Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

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Ferro
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Re: Fase e bobinamento

Mensagem por Ferro » quarta ago 19, 2015 7:42 pm

Josenir Escreveu:várias bobinas podem ser ligadas em série formando uma fase do gerador, mas é possível também bobinar um gerador com apenas uma bobina por fase, neste caso o gerador seria de 2 pólos, devido a ter apenas uma bobina por fase.
o estator é a armadura de metal que possui canais para abrigar o bobinamento.
um gerador com quatro bobinas por fase pode ter quatro ou oito pólos, conforme o modo de ligação das bobinas.
considerando um estator de 24 canais, observe abaixo duas opções de bobinamento com quatro bobinas:
bobinamento.jpg
Boa tarde mais uma vez.

Aqui me surgiu a dúvida sobre os canais. Eles são para utilizados para armazenar as bobinas. Mas por que são 24 canais e 4 bobinas? Uma bobina ocupa mais de um canal?


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir » quarta ago 19, 2015 7:57 pm

Ferro Escreveu: Boa tarde, estou relendo todo o tópico pois cheguei na projeção da bobina.
Neste me surgiu a dúvida: São 12 imãs e 18 bobinas. Você falou que cada bobina deve ficar alinhada com um imã. Não entendi como, se são 12 e 18.
As 18 bobinas estão divididas em 3 fases. Sendo assim, cada fase tem 6 bobinas. Cada bobina possui 2 pólos, o que dão 12 pólos por fase. Desta forma, cada um dos 12 ímãs poderá ser posicionado em cima de cada um dos 12 pólos de cada fase.
Não é necessário que todos os ímãs estejam posicionados sobre todos os pólos do bobinamento. Apenas é necessário que, em dado momento, os ímãs estejam posicionados sobre os pólos de cada fase.

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Re: Fase e bobinamento

Mensagem por Josenir » quarta ago 19, 2015 8:04 pm

Ferro Escreveu:Boa tarde mais uma vez.
Aqui me surgiu a dúvida sobre os canais. Eles são para utilizados para armazenar as bobinas. Mas por que são 24 canais e 4 bobinas? Uma bobina ocupa mais de um canal?
Trata-se de um bobinamento trifásico. Ou seja, o bobinamento é composto por três conjuntos de 4 bobinas. Cada conjunto de 4 bobinas é uma fase do bobinamento.

Se cada fase possui 4 bobinas, e cada bobina ocupa 2 canais do estator, então, cada fase ocupará 8 canais. E o bobinamento inteiro, composto pelas três fases, ocupará os 24 canais(3 x 8 = 24).


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Ferro » quarta ago 19, 2015 8:28 pm

Então neste caso, 12 polos e 12 imãs, basta distribuir simetricamente os imãs e bobinas? Ou seja, sempre devo ter um múltiplo de imãs em relação aos pólos e distribuí-los simetricamente?

Esta me surgindo esta dúvida pois estou seguindo/alterando um tutorial para construir uma usina. E nele são usados 12 imãs em cada prato e 9 bobinas apenas. Cada fase com 3 bobinas ligadas de forma a ter 6 pólos.

Também me estranhou ser apenas 6 pólos. Para gerar a 60 Hz vou precisar de 1200 rpm. Muito alta essa rotação, não?
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Ferro
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Re: Fase e bobinamento

Mensagem por Ferro » quarta ago 19, 2015 8:37 pm

Josenir Escreveu: Trata-se de um bobinamento trifásico. Ou seja, o bobinamento é composto por três conjuntos de 4 bobinas. Cada conjunto de 4 bobinas é uma fase do bobinamento.

Se cada fase possui 4 bobinas, e cada bobina ocupa 2 canais do estator, então, cada fase ocupará 8 canais. E o bobinamento inteiro, composto pelas três fases, ocupará os 24 canais(3 x 8 = 24).
Desculpe a leiguisse, ainda não entrou na minha cabeça o que são estes canais. Sempre uma bobina ocupa 2 canais, como se cada canal acomodasse um pólo da bobina? O canal é o espaço físico onde vai a bobina?

