Costruzione aerogeneratore (48/56 magneti, ecc.)

[molesto12]

Ciao a tutti, sono nuovo mi sono registrato da poco,ma è gia un bel po di tempo ke vi seguo e leggo discussioni su questo forum, sono molto appasionato di energia alternativa e tanto x cominciare sono alla creazione della mai prima pala eolica. visto ke nel mio comune e precisamente a pochi km dalla mia abitazione stanno spuntando pale eoliche di dimensioni enormi.(2MW quindi di vento ce nè, tra un pò ne metteranno qualcuna pure nella piazza del paese)quindi ho provato anch'io con la realizzazione di quest'ultima. ho cominciato con la costruzione di un moltiplicatore di giri 1/25 collegato ad un'alternatore di tipo automobilistico(purtroppo questi alternatori producono corrente intorno ai 1000 giri minuto) ma per farlo produrre corrente c'era bisogno di troppa forza e così ho dovuto abbandonare il primo progetto,ora gia da un po mi sto indirizzando verso un generatore fai da te a magneti permanenti ho visto moltissimi progettini in rete ma prima di partire con la costruzione vorrei progettarlo x bene e vorrei porvi una domanda.quando il mio generatore a magneti permanenti sara finito e inizierà a girare darà sempre una resistenza alla rotazione causata del campo magnetico interno o girerà liberamente?grazie ciao

[udos3]

generatore

ciao
fin che non prelevi potenza, girera' libero con solo l attrito dei cuscinetti che consumano pochi watt questo e' valido per i generatori come vuoi farli e per i brush e brushless
per i generatori auto, piu dai corrente di eccitazione , piu frenano anche senza carico , ma in modo limitato; occorre 1/10 di corrente di eccitazione rispetto a quello che prelevi
un vantaggio dell alternatore auto che puoi regolarti la tensione di eccitazione e addirittura alimentarlo con tensione piu alta di quella che ti carica le batterie , in modo da poter frenare in modo deciso quando tira tanto vento
leggi bene sul forum ,che trovi tante info in merito
buon inizio

[molesto12]

grazie udos
comunque avrei ancora un pò di quesiti ke vorrei chiarire...del tipo: un generatore fai da te diciamo da 40 magneti quanta forza gli serve x produrre corrente? in rete ho visto progettini simili ma con pale lunghissime quindi ciò sta a significare ke questi hanno bisogno di molta forza e poca velocità!giusto? o si riesce a farli girare anche con pale più piccole così da evere si meno forza ma più velocità di rotazione? e ancora i magneti con cosa si fissano un pò di colla e un mare di resina basta a tenerli fermi? grazie ciao

[udos3]

Generateur 12 Volt

ciao
visto che sei alle prime armi, vai sul sicuro con un generatore auto o meglio un piccolo brushless e moltiplichi i giri con una puleggia tipo lavatrice
spendi meno tempo e soldi

[molesto12]

ciao
sinceramente vorrei capirci un pò di più sui generatori a magneti permanenti anche perché farmi tutta la faticata di costruire le pale di alzare in aria un bel palo alto x poi avere i pochi watt di un alternatore non mi va tanto l'idea...le costruzioni meccaniche non sono assolutamente un problema tra me e mio fratello ce la caviamo benissimo avrei bisogno solo di qualche buon consiglio....ma x caso sapete poi come è andato a finire il progetto di gioweb postato un pò di mesi fa?

[molesto12]

