tenho para indicar. Mas vou pensar em algo bem simples. Talvez um regulador shunt, como o Tiengenhocas já publicou aqui no forum. Quem procura acha.

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florindo marcelo lopez
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por florindo marcelo lopez »

duvida duvida duvida....

entendi o lance de aumentar tensão para baixar corrente tendo menos perdas, então pensei que perda não eh bom e em todo tipo de troca ou conversão existem perdas..

agora a pergunta...

falou-se aqui muito sobre aerogeradores bifasicos trifasicos....

pelo que sei esse tipo de momenclatura eh utilizada em AC e as baterias sao em DC

existe gerador trifasico DC ???

ou se gera em AC se converte para DC para carregar depois se converte outra vez em AC para se utilizar??? ( cada conversao uma perda) logo seria bom gerar armazenar e utilizar no mesmo tipo de corrente...

faei besteira ?????
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

florindo marcelo lopez Escreveu:duvida duvida duvida....
entendi o lance de aumentar tensão para baixar corrente tendo menos perdas, então pensei que perda não eh bom e em todo tipo de troca ou conversão existem perdas..
agora a pergunta...
falou-se aqui muito sobre aerogeradores bifasicos trifasicos....
pelo que sei esse tipo de momenclatura eh utilizada em AC e as baterias sao em DC
existe gerador trifasico DC ???
ou se gera em AC se converte para DC para carregar depois se converte outra vez em AC para se utilizar??? ( cada conversao uma perda) logo seria bom gerar armazenar e utilizar no mesmo tipo de corrente...
faei besteira ?????
Não é bem assim. Em se tratando de geradores, os de corrente contínua são pouco eficientes. Em se tratando de armazenamento, com o atual estado da técnica só é possível armazenar corrente contínua. Assim, o meio mais eficiente de gerar é em corrente alternada, e o mais eficiente para armazenar é em corrente contínua. Logo não há como fugir desta conversão, pelo menos com o atual estado da técnica. Quem sabe no futuro isso melhore.

Já quanto a gerar em AC, armazenar em CC, e consumir em AC, não é necessariamente este o único caminho. É possível, pelo menos em parte das cargas ligadas ao sistema consumir em CC, e evitar essa última conversão. Um exemplo disso são as lâmpadas fluorescentes compactas de 12V e os compressores de geladeira de 12V, entre outros.

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tiktak
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por tiktak »

Olá a todos

Como Josenir, é sempre prestável no desfazer de duvidas,digamos que funciona um pouco
como a nossa enciclopédia em energia.

Gostaria de lhe perguntar o seguinte em concreto;

Tenho o meu gerador eolico pronto a produzir.
Tenho tambem um dilema; nos ultimos meses o vento é apenas uma pequena brisa ou mesmo = 0

Se investisse num painel fotovoltaico 12v 300w ?????????????
A ideia seria alimentar um pequeno motor capaz de fazer trabalhar o gerador durante o dia,e desconectá-lo de noite!!!!!!!!!!!!!!
uma vez que luz solar tenho em abundancia

fico grato

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Josenir
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

tiktak Escreveu:Olá a todos
Como Josenir, é sempre prestável no desfazer de duvidas,digamos que funciona um pouco
como a nossa enciclopédia em energia.
Gostaria de lhe perguntar o seguinte em concreto;
Tenho o meu gerador eolico pronto a produzir.
Tenho tambem um dilema; nos ultimos meses o vento é apenas uma pequena brisa ou mesmo = 0
Se investisse num painel fotovoltaico 12v 300w ?????????????
A ideia seria alimentar um pequeno motor capaz de fazer trabalhar o gerador durante o dia,e desconectá-lo de noite!!!!!!!!!!!!!!
uma vez que luz solar tenho em abundancia
fico grato
Sim, naquilo que eu posso, com certeza tenho o maior prazer em contribuir. É claro que eu estou muito longe de ser a inclopédia ambulante! eh eh ! :mrgreen:

Investir em 300W de painel solar, mesmo para quem tem boas condições de vento já é uma boa opção. No seu caso, mais importante ainda. Mas para aproveitar a energia do painel para acumular em baterias para uso.

