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 »

joao000020 Escreveu:Boa noite.
A minha intensão era fazer um estator bifásico (com duas fases, cada fase com 6 bobines com 50 espiras cada bobine e com fio mais fino ) ,ou seja com 12 bobines ao todo .
A minha duvida é como faço as ligaçôes das duas fases ?
Obrigado josenir
Cumprimentos
Com o bobinamento bifásico, como só têm duas fases não há ligação triângulo ou estrela, como existe no trifásico. Logo não há motivo para se preocupar em como ligar as duas fases. Tudo o que precisar ser feito é retificar a corrente alternada. A retificação pode ser feita em meia onda ou em onda completa. Prefira onda completa.
Ret_Bifasica.jpg
Ret_Bifasica.jpg (30.73 KiB) Visto 2828 vezes


joao000020
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por joao000020 »

Obrigado.
Não percebi a parte da reteficação de onde completa .
Podia me esclarecer melhor isso?
cumprimentos

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Josenir
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

joao000020 Escreveu:Obrigado.
Não percebi a parte da reteficação de onde completa .
Podia me esclarecer melhor isso?
cumprimentos
Os geradores em geral, exceto os motores CC, produzem energia em corrente alternada. As baterias só armazenam energia em corrente contínua. Logo, para carregar baterias é necessário transformar a corrente alternada em corrente contínua. Para isso usam-se diodos. Os diodos são componentes eletrônicos que deixam passar corrente apenas em um sentido.

A tensão nos fios de saída do gerador não possui positivo ou negativo definidos. A polaridade se inverte a cada ciclo. Um ciclo se completa quando um imã norte e um imã sul passam por um dos pólos do bobinamento. Num gerador de 8 pólos teremos 8 ciclos por volta do rotor.

A retificação em meia onda é mais fácil de entender: simplesmente os diodos deixam passar apenas os semiciclos positivos. Assim as inversões de polaridade desaparecem, e a corrente fica contínua. Na verdade sobra uma pequena ondulação, a qual é eliminada com o uso de capacitores, como no desenho anterior.

Se tivesse um osciloscópio para visualizar a forma de onda da corrente alternada, da retificada em meia onda e da retificada em onda completa, veria algo parecido com os diagramas abaixo. Percebe-se que a retificação em onda completa fornece uma tensão mais estável, com menos altos e baixos.
Ret_Ca_CC.JPG
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joao000020
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por joao000020 »

Obrigado
Fiquei esclarecido .
Mais tarde darei mais informaçôes acerca do projecto.
Cumprimentos

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fgsouza68
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por fgsouza68 »

Olá a todos!
Olá Josenir!

Obrigado pelas dicas, vou continuar com o projeto.


Wamp
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Wamp »

Oi Josenir , como eu calculo as perdas por resistencia nos aerogeradores axiais ?
Vamos que hipoteticamente eu construo 2 statores que produzam 1000W , ambos com 9 bobinas , 100 espiras cada , ultilizando num total de 200metros de fio esmaltado em cada stator , porem , um leva fio 18AWG ( ~1mm ) e o outro fio 14AWG ( ~1,6mm ) . Qual a quantidade de perdas em Watts , amperes e/ou tensao em relacoes dos dois statores ? visto que serao ultilizados num total de 200 metros de fio esmaltado ?
Obrigado por compartilhar seu conhecimento conosco .

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fgsouza68
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por fgsouza68 »

Olá a todos!
Olá Josenir!

Devido ao baixo custo dos imãs de HD e de sua incrível força, achei que seria interessante analisar a possibilidade de utiliza-los no gerador.

Ao efetuar alguns testes, observei que uma mesma face deste imã possui os dois polos (Norte e Sul-Veja na figura ”A” abaixo), enquanto que os imãs normais possuem o Norte em uma face e o Sul na outra face.

Gostaria de saber se existe alguma possibilidade de utilizar este imã para substituir os convencionais.
Na figura “B” imaginei duas possibilidades de montar o rotor, peço a gentileza que dê sua opinião, obrigado.

http://desmond.imageshack.us/Himg850/sc ... res=medium


joao000020
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por joao000020 »

Boa noite
josenir , Gostaria de saber qual a melhor medida de fio cobre esmaltado( 14 awg, 7 ? 1? 29? ) que devo utilizar num sistema axial monofásico , querendo carregar baterias , ou seja terei de ter muita voltagem com baixo rpm e muita amperagem.
Cumprimentos

