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Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: segunda jan 31, 2011 11:46 am
por Smarley
é uma ótima substituta.
só que o inversor de frequencia e o motor eu consigo emprestado de graça na ufsm...
por isso que eu vou tentar fazer com ele.

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: segunda jan 31, 2011 6:27 pm
por Goahead
smarley Escreveu: tenho que levar em conta que os do link utilizam n42 e eu vou utilizar n50.
pode ignorar a questão de diferença de fluxo n42 vs n50 pois na realidade o que acontece é que necessitas um pouco menos de voltas nas bobines e podes até mesmo meter fio mais grosso. pois o cut-in vai ser o mesmo.

o importante é saberes a resistência final do estator.
salvo erro, a eficiência do gerador podes calcula-la de forma simples:
imagina que estás a produzir 1kw, 25volts a saída ás 300rpm ou seja 40a.
imaginando uma resistência interna do estator de 1ohm..esperemos que seja mais baixa.. (podes medir isso com o multimetro), logo usando a formula de potencia.
i^2 x r = w poderias dizer que as bobines estão a dissipar 1,6kw
no total o gerador estaria a produzir 2,6kw mas com uma eficiência de 38%, a saída do gerador terás somente 1kw.


em relação ao vento as pás terão uma eficiência de 0.35 (0.56 é o limite de beltz)
gerador andará entre 50% a 80% (depende dos cálculos em cima)
eficiência na polias é cerca de 95% por rolamento no mecanismo...quantos mais rolamentos, mais perdas.
talvez os teus 90% que falas provenham somente dos rolamentos!, mas falta adicionares os outros todos.

o matching do gerador as pás tem de ser feito atravez do torque!
avizinha-se muitos cálculos caso não queiras avançar somente para testes de bancada.
muita dor de cabeça que acho que não te vai compensar.

precisas saber o torque das pás e no final das polias a 3m/s que é quando atinge o cut-in.
depois tens de saber qual o torque necessário para o gerador a medida que vai incrementando o output. (amps)
e comparas esse torque do gerador com o torque que consegues entregar depois das polias e caso seja menor, o gerador não vai sair de stall.
os testes tem de ser feitos em carga ou o gerador rodará livremente e não precisará de muito torque para o fazer.

josenir,

esse aparelho na minha opinião, não tem força suficiente para caracterizares um dual rotor axial flux directamente.
quando começar a produzir, ele vai abrandar muito e o sistema de segurança da cabeça da broca vai actuar (caso tenha..senão para mesmo até queimar o motor) deixando de rodar o gerador.

outra ideia seria usar um torno mecânico que é muito mais potente.

.........

para saberes a que rpm te encontras quando estiveres a medir, podes usar um velocímetro de bicicleta, são muito baratos e com a devida alteração da circunferência da roda (166.66cm) é possivel ver rpm em vez de km/h

goahead

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: segunda jan 31, 2011 9:13 pm
por Josenir
goahead Escreveu:josenir,
esse aparelho na minha opinião, não tem força suficiente para caracterizares um dual rotor axial flux directamente.
quando começar a produzir, ele vai abrandar muito e o sistema de segurança da cabeça da broca vai actuar (caso tenha..senão para mesmo até queimar o motor) deixando de rodar o gerador.
outra ideia seria usar um torno mecânico que é muito mais potente.
para saberes a que rpm te encontras quando estiveres a medir, podes usar um velocímetro de bicicleta, são muito baratos e com a devida alteração da circunferência da roda (166.66cm) é possivel ver rpm em vez de km/h
goahead
por um acaso, o meu torno mecânico está bem ao lado da furadeira de bancada. no torno posso ajustar 6 velocidades de diferentes, e uma certa dificuldade para fixar o gerador, mas na furadeira tenho 12 velocidades e mais facilidade de suporte. na prática uso mesmo o inversor de frequência com um motor trifásico para fazer o acionamento do gerador em bancada, mas às vezes uso a furadeira. esta possui um motor de 2 cv x 1750rpm, e das 12 velocidades, apenas uma amplia a rotação do motor, as demais reduzem. assim, tenho disponível no gerador (alternador) um torque equivalente a mais que 2 cv. como em bancada meu gerador fornece em torno de 300w, e como 2 cv equivalem a aproximadamente 1400w, então jamais vai faltar potência para acionar o gerador, e é o que acontece na prática. o problema que eu tenho às vezes é que se não apertar bem a correia, com o peso, ela patina.
Torno.jpg
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Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: segunda jan 31, 2011 11:43 pm
por Smarley
eu decidi por trazer a rotação das pás para o nível do solo.
assim que posso fazer a alteração de polias e achar o melhor conjunto.
vou realizar os testes de eficiência do gerador para tentar acertar próximo nos primeiros testes.

abraços!