Funcionar um motor para mover um gerador, aí não é uma boa opção. Se fizer isso, o que vai conseguir é desperdiçar pelo menos 50% da energia que o painel irá produzir. Ou seja, é impossível obter algum ganho dessa forma. Toda conversão tem perdas.

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tiktak
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por tiktak »

"Toda a conversão tem perdas"

Mais uma frase chave.

Josenir,e se eu conseguir por meio de um mecanismo diminuir o esforço necessario para mover o gerador?
Fiz uma pequena experiencia que tem qualquer coisa de positivo.
Montei o gerador fazendo girar uma pesada roda de balanço em madeira com 56cmm de diametro conforme foto.
A roda depois de lançada alimenta o movimento sem grande esforço.

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Josenir
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

tiktak Escreveu:"Toda a conversão tem perdas"
Mais uma frase chave.
Josenir,e se eu conseguir por meio de um mecanismo diminuir o esforço necessario para mover o gerador?
Fiz uma pequena experiencia que tem qualquer coisa de positivo.
Montei o gerador fazendo girar uma pesada roda de balanço em madeira com 56cmm de diametro conforme foto.
A roda depois de lançada alimenta o movimento sem grande esforço.
Qualquer mecanismo que você venha a por entre o gerador e a fonte de energia mecânica (a hélice, por exemplo) vai transformar a energia mecânica de alguma forma, ampliando ou reduzindo a rotação, e aí vai ter perda. As leis da física não deixam margem alguma para mágicas.

Para gerar energia vai ter que existir trabalho. Você só consegue produzir uma quantidade de eneria proporcional ao trabalho dispendido para isso.

Minha mãe já dizia: sem trabalho nada se constrói! :mrgreen:

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tiktak
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por tiktak »

E a sua mãe tem toda a razão


Mas devo discordar ligeiramente quando diz que; ( só se consegue produzir uma quantidade de eneria proporcional ao trabalho dispendido para isso.)

Não sei se já alguma vez teve oportunidade de ver,o que lhe vou descrever.

Vi um dia um Sr. que tinha uma pequena enpresa de serrar madeira verde em bruto.
Cada tronco de pinheiro pesaria em média (penso eu) entre 200Kg a 800Kg.
Ele conseguia movimentar esse peso,com um só braço.
Como? Suspensa numa trave de ferro, com a ajuda de uma caixa desmultiplicadora de força,dentro da qual passava uma corrente
metálica,que ele manipulava com uma facilidade impressionante.Nade equipamento eletrico, motor
ou outro.


Aless
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Aless »

tiktak Escreveu:E a sua mãe tem toda a razão


Mas devo discordar ligeiramente quando diz que; ( só se consegue produzir uma quantidade de eneria proporcional ao trabalho dispendido para isso.)

Não sei se já alguma vez teve oportunidade de ver,o que lhe vou descrever.

Vi um dia um Sr. que tinha uma pequena enpresa de serrar madeira verde em bruto.
Cada tronco de pinheiro pesaria em média (penso eu) entre 200Kg a 800Kg.
Ele conseguia movimentar esse peso,com um só braço.
Como? Suspensa numa trave de ferro, com a ajuda de uma caixa desmultiplicadora de força,dentro da qual passava uma corrente
metálica,que ele manipulava com uma facilidade impressionante.Nade equipamento eletrico, motor
ou outro.
Olá Tiktak,
a energia "de saída" de qualquer processo é sempre igual à energia "de entrada" do mesmo.
Como sempre existem perdas por transformação, a energia útil obtida é sempre inferior à energia aplicada no processo.


( Às vezes, parte da energia já havia sido aplicada anteriormente, como no caso de um pequeno empurrão que joga um prato de cima de uma mesa ao chão.
A energia liberada pelo prato ao cair pode ser superior ao empurrão, mas não se esqueça de que ao se colocar o prato sobre a mesa, precisou-se gastar energia, que foi transformada em energia potencial.
No final, a energia liberada pelo prato ao cair é sempre inferior à energia do empurrão MAIS a energia gasta para levar o prato inicialmente até a mesa. )


Mas voltando ao assunto, a energia dispendida por aquele senhor era simplesmente a energia necessária para a movimentação da madeira, e não havia mágica alguma no processo.

