Einfache vertikale Turbinengeneratorschaltung

In diesem Beitrag wird eine einfache Windkraftanlagengeneratorschaltung mit vertikaler Achse unter Verwendung eines vorgefertigten Hochleistungsgeneratordynamos und eines Windkraftanlagenmechanismus mit vertikaler Achse erläutert. Die Idee wurde von Herrn Taibani angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

Ich hoffe dir geht es gut. Zunächst einmal vielen Dank für all das großartige Wissen und die Informationen, die Sie hier gegeben haben. Ich versuche, ein Projekt eines hausgemachten VAWT-Generators mit niedriger Drehzahl durchzuführen, der genug Strom erzeugen kann, um eine kleine Fabrik zu betreiben

Ich brauche deine Hilfe beim Wickeln.

1) Korrigieren Sie das Kupferwicklungsdesign für niedrige Drehzahlen.

2) Korrigieren Sie die Kupferdrahtstärke.

3) Anzahl der Wicklungen.

4) Welches Kernmaterial sollte für geringen Luftwiderstand verwendet werden (Lenz-Effekt)?

Bitte helfen Sie mir und Ihren Lesern mit Ihrem großen Wissen.

Das Design

Das Entwerfen eines VAWT-Motors ist nicht einfach und erfordert möglicherweise gute Fachkenntnisse. Im Moment sieht dies für mich sehr komplex aus, und ich habe wenig Ahnung davon.

Für jeden Laien könnte die Idee jedoch leicht durch einen vorgefertigten Generator umgesetzt werden, wie unten beschrieben:

Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für einen 10.000-Watt-Dynamo, der für die vorgeschlagene Anwendung eines Windkraftanlagengenerators mit vertikaler Achse verwendet werden könnte

Anstatt einen Windgenerator mit vertikaler Achse selbst zu wickeln, wäre es einfacher, den VAWT-Mechanismus mit einem hohen Watt zu konfigurieren Generator oder ein Dynamo durch ein korrekt berechnetes Verhältnis von Zahnrad oder Riemenscheibe / Riemen.

Zum Beispiel hat der oben gezeigte 10-kV-Dynamo eine Spezifikation zur Erzeugung von 10000 Watt bei etwa 3600 U / min, was impliziert, dass der Dynamo in der Lage wäre, die Nennleistung mit dem zu erzeugen, wenn ein Riemenscheibenverhältnis von 1: 100 konfiguriert ist VAWT dreht sich mit knapp 36 U / min, was vielleicht sogar bei Windgeschwindigkeiten von nur 5 km / h erreicht werden könnte.

So richten Sie die Turbinen ein

Das folgende Diagramm zeigt einen groben Aufbau für die oben erläuterte Implementierung:

Die obige Abbildung zeigt eine einfache Windkraftanlagenmodell mit vertikaler Achse Die vertikale Wendelturbine ist so ausgelegt, dass sie den Windfluss auf der einen Hälfte ihrer Spannweite erfasst und gleichzeitig den freien Fluss auf der anderen Hälfte zulässt, wodurch der Propeller eine Drehbewegung mit hohem Drehmoment auslöst.

Da die VAWT vertikal positioniert ist, ist sie im Gegensatz zu herkömmlichen Windkraftanlagen mit horizontaler Achse nicht auf Windrichtungen angewiesen. Dieser Vorteil bewirkt, dass der VAWT seinen Betrieb unter allen Windbedingungen unabhängig von seiner Strömungsrichtung aufrechterhält.

Die vertikale Mittelachse der Turbine ist mit einem riesigen Schwungrad befestigt, das viel größer sein soll als das mit der Generatorwelle befestigte Rad.

Je größer das Verhältnis, desto größer wäre der Umsatz auch bei minimalen Windgeschwindigkeiten.

Bei einem Verhältnis von 1: 100 kann erwartet werden, dass der Generator seine volle Kapazität und Spezifikation erzeugt, wobei sich die VAWT mit mageren 50 U / min oder sogar weniger bewegt. Diese Geschwindigkeit könnte wiederum bei Windgeschwindigkeiten erreicht werden, die 5 bis 10 Meilen pro Stunde nicht überschreiten.

Steuern der VAWT-Geschwindigkeit mithilfe der Shunt-Reglerschaltung

Der oben erläuterte Aufbau dient zur Erleichterung effizienter Umwandlungen bei niedrigen Windgeschwindigkeiten, aber was passiert, wenn der Wind schnell ist oder unter stürmischen Bedingungen.

Wenn diese Situation nicht behoben wird, kann die Generatorwicklung leicht abgerissen und innerhalb kürzester Zeit verbrannt werden.

Um die VAWT-Geschwindigkeit bei gefährlichen Windgeschwindigkeiten zu steuern, könnte der folgende Nebenschlussreglerkreis mit dem Ausgang des Generators verwendet werden, um eine konstante Geschwindigkeit am Generator und am VAWT zu erreichen.

In der obigen Abbildung wird der Generatorausgang über ein 50-Ampere-Brückengleichrichtermodul an ein Hochstrom-Triac-Shunt-Reglernetzwerk angelegt.

Der Wert der Zenerdiode bestimmt die Steuerschwelle, die im Diagramm als 220 V dargestellt ist. Dies bedeutet, dass die Spannung vom Generator unter keinen Umständen die 220-V-Marke überschreiten kann. In diesem Fall wird die überschüssige Leistung einfach über den Triac überbrückt oder gegen Masse kurzgeschlossen.

Dies gewährleistet eine kontrollierte Drehung des Generators auch bei gewaltigen Windgeschwindigkeiten, wodurch das gesamte System stabil und sicher bleibt.

Wenn es sich bei dem verwendeten Generator um einen 3-Phasen-Generator handelt, kann der oben gezeigte Shunt-Regler durch einen ersetzt werden 3-Phasen-Shunt-Regler mit SCRs .

Wenn Sie Zweifel an der besprochenen Schaltung des Windkraftanlagengenerators mit vertikaler Achse haben, können Sie diese gerne durch Kommentare ausdrücken