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir » quarta ago 19, 2015 8:42 pm

Ferro Escreveu:Então neste caso, 12 polos e 12 imãs, basta distribuir simetricamente os imãs e bobinas? Ou seja, sempre devo ter um múltiplo de imãs em relação aos pólos e distribuí-los simetricamente?
Sim. Mas observe que no caso do gerador axial, do tipo que você postou a figura anterior, por ter um bobinamento plano, não dá pra entrelaçar as bobinas, como se faz no bobinamento trifásico convencional. Aí é um pouco mais complicado de perceber a simetria entre imãs e bobinas. E ainda mais por causa dos números de ímãs e bobinas desencontrados (9 imãs pra 6 bobinas).
Ferro Escreveu:Também me estranhou ser apenas 6 pólos. Para gerar a 60 Hz vou precisar de 1200 rpm. Muito alta essa rotação, não?
Pra uso em eólica, realmente, 1200 RPM é muito. Prefira usar um gerador com pelo menos 12 pólos, pra poder trabalhar com uma rotação mais baixa, que vai ser mais fácil obter.


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Gilberto Peres » sexta out 23, 2015 8:33 pm

Por favor Josenir, vc conhece algum tutorial com o calculo para dimensionar e enrolar as bobinas do gerador? o seu artigo está ótimo sobre a montagem das bobinas e dos polos, preciso agora calcular o enrolamento das bobinas para definir quantidade de espiras, bitola, corrente e tensão.
Obrigado.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir » sexta out 23, 2015 11:12 pm

Gilberto Peres Escreveu:Por favor Josenir, vc conhece algum tutorial com o calculo para dimensionar e enrolar as bobinas do gerador? o seu artigo está ótimo sobre a montagem das bobinas e dos polos, preciso agora calcular o enrolamento das bobinas para definir quantidade de espiras, bitola, corrente e tensão.
Obrigado.
Infelizmente não conheço nenhum tutorial que trate desse assunto. Ainda mais em se tratando de geradores de ímãs.

Se você encontrar um material desses, favor postar aqui. Interessa a muita gente.

Se não encontrar, o jeito mais fácil que eu conheço de dimensionar o bobinamento é fazer alguns experimentos. Se optar por fazer desta forma, siga os passos abaixo:

1) Defina a quantidade de pólos do bobinamento (conforme a rotação média da turbina que vai mover o gerador). No início deste tópico tem uma tabela que informa a quantidade de pólos do gerador para diferentes rotações;

2) Enrole uma bobina com um fio esmaltado de qualquer bitola, com uma quantidade qualquer de espiras(50 espiras, por exemplo);

3) Ponha o seu gerador para girar a uma rotação que você acredita que seja a rotação média da sua turbina(usando um motor elétrico, por exemplo), com uma lâmpada ligada nessa espira;

4) Faça a medida de tensão (volts) que produz essa única bobina e multiplique pela quantidade de bobinas por fase do seu gerador. Aí você saberá que pra a tal rotação, o seu gerador produz tantos volts. Aí é só aumentar ou diminuir o número de espiras pra chegar à tensão que você deseja.

Quanto à bitola do fio, use o fio mais grosso possível, de acordo com o espaço físico disponível para o bobinamento.

Quanto maior a rotação, maior será a corrente. Quanto mais grosso o fio, mais corrente o gerador vai suportar.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Emanuel Couto » domingo nov 01, 2015 11:15 pm

Amigo Josenir, o post com as dúvidas do neto-vaz foi movido para um tópico só dele!

https://www.novaenergia.net/forum/viewt ... #p11251336

Obrigado pela ajuda aos novos user's ;)
Imagem

Sistema Para Autoconsumo Off-Gride com (2185wp) http://www.novaenergia.net/forum/viewto ... 11&t=16450

Adoro Fotografia... http://olhares.sapo.pt/ecc/


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Re: Sugestões de alterações em bobinamento de geradores

Mensagem por Gilser costa » segunda jan 04, 2016 3:00 pm

Josenir Escreveu:sugestões de alterações em bobinamento de geradores

observe na figura 1 o bobinamento mais comum usado em alternadores automotivos. para torná-lo mais adequado ao uso em eólica podemos alterar o bobinamento para 12 pólos. desta forma estaremos melhorando o seu desempenho em rotações mais baixas. não esqueça que um gerador de 6 pólos gera com 1200 rpm e um de 12 pólos gera com apenas 600 rpm, logo já seria uma alteração fácil de ser feita e considerável a nível de desempenho. para melhorar um pouco mais pode-se aumentar o numero de espiras por bobina, para pelo menos o dobro. é claro que tem-se que diminuir a bitola do fio para que o novo bobinamento se encaixe no espaço físico do estator, mas pode-se usar um pouco mais de espaço, pois a bobina original quase sempre não usa todo o espaço do estator. o bobinamento para 12 pólos está na figura 2 e parece até mais simples de ser feito. na verdade o que muda é a forma de ligar as 6 bobinas de cada fase entre si.

