Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

[Josenir]

num esquema a pressa, mas com as ligações identicas mas em vez de serem três são quatro ( a, b, c, d ) e ( x , y, z, w)

este seu desenho, com 4 fases não é comum. na minha ideia teria sido melhor fazer com 2 fases de oito bobinas cada uma. assim poderia usar fio mais grosso e menos espiras para atingir a mesma tensão (volts), conforme o último desenho que postei. mas do jeito que está vai funcionar.
se você enrolar todas as bobinas no mesmo sentido de enrolamento, o que terá na verdade é um gerador monofásico, pois todas as 4 fases estarão produzindo energia em sincronismo, ou seja, a tensão sobe e desce ao mesmo tempo em todas, com isso o que você tem é um gerador monofásico. não há grande prejuízo nisso, mas entre fazer assim e fazer bifásico, na próxima prefira fazer bifásico, pois terá uma energia mais estabilizável. para fazer bifásico é só enrolar as bobinas uma e um sentido e a próxima no sentido contrário e dividí-las em dois grupos, um para cada fase. então as bobinas de uma fase estarão enroladas em um sentido e as bobinas da outra fase estarão enroladas ao contrário, com isso, quando a tensão sobe em uma, desce na outra. a isso chamamos de oposição de fase. isso significa que a carga quase não fica sem alimentação, pois quando uma fase cai a outra sobe.

[silva_fuinha]

eu apenas escolhi este sistema de quatro fases porque iria reduzir em grande parte a sobre carga das pontes rectificadoras, ou seja oito bobinas aquecem mais do que quatro, contudo amontagem final ainda ñ esta feita.
conforme voce diz vão ser dois pares de oito bobinas que irão produzir energia, até aqui tudo bem so não entendi bem o enrolar en sentido contrario???? poderia explicar melhor.

não há grande prejuízo nisso, mas entre fazer assim e fazer bifásico, na próxima prefira fazer bifásico, pois terá uma energia mais estabilizável. para fazer bifásico é só enrolar as bobinas uma e um sentido e a próxima no sentido contrário e dividí-las em dois grupos, um para cada fase. então as bobinas de uma fase estarão enroladas em um sentido e as bobinas da outra fase estarão enroladas ao contrário, com isso, quando a tensão sobe em uma, desce na outra. a isso chamamos de oposição de fase. isso significa que a carga quase não fica sem alimentação, pois quando uma fase cai a outra sobe.

[jocamargo]

a quantidade de pólos de um gerador ou motor não pode ser multiplicada pela quantidade de fases. independente da quantidade de fases, a quantidade de pólos de um gerador ou motor é a quantidade de pólos de uma fase.

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no momento não me lembro do gerador citado, mas com tenho dito, acredito que o gerador deve ter a quantidade de imãs igual à quantidade de pólos de cada fase do bobinamento. se usar dois discos com ímãs, o que é mais recomendado, a quantidade deve ser o dobro. para um gerador com 12 pólos por fase serão necessários 12 ímãs em cada disco. neste caso cada par de ímãs que estejam posicionados um de frente para o outro vai formar um único pólo. a vantagem aí é a concentração do campo magnético. com apenas um disco o campo dos ímãs vai estar disperso para todos os lados, induzindo pouco campo nas bobinas, e apresentando baixo rendimento.

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o seu raciocínio está muito confuso, é melhor verificar algumas fotos que estão junto com o meu texto e observar o desenho de uma bobina feito sobre um par de ímãs. vai ver que o que eu quiz dizer é apenas que as medidas da bobina devem ser tais que ela possa se posta em cima de dois ímas ficando cada um de seus lados sobre o centro de cada ímã.

