Energie eoliana 2

Stai putin, ca ceva nu suna bine.

In primul rand vreau sa lamurim ceva esential: acea capacitate parazita APARE la ORICE tip de bobina. Din acest motiv noi nu vom putea masura strict DOAR rezistenta firului, ci vom masura impedanta lui, aceasta deoarece acea bobina se comporta ca un circuit RLC. In functie de tipul de bobina avem o multime de variabile pentru valorile R, L si C, cat mai ales pentru combinatia lor ca si elemente ideale de circuit.

Citez: "...bobinajul de tip solenoid adauga, cu fiecare spira in plus, MULT la inductanta si PUTIN la capacitate..."
Pe ce te bazezi cand afirmi ca se adauga putin la capacitate? Oare nu cumva, faptul ca acea capacitate parazita apare intre oricare doua spire alaturate, inseamna ca, daca luam la intamplare un punct de pe una din spire, vom acea o capacitate care se formeaza cu oricare punct de pe orice spira alaturata, fie ea stanga, dreapta, sus sau jos? Daca am face bobina doar plata, cum e data in desenul din brevet, atunci capacitorul parazit apare doar spre stanga si spre dreapta unui punct de pe un fir de referinta. Deci, in cazul unui solenoid cu mai multe straturi suprapuse vom avea o capacitate indusa mai mare fata de o bobina plata.

Citez: "...astfel incat nu se poate realiza rezonanta ceruta de Tesla... ca sa obtii un oscilator, rezonant pe o anumita frecventa, TREBUIE sa pui in paralel un condensator ca sa recastigi ce ai pierdut."
Rezonanta fata de cine? Care este celalalt sistem fata de care trebuie sa fie adusa bobina in aceeasi frecventa de vibratie?
Fenomenul de rezonanta apare atunci cand doua sisteme vibreaza cu aceeasi frecventa.

Citez: "Da, orice alta forma se preteaza la asa ceva... dar care? bobinajul toroidal? elipsoidal? parabolic? sferic? etc."
Fiecare tip de bobina este adaptata unui anumit tip de sistem sau circuit. Tu ce anume vrei sa construiesti?
Asa, pot sa iti zic ca exista si bobina Rodin, care are si ea un efect deosebit fata de alte bobine. Fiecare sistem are propria sa bobina acordata la acel sistem. Chiar si numai apropierea sau departarea spirelor poate acorda sistemul pe alta frecventa.

Citez: "De fapt, si sfatul tau pentru solenoid cu spire multe si conductor cat mai subtire e o incercare "disperata" de a castiga capacitate "parazita", desi tu afirmi ca doar pentru cresterea tensiunii..."
Cred ca nu ai inteles prea bine ce am spus mai sus, asa ca reiau altfel:
Avem o bobina, bobinata cu un fir de sectiune X, ce are un numar Y de spire. In cazul in care marim numarul de spire la acea bobina, tensiunea electromotoare indusa in bobina, la aceeasi variatie a fluxului magnetic, va creste proportional cu cresterea numarului de spire.
In cazul in care doresti sa construiesti un generator cu flux axial de tip Pigott, asa cum au construit majoritatea pe aici si la care facem in continuare referire, avand un magnet de o anumita dimensiune fizica vei fi constrans sa respecti niste dimensiuni fizice pentru bobine. Deci, daca initial aveai, de exemplu, o bobina ce avea un fir cu sectiune de 1,5mm si 80 de spire, micsorand diametrul la sectiunea firului la 1mm vor incape, sa zicem, 120 spire pentru aceleasi dimensiuni exterioare ale bobinei. Astfel, la aceeasi turatie a discului cu magneti, tensiunea electromotoare indusa in acea bobina va fi mai mare decat in primul caz. Din acest motiv am afirmat mai sus ca va creste tensiunea.
DAR ... din cauza faptului ca am marit numarul de spire, automat am "castigat" si in capacitatea parazita. Acum apare intrebarea de 100 de puncte: ce facem mai departe si ce se intampla mai departe? Poti corela ce am scris pana acum cu ce a spus Tesla: "having a potential ditference of such value as to give to the coil as a whole, a capacity sufficient to neutralize its self-induction"?

Citez: "Tesla a descris aceasta bobina ca deosebita in captarea energiei radiante DACA firul din centru este la potential pozitiv si cel de la exterior, la potential negativ si DACA pozitia bobinei este OBLIGATORIU ORIZONTALA (prin paralelismul cu solul acumulandu-se capacitate "parazita")."
Sunt curios unde ai citit ca aceasta bobina e foarte buna in captarea energiei radiante? In brevetele sale referitoare la captarea energiei radiante nu apare absolut nimic despre aceasta bobina, dar poate ai gasit in alta parte si chiar as vrea sa citesc.