uma outra opção seria fazer um bobinamento hexafásico. no caso do alternador automotivo a coisa complica um pouco mais devido ao fato de o alternador ter embutido apenas 6 diodos retificadores e o bobinamento hexafásico vai exigir 12, logo terá que providenciar um local adequado para fixar mais 6 diodos, talvez na placa do regulador de tensão.
o bobinamento hexafásico está na figura 3.
não esqueça que não se pode alterar o número de pólos do bobinamento do estator de um gerador para qualquer número, sem alterar o numero de pólos do induzido. o alternador automotivo, devido à sua forma construtiva pode ter o estator bobinado com o dobro do número de pólos do induzido, qualquer outro número não vai funcionar. os geradores de indução, com rotor em gaiola de esquilo também aceitam o dobro, mas os geradores síncronos de rotor bobinado só podem ter o estator alterado se o induzido também for alterado para a nova quantidade de pólos. os geradores com ímãs permanentes são um pouco mais flexíveis, mas também só aceitam quantidade de pólos diferentes desde que sejam pares e múltiplos inteiros do número de ímãs, ou então se usar apenas uma bobina por fase, mas mesmo assim deve ter número de ímãs sempre par e com polaridades alternadas: s-n-s-n-s-n-s-n...
alternador 6 fases.jpg



Olá a todos,sou novato nesta comunidade.Tenho algumas dúvidas,gostaria da opinião de vocês.
1) Moro no Brasil RJ.pretendo construir um vawt.
Qual a potência que consigo extrair do vawt? https://www.youtube.com/watch?v=CjLKX_bs_r0
A velocidade média do vento aqui é 3m\s
Exemplo 200 watt
2) Em relação a modificação do alternador de automóvel de trifásico para hexafásico.
Qual seria provavelmente o resultado?Caso eu criasse mais 36 cavidades em um alternador de trifásico com 36 cavidades.
O objetivo seria transformar um estator trifásico com 36 cavidades em um estator hexafásico com 72 cavidades.
3) Qual seria provavelmente o resultado? Unindo dois alternadores trifásicos no mesmo eixo,sendo que um defaso 30 graus em relação ao outro.Teriamos como resultado final um hexafásico
Obrigado a todos.

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Re: Sugestões de alterações em bobinamento de geradores

Mensagem por Josenir » terça jan 05, 2016 12:14 pm

Gilser costa Escreveu: Olá a todos,sou novato nesta comunidade.Tenho algumas dúvidas,gostaria da opinião de vocês.
1) Moro no Brasil RJ.pretendo construir um vawt.
Qual a potência que consigo extrair do vawt? https://www.youtube.com/watch?v=CjLKX_bs_r0
A velocidade média do vento aqui é 3m\s
Exemplo 200 watt
Seja benvindo ao fórum.

Existem turbinas de eixo vertical de potências bem acima de 200W, comercializadas prontas e até projetos divulgados pela internet para quem queira construir. Pra quem vai começar, 200W é um valor razoável. Perfeitamente possível de obter sucesso. No entanto, se a sua medição de velocidade do vento estiver correta, vai ser mais difícil. Em geral, com 3 m/s as turbinas eólicas rendem quase nada. Muitas não conseguem nem dar partida no gerador com essa velocidade de vento. Pra gerar alguma energia útil, você vai precisar de pelo menos 6 m/s. Vamos torcer pra essa medição estar errada.
Gilser costa Escreveu: 2) Em relação a modificação do alternador de automóvel de trifásico para hexafásico.
Qual seria provavelmente o resultado?Caso eu criasse mais 36 cavidades em um alternador de trifásico com 36 cavidades.
O objetivo seria transformar um estator trifásico com 36 cavidades em um estator hexafásico com 72 cavidades.
Dobrando a quantidade de pólos de um gerador você vai conseguir fazer com ele gere mais energia com menos rotação. Se o trabalho for benfeito, você consegue gerar o aproximadamente o dobro da energia que gerava com a quantidade de polos original, para a mesma rotação.
Gilser costa Escreveu: 3) Qual seria provavelmente o resultado? Unindo dois alternadores trifásicos no mesmo eixo,sendo que um defaso 30 graus em relação ao outro.Teriamos como resultado final um hexafásico
Obrigado a todos.
Acredito que não. Não conheço um experimento dessa natureza. Só tentando pra ver. Se você não vai tentar ligar os dois bobinamentos um ao outro, não precisa se preocupar com essa questão de defasamento. Se pretende ligar os bobinamentos do dois geradores em paralelo, os dois geradores devem ser exatamente iguais, e os rotores não podem estar defasados um do outro. Terão que estar exatamente sincronizados na mesma posição, para que produzam uma mesma senóide.
Se pensa em ligar os bobinamentos em série, aí sim, deve ter um defasamento, mas esse defasamento deve ser o mesmo defasamento que cada gerador possui entre suas fases (se forem trifásicos, provavelmente 120 graus).
Se usar a saída de cada gerador já retificada, haveria que ver se um defasamento entre eles seria benéfico, uma vez que ambos já estariam fornecendo energia em corrente contínua.


