Một động cơ DC nhỏ thường sẽ * hoạt động trực tiếp hoặc có thể được chế tạo để hoạt động nhưng có thể không phải là lựa chọn tốt nhất. Một thiết bị tạo ra DC trực tiếp thường được gọi là "máy phát" và thiết bị tạo ra AC trực tiếp được gọi là máy phát điện.
Một máy phát điện thực sự là một máy phát điện xoay chiều trong đó AC được sản xuất nội bộ được chỉnh lưu thành DC, thường là bằng cách sử dụng "cổ góp" kỹ thuật - sự sắp xếp các "phân đoạn" "ở một đầu với các chổi quét trên nó. mỗi đoạn được nối với đầu của một cuộn dây hoặc cuộn dây để điện áp được tạo ra có thể được truy cập. Các bàn chải được sắp xếp sao cho một "bàn chải" nhất định luôn luôn nằm trong một khung có cùng cực. Khi cực của cuộn dây thay đổi khi rôto quay một bàn chải khác được đặt tiếp xúc theo cách sao cho cực đầu ra không đổi. Cổ góp phục vụ vai trò tương tự như một cầu chỉnh lưu diode.
Có một loại động cơ DC được gọi là "Động cơ DC không chổi than" (BLDCM, BLDC, ...) trong đó việc chuyển đổi được thực hiện bởi các thiết bị điện tử (thường là bóng bán dẫn). Trong một số trường hợp, chúng có thể được sử dụng làm máy phát điện bằng cách điều khiển các thiết bị điện tử chuyển mạch một cách chính xác, nhưng cách tiếp cận thông thường trong việc sử dụng BLDCM làm nhà sản xuất điện sẽ là bỏ qua các công tắc và gắn trực tiếp vào cuộn dây và sử dụng nó như một máy phát điện .
Vì vậy, máy phát điện là những gì bạn thường sẽ sử dụng như một nhà sản xuất năng lượng - hoặc là vết thương đặc biệt * hoặc dựa trên BLDCM (hoặc trong các trường hợp rất đặc biệt dựa trên động cơ bàn chải đã được bật ra bên ngoài - bỏ qua ngay bây giờ: -)). * Như được cung cấp, BLDCM sẽ được tối ưu hóa cho việc sử dụng động cơ.
Trong một số trường hợp, một thiết kế phù hợp hơn với nhu cầu của máy phát điện có thể được thực hiện bằng cách tua lại. Nhiều vòng dây tốt hơn ban đầu sẽ tạo ra nhiều volt hơn trên mỗi RPM. Không thể áp dụng ở đây nhưng là một ví dụ, cộng đồng mô hình RC tua lại động cơ CD với các vòng dây LESS xa hơn để tạo ra động cơ nhỏ gọn công suất cao hiện tại.
Tùy thuộc vào những gì hiện diện ban đầu, Sắp xếp lại từ sao sang delta sẽ cho ít volt hơn trên mỗi vòng / phút nhưng nhiều đồng bằng hiện tại và sắp xếp lại thành sao sẽ cho điều ngược lại
Nếu điện áp tối đa trên mỗi lượt hoặc công suất trên mỗi kích thước máy phát điện là đủ quan tâm, thay thế nam châm vòng hiện có thường được sử dụng bằng nam châm đất hiếm hiệu suất cao sẽ mang lại hiệu suất đáng kể.
Ban đầu, việc cung cấp một mô tả tốt về những gì thực sự muốn và về những tài nguyên có sẵn sẽ hữu ích hơn nhiều so với việc thử phân tích chi tiết về những gì đã được viết ở đây cho đến nay.
Nếu đây là một công việc một hoặc một vài công việc, có lẽ tốt nhất bạn nên tìm kiếm một BLDCM phù hợp và loại bỏ các thiết bị điện tử chuyển đổi. Thường rất dễ làm. Tùy thuộc vào mức năng lượng, bạn có thể thấy rằng một động cơ CD hoạt động cho bạn. Chúng thường có sẵn (thường là miễn phí trong ổ đĩa CD đã chết. Chúng có thể được sử dụng nguyên trạng hoặc tua lại để phù hợp hơn với nhu cầu. Tua lại không đặc biệt khó. Nhận xét về điều này trong khóa học do yêu cầu.