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

fgsouza68 Escreveu:Olá a todos!
Olá Josenir!
Devido ao baixo custo dos imãs de HD e de sua incrível força, achei que seria interessante analisar a possibilidade de utiliza-los no gerador.
Ao efetuar alguns testes, observei que uma mesma face deste imã possui os dois polos (Norte e Sul-Veja na figura ”A” abaixo), enquanto que os imãs normais possuem o Norte em uma face e o Sul na outra face.
Gostaria de saber se existe alguma possibilidade de utilizar este imã para substituir os convencionais.
Na figura “B” imaginei duas possibilidades de montar o rotor, peço a gentileza que dê sua opinião, obrigado.
http://desmond.imageshack.us/Himg850/sc ... res=medium
Olá FG !
Bem observado esse detalhe. Salvo algum engano, tenho a impressão de que esse fato limita a posição dos ímãs em relação às bobinas. Observe essas duas formas de posicionar os imãs, acredito que diante da particularidade desses ímãs de HD, a segunda forma não funcionaria bem. Acredito que haveria um cancelamento dos campos magnéticos dos imãs quando ambos estiverem posicionados sobre um dos pólos da bobina.
Alguém concorda com essa minha tese?
Ima_HD.JPG
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

E por falar em engano, já cometi um na figura anterior, favor considerar esta:
Ima_HD1.JPG
Ima_HD1.JPG (21.13 KiB) Visto 2681 vezes
Gostaria de saber a opinião do Carioca, já que ele montou o gerador baseado nesses imãs.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

joao000020 Escreveu:Boa noite
josenir , Gostaria de saber qual a melhor medida de fio cobre esmaltado( 14 awg, 7 ? 1? 29? ) que devo utilizar num sistema axial monofásico , querendo carregar baterias , ou seja terei de ter muita voltagem com baixo rpm e muita amperagem.
Cumprimentos
Para cada situação haverá um fio indicado. A meu ver, só experimentando você vai descobrir qual o melhor fio para o seu projeto. Dê mais uma lida nos tópicos relacionados e vai encontrar sugestões sobre como achar experimentalmente a melhor bitola de fio.

Lhe adianto que deve antes encontrar o número de espiras ideal, e depois conforme o espaço físico disponível, usar o fio mais grosso possível.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

Wamp Escreveu:Oi Josenir , como eu calculo as perdas por resistencia nos aerogeradores axiais ?
Vamos que hipoteticamente eu construo 2 statores que produzam 1000W , ambos com 9 bobinas , 100 espiras cada , ultilizando num total de 200metros de fio esmaltado em cada stator , porem , um leva fio 18AWG ( ~1mm ) e o outro fio 14AWG ( ~1,6mm ) . Qual a quantidade de perdas em Watts , amperes e/ou tensao em relacoes dos dois statores ? visto que serao ultilizados num total de 200 metros de fio esmaltado ?
Obrigado por compartilhar seu conhecimento conosco .
Você me pegou desprevenido. mas acredito que as perdas por resistência podem ser calculadas, pelo menos aproximadamente, pela kei de OHM: I = V / R. Para obter melhor resultado, consulte a tabela de resistência do fabricante do fio, onde é informada a resistência por metro do fio. Não é confiável fazer essa medida com um multímetro.

Com o gerador em movimento, a uma rotação conhecida, e com uma carga compatível, faça a medida de tensão. Então aplique na fórmula a tensão (V) dividida pela resistência (R). Veja a resistência do fio por metro e multiplique pelo comprimento para obter a resistência do bobinamento. Então obterá a perda em Ampères.

Como sabemos, os circuitos magnéticos não apresentam comportamento linear como os resistores, por isso deve haver fórmula específica para o cálculos dessas perdas em geradores, só que não encontrei nada a respeito nos livros que tenho. E na verdade, ainda não me interessei em aprofundar estudos nessa área. Lamento não poder ajudar mais que isso.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por fgsouza68 »

Caro Josenir, admiro muito sua prestatividade, mais uma vez obrigado amigo.
Abraço.


Wamp
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Wamp »

valew Josenir obrigado ,
Ja tenho os 24 imas de microondas e estou pensando em fazer dois statores , um trifasico agora e mais tarde bifasico . Para tirar o melhor aproveitamento, estou estudando uma possibilidade de fazer o stator com 6mm de espessura e colocar a distancia do ima superior e inferior com no maximo 10mm de distancia entre eles , segundo as minhas contas e baseado no aerogerador do tiengenhocas vou precisar de 100 espiras em cada bobina , mas para isso o ideal seria o fio de 1mm , mas ae vem as perdas . tambem o cobre aqui em Minas e um pouco caro .
cumprimentos


joao000020
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por joao000020 »

