Bobinamento de Geradores - Básico e Avançado

[fgsouza68]

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.

Muito boa explicação, agora já “vejo” melhor o que ocorre no gerador, obrigado Josenir.

[joao000020]

Boa noite .
Josenir, de acordo com o que foi dito na página anterior sobre por ou não 2 fios em paralelo para gerar maior amperagem, gostava de saber a sua opinião sobre o gerador monofásico de 2 fases , cada uma com seis bobines. Qual é que acha que é melhor em paralelo ou só um fio ?
Pela informação que tenho, quanto mais ampéres mais rápido carrega a bateria .
Como voçê é "adepto" do gerador axial bifásico ,penso que me pode ajudar.
Cumprimentos

[Josenir]

Boa noite .
Josenir, de acordo com o que foi dito na página anterior sobre por ou não 2 fios em paralelo para gerar maior amperagem, gostava de saber a sua opinião sobre o gerador monofásico de 2 fases , cada uma com seis bobines. Qual é que acha que é melhor em paralelo ou só um fio ?
Pela informação que tenho, quanto mais ampéres mais rápido carrega a bateria .
Como voçê é "adepto" do gerador axial bifásico ,penso que me pode ajudar.
Cumprimentos

O primeiro compromisso é com a tensão por fase do gerador. Como já disse aqui anteriormente: inicialmente você deve descobrir experimentalmente qual a quantidade de espiras necessária para obter a tensão desejada (14V, por exemplo, para carregar baterias de 12V). Depois a bitola do fio é a maior possível, desde que a bobina não fique com espessura maior que a espessura dos ímãs. Usar um fio ou dois, isso não vai fazer nenhuma difererença relevante. Use o que tiver disponível.

Só para esclarecer melhor: de nada adianta obter uma quantidade de ampères alta se a tensão obtida não for maior do que a tensão da bateria. Por exemplo, se o seu gerador produzir 10V x 20A simplesmente não será capaz de carregar baterias de 12V. 20A é uma corente considerável, mas de nada servirá nessas condições.

Semelhante modo, se o seu gerador produzir 30V para carregar baterias de 12V, independentemente da corrente, fatalmente ele irá sobrecarregar a bateria ou sofrer com aquecimento excessivo, o que pode danificá-lo ou à bateria.

Sobre o tempo de carga das baterias, para as de chumbo, em geral não deve ser maior do 0,1C. Ou seja, a corrente de carga deve ser em torno de 10% da corrente nominal da bateria. Logo se você tiver uma bateria de 100A a corrente de carga não deve ser maior do que 10A. Caso contrário vai danificar a bateria ou lhe diminuir a vida útil. Então não é interessante corrente muito alta, a não ser que tenha baterias com capacidade bem superior à capacidade do gerador.

[joao000020]

Aqui está as fotos do meu primeiro projecto.
Gerador axial trifásico.

[Josenir]

Para primeiro projeto está bem ambicioso. Já fez algum teste do gerador em bancada ou em campo? E da turbina em campo, com vento? Que rotação deu ou acha que vai dar?

Parabéns, e boa sorte.

[fgsouza68]

Olá a todos.

Josenir, gostaria de saber se há problema em fazer um gerador bifásico com 15 bobinas, seria uma fase com 7 e outra com 8 bobinas.

[joao000020]

Boa noite
Em relação ao que vai produzir ainda não sei, estou á espera de um posto para por em acção. Quando tiver novidades digo.
Estou agora a começar um outro estator. (bifásico)
Caracteristicas:
-12 imãn (12 polos)
-2 fases
-cada fase com 6 bobines , o que permite ter 12 polos
- cada bobine tem 100 espiras
-fio a utilizar AWG 19 , com 0.993 de diâmetro, e com uma resistência eléctrica de 0.026
Aqui está o esquema :

K640_IMG_4230.JPG (20.59 KiB) Visto 4062 vezes

Josenir, gostaria de saber a sua opinião em relação a este estator ? Terei uma boa voltagem? ampéres?
Obrigado
Cumprimentos

[Josenir]

Boa noite
Em relação ao que vai produzir ainda não sei, estou á espera de um posto para por em acção. Quando tiver novidades digo.
Estou agora a começar um outro estator. (bifásico)
Caracteristicas:
-12 imãn (12 polos)
-2 fases
-cada fase com 6 bobines , o que permite ter 12 polos
- cada bobine tem 100 espiras
-fio a utilizar AWG 19 , com 0.993 de diâmetro, e com uma resistência eléctrica de 0.026
Aqui está o esquema :
Josenir, gostaria de saber a sua opinião em relação a este estator ? Terei uma boa voltagem? ampéres?
Obrigado
Cumprimentos

Aparentemente, dependendo dos ímãs, parece algo para pelo menos 200W. Se você informasse as medidas em mm das bobinas, poderíamos tentar calcular quantos metros de fio será necessário para cada fase, e assim estimar pelo menos a corrente máxima suportada pelo bobinamento, o que seria uma aproximação da potência do gerador.