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: domingo fev 06, 2011 5:04 pm
por Smarley
olá,

voltando de férias agora, vou botar a mão na massa e começar o projeto.
pois os imãs já estão chegando!

já enviei as peças para uma empresa aqui perto cortar as asas e encomendei as chapas de alumínio.
a princípio será 2x2m de tamanho. ainda posso aumentar um pouco a altura, mas creio que não farei por enquanto.

amanhã vou fazer o bobinador e comprar os fios assim que possível.

fiz uns desenhos no pc para verificar o tamanho das bobinas que terei.
tomei por base o disco do rotor com 300mm de diâmetro.
é o mesmo tamanho que tu usou neh goahead?

com um disco deste tamanho eu posso fazer as bobinas com uma área de 19,5mm x 12,7mm, o que daria aproximadamente 240mm quadrado.
com esta área eu posso aumentar o número de voltas do fio 14awg ou aumentar a bitola do fio, mantendo as voltas.


ai surgiu uma dúvida:

o que seria melhor?
colocar mais voltas de fio, para baixar o cut-in e diminuir a relação das polias(não vai eliminar o uso delas).
ou aumentar a bitola dos fios para diminuir a resistência, aumentar a corrente e eficiência.

terei que utilizar uma relação maior das polias do que o caso anterior. mas nos 2 eu tenho que utilizar polias...

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: segunda fev 07, 2011 10:10 pm
por Smarley
hoje comecei a fazer as bobinas.
e da um trabalhão trabalhar com fio duplo!

fiz com fio duplo de 16awg, 1,3m de diâmetro e 1,3mm² de área.
fiz com 16 camadas de 5 pares por cada, resultando em 90 voltas.
a bobina pesou 445gr e foi utilizado aproximadamente 36 metros de fio.

tentei fazer o mais estreito possível, mas no final deu em torno de 18mm de altura a bobina.

para ver se 90 voltas era suficiente eu desenhei um molde, para ver até quanto eu poderia aumentar a bobina.
considerei o tamanho do disco dos imãs de 300mm, e a área interna da bobina igual a área externa do imã.

em breve posto fotos, mas pela dificuldade que foi na primeira bobina, acho que vai sair 1 por dia só, hehehe

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: segunda fev 07, 2011 11:57 pm
por Smarley
desisti de fazer o "empacotamento perfeito".
comecei a fazer a segunda bobina, tomando cuidado para acertar o fio bem certo, mas me perdi na metade e cansei...
então eu resolvi enrolar até o fim para ver o que ia acontecer.
resumindo: não sei como mas eu fiz a bobina com 5gr a menos apenas, 1% do total.
a bobina ficou apenas 5mm maior no comprimento e 5mm maior na largura.

tomara que eu acerte as próximas bobinas como acertei esta segunda...
claro que eu fiz bem apertado e tentei fazer o melhor possível, só não cuidei para fazer perfeito.

tem problema se eu precisar aumentar o prato dos imãs de 30cm para 31 ou 32cm?
assim eu ganho bastante espaço para as bobinas.

abraços!

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: terça fev 08, 2011 1:08 pm
por Goahead
não desistas!!!!

se perdeste as contas enquanto bobinas, o melhor é voltares novamente ao inicio.
esta é a parte principal do gerador (o coração da maquina)...se tiveres voltas diferentes por fase, vais ter um problema em mãos! (cog numa fase ou duas! entre outros) a pesagem no final é uma boa tecnica somente para confirmar que não te enganas-te na contagem. quanto pesa uma volta de fio (+/-100mm)?

5mm maior? ainda é um bocadito...não usas-te a mesma força na bobinagem e a anterior ficou com o fio melhor acomodado.

o meus pratos dos imans são de 350mm...pratos mais pequenos dão no problema que estás a ter...ou seja as bobines vão ter dificuldade em caber, porque os imans estão muito próximos. aumenta os pratos.