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infelizmente não vejo viabilidade de construir um gerador axial com mais de duas fases sem prejuízo ao seu rendimento. existem muitos geradores feitos dentro dessa tese de usar 3/4 de bobinas em relação aos ímãs, mas todos resultam em onda senoidal fora de fase. para entender isso é necessário observar a forma de onda das três fases em um osciloscópio, por isso sugiro que deixe suas conclusões para vai à frente. o meu osciloscópio só tem 2 canais, por isso não tenho como lhe mostrar o que acontece com a energia gerada por um gerador assim e a diferença entre a energia de um gerador não-axial de 3 fases.
por enquanto eu sugiro que você confie na minha opinião e construa o gerador com duas fases, o que não impõe nenhuma limitação para geradores eólicos de pequeno porte. eu lhe garanto que para a mesma quantidade de ímãs e de fio, o gerador axial de duas fases vai gerar mais energia do que aquele que dizem ser trifásico.

oi josemir
eu confio na sua opinião sim e bastante.
outra coisa é que eu consiga compreender pelo menos um pouco daquilo que você está propondo.
vou para os desenhos para diminuir a quantidade de palavras.

duvida.jpg (100.46 KiB) Visto 11227 vezes

cuba.jpg (53.23 KiB) Visto 11227 vezes

encontrei esta tese em minhas andanças pela internet em busca de geradores axial bifásicos.
caracterización y optimización de un generador de imanes permanentes y flujo radial para un sistema eólico.
http://dspace.uniandes.edu.co:5050/dspa ... i_1256.pdf

“así que las líneas de flujo al igual que la corriente eléctrica buscan el camino de menor resistencia, que en este caso es el de mayor permeancia, pero también las líneas de flujo se repelen entre sí si van en la misma dirección y nunca se cruzan, entonces puede pasar que se presente un fenómeno llamado fringing, en donde pasan líneas de flujo en frente de las bobinas sin tocarlas ni al núcleo pero si ayudan a repeler las que si deberían atravesar los alambres”.


eu acho que eu estava pensando as forças de um campo magnético retas demais. de acordo com o que eu aprendi muito antigamente, o fluxo de energia gerada pelo campo magnético deveria ser antagônico a direção dada pelo campo e duas direções antagônicas num mesmo fio e numa mesma bobina, num mesmo momento deveriam se anular.
porém aqui se trata de orientar o campo dos imãs em direção das bobinas e aproveitar melhor a condição de corrente alternada.
se a largura de uma bobina vai de um centro de um imã ao centro do outro imã a bobina deve ser maior do que um imã, a distancia de um imã ao outro bem menor que eu estava pensando, e bobina e imã não precisam ser tão parecidos.

com o que você disse para o silva_fuinha eu já entendi um pouco mais da diferença entre um circuito monofásico de um bifásico.

boa sorte.

[silva_fuinha]

eu apenas escolhi este sistema de quatro fases porque iria reduzir em grande parte a sobre carga das pontes rectificadoras, ou seja oito bobinas aquecem mais do que quatro, contudo amontagem final ainda ñ esta feita.
conforme voce diz vão ser dois pares de oito bobinas que irão produzir energia, até aqui tudo bem so não entendi bem o enrolar en sentido contrario???? poderia explicar melhor.

josenir escreveu:
não há grande prejuízo nisso, mas entre fazer assim e fazer bifásico, na próxima prefira fazer bifásico, pois terá uma energia mais estabilizável. para fazer bifásico é só enrolar as bobinas uma e um sentido e a próxima no sentido contrário e dividí-las em dois grupos, um para cada fase. então as bobinas de uma fase estarão enroladas em um sentido e as bobinas da outra fase estarão enroladas ao contrário, com isso, quando a tensão sobe em uma, desce na outra. a isso chamamos de oposição de fase. isso significa que a carga quase não fica sem alimentação, pois quando uma fase cai a outra sobe.

boas ,josenir, fiz um esquema penso que bifásico, mas o enrolamento das bobinas era assim que deveriam ficar??????
obrigado.

[Josenir]

oi josemir
eu confio na sua opinião sim e bastante.
outra coisa é que eu consiga compreender pelo menos um pouco daquilo que você está propondo.
eu acho que eu estava pensando as forças de um campo magnético retas demais. de acordo com o que eu aprendi muito antigamente, o fluxo de energia gerada pelo campo magnético deveria ser antagônico a direção dada pelo campo e duas direções antagônicas num mesmo fio e numa mesma bobina, num mesmo momento deveriam se anular.
porém aqui se trata de orientar o campo dos imãs em direção das bobinas e aproveitar melhor a condição de corrente alternada.