Citez: "Eu as incepe sa bobinez masurand permanent inductanta si capacitatea bobinei (pentru o frecventa fixa DATA)"
Inductanta o poti masura, dar capacitatea cum crezi ca o sa poti sa o masori?
Repet: Acea capacitate "parazita" apare datorita dielectricului dintre firele de cupru. Sa nu uitam ca pe vremuri se folosea ca izolator firul de matase. Foarte multi au experimentat bobine bifilare plate executate cu sarma de cupru de tip FY, deci cu izolatie de PVC.
Tot amintesti de frecvente de rezonanta. In cazul de fata (din citat) de unde apare acea frecventa, cine o genereaza?


Presupun ca iti "cloceste" mintea un proiect dupa cum ai ridicat problemele, dar ceva se cam incurca pe acolo intre ce gandesti tu si ce am scris eu. Daca mi-ai descrie (eventual in privat) ce doresti sa faci, poate ca as putea sa iti dau niste sugestii de directii iunde sa studiezi mai departe si care sa te ajute.

vast, on 21 ianuarie 2018 - 19:33, said:

Nu am secrete, dar am experimentat acum cativa ani cu un Tesla Pancake... cca 13 spire duble, bobinate intr-o carcasa de CD, din cablu electric de 1mm... la trecerea unui magnet permanent uzual luat de la un difuzor de televizor vechi, am obtinut cca 500 mV c.c. la 20 - 40 mA, DAR FARA URMA DE DRAG / REZISTENTA MECANICA...

Hai sa ne imaginam cum ar merge un generator axial antrenat eolian in care singura rezistenta mecanica e data de frecarea din rulmentii axului... :-)

L.E. De ce bobina trebuie sa fie plata, cu suprafata cat mai mare si orizontala / paralela cu pamantul, uite un raspuns indirect... :-)

[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/2rVdEhyMR6A?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Edited by Scorpionul_Lenes, 21 January 2018 - 20:14.

In baza experimentelor facute de inventatorul canadian Thane C. Heins cu al sau proiect "RegenX" pot sa afirm urmatoarele:

Folosind bobinarea bifilara Tesla, pana la o anumita turatie a rotorului cu magneti, sistemul se comporta la modul clasic, adica avem o infranare datorata t.e.m. autoinduse  (sau forta contra-electromotoare). Daca se creste turatia rotorului (sau altfel spus, frecventa de rotatie sau viteza de variatie a fluxului magnetic) peste un anumit prag, atunci dispare aceasta infranare datorate t.e.m. autoinduse.
Aceste lucruri apar expuse foarte bine si explicate d.p.d.v. matematic si fizic in documentul postat de mine mai sus.

Coroborand acestea cu cele expuse in final de Tesla "a capacity sufficient to neutralize its self-induction" apare si raspunsul.


Ceea ce ai experimentat tu, acelasi lucru l-am obtinut si eu, doar ca eu am realizat o bobina solenoid si am avut un rotor cu magneti neodim, deci posibilitate de a varia mult mai tare viteza fluxului magnetic prin dreptul bobinei. Deci, nu poti afirma ca doar bobina plata e cea mai buna!

Se pot bobina și pancake Tesla cu o eficiențã mai bunã (cred !), legate în serie sau paralel, astfel se suprapun mai multe bobine plate pancake, chiar pe youtube existã un tip pe nume skycolection care folosește un sandwich de 14 bobine suprapuse care demonstreazã superioritatea clarã al acestor bobine fațã de cele clasice monofilare, dar în acest caz bobinele trebuie polarizate radial și nu axial, deci polarizare pe brațul bobinei și nu prin centru ca la generatoarele Piggott când magnetul induce curenți opuși pe ambele brațe ale bobinei și astfel efectul tensiunii electromotoare inverse Lenz se amplificã ! Urmãriți cu atenție acest filmuleț și vedeți ce greșealã persistã încontinuare la construcția bobinelor axiale de tip Hugh Piggott, o modificare minimã în așezarea radialã al bobinelor pe stator îmbunãtãțește eficiența generatorului, folosind chiar magneți ceramici mult mai ieftini decât cei de neodiu !