Da 48 a 56 magneti

Ciao a tutti, non so se qualcuno ha letto qualcosa riguardante il mio progetto cmq mi sto procurando tutto il materiale x la costruzione di un generatore a magneti permanenti...avevo gia acquistato 48 magneti(60mm x 20mm x 10mm magnetizzazione assiale n42 forza di attrazione più o meno 25kg) solo ke x una mia distrazione ne ho rotto 2 così ne volevo acquistare magari altri 2 o 4 ma l'azienda mi ha risposto ke l'ordine minimo era di 10 magneti e cosi ora mi ritroverò con un generatore da ben 56 magneti!! poi vorrei fare 18 bobine e all'interno delle bobine vorrei utilizzare due spessori di filo uno 1,5mm e un 9mm..cosa ne pensate? dalle mie parti ho un vento dai 5kmh ai 15 20, secondo voi quanto riuscirei a produrre? comunque il problema più grande ke ancora non riesco a risolvere è come faccio a frenare le pale in caso di vento eccessivo? se non trovo un sistema mi si sfascia tutto. una volta avevo costruito la stessa cosa con un'alternatore e lo frenavo con un carico di corrente maggiore, con questo non sarà la stessa cosa giusto? spero di ricevere tante risposte ciao a tutti

[cepi85]

dove hai trovato il rame smaltato?

[Eli-sir]

Per il vento eccessivo esistono i "regolatori di carica" che vanno a sentire quando il generatore eroga troppa tensione e la deviano su un carico fittizio il quale dissipa potenza sotto forma di calore, quindi se le pale girano troppo forte a causa di un vento sostenuto con l'inserzione del carico fittizio il generatore viene caricato e così si ottiene un effetto frenante, questo a grandi linee per farti capire.

[andy48]

18 bobine e 48 magneti hanno un giusto rapporto che non deve essere cambiato. Il rapporto tra bobine e poli magnetici è 3 a 4. 18 bobine hanno bisogno di 24 poli, e trattandosi di generatore a doppio rotore ci vogliono 48 magneti, nè più nè meno.... cambiare è una grossa sciocchezza e l'insuccesso è sicuro.
Oggi si possono trovare guide sia on-line che su carta, perchè far salti nel buio?

[EmilioDale]

18 bobine e 48 magneti hanno un giusto rapporto che non deve essere cambiato. Il rapporto tra bobine e poli magnetici è 3 a 4. 18 bobine hanno bisogno di 24 poli, e trattandosi di generatore a doppio rotore ci vogliono 48 magneti, nè più nè meno.... cambiare è una grossa sciocchezza e l'insuccesso è sicuro.
Oggi si possono trovare guide sia on-line che su carta, perchè far salti nel buio?

Quoto al 100 % .. ma ... in teoria... se proprio sei un temerario...

poli bobbine
4 3
8 6
12 9
16 12
20 15
24 18
28 21 <--- con 21 (stella di 7 bobbine in serie) bobbine e 28 poli ti servono 56 magneti...
32 24
36 27
40 30
44 33
48 36
52 39
56 42
60 45
64 48
68 51
72 54
76 57
80 60
84 63
88 66
92 69
96 72
100 75
104 78
108 81

Devi calcolare le spire per ogni bobbina in funzione del tuo carico 12/24/48 volt...
in bocca al lupo!

[Eli-sir]

Bella la scaletta, devo dire che mi incuriosisce il 108 poli, mi piacerebbe vederne uno! (ammesso che qualche temerario l'abbia realizzato...)

[EmilioDale]

108 no , ma...

Bella la scaletta, devo dire che mi incuriosisce il 108 poli, mi piacerebbe vederne uno! (ammesso che qualche temerario l'abbia realizzato...)

108 no, ma 80 poli eccoli...
STATOR AND ROTOR
Enercon E70

[Wilmorel]

108 no, ma 80 poli eccoli...
STATOR AND ROTOR
Enercon E70

Salve Emilio
Quale può essere indicativamente la velocità di rotazione a regime di un generatore con questo numero di poli?
Ciao

[Eli-sir]

108 no, ma 80 poli eccoli...
STATOR AND ROTOR
Enercon E70

Come si dice in questi casi...FICO!!!