Tirando-se as perdas por atrito, etc, a energia gasta para suspender a madeira, colocá-la em movimento, e depositá-la no local de destino era fornecida integralmente pelo braço do tal senhor. À primeira vista pode parecer mágico, mas a pouca força necessária para fazê-lo era compensada pela lentidão do processo.

Não tenha dúvidas de que a energia efetivamente gasta por ele era a mesma que a energia necessária para pegar a madeira diretamente e levá-la para o local de destino.

Fazer a metade da força usando um caminho duas vezes mais longo, significa a mesma energia gasta.

(É o resultado de se usar roldanas para suspender um peso. Quando o conjunto exige que a quantidade de corda puxada seja, por exemplo, o dobro da altura a ser vencida, a força necessária é, em compensação, duas vezes menor que a necessária para puxar diretamente o peso)

E empregar a metade da potência por um tempo duas vezes maior, também significa a mesma energia gasta.

Abraços verdes a todos!
:mrgreen:


Aless
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Aless »

Agora veja o que o Josenir escreveu:
"só se consegue produzir uma quantidade de energia proporcional ao trabalho dispendido para isso"

Ora, ao imaginarmos que as perdas por atrito, etc, sejam proporcionais à energia útil obtida em algum processo (o que é bem razoável), fica claro que a energia obtida também é proporcional (em razão inferior a 1) à energia gasta no processo.

E foi exatamente isso que o Josenir nos disse.

Abraços verdes a todos!
:mrgreen:

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

Valeu Aless,

Mais bem explicado do que isso, impossível.

Agradeço.

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florindo marcelo lopez
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por florindo marcelo lopez »

sem falar que o equipamento que ele sugeriu chamasse TALHA e um multiplicador por correntes realmente fantástico

eu ja levantei um BARCO de 2 andares e umas 8 toneladas parcialmente naufragado com 3 TALHAS dessas..

mas o grande barato e que você pucha a corrente LEVE uns 500 movimentos de 1 metro para que a corrente pesada se mova 3 metros....


ou seja vc faz 500 movimentos de 5 quilo por 1 braçada para mover 4 TON 3 metros...

então a grosso modo.... e como se eu tivesse cortado o BARCO pesado em pedacinhos e carregado ele pro lugar final....
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por tiktak »

Boa florindo

Temos aqui um caçador de tesouros naufragados :P

ps.desconhecia,por completo o nome do mecanismo (talha)

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por fgsouza68 »

Olá a todos!!

Caro amigo Josenir, com relação à meu comentário:
fgsouza68 Escreveu:segundo sua informação ele permite que a tensão vá para muito além de 14V e você elimina o problema com um banco de baterias.
Encontrei no tópico “Gostaria de sugerir um regulador de tensão” página 2.
Josenir Escreveu:um pequeno detalhe: o nosso regulador possui um sistenma de regulagem que aumenta a tensão quando ela está abaixo de 14v, mas quando ela está acima disso ele não diminui, o que faz é mandar para a carga, logo com o consumo da carga a tensão cai para o valor de 14,5v. se cair de mais, ele ruduz a intensidade do que está sendo enviado para a carga.
isto é desta forma para se ter um aproveitamento melhor da energia gerada, com meos disperdício. mas em compensação você precisa ter uma boa quantidade de baterias para absorver a energia gerada sem causar sobrecarga nelas.
aqui tenho trabalhado com baterias com capacidade 4 vezes maior que o gerador e tem funcionado muito bem. logo se você acha que o seu gerador vai produzir até 10a, use bateria de pelo menos 40a. se usar mais ainda, melhor. mas se usar menos do que isso, as baterias podem sofrer sobrecarga e terem a sua vida útil encurtada. mas isso só acontece se realmente existir um vento ótimo.
Se o seu regulador estiver mantendo a tensão em 15V irei montá-lo, pois já comprei todos os componentes.
Obrigado e até a próxima.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

FG,

Talvez seja melhor você aguardar mais uns dias. Estou estudando melhorar este regulador.

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