Motor DC kecil biasanya akan * bekerja secara langsung atau dapat dibuat bekerja tetapi mungkin bukan pilihan terbaik. Perangkat yang menghasilkan DC secara langsung biasanya disebut "generator" dan perangkat yang menghasilkan AC secara langsung disebut sebagai alternator.
Sebuah generator secara efektif adalah sebuah alternator di mana AC yang diproduksi secara internal diperbaiki ke DC, biasanya dengan menggunakan "komutator" mechnical - pengaturan "segmen" tembaga "di satu ujung dengan sikat yang menyandangnya. setiap segmen dihubungkan ke ujung belitan atau belitan sehingga tegangan yang dihasilkan dapat diakses. Kuas diatur sedemikian rupa sehingga "kuas" yang diberikan selalu sesuai dengan kumparan dengan polaritas yang sama. Karena polaritas belitan berubah ketika rotor berputar, kuas yang berbeda ditempatkan dalam kontak sedemikian rupa sehingga polaritas output tetap konstan. Komutator memiliki peran yang sama dengan jembatan penyearah dioda.
Ada kelas motor DC yang disebut "Motor DC Brushless" (BLDCM, BLDC, ...) di mana switching dilakukan oleh perangkat elektronik (biasanya transistor). Dalam beberapa kasus ini mungkin dapat digunakan sebagai generator dengan menggerakkan peralihan elektronik dengan benar, tetapi pendekatan normal dalam menggunakan BLDCM sebagai penghasil daya adalah dengan mem-bypass switch dan untuk memasang belitan secara langsung dan menggunakannya sebagai alternator. .
Jadi, alternator adalah apa yang biasanya Anda gunakan sebagai penghasil daya - baik luka * khusus atau berdasarkan BLDCM (atau dalam kasus yang sangat khusus berdasarkan motor sikat yang telah dibalik secara logis - abaikan itu untuk saat ini: -)). * Sebagaimana diberikan, BLDCM akan dioptimalkan untuk penggunaan motor.
Dalam beberapa kasus, desain yang lebih sesuai dengan kebutuhan alternator mungkin dapat dibuat dengan memutar ulang. Lebih banyak belokan dari kawat yang lebih halus daripada aslinya akan menghasilkan lebih banyak volt per RPM. Tidak dapat diterapkan di sini, tetapi sebagai contoh, komunitas model RC memundurkan motor CD dengan putaran yang jauh KURANG dari kawat berdiameter lebih besar untuk membuat motor kompak daya tinggi arus tinggi.
Tergantung pada apa yang ada pada awalnya, Mengatur ulang dari bintang ke delta akan memberikan volt lebih sedikit per rpm tetapi lebih banyak saat ini dan mengatur ulang delta ke bintang akan memberikan yang sebaliknya
Jika tegangan maksimum per putaran atau daya per ukuran alternator cukup memprihatinkan, mengganti magnet cincin yang ada yang biasanya digunakan dengan magnet tanah jarang berkinerja tinggi akan memberikan keuntungan kinerja yang substansial.
Awalnya, memberikan deskripsi yang baik tentang apa yang benar-benar diinginkan dan sumber daya apa yang tersedia akan jauh lebih berguna daripada mencoba analisis terperinci tentang apa yang telah ditulis di sini sejauh ini.
Jika ini adalah pekerjaan satu atau beberapa dari pekerjaan Anda mungkin yang terbaik untuk mencari BLDCM yang cocok dan menghapus saklar elektronik. Biasanya sangat mudah dilakukan. Tergantung pada tingkat daya Anda mungkin menemukan bahwa motor CD bekerja untuk Anda. Ini biasanya tersedia (biasanya gratis dalam drive CD mati. Mereka dapat digunakan apa adanya atau memutar ulang agar lebih sesuai dengan kebutuhan. Memutar ulang tidak terlalu sulit. Komentar tentang ini pada waktunya jika diperlukan.
Tantangan yang lebih besar mungkin mendapatkan kekuatan dari "angin" Anda yang tersedia. Berapa banyak kekuatan yang Anda butuhkan? Apa lingkunganmu? Sudahkah Anda bebas dari posisi pemasangan? Di dalam atau di luar, apa sumber anginnya? Apakah ini terkena sinar matahari di luar ruangan?