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Gilser costa » terça jan 05, 2016 2:15 pm

Obrigado Josenir.Gostaria de saber sua opinião.
1) Aqui no RJ Taquara tem grande oscilação na velocidade do vento.Estou enviando dados da velocidade do vento.Valor mais alto 24km\h =3,61m|s
A solução seria instalar polias com relação 1 para 3 ou 1 para 4 ou fazer experiência trocando os estatores trifásicos de 24 volt ou 48 volt com 9 bobinas com 12 +12 imãs de neodímio para obter 12 volt dc com menor rotação ou instalar um alternador modificado de trifásico para hexafásico.
A minha intenção é instalar um sistema híbrido solar e eólico.
Estou enviando o vídeo de um vawt.Onde pretendo fazer experiência para obter o melhor resultado.
Mais uma vez Obrigado.
https://www.youtube.com/watch?v=aSiXgqHiv7I

https://www.novaenergia.net/forum/downl ... w&id=18325
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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por cmargareto » sexta jan 08, 2016 7:10 pm

queria saber como calcula la potencia de una bobina de un generado reolico?
obrigado


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Betogen » quarta jan 13, 2016 1:45 pm

Josenir
Gostei muito do artigo, e aproveitando estou construindo um gerado eólico e estou com algumas duvidas em relação ao fechamento das bobinas
Imagem
Na imagem acima pode me ajudar a identificar quantos polos temos.
Em cada bobina temos 80 voltas de um fio 2mm, não estou conseguindo calcular qual seria a potencia máxima obtida no gerador.
Roberto

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir » segunda fev 01, 2016 12:40 am

Betogen Escreveu:Josenir
Gostei muito do artigo, e aproveitando estou construindo um gerado eólico e estou com algumas duvidas em relação ao fechamento das bobinas
Imagem
Na imagem acima pode me ajudar a identificar quantos polos temos.
Em cada bobina temos 80 voltas de um fio 2mm, não estou conseguindo calcular qual seria a potencia máxima obtida no gerador.
Roberto
No bobinamento da figura indicada, como existem 3 bobinas por fase, teremos 6 pólos por fase.

Sabendo apenas a quantidade de espiras e a bitola do fio não é possível saber a potência do gerador. A potência do gerador vai depender de vários fatores, como o diâmetro dessas espiras, a capacidade dos ímãs, a distância entre os ímãs e as bobinas, a rotação do gerador, a qualidade da montagem, etc. Um meio seguro de saber a potência, a meu ver, é construir o gerador, e testar, ou obter informação de alguém que já tenha construído.


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Fabricio Cardozo » terça fev 02, 2016 10:23 pm

Boa noite Josemir.
Gostei muito do seu trabalho.
Montei um projeto de um aerogerador, porém fiz uma bobina e não deu muito certo o resultado.
Utilizei 09 bobinas e 12 imãs de um lado e 12 imãs do outro lado, todos conforme o projeto.
http://s1204.photobucket.com/user/Betog ... 3.png.html

Estou tentando fazer outra e pesquisei o modo de bobinamento.
minha pergunta seria se posso utilizar a figura 02 Bobinamento trifásico de 12 pólos e 6 bobinas.
Alternador 6 fases.JPG
No caso meu projeto é fazer como abaixo na planta.
Iria usar um fio AWG 17 - não sei quantas voltar preciso ter para gerar uma boa voltagem.
Será que vai funcionar? Está correto a montagem? Irei utilizar 12 em um dos lados + 12 imãs do outro de neodimium 50 x 25 x 10 mm

Abaixo como pretendo fazer:
eolico.jpg
Abaixo o vídeo dele já funcionando mecanicamente.