para quem está iniciando, eu penso que não é interessante investigar a fundo os fenômenos da indução eletromagnética, nem conhecimentos muito avançados. é melhor se ater aos aspectos mais práticos da coisa, aquilo que se consegue enxergar mais facilmente, como entender a quantidade de pólos do gerador, a influência da bitola e do número de espiras na energia gerada, a influência do número de pólos na rotação do gerador, etc. coisas que se podem observar com experimentos simples. enveredar pelo rigor científico talvez venha a trazer mais insegurança e ainda assustar os iniciantes que buscam aqui um meio mais fácil de obter resultados.

se a largura de uma bobina vai de um centro de um imã ao centro do outro imã a bobina deve ser maior do que um imã, a distancia de um imã ao outro bem menor que eu estava pensando, e bobina e imã não precisam ser tão parecidos.
com o que você disse para o silva_fuinha eu já entendi um pouco mais da diferença entre um circuito monofásico de um bifásico.
boa sorte.

existem muitas variáveis que podem ser experimentadas na construção de um gerador axial. a minha sugestão é que inicialmente você defina as medidas e a quantidade de ímãs, e neste caso é interessante fazer um gerador com 12 pólos, devido a ser mais adequado a energia eólica. com 12 pólos o gerador produzirá energia em 60hz com rotação de 600 rpm, e poderiamos considerar que estará produzindo a potência máxima a esta rotação. é claro que com mais espiras um gerador de 12 pólos pode gerar energia com até 100 rpm, mas aí ele estará operando com rotação abaixo da recomendada, e para atingir a tensão mínima vai precisar de muitas espiras, o que vai causar muitas perdas, por resistência do fio e por aquecimento. para 12 pólos você precisa de 12 ou 24 ímãs, dependendo de fazer rotor simples ou duplo. com rotor duplo se consegue melhor rendimento devido à concentração do campo magnético. se usar rotor simples, de todo jeito use dois discos de ferro, como se fosse usar rotor duplo, mas cole os ímãs em apenas um. o outro servirá para ajudar a concentrar o campo. os imãs serão atraídos pelo disco oposto, e com isso as suas linhas de força estarão mais concentradas.

uma vez definidas a quantidade de ímãs e o seu tamanho, defina o diâmetro dos discos. eu recomendo um diâmtero tal que fique uma distância entre os ímãs de aproximadamente a largura de cada ímã na parte externa do disco.
e finalmente com os imãs já colados nos discos define-se a forma e tamanho das bobinas de tal modo que cada uma das duas extremidades de uma bobina fique no centro de cada ímã, sendo escolhidos dois ímãs adjacentes para isso, como indicam as setas verdes na figura abaixo.

Gerax_2F.JPG (95 KiB) Visto 11211 vezes

[Josenir]

boas ,josenir, fiz um esquema penso que bifásico, mas o enrolamento das bobinas era assim que deveriam ficar??????
obrigado.

a sua ideia de usar as 4 fases para dividir a carga entre várias pontes de diodos é válida, com certeza. no início deste tópico eu postei uma foto de um gerador que possui 16 ímãs e 15 bobinas. o autor usou um diodo para cada bobina, somando um total de 15 diodos para fazer a retificação. neste caso cada bobina passou a trabalhar independente, e assim funciona com qualquer quantidade de ímãs. quando a potência é muito alta, como neste caso (10 kw), isso se justifica, mas no seu caso, acredito que não. existem diodos com potência tão alta quanto 200a, e de fácil aquisição. os diodos automotivos de 50a custam menos de um dólar.
o que acontece no seu caso é que com apenas 4 bobinas por fase, para atingir a tensão (volts) desejada terá que usar o dobro do números de espiras que usaria com 8 bobinas por fase. com isso: fio mais fino, maior resistência, menor potência, maior aquecimento do bobinamento. e não sabemos o quanto de calor a resina do disco de bobinas vai suportar.

o seu bobinamento de 2 fases com 8 bobinas por fase está exatamente igual ao que eu sugerí, e que está na minha mensagem anterior a esta.
eu tinha lhe dito que para ter oposição de fase as bobinas de uma fase deveriam estar enroladas em sentido oposto ao da outra fase. mas quando você usa o número de bobinas igual ao número de ímãs com duas fases, deve enrolar todas as bobinas no mesmo sentido, pois a oposição de fase já vai acontecer naturalmente. veja que o final da sua primeira bobina da primeira fase coincide com o mesmo local onde está o início da primeira bobina da segunda fase. observando este ponto (área em amarelo na figura), e considerando o sentido de enrolamento como está no desenho (sentido anti-horário), observe que o fio da primeira bobina vai em sentido ao exterior do disco e o fio da segunda bobina (neste mesmo ponto) segue para o interior. com isso temos dois conjuntos de espiras no mesmo espaço físico, mas com enrolamento em sentido oposto. quando um ímã se aproximar deste ponto, a tensão em uma fase começará a subir e na outra começará a descer. isso caracteriza a oposição de fase.

