Eoliana cu generator din alternator auto

Stiu ca s-a discutat si rasdiscutat despre folosirea alternatoarelor auto, modificate sau nu, pe post de generator pentru eoliene. Dar desi s-a discutat, sunt foarte putini cei ce au testat practic asa ceva. De aceea am deschis acest topic, in ideea ca cei ce au testat, vor povesti despre testele lor.
Cu ceva vreme in urma, am vazut un filmulet in care se prezenta, demontat un generator de 500W, facut de turcii de la Ista Breeze. Generatorul respectiv, seamana izbitor de mult cu un alternator, singura diferenta, rotorul cu magneti neodymium. [ https://www.youtube-nocookie.com/embed/MrnV4STAQY0?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]
Recent am comandat o astfel de eoliana si in ideea de a testa generatorul, sa vad ce poate, apoi sa incerc ca dintr-un alternator, sa obtin un generator cel putin la fel de bun, dar mai ieftin.
Azi sunt disponibile alternatoare auto, de 12V, sau 24V, la peste 100A. Un astfel de alternator, ar putea debita o putere de peste 1Kw, cu modificari si preturi minime.

Edited by pisicamatache, 07 January 2015 - 12:57.

In primul rand, uita de clipul asta, copilul ala habar n-are ce face, ce masoara, dar crede ca ce face el se cheama "test". O tensiune-n gol poti obtine si rotind un motoras de jucarie, conteaza ce tensiune scoate-n sarcina, la ce turatie. Cu rotorul din clip, nu ai controlul tensiunii, ai nevoie de un controler. Folosind un alternator auto, cu rotorul bobinat si releul inclus, ai rezolvat problema, ai nevoie doar de o baterie pe care s-o-ncarci, cu conditia sa-ti asigure vantul o turatie suficienta, de cateva mii rot/minut, deci fie folosesti un angrenaj care sa mareasca turatia alternatorului, cum au generatoarele profi, fie folosesti fulii+curea.

Un alternator modificat cu magneti care scoate peste 500w [ https://www.youtube-nocookie.com/embed/iq9UwZpiOAU?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

 rumegus, on 07 ianuarie 2015 - 13:32, said:

Dupa cum spuneam in prima postare, sunt multi ce-si dau cu parerea, putini cei ce stiu ce dezavantaje implica un alternator si mai putini cei ce au test practic. Fara suparare, tu doar iti dai cu parerea...
Ai testat personal, un alternator pe post generator eoliana ? Daca da, posteaza te rog concluziile testelor. Daca nu, ne pierdem timpul.

Eoliana cu alternator modificat cu magneti neo am testato eu si la vant de 10,2m/s a scos peste 500w cu pale de 2,7metri dar eu aveam nevoie de una mai puternica si am montat una de 5kw cu pale de 7,2 metri.

@curent-gratis30, stiu ca @aerodinamic a modificat un alternator de autocamion, cu magneti pusi inclinati pe rotor, ca sa reduca agatarea. Filmuletul de pe youtube, e pus de el. Sa inteleg ca esti @aerodinamic, sau alternatorul modificat a ajuns la tine ?

Eoliana cu alternator modificat a fost testata la mine, montata de aerodinamic 23 pentru a vedea potentialu eolian din zona mea.

Salut , am modificat un alternator auto....am luat 2 statoare le-am sudat .sa fie loc de bobinat ...pe rotor am pus 12 magneti 40x15x5 mm
18 volti la 500rpm si 3A ...nu am fost multumit deloc (am muncit 6 zile la el ) si nu am gresit nimic

-Cateva observatii utile;Alternator e una, generator de c.a.este alta(trebuie excitat),ambele produc c.continu la tensiuni joase iar invertorul are pierderi serioase. folosirea transmisiei cu curea produce si ea pierderi de pana la 15%...

Edited by Arayan, 07 January 2015 - 21:14.