[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/PTykNjDD0CM?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

@vast are dreptate, douã rotoare cu magneți și douã statoare separate sunt mai eficiente din toate punctele de vedere, decât generatorul Hugh Piggott cu douã rotoare și un stator ! Aș mai adãuga faptul cã așezarea de tip Halbach array al magneților oferã anularea aproape totalã a pierderilor magnetice pe partea opusã a magneților, deci amplificarea câmpului magnetic, dar acest lucru implicã folosirea de magneți cu laturi egale, de exemplu 15 x 15 x 50 mm(lungime) polarizați axial, tocmai de aceea eu încerc sã-mi vând magneții wedge pe care-i am pentru a achiziționa tipul cuboid de magnet pentru așezarea de tip Halbach .

"Halbach Array" este un experiment care "elimina" materialele magnetice prin care se inchide fluxul magnetic. Se preteaza la motoarele de turatiue mare si experimental, la motoare liniare. Ca generator este de luat in seama, modelul cu infasurare in serpentina. Aceste tipuri de generatoare sunt promovate datorita costurilor mult mai mici si a unei porniri usoare de la zero, tinand cont de greutatea mica a materialelor nemagnetice. Nu cred ca sunt mai eficiente decat cele clasice. Un alt avantaj ar fi ca poti sa te extinzi cu diametrul rotorului, la un generator multipol.Spun toate aceste argumentari, fara a avea pretentia ca sunt corecte, deoarece am incercat sa vad fenomenul. Am alturat pe o bucata de platbanda 2 magneti nord- sud (cu distanta intre ei, egala cu latimea magnetului) si pe un material de textolit, am facut aranjamentul halbach cu 4 magneti. La  oscilatii de o anumita amplitudine, prin fata unei bobine cu 70 spire, cu ansamblul 2 magneti am obtinut aprox. 1v, iar cu ansamblul halbach sub 0,5v.
ATENTIE! Eu am vrut sa ma conving pe mine si nu pe altii..., in mod practic, ca si la bobina Tesla.

Halbach array nu are absolut nici o legãturã cu turația motoarelor, efectul este acela de a concentra fluxul magnetic pe latura activã de polarizare al bobinelor și anularea acestuia pe spatele magneților, iar un alt efect este cel de minimalizare al cooging-ului, efectul de agãțare fațã de miezul bobinelor, care nu este totuna cu tensiunea electromotoare inversã Lenz ! Deci în cazul în care construiești bobine cu miez magnetic în loc de a le așeza pe discuri de fier ca la Hugh Piggott, vei avea un câștig mult mai mare în eficiența finalã a generatorului. Industria a început deja sã aplice Halbach array pentru motoarele de înaltã eficiențã, generatoare, levitație magneticã Maglev etc. scopul final fiind acela de a minimaliza pierderile magnetice.@whlenoi experimentul tãu cu 4 magneți Halbach array nu este corect, pentru cã se folosesc 5 magneți pentru a completa un bloc complet de Halbach array, nicidecum 4 magneți cum zici tu cã ai experimentat !   Mai jos îți pun o pozã cu așezarea Halbach array completã , adicã douã așezãri distincte de câte 5 magneți S-N și N-S, cum ar trebui montate în mod corect !

Whlenoi, eu am lipit bobinele cu rasina pe discul de metal si in regim trifazic, magneții nu induc curenți in bobine decalat pe fiecare faza ci in același timp. Legarea in trifazic la mine, nu ar presupune decât segmentarea in trei a celor șase bobine si montarea a trei punți in loc de una, ceea ce nu ar putea duce decât la o pierdere de eficienta.

Scorpionul_Lenes, on 21 ianuarie 2018 - 20:04, said:

Nu ai drag cata vreme nu ai sarcina la bobina aceea.

Bravo Vast. Ai ajus departe cu cunostintele in domeniu, jos palaria! Mai ales punctul trei as putea sa-l subliniez, ala cu rezonanta. As tot fi intervenit in discutie, dar voiam sa nu-mi fie luat in nume de rau, stiind faptul ca multi s-au suparat in trecut cand le-am zis niste chestii care contraveneau credintei lor in alte chestii..

vast, on 21 ianuarie 2018 - 19:33, said:

Multumesc Ady de aprecieri. Atunci cand ma framanta ceva incep sa sap adanc dupa informatii, pana reusesc sa sparg codul. Din cauza joburilor avute, cunostintele mele au fost canalizate spre alte domenii fata de cele discutate pe aici, astfel ca am fost nevoit sa imi actualizez si updatez cunostintele ramase in stare latenta.

Referitor la ce ai descris in final nu stiam de acea posibilitate. Dar intrebarea este: cati stiu si pot sa faca acea masuratoare (adica sa aiba instrumentele adecvate)?
Pe de alta parte, o intrebare care imi trece acum prin minte este: nu cumva capacitatea parazita se modifica odata cu viteza de variatie a fluxului magnetic?