bifas_Silva.jpg (45.51 KiB) Visto 11210 vezes

[jocamargo]

oi josemir


está entendido. menos ciência e mais prática.

também está feito a primeira tarefa de casa.

bifasico12-ajuste.jpg (78.88 KiB) Visto 11132 vezes

bifasico12-ajuste.jpg (78.88 KiB) Visto 11132 vezes

que esteja bem

[sobrinhomario]

boas pessoal

estive estudando pelo fórum, e ví num tópico do tiengenhocas um bobinamento diferente, conforme desenho abaixo...
esse tipo de enrolamento é melhor que os outros?

[Josenir]

oi josemir
está entendido. menos ciência e mais prática.
também está feito a primeira tarefa de casa.

bifasico12-ajuste.jpg

bifasico12-ajuste.jpg

que esteja bem

meus parabéns, o seu desenho está ótimo. é isso mesmo que eu penso que seria a melhor forma construtiva para o gerador axial. já pesquisei bastante, construí alguns geradores, procurei observar com bastante cuidado o seu funcionamento, e concluí que essa forma traz a melhor relação custo/benefício. mas se surgirem novas ideias estou aberto a discuti-las. para mim não existem verdades absolutas, o que existem são algumas verdades que continuam sendo verdade por mais tempo que outras.

[Josenir]

boas pessoal
estive estudando pelo fórum, e ví num tópico do tiengenhocas um bobinamento diferente, conforme desenho abaixo...
esse tipo de enrolamento é melhor que os outros?

este é um bobinamento trifásico clássico usado em motores e geradores com estator ranhurado em núcleo ferroso. a característica construtiva deste bobinamento, como já mencionei em outra mensagem anterior, o torna pouco prático para o tipo de gerador que procuramos desenvolver aqui, o gerador axial. como o gerador axial não possui núcleo ferroso ranhurado e possui área plana, um bobinamento com bobinas sobrepostas aumentaria a espessura, e com isso obrigaria a uma distância maior entre os ímãs, diminuindo o aproveitamento do campo magnético, e com isso menor rendimento.
essa é a minha ideia a respeito.

Bobina_Sobreposta.PNG (401.29 KiB) Visto 11126 vezes

[sobrinhomario]

boas pessoal

obrigado josenir

só que acho que não me expressei bem...
a idéia não é usar esse tipo de bobinamento em geradores axiais, e sim no caso do alternador automotivo rebobinado p/ eólica...
saberia informar se há algum ganho com esse sistema?
no tópico onde peguei esse desenho, o tiengenhocas diz que tem uns alternadores que usam esse tipo de enrolamento de fábrica...

sucesso a todos.

grato

antonio

[Josenir]

boas pessoal
obrigado josenir
só que acho que não me expressei bem...
a idéia não é usar esse tipo de bobinamento em geradores axiais, e sim no caso do alternador automotivo rebobinado p/ eólica...
saberia informar se há algum ganho com esse sistema?
no tópico onde peguei esse desenho, o tiengenhocas diz que tem uns alternadores que usam esse tipo de enrolamento de fábrica...
sucesso a todos.
grato
antonio

o bobinamento dos alternadores automotivos modernos já é trifásico de 12 pólos e 36 canais, semelhente a este que você postou, não me lembro de ter visto diferente disso. o detalhe aí é que as espiras não precisam fechar um círculo. o fio sobe por um canal, e quando desce passa o canal mais adiante, formando um "u". com isso se economiza fio e diminui a resistência, aumentando a potência. o problema disso é que aumenta o trabalho de bobinamento.