Alternatoarele auto, dupa parerea mea, au doua mari probleme ce trbiuesc rezolvate, spre a putea fi folosite cu succes, ca generator eolian.
Prima problema, agatarea, care face ca eoliana sa nu poata porni la viteze mici ale vantului. Au fost testate diverse metode de a reduce agatarea, unii au montat magnetii inclinati, cum a facut @aerodinamic, altii au marit intrefierul si/sau au asezat magnetii putin decalat, fata de pozitia optima. La generatorul Ista Breeze, au fost folosite ultimele doua solutii, intrefier foarte mare si magnetii pusi decalat. Toate aceste solutii, fac sa nu fie folositi eficient magnetii, adica, la o anumita turatie, se obtine o tensiune mai mica, fata de varianta cu magneti naanclinati, nedecalati si intrefier foarte mic. Cei ce nu au putut rezolva nici asa agatarea, au folosit un nr mare de pale, de TSR mic, pentru a avea un cuplu suficient, pentru pornirea generatorului. Dar pale multe si TSR mic, inseamna turatie mica si astfel ajungem la a doua problema...
Un alternator auto e conceput sa debiteze puterea maxima, la o turatie foarte mare, cateva mii RPM. Alfel spus, la turatie mica, el nu poate genera otensiune respectiv putere rezonabila. S-a incercat rebobinarea alternatoarelor, marind nr de spire, spre a se obtine o tensiune mai mare, la turatie mica.Dar spire mai multa, inseamna sarma mai subtire, rezistenta mai mare, randament mai mic. S-a incercat folosirea de magneti foarte puternici, iar asta inseamna agatare si astfel apare un cerc vicios.
Ce nu s-a incercat, sau poate nu stiu eu, e rezolvarea ambelor probleme, folsind nu unul, ci doua sau mai multe alternatoare. Astfel s-ar rezolva problema tensiunii mici, redresand separat pe fiecare alternator, apoi tensiunile obtinute inseriate.
Probabil, n-am incercat inca, s-ar putea rezolva si problema agatarii, montand decalat, cu un anumit unghi, alternatoarele, astfel ca agatarea sa fie anulata reciproc. Cel mai simplu ar fi de folosit doua statoare nemodificate, montate in aceeasi carcasa si doua rotoare, pe care magnetii primului stator, sa fie decalati de magnetii celui de-al doilea stator. O sa incerc sa fac acest experiment, sa vad ce iese.
Mai intai insa, testez un singur alternator, ca sa pot face comparatii. Alternatorul e deja modificat, l-am folosit ca motor brushless, pentru niste teste. [ https://www.youtube-nocookie.com/embed/FhFgmCyo0yE?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]
Urmeaza sa-l montez pe o bormasina verticala si sa vad ce tensiune obtin, functie de turatie. Deocamdata pe rotor sunt montati 12 magneti N42, de 20-10-5mm, dar mai incap inca 12. O sa testez ambele variante, sa vad cum se modifica tensiunea de iesire, functie de turatie, respectiv agatare.

Edited by pisicamatache, 08 January 2015 - 09:28.

Primul test...
[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/1BhdzPLSSdI?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Un subiect destul de  amplu si merita dezbatut
Din prima... ma numar printre cei care nu au testat direct cu alernator... dar...  cu ceva timp in urma am vazut un clip in care un indivit  alimenta de la o baterie de 9v primarul unui traf ( la 240V)  traf care avea detasate tolele astfel incat erau doar tolele E si tolele I  (idem ca la un electromagnet dela un releu) dar traful avea dimensiuni considerabile , de asemeni si masa lui nu era de neglijat..   in momentul alimentarii din baterie  a bobinei, bineinteles ca se atrageau pachetele de tole, dar mai si ridica tot traful tinandul doar de pachetul de tole I , restul fiind sustinut doar de campul magnetic... Bineinteles am zis ca nu e posibil... si  sa ne convingem.. asa ca: am luat un traf de microunde, am detasat tolele, am indepartat secundarul, ... am alimentat bobina... si surpriza: nu doar ca puteam ridica tot traful dar trebuia ceva efort sa pot desprinde tolele., il puteam ridica si cu greutate atasata ( cred ca vreun Kg) fara sa se desprinda....  Surpriza si mai mare a fost cand a functionat si cu 2 baterii de 1.5V AA  ( dar bineinteles ca nu mai era asa puternic campul magnetic:

  Ca sa revenim la subiect   cred ca solutia folosirii alternatoarelor nu este aceea cu magneti permanenti, asta ar reduce toate problemele pe care le-ai enumerat mai sus referitor la randament si agatare
Adica    ar trebui determinat curentul si tensiunea necesare excitarii ( si ma refer ca ar trebui modificat rotorul nu cel original )  si monoax un alt generator cu magneti (pot fi si ferita sau un brusless ...), mic, care sa asigure acel curent si tensiune numai dupa o anumita turatie (printr-un regulator) rotorului de la alternator.  de asemeni ,din motivul ca fereastra statorului de alternator auto este destul de mica si incap putine spire cred ca ar trebui folosite 2 sau 3 statoare unitepentru a mari lungimea si rebobinat cu un conductor nai subtire sau cum reiese la teste
Partea buna e ca se gasesc destul de usor alternatoareauto si au fost gandite pentru trifazic

Cu stima

Sa stii ca m-am gandit nu o data la posibilitatea folosirii unui alternator, alimentand direct rotorul. Astfel pornirea e asigurata, nu s-ar alimenta excitatia decat dupa atingerea unei anumite turatii. Dar aici vad doua probleme, consumul de putere necesar sa alimentezi rotorul, care consum nu e mic. Rotarele au in general, functie de putere, sub 4 ohmi, deci un consum de minim 40-50W. Partea proasta, la o viteza mica a vantului, generatorul nu si-ar asigura nici propriul consum. Asta ar fi valabil si in cazul alimentarii excitatiei dintr-un alt generator.
A doua problema, contactele alunecatoare, care scad fiabilitatea, iar in caz de intrerupere excitatie, la viteza mare a vantului, adio eoliana.
La varianta cu doua trei statoare, m-am gandit si eu, am postat anterior, cam cum le-as vedea folosite. Adica pastrat bobinajul original, redresata tensiunea pe fiecare, apoi inseriate. E drept ca mai apar ceva pierderi pe redresare, dar azi se gasesc diode schotkky, la preturi bune, iar pierderile ar fi mici.
Marea problema pe care o vad, e agatarea. La alternatorul din filmulet, aceasta e foarte mare, imposibil sa porneasca la cativa m/s, cu pale de cca 2m diametru, care altfel ar putea asigura o turatie rezonabila.
Astept sa primesc doua seturi de pale, de 2m diametru, de la Ista Breeze de 1000W si le pun pe alternator. Plec de la 3, ajung la 6, vad ce si cum..
Pornirea as vedea-o realizabila altfel...Un alternator e reversibil in motor brushless, de aceea am si pus fimuletul cu motorul facut din alternator.
Un regulator brushless, folosit in modelism e foarte ieftin. Daca masor viteza cu un anemometru, la 2m/s, sa zicem, comand pornirea ...motorului, care are sarcina palele. Acesta se va invarti, apoi palele incep sa se tureze. Motorul va ramane fara sarcina, adica consumul regulatorului va scadea la zero. Acest semnal va putea fi folosit pentru a opri alimentarea regulatorului. De aici in colo, motorul va fi generator. Chiar daca pare complicata sau fantezista, solutia o vad perfect realizabila si fiabila. Singura complicatie, ar fi un anemometru, care sa comande pornirea,la viteza vantului dorita.

Edited by pisicamatache, 08 January 2015 - 21:04.

Partea de comanda cu anemometru se poate face simplu... si anume..
am vazut ca sunt de vanzare insemnand cupe de anemometru pe la vreo 20 eur , sau facute dar e mai greu, anemometru facut cu un senzor hall, si astfel se obtine o frecventa proportionala cu viteza ( sau merge si cu motor dc ), bineinteles trebuie calibrate, frecventa se baga in convertor sau comparator si comanzi un tranzistor in low / higt... etc

Am anemometru facut dintr-un ventilator, la care am scos statorul si am folosit senzor Hall, pentru citirea turatiei. Turatie afisata de un turometru auto, care citeste direct frecventa semnalului oferit de Hall. Mai complicata e insa calibrarea, trebuie un anemometru pentru comparatie. Cred ca in locul anemometrului, se poate monta o mica elice, chiar pe eoliana. Tot acolo, regulatorul brushless si electronica aferenta. Ar trebui insa sa se faca redresarea sus, ca sa existe tensiunea acumulatorului, pentru regulator. Astfel de la eoliana, ar pleca jos, doar doua fire...
PS
Si un test cu generatorul, in sarcina. Puterea maxima, la 900RPM, vreo 160W.Desigur, crecand turatia, ar fi crescut si puterea, dar ardeam becurile. Cand am timp, refac testul, dar ca sarcina pun un acumulator de 12V. Astfel obtin date mult mai elocvente, adica ce curent se poate obtine, la diverse turatii. Astfel pot creste si turatia, sper sa nu ard insa motorul bormasinii.
[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/nf7eQKE5flI?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Edited by pisicamatache, 08 January 2015 - 22:01.