18mm de espessura da bobine? não sei como construis-te o "bobinador" mas deverias ter prensado isso para o máximo de 14mm (12,7mm ideal = espessura dos imans) ganhas uma margem de 2mm em cada lado para jogar com a distancia dos imans caso necessites de diminuir o cut-in.

se não me enganei nas contas, terás o cut-in a 24v perto dos 90rpm.

posta umas imagens de progresso

bom trabalho
goahead

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: terça fev 08, 2011 1:12 pm
por Goahead
smarley Escreveu:olá,
o que seria melhor?
colocar mais voltas de fio, para baixar o cut-in e diminuir a relação das polias(não vai eliminar o uso delas).
ou aumentar a bitola dos fios para diminuir a resistência, aumentar a corrente e eficiência.

terei que utilizar uma relação maior das polias do que o caso anterior. mas nos 2 eu tenho que utilizar polias...
essa é a questão que ninguem te consegue responder!
eu sou da opinião do 2..aumentar corrente e aumentar efficiencia...mas para a melhor relação terás de fazer trabalho de bancada.

desde o inicio que te recomendei fazeres primeiro os rotores e depois uns testes somente com uma bobine de ensaio.
com os valores de volts por rpm podias calcular o restante e saberes os torques necessarios, calculando assim o rpm em cut-in

goahead

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: terça fev 08, 2011 2:37 pm
por Smarley
olá!
pode deixar que hoje eu vou postar fotos das bobinas sim.
se eu considerar um rotor de 350mm irá ficar com folga as bobinas, ficará bom de fazer.

fiz a terceira bobina hoje, apertando bastante o fio, deu 470gr de cobre e ficou um pouco maior que a anterior, vou tirar umas 5 voltas para melhorar o tamanho dela. só que para um rotor de 350mm ficará sobrando espaço.

eu não vejo problema em as fases ficarem desbalancedas.
a única diferença será que uma fase irá entregar um pouco mais de corrente do que as outras.
tu tem algum outro motivo?
o problema seria porque a fase que estiver com mais tensão irá impor o torque nos imãs?

abraços!

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: terça fev 08, 2011 3:19 pm
por Goahead
smarley Escreveu:olá!
pode deixar que hoje eu vou postar fotos das bobinas sim.
se eu considerar um rotor de 350mm irá ficar com folga as bobinas, ficará bom de fazer.

fiz a terceira bobina hoje, apertando bastante o fio, deu 470gr de cobre e ficou um pouco maior que a anterior, vou tirar umas 5 voltas para melhorar o tamanho dela. só que para um rotor de 350mm ficará sobrando espaço.
o peso é diferente? tens que contar as voltas com mais calma. tem que ficar todas iguais!!! ou pelo menos o total de voltas igual em todas as fases (3 bobines por fase)

sobrar espaço??? 90 voltas de 1,3mm (2 em mão) não me parece que sobre assim tanto espaço...estamos a falar junto ao centro do disco, as bobines estarão quase encostadas!..na periferia, obviamente terão mais folga.
folga,melhora dissipação de calor.
como disse no post anterior, o factor importante é a espessura da bobine...se elas tivessem 10mm verias que não sobrava grande espaço! após meteres a resisna e fibra ficaria com um total de 12,7mm, que é a medida idial (espessura dos imans)
eu não vejo problema em as fases ficarem desbalancedas.
a única diferença será que uma fase irá entregar um pouco mais de corrente do que as outras.
tu tem algum outro motivo?
[/quote]

não é a corrente mas sim a tensão!
imagina que uma fase atinge o cut-in antes das outras, então terás o gerador a fazer força numa fase e livre nas outras duas. podemos chamar a isso cog. isso faz com que a ventoinha não consiga sair do stall, pois uma das fases não deixa o gerador acelerar ao cut-in calculado pois já esta a fazer força antes das outras. podemos estar a falar de 1volt ou mais, que é uma diferença muito grande entre fases.

pede ajuda a alguem que conte as voltas contigo ao mesmo tempo que bobines.

goahead

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: terça fev 08, 2011 8:49 pm
por Smarley
eu vou medir melhor as voltas das próximas bobinas.

eu usei um aparelho na faculdade hoje para medir indutância e resistência das minhas bobinas.
as 3 tem 0.130ohms cada uma, e a indutância delas a 10khz foi de 440uh, 445uh e 437uh.

vou optar por prato dos imãs de 35cm assim ficará mais cômodo para colocar as bobinas.
infelizmente o meu estator vai ficar em torno de 18~19mm.
pretendo deixar o menor espaço possível entre o rotor e estator.

eu vou fazer a base bem firme e alinhada para eu conseguir regular a altura do rotor com precisão.

abraços!

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: quarta fev 09, 2011 10:59 am
por Smarley
fiz mais algumas bobinas, tomando cuidado para acertar as 90 voltas exatas.
as duas bobinas com fita vermelha, e 1 preta estão com exatas 90 voltas.
as outras estão em torno de 84~87 voltas.

eu vou fazer uma bobina pequena e colocar em um núcleo magnético que caiba os bobinas do gerador.
vou ligar um gerador de função nesta bobina, e testarei as 9 bobinas individualmente para deixar todas com a mesma tensão.