[jocamargo]

oi josemir

a próxima tarefa agora seria definir o diâmetro do fio e quantas voltas de fio vai em cada bobina para este gerador axial de 12 pólos.
sua recomendação foi assim
“com 12 pólos o gerador produzirá energia em 60hz com rotação de 600 rpm, e poderíamos considerar que estará produzindo a potência máxima a esta rotação. é claro que com mais espiras um gerador de 12 pólos pode gerar energia com até 100 rpm, mas aí ele estará operando com rotação abaixo da recomendada, e para atingir a tensão mínima vai precisar de muitas espiras, o que vai causar muitas perdas, por resistência do fio e por aquecimento.”
.quantas espiras por bobina seria o recomendável para este gerador e com que diâmetro de fio? se 600 rpm é a potência máxima qual seria a potência mínima

veja, minha idéia é seguir na eólica pelo caminho dos cata-ventos verticais e meu sonho lá no futuro é construir um cata-vento de material sustentável, por exemplo, bambu, mas antes disto acho que vou ter que percorrer certo caminho.
eu gostaria de usar este gerador (sem forçar a barra) para testar alguns protótipos verticais e já sei que os cata-ventos verticais funcionam com baixa rotação.
outra questão é que eu não penso futuramente em seguir desenvolvendo geradores axiais; ocorre que quanto mais eu aprendo destes imãs de terras raras mais eu acho este assunto perigoso. neste tema meu próximo passo vai ser escapar dos geradores com imãs tão poderosos; muito provavelmente para os alternadores de carro, o que complica mais ainda a questão dos cata-ventos verticais com baixo rpm (para este passo tenho que esperar que você ou outro professor pardal invente um jeito de fazer os alternadores de carros ou outros motores mais simples operarem com baixas rpm).
por agora acho que por um lado devo construir este gerador axial bifásico (e aprender um montão com isto) e por outro encontrar um cata-vento vertical que funcione melhor para produzir energia eólica.
eu não sei se é importante ou não para o assunto dos fios e das bobinas; mas eu não penso colocar este gerador diretamente no eixo do cata-vento. mas sim numa carcaça a parte que facilite seu manuseio e o proteja. assim eu posso trocar tanto de cata-vento como de gerador.
eu penso começar logo, logo a projetar e construir alguns protótipos de cata-ventos verticais para testes. e não gigantes, pois eu não teria neste momento onde colocá-los. em torno de 1 metro eu acho que está de bom tamanho.
em todo caso encontrei pela web vários deles que dizem funcionar numa coisa ou outra melhor do que os outros. sendo que na grande maioria é possível encontrar manuais, kits ou outras instruções de construção. resta saber na prática como isto funciona.
saudações. (jocamargo)

modelo2.jpg (92.7 KiB) Visto 11085 vezes

[sobrinhomario]

boas pessoal

obrigado pelas explicações, josenir

por favor, eu ainda tenho umas duvidas...

pois bem, se a resistência diminui, isso é benéfico, não?

para fazer um bobinamento desses, teria que fazer direto no estator não é? por exemplo, se fosse fazer bobinas com 20 espiras, teria que enrolar nos canais certos o mesmo fio por 20 vezes, não é? ( ou melhor, enrolar não, " costurar" o fio) terminadas as 20 voltas, que corresponderia a uma fase, começaria a segunda, da mesma forma, não é?
pretendo fazer o rebobinamento de um alternador que tenho por aqui sobrando, para que o mesmo trabalhe em uma turbina eólica, lí seu tópico explicando isso, e entendí perfeitamente... mas, quando ví esse bobinamento em u, fiquei curioso...

mais uma coisinha, quando modificar o estator, posso mudar as fases também? ex. fazer bobinamento bifásico? se puder, vou ter 18 pólos... ou teria que mexer no induzido também?

desculpe o interrogatório...

grato

antonio

[sobrinhomario]

falando em costurar, será que alguém já experimentou fazer uma bobina toroidal para trabalhar como estator no gerador axial? creio que funcionaria como um enrolamento monofásico, não? ou estou viajando?
ou talvez dois enrolamentos, um o inverso do outro, porque acho que um só ficaria o n de um lado e o s do outro... com outro invertido, teríamos n e s em cada lado...

grato

antonio

[Josenir]

boas pessoal
obrigado pelas explicações, josenir
por favor, eu ainda tenho umas duvidas...
pois bem, se a resistência diminui, isso é benéfico, não?