Một thách thức lớn hơn có thể là lấy sức mạnh từ "cơn gió" có sẵn của bạn. Bạn cần bao nhiêu năng lượng? Môi trường của bạn là gì Bạn có tự do vị trí gắn kết? Trong nhà hoặc ngoài tức là nguồn gió là gì? Đây có phải là tiếp xúc với ánh nắng mặt trời ngoài trời?
Sau đây có thể được bắt nguồn từ các nguyên tắc 1 nếu cần. Năng lượng có sẵn từ không khí đi qua khu vực đơn vị A tại Velocity V là
- Công suất = 0,6 x A x V ^ 3 x Z / 100 watt
Z là hiệu suất% <= Z <= 100 (thực tế <~ = 59) A = diện tích tính bằng mét ^ 2 V = vận tốc tính bằng mét / giây
Trong một hệ thống không có giới hạn, có thể chỉ ra rằng Zmax là khoảng 59% (giới hạn Betz) Điều này có thể cao hơn trong một hệ thống ống dẫn.
Công suất tăng với vận tốc khối. Hầu hết các tuabin gió (WT) được tối ưu hóa cho hiệu suất cao nhất ở khoảng 10 m / s vì nhiều lý do có thể được thảo luận nếu cần. Điều này có nghĩa là với tốc độ 1 m / s, họ thường chỉ tạo ra 1/1000 công suất định mức, ở mức 2 m / s chỉ bằng 1/125 công suất định mức và thậm chí ở mức 5 m / s chỉ bằng 1/8 công suất định mức. [[Biên tập viên: vui lòng để lại phân số như hình]].
Việc cắm các con số sẽ cho thấy rằng một khu vực tuabin gió 2 "x 2 will sẽ cung cấp mức năng lượng cực thấp theo hầu hết các tiêu chuẩn. Điều này có đủ cho bạn hay không tùy thuộc vào ứng dụng của bạn và tốc độ gió có sẵn.
2 "x 2" = 0,00258 m ^ 2 !!! Khoảng 1/400 của một mét vuông.
Vậy công suất = 0,6 x 0,00258 x V ^ 3 x Z Oát = ~ 1,55 x ZV ^ 3 milliWatt
Lưu ý * milli * Oát.
Trong thực tế, hiệu quả 10% không khó, 20% có thể đạt được một cách cẩn thận, 30% là có thể làm được và 40% là anh hùng. Sử dụng hiệu quả 20% có lẽ là một khởi đầu OK.
Vì vậy, sức mạnh có thể đạt được = ~ ~ 0,3 milliWatt x V ^ 3
Với tốc độ 10 m / s là 0,3 watt hoặc 300 milliWatt = đáng nể.
Với tốc độ 5 m / s = 39 mW
Với tốc độ 4 m / s = 20 mW
Với tốc độ 3 m / s = 8 mW
Với tốc độ 2 ms / = 2,5 mW
Với tốc độ 1 m / s = 0,3 mW
Cho dù bất kỳ điều nào ở trên đều được chấp nhận tùy thuộc vào tốc độ gió có sẵn và mức năng lượng cần thiết. Lưu ý rằng với vận tốc rất thấp, WT có thể không bắt đầu do "độ mặn" / cogging và ma sát tĩnh. Các hệ thống cần bắt đầu với tốc độ gió rất thấp cần được chăm sóc đặc biệt trong thiết kế.
Nếu đây là một trang web ngoài trời có gió tốt, bạn có thể mong đợi phương tiện vài mét mỗi giây. Điều này thay đổi rất rất rất rộng rãi với trang web và hoàn cảnh. Trong các tình huống trong thế giới thực, tốc độ trung bình, điển hình,% thời gian lớn hơn x% vv được mô tả bởi phân phối Weibull và nhiều niềm vui có thể và đã quyết định điều gì phù hợp với hoàn cảnh của bạn.