[EmilioDale]

Enercon

Salve Emilio
Quale può essere indicativamente la velocità di rotazione a regime di un generatore con questo numero di poli?
Ciao

Mi pare dai 10 ai 30 rpm,
l'E80 a 20 rpm da 2000 Kw su 400 V di tensione (5 kA ! in uscita statore)
I sistemi Enercon hanno il vantaggio di avere una meccanica "semplice", solo il mega cuscinetto dell'albero!, poi i 400 V vengono raddrizzati in continua e passati ad un inverter grid, quindi la velocità di rotazione può essere molto variabile. Lo svantaggio è il peso meggiore del generatore.
I Vestas usano un moltiplicatore e alternatori sincroni, da quello che sono riuscito a capire sono connessi direttamente in rete e quindi sincronizzati ai 50 Hz e per poter gestire le inevitabili variazioni di velocità delle pale utilizzano, nei generatori sincroni, dei rotori avvolti eccitati mediante un apposito inverter a frequenza variabile, in questo modo aggiustano la frequenza sullo statore sui 50 Hz...
questo è quanto... o giù di li.

[Wilmorel]

Mi pare dai 10 ai 30 rpm,
l'E80 a 20 rpm da 2000 Kw su 400 V di tensione (5 kA ! in uscita statore)
I sistemi Enercon hanno il vantaggio di avere una meccanica "semplice", solo il mega cuscinetto dell'albero!, poi i 400 V vengono raddrizzati in continua e passati ad un inverter grid, quindi la velocità di rotazione può essere molto variabile. Lo svantaggio è il peso meggiore del generatore.
I Vestas usano un moltiplicatore e alternatori sincroni, da quello che sono riuscito a capire sono connessi direttamente in rete e quindi sincronizzati ai 50 Hz e per poter gestire le inevitabili variazioni di velocità delle pale utilizzano, nei generatori sincroni, dei rotori avvolti eccitati mediante un apposito inverter a frequenza variabile, in questo modo aggiustano la frequenza sullo statore sui 50 Hz...
questo è quanto... o giù di li.

Ti ringrazio per la esauriente risposta.
Ciao
Willi

[molesto12]

salve ragazzi grazie x le risposte comunque avendo comprato 56 magneti credi ke sia giusto non sprecarli e allora ho deciso di indirizzarmi verso un 28 poli e 21 bobbine cosa ne pensate? Emilio tu mi dicevi di dover calcolare il numero di spire in base al carico... a me servono 12 volt mi potresti spiegare un pò come funziona? grazie ciao

[molesto12]

ciao cepi85 il rame l'ho comprato da un venditore ebay precisamente da un certo rodolfo nasini...ciao

[molesto12]

la mia prima bobina

salve ragazzi sono parecchio entusiasta nonostante il mare di lavoro ke non mi lascia mai tempo x fare nulla sono finalmente riuscito a finire la mia prima bobina purtroppo ne dovrò fare 21già x farne una mi sono distrutto le mani...ho utilizzato due diversi spessori di filo nella stessa bobina, 1,50mm 13 metri insieme a un 0,9mm 11metri x un totale di 90 spire.cosa ne pensate? sono proprio curioso di vedere quanta corrente eroga... vi ricordo ke sto costruendo un genratore a magneti permanenti da 56 magneti... vi saluto e alla prossima ciaooo

[EmilioDale]

Risposta alla domanda di Molesto12

ciao emilio pordonami se ti rompo e mi permetto di prendermi tutta questa confidenza....cmq sono quasi pronto x la realizzazione del generatore da 56 magneti ma mi hai sollevato un dubbio cioè: calcolare il numero di spire in base ai volt desiderati io avrei bisogno di 12 volt... ero intenzionato a fare delle bobbine con 12 metri di rame spessore 1,50mm e altri 12 metri con rame da 0,9mm... cioè nella stessa bobbina due diversi spessori, spire totali 110 cosa ne pensi? grazie

Ciao "molesto" scusa l'estremo ritardo della mia risposta, ma era da un po che non frequentavo il forum..
dunque sul forum troverai sicuramante le formule necessarie per il calcolo delle spire e dello spessore, tali formule tengono conto di : rpm desiderati per il cut-in, numero di poli, forza magnetica ecc... , io ho realizzato fino ad ora un solo piggott e ti posso dare i miei numeri, da li poi puoi stimare i tuoi...

