Главная

Энергия ветра

Самодельный генератор на постоянных магнитах

Самодельный ветряк с лопастями из шпона

Статья о древесных гранулах и сравнении их с другими видами топлива

Самодельная ветроустановка с вертикальной осью вращения

Самодельный трех лопастный ветряк с автомобильным генератором переделанным на постоянные магниты

Самодельный автоматический котел на древесных гранулах

Самодельный ветряк с лопастями из алюминиевой трубы с самодельным генератором

Самодельный тихоходный ветряк

Схема электрическая тихоходного ветряка

Самодельный ветряк с самодельным генератором

Теория идеального ветряка или в чем ошибка Владимира Сидорова

Знак вопроса

Перевод инструкции к программе Profili

Быть или не быть?

Ветрогирлянды

Что такое число Рейнольдса?

Теория паруса

Теория идеального ветряка

Расчет лопастей ветряка

Старинный ветряк, сохранившийся в курском областном музее.

Вопросы по расчету лопастей

Расчет минимального ветра, необходимого для страгивания ветряка

Концентраторы ветрового потока

Ветровая энергия для дома

Оптимальный угол атаки в ветряке

Винт-турбина

Поляры плоской пластины и желобков, а также GOE417A

Как изготовить деревянные лопасти для ветряка

Программа для трансформации профилей

Идеальный коэффициент использования энергии ветра.

Г. X . САБИНИН ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ВЕТРЯКА

Программа для расчета потерь напора

Парашютный ветряк

Энергия воды

Самодельная мини гидроэлектростанция Кимкетовых

Принцип работы гидротарана и расчетные формулы.

Статья из довоенной технической энциклопедии про гидротаран.

Самодельная микро ГЭС. Часть 1. Напорная установка

Теория и расчет напорной микро ГЭС

Теория и расчет пропеллерной проточной микро ГЭС

Турбина Пельтона. Физика работы и основные формулы.

Электрооборудование

Сложности при изучении магнетизма.

Как измерить характеристики неизвестного магнита?

Расчет магнитного поля в железе генератора.

Расчет бандажа для постоянных магнитов

Электрогенераторы ВИНДЭК для ветряков и микро ГЭС

Электрические характеристики велосипедного генератора

Электрические характеристики генератора Г303В

Определение внутреннего сопротивлениия генератора

Устройство автомобильных генераторов

Книги и ссылки

Авторское право

Карта сайта

__________

>>Электро

Расчет магнитного поля в коллекторном генераторе

   Магнитные цепи, у которых имеется замкнутый магнитопровод с небольшими воздушными зазорами, считаются очень легко. При расчете делается предположение, что весь магнитный поток циркулирует только по магнитопроводу, (нет потока рассеяния) поэтому поток на каждом участке цепи одинаков

Ф₁ = Ф₂= Ф₃ = ...

B₁S₁ = B₂S₂ = B₃S₃ = ...

   Закон полного тока при таком условии можно преобразовать к виду аналогичному закону Ома (E = RI).

МДС = R_магнФ

Где:

МДС - сумма всех токов в катушках (ампер-витки)
R_магн = L/(Sμμ₀) магнитное сопротивление,
Ф - магнитный поток Вб
L - длина м
S - площадь м²
μ - относительная магнитная проницаемость
μ₀ - 1,26*10^-6 Вс/Ам - магнитная постоянная.

   Магнитная цепь разбивается на участки. И расчет ведется аналогично расчету обычной электрической цепи. Для разветвленных магнитных цепей можно применять правила Кирхгофа и все те приемы расчета для сложных случаев, которые выработала электротехника.

   На рисунке показан идеализированный вид электромашины.

Составим уравнение для этого магнитопровода:

2J₁w₁ = (2 L_зубца/(S_зубцаμ_зубцаμ₀) +2 L_{наконечн.}/(Sμ_{наконечн.}μ₀) + L_ротора/(S_ротораμ_ротораμ₀) + L_спинки/(S_спинкиμ_спинкиμ₀))Ф

В формуле площадь спинки равна поперечному сечению двух параллельных ветвей магнитопровода. Конкретно в данной задаче удобнее пользоваться просто законом полного тока. (Приведенная выше формула, тот же закон полного тока, просто расписанный по другому)

Существуют две разные задачи:

1. Известны ампер-витки в катушке, надо найти магнитную индукцию
2. Известна магнитная индукция в воздушном зазоре, надо найти ампер-витки

Эти задачи решаются почти одинаковым методом.