com certeza. entre dois bobinamentos com a mesma quantidade de espiras, um com menor resistência não significa necessariamente que vai gerar mais energia, mas como a resistência é menor, a capacidade de circulação de corrente por este bobinamento também é maior, com isso, havendo rotação e torque no final das contas terá maior geração de energia.

para fazer um bobinamento desses, teria que fazer direto no estator não é? por exemplo, se fosse fazer bobinas com 20 espiras, teria que enrolar nos canais certos o mesmo fio por 20 vezes, não é? ( ou melhor, enrolar não, " costurar" o fio) terminadas as 20 voltas, que corresponderia a uma fase, começaria a segunda, da mesma forma, não é?

isso mesmo, para 20 espiras por bobina tem que dar 20 voltas no estator encaixando o fio nas ranhuras certas.

pretendo fazer o rebobinamento de um alternador que tenho por aqui sobrando, para que o mesmo trabalhe em uma turbina eólica, lí seu tópico explicando isso, e entendí perfeitamente... mas, quando ví esse bobinamento em u, fiquei curioso...
mais uma coisinha, quando modificar o estator, posso mudar as fases também? ex. fazer bobinamento bifásico? se puder, vou ter 18 pólos... ou teria que mexer no induzido também?
desculpe o interrogatório...
grato
antonio

dificilmente você vai conseguir fazer um bobinamento com mais ou com menos de 3 fases, pois o estator tem 36 canais, o que dá 36 canais / 3 fases = 12 pólos. a forma construtiva do alternador (que é um gerador síncrono) obriga a ter a mesma quantidade de pólos no estator e no induzido, assim são necessários 12 pólos, que ocupam 12 canais. isso em 3 fases fecha os 36 canais. de outra forma não funciona. só alterando o induzido, e aí talvez seja inviável.

[Josenir]

falando em costurar, será que alguém já experimentou fazer uma bobina toroidal para trabalhar como estator no gerador axial? creio que funcionaria como um enrolamento monofásico, não? ou estou viajando?
ou talvez dois enrolamentos, um o inverso do outro, porque acho que um só ficaria o n de um lado e o s do outro... com outro invertido, teríamos n e s em cada lado...
grato
antonio

acredito que não funciona, embora um dos primeiros motores inventados, o motor com enrolamento em anel de gramme, era semelhante a um bobinamento toroidal, mas não se firmou como máquina viável.

[sobrinhomario]

josenir

muito obrigado mais uma vez por dividir seus conhecimentos conosco...


isso não tem preço!!

antonio

[Elias_NP]

olá a todos.

comecei agora a ensaiar a bobinagem de um alternador de automóvel para utilizar como aerogerador, e com isso começaram as dúvidas.

o objectivo é utilizar o circuito de regulação de excitação publicado noutro tópico do forum, e chegar aos 12 volt às 300rpm.

trata-se de um alternador convencional (neste caso marca lucas 12volt, 27amp) de 36 canais, com enrolamento original trifásico efectuado por meias bobines (enrolado em s) utilizando 11 espiras constituídas por um par de fios (julgo que se possa contabilizar como 22 espiras por meia bobina bobina ou 11 espiras por bobina completa).
o plano é passar para 12 polos com 6 bobinas completas por fase.


questão 1: o bobinamento original permitia 12v x 27amp=324 w. como tenho de pelo menos triplicar o número de espiras e necessito de gerar cerca de 200w, será este alternador demasiado pequeno para o efeito?

questão 2 : nos ensaios estou a fazer o seguinte: alimento o rotor através de uma fonte de alimentação regulada de modo a fornecer 1 amp de corrente para gerar campo magnético, este valor de corrente é aceitável ou deverei fornecer mais corrente?

questão 3: estou a testar várias bobines, com vários números de espiras e fio de vários diâmetros. estou a fazer uma única bobine de cada tamanho e depois ensaio a 300rpm, fornecendo 1amp para a geração do campo, e colocando uma resistência de 2k ohm entre as pontas da bobine, só para ter uma ligeirissima carga.

no entanto, mesmo com 60 espiras uma bobine de teste só atinge uma tensão de 1,5volt (medido em ac em rms). ora se cada fase irá ser composta por 6 bobinas, será que posso extrapolar que, para este número de espiras iria atingir 1,5x6=9 volt por fase. esta dedução é correcta ou irá haver algum aumento extra de tensão devido à ligação em estrela das várias fases?

em suma, receio que se esta extrapolação for correcta, necessitarei de ter bobinas com muitas espiras (cerca de 80) e com isso tenha de utilizar um fio demasiado fino, que não permita no final gerar com segurança os 200w a que me proponho.

desde já o agradecimento antecipado pelas vossas explicações.