[A extensão mp4 foi desativada e não pode ser exibida.]

Foi todo construido por mim, em aluminio, eixo e parafusos em inox.
Recortado em CNC. Tudo perfeito a parte mecânica.

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir » quarta fev 03, 2016 1:06 am

Fabricio Cardozo Escreveu:Boa noite Josemir.
Gostei muito do seu trabalho.
Montei um projeto de um aerogerador, porém fiz uma bobina e não deu muito certo o resultado.
Utilizei 09 bobinas e 12 imãs de um lado e 12 imãs do outro lado, todos conforme o projeto.
http://s1204.photobucket.com/user/Betog ... 3.png.html
Estou tentando fazer outra e pesquisei o modo de bobinamento.
minha pergunta seria se posso utilizar a figura 02 Bobinamento trifásico de 12 pólos e 6 bobinas.
Se você tem 12 ímãs, em tese, daria pra fazer um bobinamento trifásico com 6 bobinas por fase, como este da figura 2. No entanto, como você está construindo um gerador axial, infelizmente não vai ficar bom. Porque no gerador axial o bobinamento tem que ser plano. Não tem espaço pra entrelaçar as bobinas. Observe que na figura 2 a bobina da fase em azul começa dentro da bobina da fase em preto, e a bobina da fase em vermelho começa dentro da bobina da fase em azul. Isso é possível se você tiver um estator de gerador radial.
A meu ver, em se tratando de gerador axial, com 12 ímãs, a melhor opção é montar um bobinamento bifásico de 6 bobinas por fase. Aí sim, você posiciona as 12 bobinas de modo que elas fiquem lado a lado, sem se entrelaçarem. Assim o bobinamento fica plano, e vai funcionar perfeitamente.

Não consegui ver o vídeo da sua turbina. Se tiver fotos, favor postar.

Agradeço.


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Fabricio Cardozo » quarta fev 03, 2016 12:06 pm

Bom dia. Segue o link do vídeo do Aerogerador.
https://www.youtube.com/watch?v=PaA41ttWmpw


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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por leko » quinta fev 11, 2016 11:55 pm

Seu Josenir Sou novo no forum tbm e tenho uma duvida referente a potencia em watts : o que define os watts do meu extator? diametro do fio? Volume de bobinas ? E mais uma coisa para uma ¨bobina ideal¨ digamos assim oque deve-se levar em consideração: espeçura da bobina, distancia entre bobinas, qua seria a relação ideal quantia de ima pela quantia de bobinas? Desde ja peço desculpas pela quantia de perguntas!!!

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Re: Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

Mensagem por Josenir » domingo fev 21, 2016 9:35 pm

leko Escreveu:Seu Josenir Sou novo no forum tbm e tenho uma duvida referente a potencia em watts : o que define os watts do meu extator? diametro do fio? Volume de bobinas ? E mais uma coisa para uma ¨bobina ideal¨ digamos assim oque deve-se levar em consideração: espeçura da bobina, distancia entre bobinas, qua seria a relação ideal quantia de ima pela quantia de bobinas? Desde ja peço desculpas pela quantia de perguntas!!!
Me desculpe a demora na resposta.

A potência de um gerador é definida por um conjunto de fatores. Entre eles, a capacidade dos ímãs, a bitola do fio, a rotação, etc. Com fio mais grosso pode-se obter maior corrente. Porém, se usar fio muito grosso, não vai ter espaço para uma boa quantidade de espiras. Se a quantidade de espiras for insuficiente, a tensão vai ser baixa, e a potência será baixa. A distância entre ímãs e bobinas: quanto mais próximos os ímãs estiverem das bobinas, mais potência terá. Mas se o rotor for de material ferroso, distância muito pequena aumenta-se o cogging (atração dos ímãs ao rotor). Assim o gerador fica muito pesado, e diminui a potência por perdas mecânicas. A qualidade do bobinamento: se as bobinas são montadas com o fio bem arrumado, vão ocupar menos espaço, o que vai permitir usar mais espiras ou fio mais grosso, e isso resulta em aumento da potência.

Enfim, além desses, outros detalhes vão influenciar a potência do gerador. A minha sugestão pra quem está começando, é deixar esses detalhes de lado, e tentar construir um gerador qualquer que seja, de preferência tomando um projeto já pronto como base. Com a montagem do primeiro, você aprende muita coisa. No próximo você já vai conseguir fazer melhor.

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