dunque nel progetto originale di Piggott 2.4 mt c'è un rotore a 12 poli (24 magneti 46*30*10) ed uno statore a 5 fasi e 10 bobbine (2 in serie per fase) , in quella configurazione per avere un cut-in a 12 volt a 3 m/s di vento con le pale con TSR 7 vengono impiegati 60 giri di filo 1.6 mm diametro per bobbina.
Nel caso si opta per un sistema trifase (molto più comune) sempre con cut-in 12 volt a 3m/s e TSR 7 si usa uno statore a 9 bobbine (3 in serie per fase) con 25 giri di filo da 1.6*3 fili per bobbina.

io ho costruito iquesto secondo statore (9 bobbine , 25 spire, 3 fili da 1.6 in parallelo) ma nel mio rotore avevo dei magneti da 40x20x10 (più piccoli di quelli da progetto!), ebbene, in queste condizioni il mio cut-in a 12 volt lo ottenevo a 270 rpm, tale velocità con le mie pale da 270 cm e TSR 7 la ottenevo a ben 5 m/s!!!
Quindi ho dovuto rifare lo statore per poter arrivare a sfruttare anche i venti a 3 m/s, il 2° statore l'ho rifatto con un solo filo da 2 mm di diametro e 55 spire per bobbine, sempre 9 bobbine 3x3 trifase, il cut-in adesso è dimezzato , circa 130 rpm.

nel tuo caso tu avresti ben 21 bobbine (7x3), quindi ipotizzando di voler ottenere un cut-in a 130 rpm dovresti fare questo calcolo:
55*3 = x*7 (proporzione)
x=55*3/7
x= 23.5

questo vale con i miei magneti (40x20x10) ma essendo i tuoi 60x20x10 ti serviranno ancora meno spire , in teoria... se non mi sbaglio 24/60*40 = 16 spire!

chiaramente un alternatore del ganere è adatto a pale belel grandi in grado di imbrilgiare molta potenza , non so per esempio 4 mt di diametro, in quel caso 130 rpm di cut in è troppo, dovrai scendere a circa 100 rpm e quindi ancora meno spire, ma visco che lavori a 12 volt i fili per poter estrarre tanta potenza dalle pale dovranno essere grandissimi!
ipotizzando di voler imbrigliare 1200 watt (prima che la coda pieghevole depotenzi) ti serviranno fili in grado di sopportare ben 100 ampre che a 6 A/mm^2 ( è la corrente massima ritenuta ammissibile per fili in rame per evitare surriscaldamento..) significa 100/6= 16 mm^2 ovvero un filo da 5 mm di diametro !!!!!!!!! oppure 5 fili da 2 mm di diametro!

come vedi lavorare a 12 volt per un alternatore di queste dimensioni è altamente sconveniente!, ti consiglio di passare a 24 o 48 volt , ti basterà moltiplicare per 2 o per 4 le spire dei calcoli sopra.

spero di non aver scritto troppe inesattezze,
ciao Emilio.

[molesto12]

ciao emilio grazie delle info...comunque ho quasi terminato di avvolgere le bobbine credevo di aver sbagliato a fare i calcoli ma mi è andata bene a quanto vedo, ho realizzato le bobbibne come ti dicevo con due diversi fili di rame totale 63 spire x il filo da 1,5mm e 60 spire x il filo da 0,9mm cosi facendo dovrei avere 48 volt come dicevi tu ho solo il brutto presentimento ke il filo da 0,9mm sia troppo sottile e si riscaldi troppo speriamo di no...
A questo punto una volta terminato lo statore ho tre fasi ke devo raddrizzare in continua e regolare a 12v x caricare delle batterie come si fa?
ho visto una schema su un libro di elettrofisica ke trasformava da 220v (rete di casa) a 12v x caricare degli accumulatori lo schema era questo:trasformazione da 220v a 12v poi un raddrizzatore a ponti di diodi ke da alternata trasforma in continua ma pulsante e infini un accumulatore ke liscia...sembra tutto così semplice...poi mi è venuto un dubbio e sono andato ad aprire un carica batterie ke ho a casa (mio padre lo usa x le batterie del trattore) e dentro non c'è nulla solo un trasformatore niente diodi accumulatori niente di niente solo il trasf... come si spiega?
Ho un pò di amici periti elettrotecnici ke mi hanno confuso le idee mi dicevano ke caricare delle batterie con un alternatore fatto in casa non è cosa semplice...avrei bisogno di chiarimenti...grazie ciao

