Форум за електроника

[Radoslav70]

Изхвърлиха ме в кошчето - ето тук съм
http://mazeto.net/index.php?topic=5572.0

следва:
1. Datalogger с ARM Kit на Lumirary и LAN сабиране на данните в Excel таблица на стар лаптоп
2. Изчисляване на генератора
3. Схема на инвертор с TMS 28027 на Texas Instruments
4. Преработка на Dataloggera в контролер на вятърната турбина
в другия форум

Бате Радо от Сименс Германия

Има ли някой интерес да направи любителски вятърен генератор от порядъка на 5kW ?

В промишлените вятърни турбини се използват по принцип синхронни, асинхронни и двойно захранени асинхронни генератори. При последните предимството е, че се ползва конвертор, който е на 30% от мощността на цялата система. Тези със синхронен генератор имат конвертор през който преминава цялата мощност. Асинхронните могат и без конвертор директно се свързват към мрежата, някои имат навит ротор с реостат. Могат да имат и конвертор.

Системата за позициониране на перките променя ъгъла на атака на вятъра и по този начин въртящия момент се контролира да бъде константен от определена степен на вятъра например 10м/с до максималния например 25 м/с. До 10м/с перките са с максимален ъгъл на атака, а мощността се регулира от конвертора, така че да се постигне най-високото кпд и да се извлече оптималната мощност. Всяка перка има автономна система с независим контролер и акумулатор на ток, който може да е също от super caps, за да може да се паркират перките при отпадане на напрежението на мрежата и от гледна точка на сигурността. Електрозадвижването има и механична спирачка, която след паркиране се задейства. В миналото се произвеждаха и stall турбини с перка с фиксиран ъгъл. При по-силен вятър самата перка си работи като въздушна спирачка и се самоограничава по обороти. Тези турбини са със асинхронен генератор предимно и директно свързване към мрежата, без конвертор. Опростена система от миналото.

Парка на Митсубиши в Калиакра е с асинхронни генератори, без конвертор и хидравлично задвижване за позициониране на перките. т.е. малко старичка технология, ама то и аз не бих сложил конвертори на нашата мрежа

Системата за позициониране по азимут е съставена от електрозадвижване и механични предавки, което върти гондолата по посока на вятъра. Обикновено няколко електрозадвижвания от 2 до 8 са зацепени на огромно зъбно колело което е на лагера на кулата и гондолата и работят в паралел. Отделно има и спирачка.

Централния контролер измерва сензорите и управлява турбината. Най-често са два основни, един долу и един горе в гондолата. Отделните компоненти също си имат собствени контролери, като всички са свързани в мрежа най-често от типа промишлен етернет. Всички турбини в един парк са свързани към SCADA система са съхраняване и обраборка на данните от един или няколко парка.

Конвертора преобразува енергията от генератора и я подава в мрежата. Може да е с инвертор само от страна на мрежата, а може да има и от страната на генератора. При синхронните от страната на генератора може да има обикновен изправител, но тогава е необходимо да има също повишаващо стъпало на DC линка. При асинхронните генератори от страната на машината има задилжително конвертор, като при двойно захранения, той е свързан към ротора и е на 30% от мощността на цялата система. Така се спестяват средства от по-ниската цена, но е много трудно да се изпълнят новите изисквания или така нареченото FRT Fault Ride Through. Затова напоследък двойно захранените асинхронни генератори не са на мода, въпреки по-ниската си цена. За да се изпълнят изискванията на операторите на мрежите компонентите трябва да се преоразмерят при което файдата се губи.

Между перката и генератора има мултипликатор - скоростна кутия, който увеличава оборотите от около 20-30 (примерно) до 1000 - 1500 в зависимост от генератора, типа и модела. Първата, а понякога и втората степен са планетни поради невероятния въртящ момент. Има и хибридни системи с една предавка и многополюсен генератор. Има и такива с по-сложна скоростна кутия и два или четири генератора в паралел.

Друг тип са така наречените gearless или direct drive те са с нискооборотен генератор и без скоростна кутия. При тях перката е свързана директно към многополюсен синхронен генератор. Възбуждането може да е с бобина или с постоянни магнити. В близкото минало проблем беше размагнитването на постоянните магнити при претоварване по ток. Тогава цялата ел. машина се сменя, а това срува се едно да си купиш нов генератор. Сега технологията на магнитите се разви и вече се произвеждат доста.

За мен за любителско изпълнение тоя тип е най-подходящ. Многополюсен синхронен генератор с постоянни магнити и без скоростна кутия. Любителски е трудно да се направи мултипликатор заради планетната предавка. Затова е най- добре да се избере модел с многополюсен генератор и директно задвижване. Трябва да се съобразят само технологично някои решения от гледна точка на сигурността, например при силен вятър, като цяло не е толкова трудно, даже да се направят перки с променлив ъгъл на атака на вятъра.

Доста фирми, които произвеждат промишлени просто купуват готови компоненти, имат само малко производство всичко друго наготово, изчисляват, симулират, проектират, сглобяват и продават.