Lasand deoparte deocamdata diferite artificii si comenzi electronice, pur teoretic vorbind care ar favantaje/dejavantaje de a pune pe picioare un asemenea proiect?  
  Eu incep sa scriu, cine doreste mai completeaza
Avantaje:
  Materie prima usor de procurat si la preturi decente
  un generator de gabarit redus si compact
in cazul folosirii mai moltor statoare se poat face diferite conexiuni (chiar in timpul functionarii) serii/ paralel pentru a obtine tensiunea tinta

Dezavantaje
  statorul original e facut pentru turatie mare (~850rpm la relanti) si necesita rebobinare pentru a obtine mai repede tensiunea
  magneti puternici pe rotor  aduce inconveniente  marind viteza vantului de start, si totodata magneti mai slabi sau intrefier mare reduce drastic randamentul
  pornire electrica duce la consumuri suplimentare de energie
  refacerea rotoarelor include piese construite, strunjite.... care inseamna alte costuri
  Rotorul fiin la interior va trebui avut  o atentie sporita  la fenomenul de desprindere a magnetilor de pe rotor care pot duce la avarii fatale


In orice caz ar trebui sa  rezulte un generator OK dar de la care sa nu astepti decat cateva sute de W si e mai bun asa  si mai des decat  KW pe care sa ii astepti si atunci cand vin sa nu ai ce face cu ei
Una din solultii pe care as vedea-o ar fi o turbina  supradimensionata care sa porneasca usor si obligatoriu pas variabil la care se mai adauga ceva electronica de comanda...
  cred ca voi incerca sa pun si date pe hartie pentru un astfel de proiect sa vedem  ce si cum... sa pregatim de un experiment


Cu stima

Pentru a elimina agatarea la pornirea eolienei cel mai bine cu doua statoare separat si doua rotoare pe un ax unul fix si unul mobil fixat prin suruburi pentru reglarea pozitiei rotorului, si statoarele ne modificate redresate separat si Inseriate.

 macoveiciuc, on 09 ianuarie 2015 - 08:24, said:

Cred ca ai punctat foarte bine atat avantajele, cat si dezavantajele. Varianta folosirii a doua statoare nemodificate, are mai multe avantaje. Se poate reduce agatarea, iar in al doilea rand, modificand legaturile, se poate face un MPPT primitiv.
De exemplu...
La viteza mica a vantului, se pot conecta infasurarile fecaruia in stea, apoi dupa redresare, inseriate. Daca viteza creste, se pot pune tensiunile redresate in paralel, iar la viteza foarte mare, conectate infasurarile in triunghi, tensiunile redresate in paralel. S-ar putea face 3-4 stari, functie de viteza vantului, ca eoliana sa lucreze aproape de randamentul maxim.
Eu unul n-am priceput niciodata de cei ce fac generatoare air core, nu scot in afara statorului, capetele tuturor bobinelor, pe care ar putea apoi lega functie de tensiunea dorita, de pale, etc. Nu, e mai simplu sa ciopleasca n randuri de pale, pana le gasesc pe cele optime.
Am mai scris candva, americanii de la Whisper, asa au facut. Au scos capetele infasurarilor si functie de cum sunt legate, poate functiona pa 12V, 24V, sau 48V. La noi, treci pe alta tensiune, faci alt stator.
Una peste alta, caut doua alternatoare identice, le modific si vad cum sta treaba.
PS
O turbina supradimensionata, are si dezavantaje...Diametru mai mare, turatie mai mica, exact ce nu-i trebuie unui alternator.

Edited by pisicamatache, 09 January 2015 - 14:14.