Imagem
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Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: terça fev 15, 2011 8:53 pm
por Smarley
já estou com o molde das bobinas pronto, só esperando chegar mais um pouco de resina.
vou utilizar quase 3kg de resina para fazer o estator.
vou tentar prensar as bobinas para deixar com 16~17mm de altura no máximo.

ontem eu recebi 12 imãs, realmente eles são muuito fortes, sem querer dexei 2 se grudarem e para separá-los deu muito trabalho.

eu peguei um imã e passei com a mão sobre uma bobina, passando rápido.
coloquei meu scoopmeter para medir a corrente e estava dando picos de 4a no curto circuito, e a tensão de circuito aberto cerca de 1v.
isso só passando o imã com a mão, imagina quando estiver com o rotor pronto.

segunda-feira da semana que vem devo receber todas as peças de aço que mandei recortar, depois tem serviço de torno e montagem.
vou tentar terminar o gerador até o final do mês.

abraços!

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: sábado fev 19, 2011 5:58 pm
por tiktak
smarley

força nesse projecto,e boa continuação.

vou seguir de perto,com atenção.

para mais tens a preciosa colaboração do nosso amigo goahead

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: sábado fev 19, 2011 8:05 pm
por Smarley
olá!

obrigado pelo comentário, é bom saber que alguém está aproveitando.
amanhã devo receber todas as peças das asas que mandei cortar.
esta semana vou finalizar o estator e semana que vem os rotores se tudo der certo.
agora o mes de março se torna turbulento para mim, não sei quando vou terminar o projeto pois quero ir com calma.
mas assim que eu tiver novidades eu vou postando por aqui.

abraços!

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: segunda fev 21, 2011 3:30 pm
por Goahead
smarley,

como disse anteriormente, não te esqueças de verificar o nº de voltas das bobines.
deves ter o mesmo nº de voltas por fase.

vê quantas gramas pesam uma volta de fio...depois pesas as bobines e a diferença não deve ser maior que o peso de uma volta.

outro pormenor é a disposição de entrada e saída do fio da bobine (as pontas).
não importa qual a perna que usas, desde que uses sempre as mesmas..
exemplo: entra pela esquerda e sai da bobine pelo meio. de seguida, esse fio que saiu pelo meio deve ligar a esquerda da bobine que pertence a mesma fase.. não baralhares pondo esse fio a entrar pelo meio da bobine seguinte.

desculpa os meus skills de paint..mas deve dar para perceber como deves ligar as bobines.

não sei como vais ligar as bobines, mas sugeria-te caso consigas, deixares também o ponto central das 3 fases disponível no exterior do estator para que possas escolher entre ligação estrela ou delta durante os testes de bancada.

vai postando progresso
goahead

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: quarta fev 23, 2011 12:15 am
por Smarley
olá,

hoje terminei o estator.
ficou 100% alinhado todas as bobinas.

agora no feriado de carnaval vou tentar finalizar o projeto.
assim que eu tiver novidades volto aqui postar.

abraços!

Imagem
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Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: quarta fev 23, 2011 2:50 pm
por Goahead
smarley,

bom trabalho.

necessitas isolar as soldaduras para que o estanho não fique directamente em contacto com a resina, pois ela não é 100% isolante.

qual a ideia de teres o ponto de ligação de todas as bobines no exterior? (ponto comum ligação em estrela)

para nos futuros testes teres opção de ligação em delta, necessitas teres 6 ligações exteriores...ou seja o ponto comum das 3 fases tem de estar disponíveis em separado e não soldadas no interior do stator em comum.

a quem recomende a rectificação de cada fase em separado com uma ponte rectificadora por fase (pontes menos potentes e mais baratas)

keep up the good work
goahead

Re: Projeto de Aerogerador VAWT.

Enviado: quarta fev 23, 2011 4:39 pm
por Smarley
olá,

infelizmente não isolei as soldas dentro da resina. vamos ver o que acontece.
pelo que eu medi a resistência das fases está a mesma.
tomara que esta resina não seja condutiva.
utilizei resina poliester, eu pesquisei sobre ela e descobri que é totalmente isolante.

dexei o ponto central para fora do estator somente para medir com mais facilidade va, vb e vc e ver se as fases ficaram balanceadas.

quem está montando as pás é o meu pai, hoje ele disse que já soldou os tubos das peças.
o torneiro prometeu entregar as peças do gerador até sexta-feira.
tomara que no feriado de carnaval eu possa finalizar o projeto, mesmo que não consiga terminar a instalação, mas pelo menos terminar o gerador e as pás.

abraço!