Quanto a obter "uma boa voltagem", repito o que já disse aqui várias vezes. Não se pode simplesmente resolver que vai fazer 6 bobinas com 100 espiras cada uma sem antes ter feito testes com o gerador montado com uma só bobina, para verificar a tensão produzida.

Acontece que para a mesma quantidade de espiras, imãs mais fortes fornecerão maior tensão. Então só há um meio de saber se vai produzir o que se espera: testando.

E aliás "uma boa voltagem" não é uma medida confiável. Isso tanto pode insuficiente, quanto pode ser excessivo, o que pode simplesmente inviabilizar o projeto.

[fgsouza68]

Olá a todos.

Josenir, gostaria de saber se há problema em fazer um gerador bifásico com 15 bobinas, seria uma fase com 7 e outra com 8 bobinas.

[Josenir]

Olá a todos.
Josenir, gostaria de saber se há problema em fazer um gerador bifásico com 15 bobinas, seria uma fase com 7 e outra com 8 bobinas.

Sim, há problema, com certeza. O problema é que não vai funcionar !

Como já discutimos anteriormente, existe um compromisso sério entre o posicionamento dos imãs e o posicionamento dos pólos do bobinamento, assim as fases de um gerador devem ter número par de pólos e devem ser exatamente iguais.

Na verdade, se procurar na internet, vai achar o projeto de um gerador que possui 15 bobinas, mas a história é outra. O gerador possui 15 fases, ou seja, cada bobina trabalha independente e tem a sua retificação feita por um diodo. Assim cada fase possui apenas uma bobina. Neste caso, o compromisso é apenas que o espaçamento entre os imãs coincida com o espaçamento dos pólos de cada bobina.

[fgsouza68]

Valeu Josenir!

[joao000020]

Boa noite
Josenir , em relação ás mmedias das bobines é 6,5 cm por 4,5 cm .
E os imas tem uma força de 35,5 kilos.
Obrigado pela atenção
cumprimentos

[Josenir]

Boa noite
Josenir , em relação ás mmedias das bobines é 6,5 cm por 4,5 cm .
E os imas tem uma força de 35,5 kilos.
Obrigado pela atenção
cumprimentos

Sendo assim, cada espra terá 22cm de fio (6,5 + 4,5 + 6,5 + 4,5 = 22), e cada bobina terá 2200cm (100 x 22). E cada fase terá 13.200cm, ou 132m (2200 x 6 = 13200).
Com 132m de fio 19AWG, como a resistência em Ohm/m é de 0,026, teríamos uma resistência total de 3,432 Ohm. Então em 14V, salvo algum engano, esse bobinamento conduziria uma corrente máxima de 4,07 Ampères (I = V / R, logo I = 14V / 4,432A = 4,07.

E a potência por fase seria de 4,07A x 14V = 56,98W. Como o gerador é bifásico, isso nos levaria a algo em torno de 120W.

Acontece apenas que não foi levado em consideração densidade de fluxo magnético desses ímãs. Talvez 100 espiras por bobinas seja muito. Talvez com essa quantidade de espiras a tensão seja bem maior do que 14V, e os resultados serão outros. Só um experimento prático para dizer. Ou então recorrer a um engenheiro elétrico para fazer o cálculo levando em consideração o fluxo magnético dos ímãs. Prefiro a primeira opção.

[joao000020]

acha que esses valor estão bons?
poderes obter melhor ?
sei que só vendo e testando quantas voltas tenho de dar

[Josenir]

acha que esses valor estão bons?
poderes obter melhor ?
sei que só vendo e testando quantas voltas tenho de dar

Acredito que com esses valores a capaciadde dos ímãs está sendo subaproveitada. Acho que dá de obter mais potência com o material que você tem.
Faça como estou lhe dizendo que vai conseguir algo razoável.

[fgsouza68]

Olá a todos.

Josenir, Efetuei um teste com uma bobina e consegui 2v a 528 RPM ( este teste foi efetuado em escala cc com uma lâmpada de 12v em paralelo com o multteste).

Como serão duas fases de 7 bobinas cada então terei mais ou menos 14v. Estou certo?

Quanto à corrente estou preocupado, pois consegui apenas 0,100 A (efetuei o teste quase conforme você orientou, sendo que a diferença foi que retifiquei em onda completa com quatro diodos, utilizei também uma lâmpada de 12v 5w).