[EmilioDale]

ciao emilio grazie delle info...comunque ho quasi terminato di avvolgere le bobbine credevo di aver sbagliato a fare i calcoli ma mi è andata bene a quanto vedo, ho realizzato le bobbibne come ti dicevo con due diversi fili di rame totale 63 spire x il filo da 1,5mm e 60 spire x il filo da 0,9mm cosi facendo dovrei avere 48 volt come dicevi tu ho solo il brutto presentimento ke il filo da 0,9mm sia troppo sottile e si riscaldi troppo speriamo di no...
A questo punto una volta terminato lo statore ho tre fasi ke devo raddrizzare in continua e regolare a 12v x caricare delle batterie come si fa?
ho visto una schema su un libro di elettrofisica ke trasformava da 220v (rete di casa) a 12v x caricare degli accumulatori lo schema era questo:trasformazione da 220v a 12v poi un raddrizzatore a ponti di diodi ke da alternata trasforma in continua ma pulsante e infini un accumulatore ke liscia...sembra tutto così semplice...poi mi è venuto un dubbio e sono andato ad aprire un carica batterie ke ho a casa (mio padre lo usa x le batterie del trattore) e dentro non c'è nulla solo un trasformatore niente diodi accumulatori niente di niente solo il trasf... come si spiega?
Ho un pò di amici periti elettrotecnici ke mi hanno confuso le idee mi dicevano ke caricare delle batterie con un alternatore fatto in casa non è cosa semplice...avrei bisogno di chiarimenti...grazie ciao

Allora, ti serviranno 3 di questi:
Vishay | Semiconduttori | Discreti | Raddrizzatori a ponte | Monofase - Terminali a innesto

sono ponti raddrizzatori da 35 ampere, li trovi nei negozi di elettronica (5-6 euri)
li colleghi come nel mio disegno (soluzione piu semplice)

con i tre raddrizzatori ottieni la corrente continua che connetti direttamente alle batterie,
in questo modo fino a che il generatore non raggiunge i 12 volt continui in uscita, gira a vuoto, quindi parte senza carico, poi raggiunti i 12 volt più accelera la rotazione , piu ampere produrrà.

bisogna però controllare che la tensione delle batterie non superi i 14 volt (cosa che accade quando sono cariche al massimo), in quel caso la corrente proveniente dal generatore deve essere dissipata su un carico resistivo esterno, questo controllo viene di solito fatto con schede elettroniche di cui sicuramante troverai schemi (per autocostruzione) o link a produttori sul forum, uno dei più gettonati è lo xantrex C 60.

ciao e vai col vento

[esux]

grazie emilio
per i neofiti uno schema così semplice è molto utile.
per un generatore da 500 watt potresti indicare le caratteristiche dei ponti?
si dovrebbe mettere anche un diodo? e di che caratteristiche?
grazie

[EmilioDale]

grazie emilio
per i neofiti uno schema così semplice è molto utile.
per un generatore da 500 watt potresti indicare le caratteristiche dei ponti?
si dovrebbe mettere anche un diodo? e di che caratteristiche?
grazie

lo schema che ti ho indicato andrà benissimo,
non serve altro (chiaramente devi cercare un controller di carica adatto, come indicato nello schema...)
ciao.