Berikut ini dapat diturunkan dari prinsip-prinsip 1 jika perlu. Daya tersedia dari udara yang melewati unit unit A di Velocity V is
- Daya = 0,6 x A x V ^ 3 x Z / 100 Watt
Z adalah efisiensi% <= Z <= 100 (sebenarnya <~ = 59) A = area dalam meter ^ 2 V = kecepatan dalam meter / detik
Dalam sistem unducted dapat ditunjukkan bahwa Zmax adalah sekitar 59% (batas Betz). Ini bisa lebih tinggi dalam sistem menyalurkan.
Daya meningkat dengan kecepatan potong dadu. Kebanyakan turbin angin (WT) dioptimalkan untuk kinerja puncak pada sekitar 10 m / s karena berbagai alasan yang dapat dibahas jika diperlukan. Ini berarti bahwa pada 1 m / dtk mereka hanya menghasilkan 1/1000 dari daya pengenal, pada 2 m / dtk hanya 1/12 dari daya pengenal dan bahkan pada 5 m / dt hanya 1/8 dari daya pengenal. [[Editor: silakan tinggalkan fraksi seperti yang ditunjukkan]].
Memasukkan angka-angka akan menunjukkan bahwa area turbin angin 2 "x 2" akan memberikan tingkat daya yang sangat rendah oleh sebagian besar standar. Apakah ini cukup untuk Anda tergantung pada aplikasi Anda dan kecepatan angin yang tersedia.
2 "x 2" = 0,00258 m ^ 2 !!! Sekitar 1/400 meter persegi.
Jadi daya = 0,6 x 0,00258 x V ^ 3 x Z Watt = ~ 1,55 x ZV ^ 3 miliWatt
Catatan * mili * Watt.
Dalam praktiknya efisiensi 10% tidak sulit, 20% dapat dicapai dengan hati-hati, 30% dapat dilakukan dan 40% heroik. Menggunakan efisiensi 20% mungkin merupakan awal yang OK.
Jadi daya yang dapat diraih = ~~ 0,3 miliWatt x V ^ 3
Apakah hal di atas dapat diterima tergantung pada kecepatan angin yang tersedia dan tingkat energi yang dibutuhkan. Perhatikan bahwa pada kecepatan yang sangat rendah WT mungkin tidak mulai karena "arti-penting" / cogging dan gesekan statis. Sistem yang perlu memulai pada kecepatan angin yang sangat rendah memerlukan perawatan khusus dalam desain.
Jika ini adalah situs udara terbuka dengan angin yang baik, Anda memiliki alat pengharapan beberapa meter per detik. Ini bervariasi sangat sangat sangat luas dengan situs dan keadaan. Dalam situasi dunia nyata rata-rata, tipikal,% waktu lebih besar dari x% dll kecepatan dijelaskan oleh distribusi Weibull dan banyak kesenangan dapat dan ada dalam memutuskan apa yang sesuai dengan keadaan Anda.
Jika Anda membutuhkan daya dan memiliki fleksibilitas pemasangan maka Anda menginginkan ketinggian, kurangnya turbulensi, dan jarak bebas dari objek lain. Ada banyak sekali materi di web ini. Jika Anda tidak memiliki fleksibilitas posisi pemasangan, Anda perlu melihat level daya di atas dan distribusi kecepatan untuk lokasi Anda dan memutuskan apakah ini akan berhasil untuk Anda.
Jika ini adalah situs luar maka panel surya dapat memenuhi kebutuhan Anda dengan lebih baik. Panel efisiensi tinggi modern 2 "x 2" akan menghasilkan sekitar 300 mW di bawah sinar matahari penuh.
Saya bisa menulis selama sekitar satu minggu tentang ini :-) - mari kita mendapatkan umpan balik untuk melihat arah mana yang paling berguna. Anda mungkin ingin berbicara dengan saya secara tidak resmi tentang implementasi praktis setelah tanya jawab ini selesai. JAUH lebih banyak jika diperlukan.