Será que terei apenas 1,4A (0,100A x 14 bobinas)?

http://img834.imageshack.us/edit_previe ... ion=rotate

[Josenir]

Olá a todos.
Josenir, Efetuei um teste com uma bobina e consegui 2v a 528 RPM ( este teste foi efetuado em escala cc com uma lâmpada de 12v em paralelo com o multteste).
Como serão duas fases de 7 bobinas cada então terei mais ou menos 14v. Estou certo?
Quanto à corrente estou preocupado, pois consegui apenas 0,100 A (efetuei o teste quase conforme você orientou, sendo que a diferença foi que retifiquei em onda completa com quatro diodos, utilizei também uma lâmpada de 12v 5w).
Será que terei apenas 1,4A (0,100A x 14 bobinas)?
http://img834.imageshack.us/edit_previe ... ion=rotate

O que ocorre é que a medida de corrente com uma tensão de apenas 2V retificada em onda completa não fica legal. Acontece que a ponte retificadora causa uma queda de tensão de 1,2V. Logo, dos 2V que entram na ponte, só saem 0,8V. E neste caso você fica com menos da metade da potência. Quando você tiver 14V, essa perda de 1,2V não será tão significativa.

Então se quiser ter uma medida de corrente com um mínimo de confiabilidade, deve medir em corrente alternada. O procedimento é semelhante ao que está fazendo. Apenas mude a escala do multimetro para ACA e elimine do ciruito os diodos e o capacitor. Neste caso é bom refazer também a medida de tensão em CA.

[fgsouza68]

Olá Josenir!
Achei que a lâmpada que utilizei iria drenar uma corrente maior, por isso me causou confusão.
Coloquei agora mais lâmpadas e a corrente aumentou para 0,600A.

Sua dica sobre o “consumo” dos diodos me deixou mais aliviado, um fato muito interessante que eu não havia me atentado, quando estiver com todas as bobinas montadas, a perda que os diodos proporcionam será dividida por 14, muito bom.

Para a montagem do retificador, gentileza me informar qual a corrente eu utilizo para os diodos (para quando as bobinas estiverem prontas), pretendo retificar em fase completa utilizando 4 diodos para cada fase (para esse gerador acredito que conseguirei 10A com facilidade).

Se puder me indicar algum projeto para o regulador me ajudará muito.

Obrigado e até a próxima.

[Josenir]

Olá Josenir!
Achei que a lâmpada que utilizei iria drenar uma corrente maior, por isso me causou confusão.
Coloquei agora mais lâmpadas e a corrente aumentou para 0,600A.
Sua dica sobre o “consumo” dos diodos me deixou mais aliviado, um fato muito interessante que eu não havia me atentado, quando estiver com todas as bobinas montadas, a perda que os diodos proporcionam será dividida por 14, muito bom.

Não é consumo, e sim queda de tensão. Qualquer que seja a tensão que passe por um diodo, do outro lado dele sai 0,6V a menos. Se usar uma ponte de 4 diodos, como em cada ciclo dois diodos conduzem ao mesmo tempo, então a queda é de 1,2V. Não significa exatamente que esses 1,2V são consumidos, mas simplesmente que não passam pelos diodos, mas o efeito é quase o mesmo.

Quando tiver 14V não significa que a queda será dividida por 14. Apenas terá 14V, e a queda será os mesmos 1,2V. Se tiver 100V, a queda será os mesmos 1,2V. Então, para tensões maiores essa queda passa a não ser problema algum.

Para a montagem do retificador, gentileza me informar qual a corrente eu utilizo para os diodos (para quando as bobinas estiverem prontas), pretendo retificar em fase completa utilizando 4 diodos para cada fase (para esse gerador acredito que conseguirei 10A com facilidade). Se puder me indicar algum projeto para o regulador me ajudará muito.
Obrigado e até a próxima.

Os diodos precisam ser super dimensionados. Você deve usar diodos com capacidade de pelo menos o dobro da corrente que vai circular. Se acredita que vai ter 10A, use diodoa que suportem pelo menos 20A. Se vai retificar em onda completa, use uma ponte retificadora pronta, integrada. Não é comum usar 4 diodos para cada fase. Num sistema polifásico, para retificar em onda completa não é necessário mais do que dois diodos por fase. Logo, se tem um gerador bifásico, uma só ponte integrada com 4 diodos resolve plenamente. Usar duas pontes só vai aumentar a queda de tensão desnecessariamente.
O regulador que lhe indico é o meu projeto de regulador para geradores de imãs permanentes, que está publicado aqui no forum.

[fgsouza68]

Se vai retificar em onda completa, use uma ponte retificadora pronta, integrada

Desculpe Josenir, Essa "ponte retificadora pronta, integrada" eu encontro no mercado em casas de eletrônica?

Grato mais uma vez por suas informações, como sempre muito úteis.

Abraço.