Edited by vast, 22 January 2018 - 09:54.

Cel mai important la o eoliana este sa o ai si sa ai si vant.
Pe mine m-a scos din belea inca o zi.

vast, on 22 ianuarie 2018 - 09:53, said:

Nu, capacitatea parazita ramane aceeasi. Exista mici variatii datorate vibratiilor, atat. Adica vibratiilor mecanice in timpul functionarii.
Ref la rezonante, pentru ceilalti: Ar aparea rezonante, dar logic, bobinele acelea au probabil cativa zeci sau sute de milihenry. Capacitatile parazite probabil sunt de ordinul nF. Frecventa de rezonanta ar putea fi pe la cateva zeci de kHz; irelevant la turatia obisnuita a eolienei.

Ca sa imi dau si eu cu parerea, daca ar fi sa imi fac vreodata o eoliana, calea pe care as alege-o ar fi tensiunea ridicata/curent mic. Pentru scaderea pierderilor de transmisie.
Un generator polifazic cu cat mai multe faze rezonabil posibil (pentru a fi eficient a viteze mici si diametre mari) sarma multa si subtire pentru tensiune ridicata. Redresare sus daca are mai mult de 3 faze, si transmisie in curent continuu pana jos la MPPT. Tensiuni de lucru probabil in regiunea de 300-400V la viteza maxima a vantului. Mai sus nu merita pentru ca echipamentele de tensiuni mai mari sunt prea scumpe, si pentru ca trasnetele sunt mult mai periculoase pentru echipamentele de tensiune mare. La tensiuni mai joase impedantele sunt mici si efectul distructiv al trasnetului se bazeaza pe curent, nu pe tensiune, putand fi mai usor suntat cu varistoare.

addysoftware, on 22 ianuarie 2018 - 09:19, said:

Nu, rezonanta nu apare numai intre un emitator si un receptor (doua sisteme). Un diapazon sau un clopot de biserica au frecventa lor proprie de rezonanta in urma unei lovituri.

Alt exemplu: Rezonanța Schumann  este un set de vârfuri de spectru în frecvența extrem de redusă a spectrului de câmp electromagnetic a Pământului (CEP). Rezonanțele Schumann sunt rezonanțele electromagnetice globale în cavitatea formată de suprafața Pământului și ionosferă. Sursa: Wikipedia.

Definitie:


Rezonanța este tendința unui sistem de a oscila cu o amplitudine mai mare la unele frecvențe decât la altele. Frecvențele la care amplitudinea este maximă se numesc frecvențe rezonante sau frecvențe de rezonanță. Wikipedia

Orice sistem are propria sa frecventa de rezonanta. De la astfel de nuante apar neintelegeri, si nu e vorba de suparare... Eu chiar sunt dispus sa invat, pentru ca la mine e vorba despre un hobby, de aceea pun intrebari si ma bucur cand primesc raspunsuri.

@addy, ca de obicei, ai dreptate... daca se aplica si o sarcina la capetele bobinei Tesla, se schimba "agatarea", la asta nu m-am gandit...

Urma sa intreb retoric, oare de ce Tesla, creatorul curentului alternativ sinusoidal s-a orientat mai tarziu spre lucrul cu trenuri de implusuri de curent continuu si de inalta tensiune?... Aplicarea unei tensiuni la capetele unui conductor duce la propagarea aproape instantanee a campului electric, DUPA care incepe miscarea de drift a electronilor... Se poate obtine supraconductibilitate la temperatura camerei folosind impulsuri de curent continuu suficient de scurte, astfel incat numai electronii de la capetele conductorului sa participe la curentul electric?

Asa cum ii place lui @vast brainstorming-ul, conditia e sa poti spune orice prostie ca incepator, iar profesionistii sa vada daca se poate aplica si cum...

REZONÁNȚĂ, rezonanțe, s. f.

1. Proprietate a unor corpuri sau a unor încăperi de a intensifica și a prelungi sunetele; răsunet.

2. Stare de vibrație în care se găsește un corp sau un sistem fizic când asupra lui se exercită o acțiune exterioară periodică, cu o frecvență egală ori apropiată cu frecvența proprie vibrației corpului sau a sistemului. ◊ Cutie de rezonanță = cavitate al cărei volum de aer este capabil să oscileze și să amplifice sunetele.

3. (Med.) Tulburare de gândire la schizofrenici, caracterizată prin înlocuirea legăturilor de fond ale acțiunilor prin relații verbale, de obicei făcute după asonanță, rimă sau localizare în timp sau spațiu. – Din fr. résonance.