WINDBELT
Saya akan mencatat bahwa windbelt jika tampaknya menjadi tambahan yang berguna. Mungkin, tapi sayangnya, mungkin tidak pada tahap ini. Saya ingin menggunakan teknologi windbelt jika terlihat bermanfaat dan biaya kompetitif. Sejauh ini tampaknya menjadi tidak kecuali mungkin dalam beberapa sangat sangat aplikasi niche.
Seperti yang akan dilihat, kinerja dunia nyata dari modul demonstrasi yang tersedia berada di bawah 5% dari sistem berdimensi sederhana yang saya klaim di atas - yaitu apa yang sebenarnya dapat Anda beli adalah jauh di bawah kinerja sistem alternatif seperti yang diklaim di atas mereka. .
Windbelt [tm] memiliki tempatnya dan merupakan ide yang cerdik. TAPI sayangnya banyak sekali sampah dan banyak klaim palsu telah dibuat dan terus dibuat. Klaim tentang efisiensi dibandingkan dengan sistem lain adalah "hanya salah" atau mungkin didasarkan pada keadaan khusus yang tidak pernah dijelaskan dan yang dalam hal apapun dicurigai.
Literatur promosi Windbelt mengklaim mereka 10 hingga 30 x lebih efektif daripada sistem mikroturbin. Diberikan ~ = 60% efisiensi maksimum yang dimungkinkan (batas Betz) klaim 10 hingga 30 x lebih efisien daripada mikroturbin menunjukkan uT's mendapatkan 1% -3% efisien JIKA windbelt dikatakan 30%.
Berikut ini adalah microbelt humminger dunia nyata
dengan area yang sangat mirip dengan yang dijelaskan di atas tetapi energi AC (bukan DC) menghasilkan 20 atau 30 kali KURANG dari contoh konservatif yang saya berikan di atas)
Wind Turbine versus / Windbelt claimed milliWatts
1 m / s ..... 0,3 / -
2 m / s ..... 2.5 / -
3 m / s ..... 8 / 0,1
4 m / s ..... 20 / 0,5
5 m / s ..... 40 / 1.5
10 m / s ..... 300/8
Jika Anda mengizinkan angka yang saya hitung menjadi tinggi dengan faktor 10 (efisiensi 2% daripada 20%), maka turbin angin (alias kipas berukuran sedang) membandingkan lebih baik dengan hasil yang dipublikasikan windbelt.
Sudah cukup lama sekarang sejak pengumuman asli bahwa Anda akan mengharapkan beberapa produk dunia nyata besar akan muncul. Anda memang dapat membeli beberapa unit demonstrasi kecil, seperti 8 mW pada 10 m / s unit yang tercantum di atas. Tetapi biayanya lebih dekat ke $ 20.000 / Watt daripada $ 2 / Watt. Melihat situs web yang menjanjikan "Segera hadir" menunjukkan bahwa tanggal telah kedaluwarsa. Lebih memalukan. Terobosan sot ini akan sangat disambut. Tetapi tidak tampak bahwa teknologi ini akan mengirimkannya dalam waktu dekat, sayangnya. Tonton ruang ini :-).
Wikipedia
Shawn Frayne menguraikan penemuannya - dengan video
Bekerja DIY LED menyalakan windbelt - tetapi lihat ukuran aperture.
Mencoba meningkatkan - mencatat komentar rentang kecepatan angin
Alih-alih turbin, Anda harus mempertimbangkan sabuk angin .
sumber
Motor magnet permanen (termasuk sikat dan motor DC brushless) paling efisien ketika dioperasikan pada kecepatan pengenal penuhnya. Atau lebih baik dinyatakan: kehilangan daya mereka hampir sepenuhnya ditentukan oleh torsi beban, dan sebanding dengan torsi kuadrat. Jadi dari sudut pandang desain, jika Anda harus memilih roda gigi, letakkan motor pada kecepatan maksimumnya dalam kondisi terburuk untuk meminimalkan kerugian.
Tanpa mengetahui seperti apa daya output yang ingin Anda berikan (AC? 12VDC? 24VDC? Sesuatu yang lain?) Sulit untuk merekomendasikan elektronik.
sumber