Boa noite
Gostava de saber a sua opinião (Josenir) em relação ao fio de cobre 24 awg, se é o mais utilizado? se consigo ter muitos ampéres ?
Em relação ao estator, jonesir indicou-me a fazer um estator de 2 fases com 6 bobines cada uma . E pelo que vejo aqui no forum o estator mais utilizado é o trifásico ( 3 fases , com 3 bobines cada uma ) , podia-me explicar o porque ?
Gostava de saber as diferenças e qual o mais vantajoso?
Desculpa a voltar a insistir , mas gostava de ficar esclarecido.
Obrigado
Cumprimentos

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

joao000020 Escreveu:Boa noite
Gostava de saber a sua opinião (Josenir) em relação ao fio de cobre 24 awg, se é o mais utilizado? se consigo ter muitos ampéres ?
Em relação ao estator, jonesir indicou-me a fazer um estator de 2 fases com 6 bobines cada uma . E pelo que vejo aqui no forum o estator mais utilizado é o trifásico ( 3 fases , com 3 bobines cada uma ) , podia-me explicar o porque ?
Gostava de saber as diferenças e qual o mais vantajoso?
Desculpa a voltar a insistir , mas gostava de ficar esclarecido.
Obrigado
Cumprimentos
Os fios esmaltados são fabricados em bitolas de 1 a 44 AWG. A escolha da bitola do fio é algo muito particular, e depende de muitos fatores. Logo não é possível dizer com segurança qual o fio mais usado, mesmo que estivéssemos nos referindo apenas à aplicação em geradores.

Se vai conseguir "muitos" ampères com determinado fio é um questionamento muito vago. Não é assim que se define o melhor fio para determinado projeto. Como já disse anteriormente, são vários fatores envolvidos.

1) Defina quantos pólos terá o gerador;
2) Defina quantas fases, e quantas bobinas por fase (de preferência se baseie em um projeto que já foi construído por alguém);
3) Defina a quantidade de espiras por bobinas (pelo método experimental, o qual já foi muito explicado aqui);
4) Depois de ter definido a quantidade de espiras, para determinar a melhor bitola do fio, simplesmente escolha o fio mais grosso possível para ocupar todo o espaço físico da espessuras do estator. Não esqueça que a espessura do estator deve ser no máximo a espessura dos ímãs.

Sobre o bobinamento trifásico ou bifásico, acredito que seja melhor ler as mensagens anteriores que já postei recentemente sobre o assunto, e aí faça perguntas mais objetivas.

Se me perguntar qual o melhor, todos já sabem que eu sou adepto do gerador axial bifásico, e para mim, em se tratando de gerador axial de imãs, ele é bem melhor do que o trifásico. O porquê já defendi aqui várias vezes, leia um pouco mais e vai ver.


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Wamp »

Oi Josenir !
Por acaso, o fio mais fino e' mais sensivel a inducao magnetica dos imas ?
Pergunto porque a maioria dos projetos , senao todos , eles preferem entrelacar 2 fios ao inves de usar 1 , com o dobro do diametro .
Existe alguma explicacao tecnica por esta preeferencia ?
Grato ...

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

Wamp Escreveu:Oi Josenir !
Por acaso, o fio mais fino e' mais sensivel a inducao magnetica dos imas ?
Pergunto porque a maioria dos projetos , senao todos , eles preferem entrelacar 2 fios ao inves de usar 1 , com o dobro do diametro .
Existe alguma explicacao tecnica por esta preeferencia ?
Grato ...
Existem algumas razões para isso. Uma delas é que, com fio mais fino é possível aproveitar melhor o espaço disponível. Outra é que é mais fácil de trabalhar, em vista de de o mais fio ser mais flexível, e mais fácil de moldar para o formato desejado.

No entanto, em se tratando de geradores, especialmente esses de construção caseira, as vantagens ficam por aí. Dizer que se terá algum ganho considerável a mais de rendimento que justifique usar dois ou mais fios em paralelo, seria um exagero.

Já nos transformadores que trabalham em altas frequências, que são usados nas fontes chaveadas, usam-se largamente bobinamento com muitos fios em paralelo, e aí sim, há um grande ganho de desempenho que realmente justifica a prática.

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fgsouza68
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por fgsouza68 »

No entanto, em se tratando de geradores, especialmente esses de construção caseira, as vantagens ficam por aí. Dizer que se terá algum ganho considerável a mais de rendimento que justifique usar dois ou mais fios em paralelo, seria um exagero.
Olá a todos.

Caro Josenir, segundo a tabela de cabos, o fio 22 AWG possui corrente máxima de 6 Amperes (acredito que em um gerador essa será a corrente máxima desse fio). Então, se eu usar fio duplo essa corrente não mudará para 12 Amperes?