[Josenir]

olá a todos.
comecei agora a ensaiar a bobinagem de um alternador de automóvel para utilizar como aerogerador, e com isso começaram as dúvidas.
o objectivo é utilizar o circuito de regulação de excitação publicado noutro tópico do forum, e chegar aos 12 volt às 300rpm.....
questão 1: o bobinamento original permitia 12v x 27amp=324 w. como tenho de pelo menos triplicar o número de espiras e necessito de gerar cerca de 200w, será este alternador demasiado pequeno para o efeito?

você pode fazer a conta da seguinte maneira: 14,5v x 27a = 391,5w. o alternador gera em 14,5v e não em 12v, logo a potência máxima dele é 391,5w. se você fizer um trabalho bem feito no bobinamento pode conseguir um pouco mais do que a metade da potência original, logo é bem provável que consiga os 200w pretendidos. eu tenho conseguido um pouco mais que isso usando o alternador bosch de 12v x 30a.

questão 2 : nos ensaios estou a fazer o seguinte: alimento o rotor através de uma fonte de alimentação regulada de modo a fornecer 1 amp de corrente para gerar campo magnético, este valor de corrente é aceitável ou deverei fornecer mais corrente?

o ideal é alimentar a bobina do induzido com uma bateria e medir qual a corrente máxima, e usar um terço desta corrente para os testes. assim você simula condições mais reais (funcionamento em baixa rotação). outro jeito mais fácil é usar uma lâmpada incandescente automotiva em série com a bobina do estator, pois a lâmpada absorve parte da corrente.

questão 3: estou a testar várias bobines, com vários números de espiras e fio de vários diâmetros. estou a fazer uma única bobine de cada tamanho e depois ensaio a 300rpm, fornecendo 1amp para a geração do campo, e colocando uma resistência de 2k ohm entre as pontas da bobine, só para ter uma ligeirissima carga.

prefira usar uma carga mais próxima da potência real que o gerador vai trabalhar. o ideal é uma lâmpada automotiva de pelo menos 10w.

no entanto, mesmo com 60 espiras uma bobine de teste só atinge uma tensão de 1,5volt (medido em ac em rms). ora se cada fase irá ser composta por 6 bobinas, será que posso extrapolar que, para este número de espiras iria atingir 1,5x6=9 volt por fase. esta dedução é correcta ou irá haver algum aumento extra de tensão devido à ligação em estrela das várias fases?

se uma bobina fornece 1,5v com certeza as 6 bobinas de uma fornecerão 9v. se a ligação for em estrela em tese a tensão deveria ser de 18v, uma vez que a fases trabalharão em série, duas a duas. mas como existe um defasamento entre fases de 60º, a tensão vai ser de 9 x (raiz quadrada de 3, ou 1,732), isto é, 9 x 1,732 = 15,58v.

só que tem mais um detalhe: você está considerando a medida em corrente alternada, e deve considerar que a conversão para corrente contínua vai resultar em uma tensão de aproximadamente 25% maior que a tensão ca. ou seja, 15,58v + 25% = 19,47v.
isso fazendo as contas a grosso modo. se você for usar o rigor ainda vai ver que tem mais algum detalhe ainda a ser levado em conta.

em suma, receio que se esta extrapolação for correcta, necessitarei de ter bobinas com muitas espiras (cerca de 80) e com isso tenha de utilizar um fio demasiado fino, que não permita no final gerar com segurança os 200w a que me proponho.
desde já o agradecimento antecipado pelas vossas explicações.

enfim, talvez não seja interessante você estar tentando "inventar a roda". se aproveite da minha experiência, que já bati muito a cabeça com este problema e já cheguei à conclusão segura de que três vezes o número de espiras é o limite para um bom desempenho, tanto para geração em baixa rotação quanto para aproveitamento da potência máxima. se você usar mais que isso vai conseguir gerar com menos rotação, mas vai ficar com a potência reduzida. se usar menos precisará de mais que 300 rpm para a partida.

boa sorte.