Am inceput postul cu definitia din DEX pentru a avea un punct de plecare. In fapt, fenomenul de rezonanta apare intodeauna atunci cand doua sau mai multe sistem incep sa vibreze cu aceeasi frecventa sau apropiata sistemului fata de care facem referire. In momentul in care aceste sisteme ajung sa vibreze pe aceeasi frecventa si apare fenomenul de rezonanta, automat se va face transferul maxim de energie intre acele sisteme.

Ai pomenit mai sus diapazonul si clopotul. Ele sunt acordate din fabrica pe o anumita frecventa pentru care scot un sunet. Cand vei lovi aceste obiecte, ele vor incepe sa emita sunete conform cu frecventa pe care au fost acordate si atunci vei spune ca, de exemplu, diapazonul rezoneaza cu nota LA, iar clopotul rezoneaza cu nota DO de sus. Dar pentru ca aceasta sa se produca este nevoie de o actiune exterioara. Deci ele nu rezoneaza singure, de nebune, ci doar la actiunea unui factor extern, cand incep sa emita sunete pe frecventa pe care au fost acordate, nici mai sus, nici mai jos. Adica, daca diapazonul a fost reglat pe LA, la lovire nu va putea emite niciodata alta nota.
Tu spui ca nu exista receptor aici. Ba din contra, chiar exista, dar nu il bagi in seama pentru ca esti chiar tu, pentru ca urechea ta transforma si creierul tau asimileaza acele frecvente cu notele corespondente.

Radioul functioneaza tot pe baza de rezonanta fata de posturile emitatoare. Aici, statiile emit pe o anumita frecventa, iar tu daca vrei sa receptionezi un anumit post de radio va trebui sa acordezi in frecventa receptorul tau pana cand acesta incepe sa rezoneze cu frecventa acelui post si nu a altui post. In acel moment tu vei capta la maxim energia emisa de acel post, iar receptia postului va fi excelenta. Daca tu nu acordezi perfect radioul pe frecventa de emisie, energia captata este mult diminuata si postul respectiv se va auzi slab si neclar.

Stii de ce pe podurile mari (in mod special) nu se merge in cadenta sau masinile sunt obligate sa pastreze distante diferite intre ele? Pe vremea lui Napoleon, o armata de soldati mergeau cadentat pe un pod. La un moment dat, desi podul era initial intr-o perfecta stare, acesta s-a prabusit. Cand si-au pus oamenii de stiinta de atunci mintea la contributie au realizat ca ritmul imprimat de pasii in cadenta a fost pe aceeasi frecventa de vibratie cu frecventa distructiva a podului, deci practic s-a creat fenomenul de rezonanta si energia data de mersul cadentat s-a transmis podului.

Referitor la rezonanta Schumann, iata ce zice Wikipedia: "Schumann resonances are global electromagnetic resonances, generated and excited by lightning discharges in the cavity formed by the Earth's surface and the ionosphere." Deci, nici ea nu apare asa de nicaieri, ci este generata si intretinuta de ceva, iar Pamantul vibreaza pe aceasta frecventa.

Edited by vast, 22 January 2018 - 22:21.

vast, on 22 ianuarie 2018 - 22:16, said:

Ok, @vast, eu nu am afirmat ca rezonanta apare de nebuna, fara input de energie de undeva. Dar sa te fereasca Dumnezeu sa-ti intre in REZONANTA roata de la masina sau elicea de la eoliana, pentru ca nu sunt bine echilibrate, ca apare un dezastru... dar se va petrece o adevarata tragedie cand vibratia elicei de la eoliana va intra in REZONANTA cu stalpul de sustinere... uneori cautam, alteori ne dorim sa ocolim rezonanta...

Pai tocmai asta este esenta rezonantei: cand doua sisteme vibreaza pe aceeasi frecventa apare transmisia maxima de energie.

Ai pomenit de roata de masina si de elicea eolienei. Ele vibreaza in permanenta, doar ca tu nu realizezi aceasta. Daca ele nu sunt bine echilibrate, atunci incep sa vibreze pe o anumita frecventa (pe care atunci incepi sa o pricepi si tu ca fiind ceva deosebit fata de ce era pana in acel moment) care este egala sau foarte apropiata cu frecventa de distrugere si astfel apare fenomenul de rezonanta, cand energia exercitata din exterior se transfera materialului din care sunt confectionate piesele, iar acestea se distrug.

A nu se confunda rezonanta mecanica cu cea electrica. Rezonanta mecanica duce la dezastre, iar cea electrica la performante.