[esux]

scusami le domande terra terra....ma sono queste che mi vengono.

gia il ponte di diodi ha già la funzione di non far funzionare la turbina da ventola....

seconda domanda
i ponti in commercio hanno delle caratteristiche che mi confondono le idee.
esempio per 500 watt quali ponti utilizzeresti.
Ne ho visti da 1000 volt 25 ampere e vari altri.
Ne ho visti altri con 5 piedini...
potresti illuminarmi.
grazie

[EmilioDale]

scusami le domande terra terra....ma sono queste che mi vengono.

gia il ponte di diodi ha già la funzione di non far funzionare la turbina da ventola....

seconda domanda
i ponti in commercio hanno delle caratteristiche che mi confondono le idee.
esempio per 500 watt quali ponti utilizzeresti.
Ne ho visti da 1000 volt 25 ampere e vari altri.
Ne ho visti altri con 5 piedini...
potresti illuminarmi.
grazie

Ciao esux,
credo ti stai rivolgendo a me ?,
dunque un ponte raddrizzatore serve a rendere continua (quindi una sola direzione e due poli + e -) una corrente alternata , in cui il verso della corrente si inverte enne volte al secono (i famosi hertz).

il ponte che mostro nella figura è un unico componente che contiene al suo interno 4 diodi connessi in modo tale da "raddrizzare" la corrente, il parametro importante è la corrente massima supportata, nel caso dei 500 watt , se li produci ad una tensione di 12 volt, significa avere delle correnti di 500/12 = 41.6 ampere !

quindi ti serviranno tre ponti da almeno 25 ampere (infatti un ponte da 25 ampere, montato come nello schema di cui sopra supporta 50 ampere, perchè i 4 diodi all'interno sono usati a 2 a 2 in parallelo... so che è un po complicato, ma fidati... ).

considera che la corrente nominale viene sopportata SOLO se il ponte è bullonato su un idoneo dissipatore termico! altrimenti .. flambè anche a pochi ampere!.

il parametro tensione massima ti dice la classe di isolamento del componente, in genere sono sempre almeno 400 volt, per i nostri impieghi questo parametro è sempre ampiamente soddisfatto.

i ponti a 5 contatti sono raddrizzatori trifase , ovvero i tre ponti dello schema racchiusi in un unico componente (3 fasi alternate in ingresso e + - in uscita), l'ideale, forse costano un po di più però ???

P.S.
un generatore eolico con alternatore sincrono trifase può funzionare da motore solo se alimentato con corrente trifase alternata, se connetti la batteria direttamamente su due delle 3 fasi ottieni soltanto una rotazione di pochi gradi a scatto verso un punto di equilibrio dovuto alla interazione tra il campo dei magneti ed il campo creato nelle bobbine.
a causa della bassissima resistenza interna delle bobbine, dopo qualche secondo lo statore sara in fiamme


Ciao

[esux]

molto chiaro
grazie!

[molesto12]

Ciao Emilio grazie dei tuoi preziosi consigli...ma mi sapresti spiegare come mai il caricabatteria al suo interno non ha un diodo a altro? solo curiosita personale....
Comunque nel tuo disegno vedo ke da generatore hai tre uscite ma come si fa? se delle 21 bobbine ne faccio 3 gruppi da 7 da ogni gruppo dovrei avere un entrate e un uscita quindi sono 3entrate e 3 uscite noo? sono 6...!? oppure collego insieme le entrate e le uscite di ogni gruppo così da avere 3 uscite come dicevi tu? grazie ciao

[EmilioDale]

Ciao Emilio grazie dei tuoi preziosi consigli...ma mi sapresti spiegare come mai il caricabatteria al suo interno non ha un diodo a altro? solo curiosita personale....
Comunque nel tuo disegno vedo ke da generatore hai tre uscite ma come si fa? se delle 21 bobbine ne faccio 3 gruppi da 7 da ogni gruppo dovrei avere un entrate e un uscita quindi sono 3entrate e 3 uscite noo? sono 6...!? oppure collego insieme le entrate e le uscite di ogni gruppo così da avere 3 uscite come dicevi tu? grazie ciao

Spero sia chiaro il disegno,
Ciao.

[molesto12]

Ciao Emilio perdonami ancora x la mia ignoranza, ma del centro stella cosa me ne faccio dove lo collego? ai diodi servono solo 3 uscite cosi nel tuo disegno ne ho 4... ciao