1. Известны ампер-витки в катушке, надо найти магнитную индукцию

Ампер витки = 280 витков х 1,7 А = 476 ампер-витков в каждой катушке

952 ампер-витка в обеих катушках.

Составляем уравнение по закону полного тока.

2Jw = 2H_возд. L _возд. + 2H_зубцаL_зубца + 2H_{наконечн.}L_{наконечн} + H_ротораL_ротора + H_спинкиL_спинки

Оно говорит о том, что сумма ампер-витков во всех катушках равна сумме произведений напряженности в воздушном зазоре на толщину воздушного зазора плюс напряженность в зубце умножить на длину зубца плюс...

Эта задача решается методом последовательного приближения, иначе говоря просто подстановкой произвольных значений, до тех пор, пока сумма в правой части не станет равной 952. Железо нелинейно и вывести аналитическую формулу нельзя.

Зададимся индукцией в воздушном зазоре, равной 0,9 Тл.

Площадь воздушного зазора 0,07 х 0,069 = 0,00483 м²

Магнитный поток Ф = BS = 0,9 х 0,00483 = 0,00435 Вб Поток одинаков во всех сечениях магнитной цепи. Находим индукции для участков. И сразу же по таблице смотрим соответствующие этим индукциям напряженности. Зубец у нас пусть будет сделан из стали 2013. Ротор тоже из этой стали, а спинка из листовой стали Ст.3. Напряженность для воздуха будем вычислять по формуле

H_в = B _в * 796 000 = 0,9*796 000 = 716 400 А/м

Зубец B = 0.00435/0,049*0,069 = 1,29 Тл По таблице находим Н = 250 А/м

Где:
0,00435 - это магнитный поток,
0,049 и 0,069 - размеры зубца.

Наконечник B = 0,00435/0,07*0,069 = 0,9 Тл Н = 104 А/м

Ротор. В роторе находятся пазы с проводами, поэтому будем считать, что сечение железа равно сечению зубца B = 0,00435/0.049*0,069 = 1,29 Тл Н = 250 А/м

Спинка. Длина генератора 230 мм, толщина спинки 7 мм, площадь 2*0,23*0,007 = 0,00322 В = 0,00435/0,00322 = 1,35 Тл Н = 2200 А/м

Тперь можно найти ампер-витки, котрорые требуются чтобы поддержать заданный поток 0,9 Тл в этом магнитопроводе.

2H_возд. L _возд. + 2H_зубцаL_зубца + 2H_{наконечн.}L_{наконечн} + H_ротораL_ротора + H_спинкиL_спинки =

2*716400*0,0005 + 2*250*0,011 + 2*104*0,004 + 250*0,068 + 2200*Pi*0,114/2 =

Где:
2 - количество воздушных зазоров,
716400 - напряжение в воздушном зазоре,
0,0005 - длина воздушного зазора, и.т.д.

=723 + 5,5 + 0,8 + 17 + 394 = 1140 А

У нас же имеется ток 952 ампер-витка. Поэтому надо снизить индукцию в расчетах. Проведем тот же расчет для индукции в воздушном зазоре 0,8 Тл.

Магнитный поток 0,8*0,00483 = 0,00386 Вб

Воздух Н = 0,8*796000 = 636800 А/м

Зубец B_зубца = Ф/S_зубца = 1,15 Тл, Н смотрим по таблице = 150

Наконечник В = 0,8 Тл, Н = 93

Ротор В = 1,15 Тл, Н = 150

Спинка В = 1,2 Тл, Н = 1430

2H_возд. L _возд. + 2H_зубцаL_зубца + 2H_{наконечн.}L_{наконечн} + H_ротораL_ротора + H_спинкиL_спинки =

2*636800*0,0005 + 2*150*0,011 + 2*93*0,004 + 150*0,068 + 1430*Pi*0,114/2 =

637 + 3,3 + 0,7 + 10,2 + 256 = 907 А. (задано 952 ампер-витка)

Т.е. индукция будет немного болше 0,8 Тл.