Mais uma coisa: Se possível, gostaria que me explicasse, ou me diga onde posso encontrar explicação, como se dá a geração da corrente elétrica na bobona.

No meu entendimento, quando os polos de uma bobina estão sobre os polos "N" e "S" dos imãs, em uma ponta da bobina surgirá "positivo" e na outra "negativo". Está correto?

E quando temos dois pratos, o que acontece? Pergunto, pois um mesmo polo da bobina recebe "N" e "S" ao mesmo tempo.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir »

fgsouza68 Escreveu:Olá a todos.
Caro Josenir, segundo a tabela de cabos, o fio 22 AWG possui corrente máxima de 6 Amperes (acredito que em um gerador essa será a corrente máxima desse fio). Então, se eu usar fio duplo essa corrente não mudará para 12 Amperes?
Quanto à associação dos fios em paralelo, é mais ou menos isso mesmo, apenas observe que o termo não é esse "a corrente mudará para 12A". A questão é que com 2 fios em paralelo a bobina vai suportar o dobro da corrente que suportaria com apenas um fio.

Quanto à corrente suportada pelo fio, acredito que você obteve apenas uma parte da informação. A corrente máxima que pode circular por um fio depende da resistência total do condutor. E a resistência total depende da bitola do fio e do seu comprimento. Logo não se pode dizer que o fio 22AWG suporta 6A. Isso depende do comprimento desse fio. Se pegar um pedaço de 5cm desse fio é provável que este pedaço suporte mais de 100A. E se testar com 100m do mesmo fio, vai ver que ele não conduz mais do que 1A. Então o mais seguro é obter a resistência do fio por metro e multiplicar pela quantidade de metros que será necessário para bobinar uma fase do gerador. Com o valor dessa resistência é possível calcular aproximadamente qual a corrente máxima do gerador (pela fórmula da lei de OHM, vista numa das minhas mensagens anteriores). É claro que ainda há que se considerar a densidade de fluxo magnético dos ímãs. É possível que você construa um bobinamento que suporte 20A, mas o fluxo magnético dos ímãs não seja suficiente para induzir esta corrente na bobina.
fgsouza68 Escreveu:Mais uma coisa: Se possível, gostaria que me explicasse, ou me diga onde posso encontrar explicação, como se dá a geração da corrente elétrica na bobona.
No meu entendimento, quando os polos de uma bobina estão sobre os polos "N" e "S" dos imãs, em uma ponta da bobina surgirá "positivo" e na outra "negativo". Está correto?
E quando temos dois pratos, o que acontece? Pergunto, pois um mesmo polo da bobina recebe "N" e "S" ao mesmo tempo.
Faça uma pesquisa no Google sobre a lei de Faraday (lei da indução eletromagnética) e vai achar material de ótima qualidade a respeito.

A indução ocorre dessa forma mesmo: quando dois imãs chegam ao centro de dois pólos de uma bobinamento, ocorre a máxima corrente induzida, e com isso teremos uma tensão de determinada polaridade nos extremos dos fios da bobina. Quando esses dois imãs se afastam desses dois pólos, naturalmente chegarão a esses pólos outros dois imãs com polaridades contrárias, o que causará o aparecimento de uma tensão com polaridade inversa nos extremos dos fios da bobina. Por isso se diz que a corrente produzida é alternada, porque a corrente alterna de polaridade conforme a polaridade dos imãs que vão passando pelos pólos das bobinas.
fgsouza68 Escreveu:E quando temos dois pratos, o que acontece? Pergunto, pois um mesmo polo da bobina recebe "N" e "S" ao mesmo tempo.
Na verdade não é o fato de o ímã ser norte ou ser sul que determina a polaridade, mas o sentido de circulação das linhas de força do campo magnético. Neste caso o que acontece é que os pólos contrários se atraem justamente porque as linhas de força dos seus campos magnéticos vão em sentidos opostos, um em direção ao outro. No final a bobina não estará submetida a dois campos magnéticos diferentes ao mesmo tempo, e sim a uma quantidade de linhas de força no mesmo sentido. Veja esta figura obtida na Wikipédia:
LinhasDeForca.JPG
LinhasDeForca.JPG (34.12 KiB) Visto 2498 vezes
Já com aquela figura que postei anteriormente acontece justamente isso que você questiona: o pólo da bobina está submetido ao dois campos de polaridade opostas. Aí nesse caso sim, de acordo com a minha tese, os campos vão se anular, e não haverá indução de corrente.
Ima_HD2.JPG
Ima_HD2.JPG (9.17 KiB) Visto 2498 vezes

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