Не бива някой да се заблуждава, че като тръгне да си прави сам вятърен генератор, ще спечели и ще забогатее. Този който тръгне да инвестира малко пари и много време трябва още в началото да знае, че това е само хоби и това което ще получи в замяна е вероятно малка възвращаемост и голяма слава евентуално.

Важното е да се направи все пак нещо надеждно, здраво и с дълъг живот. Не като духне първия по-силен вятър да ходи да го търси из полето

Въобще трябва да е мераклия човека дето се заема и да има малко средства и много търпение и да не допуска груби грешки

Трябва да разбира от механика, електротехника, електроника, а доколкото знам българите разбираме от всичко

Успех

[shri]

Хубава лекция, но не разбрах смисъла, правиш си реклама или ни убеждаваш че не можем да си направим вятърен генетратор?
_________________
Денят е прекрасен забеляза ли го!!!
[email protected]

[Radoslav70]

По скоро проучвам и обменям опит

Моята идея за любителски ветрогенератор е да се използват колкото се може повече части на старо, например лагери и спирачка от стар автомобил, магнитите могат да се купят (по късно ще дам линкове) а могат да се ползват и стари, да речем от изгорели магнетрони. Перките могат да се изработят от дърво или алуминиий или някаква комбинация с платно например. Като начало една таблица за размишления

Power of the Wind **)
m/s W/m 2
0____0
1____0.6
2____4.9
3____16.5
4____39.2
5____76.2
6____132.3
7____210.1
8____313.6
9____446.5
10____612.5
11____815.2
12____1058.4
13____1345.7
14____1680.7
15____2067.2

**) For air density of 1.225 kg/m 3 , corresponding to dry air at standard atmospheric pressure at sea level at 15° C.
The formula for the power per m 2 in Watts = 0.5 * 1.225 * v 3 , where v is the wind speed in m/s.

Немския физик Бетз изчислява през 1919 година, че теоретично максимума който може да се преобразува в механична енергия е 16/27 или около 59%. Практически с три малки перки може да се достигнат около 40%. Отделно като сложим примерно и другите загуби механика кпд80% генератор /конвертор кпд 80% тогава при 7m/s вятър около 25км/ч може да се изкара

P= 210*0.4*0.8*0.8 = 54W от кв метър площ

ако имаме радиус на перката 2 метра площта е 12,5 * 54 = 675 W - твърде малко

При радиус на перката 4 метра 50*54= 2700 W - добре

При 12 м/с вятър

P = 1058 * 0.4 *0.8*0.8 =271W от кв.м.

При 2 м перка 12,5*271 = 3387W
4 m - 50*271 = 13550 W трябва да се ограничи до 5 kW

т.е. голяма перка 4метра с променлив ъгъл е най-добре защото ще може да се извлича енергията както от по-слаб така и от силен вятър.

Следва въпроса какъв материл би бил подходящ за перката.

Промишлените са направени от оплетени нишки от фибростъкло, което човек не може сам да изработи (А може би може, някой да е опитвал?). Очаквам мнения от какво може да се изработи перката (но не от типа от стари дънни платки или картон, верно, че е без пари, но все пак). Трябва да е здрава да има еластичност, да се огъва под напора на вятъра и в основата си да може здраво да се закрепи за хъба - центъра. По мое мнение някакъв тип дърво би свършило работа, ама в дърводелството хич ме няма. От какво са били направени самолетите преди време? Какво дърво са ползвали хем да е здраво, хем еластично, хем леко някой знае ли?

[Василев65]

По сайтовете сьм виждал самоделки, чиито перки се изрязват от ПВЦ-трьба с голям диаметьр /каквито използват в за канализация /. Това е по-лесният начин, разбира се ако ви се занимава да експериментирате!
_________________
Ние, с поялниците, трябва да се подкрепяме!

[Biser]

[geordgeo]

Браво за ентусиазма, дано нещо се получи и на практика

[petromaniq66]

Ентусиазма никога не е излишен, но се чудя защо някои си мислят че в момента откриват "топлата вода"? Има многоо писано по въпроса... а по темата!!!... такова начинание не е рентабилно за любителска изработка или умалени размери.

[ganevec]

а защо не с вертикална ос

[ivanovbg]

Radoslav70,като гледам разбираш от тези работи.Че на ток е неизгодно знам,но има ли начин директно силата на вятъра да се превръща в топлина.Чел съм за такъв вариант но не съм наясно с изработката.Бих си сложил едно такова устройство на вилата за да вкарва малко топлина във ветровити дни.На баирче съм и е сравнително голо.Есенно зимния период ветрове дал господ. Парното ми е с антифриз,но си е друго като отида температурата да е над нулата вътре
Би трябвало да стане с един въртящ се алуминиев диск близо до магнити и потопен във вода.Или някаква друга идея?
_________________
Ако нещо не не става с акъл,опитай с мощност
Ако и мощността (чука) не помогне-потърси по знаещи!

[lz1wvm]

Искаш вятъра да те топли....отвори си прозореца и силата на вятъра ще те стопли без загуби от преобразуване на механична в ел.енергия,и после в топлина.

ivanovbg,дай линк към това,което си чел.