Обратите внимание, что даже при зазоре в 0,5 мм катушка на 70% работает только на то, чтобы преодолеть воздушные зазоры. При миллиметровом зазоре пришлось бы катушку делать раза в полтора больше.

2. Задана необходимая индукция в воздушном зазоре, надо найти ампер-витки в катушке возбуждения.

В этом случае варианты просчитывать не надо.

Допустим нам захотелось увеличить индукцию в зазоре в полтора раза до 1,2 Тл, чтобы получить от генератора в два раза большую мощность.

Площадь воздушного зазора 0,07 х 0,069 = 0,00483 м²

Поток равен Ф = В*S = 1,2*0,00483 = 0,0058 Вб

Воздух H_в = B _в * 796 000 = 1,2*796000 = 955 200А/м

Зубец B_зубца = Ф/S_зубца = 1,7 Тл, Н смотрим по таблице = 5 000

Наконечник В = 1,2 Тл, Н = 170

Ротор В = 1,7 Тл, Н = 5 000

Спинка В = 1,8 Тл, Н = 14 800

2H_возд. L _возд. + 2H_зубцаL_зубца + 2H_{наконечн.}L_{наконечн} + H_ротораL_ротора + H_спинкиL_спинки =

2*955 200*0,0005 + 2*5000*0,011 + 2*170*0,004 + 5000*0,068 + 14800*Pi*0,114/2 =

955 + 110 + 1,4 + 340 + 2650 = 4056 А

Ток катушек надо увеличить в 4,2 раза. Основные потери приходятся на корпус статора. Он должен быть толще. И катушки придется делать другие, большего размера. И как поведет себя ротор? Не будет ли греться?

Розин М.Н.
12 марта 2007г

Аккумулирование

Аккумулирование и локальные энергосети

Электроэнергия из теплоаккумулятора

Газовые аккумуляторы

Энергия смешивания воздуха с водой

Энергия из воздуха: список ссылок и патентов"

Моя модель энергетической башни (видео)

Дождливые башни - не всё так страшно

Дождливая башня превращается в ледянящую

Электричество из тепла

Правда жизни: без топлива - никак

Промышленно выпускавшиеся двигатели Стирлинга

Двигатель стирлинга мощностью 44 вт

Моя программа расчёта Стирлинга

Книга Уолкера по двигателям Стирлинга

Расчёт криокулера с циклом Стирлинга (djvu)

Модельный Стирлинг из пробирки

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Как сделать маленькую паровую машину, 1913 год

Как сделать мощную паровую машину, 1913 год

Мощные промышленные паровые машины Spilling, pdf

Термоэлектричество

Теория вихревых турбомашин, tif

Сайт Дубинина В.С.

ДВС

Вода в бензине - из истории вопроса

Взрыв пыли - к вопросу о твёрдотопливном ДВС

Проектируем свой Стирлинг

Заглавная страница проекта Стирлинга

Про уплотнения из графита

Отчёт о состоянии проекта – июнь 2015

Техническая концепия системы

Экономическая концепия проекта

Водород в двигателе Стирлинга

Журнал изменений проекта

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Моя программа расчёта Стирлинга

Самодельные топливные элементы

Топливные элементы с прямым окислением угля (DCFC)

Оригинальная статья автора изобретения (1896 год) в Русском переводе

Опыты фирмы SARA

Обзор зарубежных публикаций

Мои опыты по DCFC в 2005 г.

Состояние работ на сентябрь 2010 года

Лабораторная работа N1 (Open Office)

Дневники некоторых опытов

Методичка по изготовлению уголька(Open Office)

Программы для управления экспериментом

Программирование

Программы для опытов по DCFC/УТЭ

Введение в Common Lisp для профессионалов Delphi/SQL

Мой старый .emacs (utf-8)

Примеры метапрограммирования в программе Mathematica