Nếu bạn cần năng lượng và có sự linh hoạt gắn kết thì bạn muốn chiều cao, thiếu nhiễu loạn và giải phóng mặt bằng từ các đối tượng khác. Có rất nhiều tài liệu về điều này trên web. Nếu bạn không linh hoạt vị trí lắp đặt, bạn cần xem các mức năng lượng ở trên và phân phối vận tốc cho vị trí của bạn và quyết định xem điều này có phù hợp với bạn không.
Nếu đây là một trang web ngoài trời thì một tấm pin mặt trời có thể đáp ứng nhu cầu của bạn tốt hơn. Một bảng điều khiển hiệu quả cao hiện đại 2 "x 2" sẽ tạo ra khoảng 300 mW dưới ánh mặt trời đầy đủ.
Tôi có thể viết trong một tuần hoặc lâu hơn về điều này :-) - hãy lấy một số phản hồi để xem hướng nào sẽ hữu ích nhất. Bạn có thể muốn nói chuyện với tôi ngoài danh sách về các triển khai thực tế sau khi Q & A này được hoàn thành. NHIỀU hơn nếu / khi cần thiết.
GIÓ
Tôi đã lưu ý đến cái chắn gió nếu nó có vẻ là một bổ sung hữu ích. Nó có thể, nhưng thật không may, có lẽ không phải ở giai đoạn này. Tôi rất muốn sử dụng công nghệ Windbelt nếu nó có vẻ hữu ích và chi phí cạnh tranh. Cho đến nay nó có vẻ là không ngoại trừ có lẽ trong một số rất rất ứng dụng thích hợp.
Như sẽ thấy, hiệu suất trong các mô-đun trình diễn có sẵn trong thế giới thực thấp hơn 5% so với hệ thống có kích thước khiêm tốn mà tôi đã tuyên bố ở trên - tức là những gì bạn thực sự có thể mua thấp hơn hiệu suất của các hệ thống thay thế như nó tuyên bố là cao hơn chúng .
Windbelt [tm] có vị trí của nó và là một ý tưởng thông minh NHƯNG không may là một lượng rác khổng lồ và nhiều tuyên bố giả mạo đã được đưa ra và tiếp tục được đưa ra. Khiếu nại về hiệu quả so với các hệ thống khác là "hoàn toàn sai" hoặc có lẽ dựa trên các trường hợp đặc biệt không bao giờ được giải thích và trong mọi trường hợp nghi ngờ.
Tài liệu quảng cáo của Windbelt tuyên bố chúng có hiệu quả gấp 10 đến 30 lần so với các hệ thống microturbine. Cho ~ = 60% hiệu quả tối đa có thể (giới hạn Betz), yêu cầu hiệu quả cao hơn từ 10 đến 30 lần so với microturbines cho thấy uT có hiệu suất 1% -3% NẾU một chiếc áo gió được cho là 30%.
Đây là một microbelt humding thế giới thực
với diện tích rất giống với mô tả ở trên nhưng năng lượng AC (không phải DC) tạo ra LESS 20 hoặc 30 lần so với ví dụ bảo thủ mà tôi đã đưa ra ở trên)
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
Nếu bạn cho phép các số liệu tính toán của tôi cao hơn 10 lần (hiệu suất 2% thay vì 20%) thì tuabin gió (còn gọi là quạt có kích thước khiêm tốn) sẽ so sánh tốt hơn với kết quả được công bố của gió.
Đã đủ lâu kể từ khi thông báo ban đầu rằng bạn mong đợi một số sản phẩm thực tế đáng kể sẽ xuất hiện. Bạn thực sự có thể mua một số đơn vị trình diễn nhỏ, chẳng hạn như 8 mW với đơn vị 10 m / s được liệt kê ở trên. Nhưng chi phí gần với $ 20.000 / watt hơn $ 2 / watt. Nhìn vào các trang web "Sắp ra mắt" cho thấy ngày hết hạn. Thêm sự xấu hổ. Một bước đột phá của sot này sẽ được chào đón nhất. Nhưng có vẻ như công nghệ này sẽ sớm cung cấp nó bất cứ lúc nào, than ôi. Xem không gian này :-).
Wikipedia
Shawn Frayne tiết lộ về phát minh của mình - với video
Làm việc DIY LED cung cấp năng lượng cho gió - nhưng nhìn vào kích thước khẩu độ.
Nỗ lực mở rộng - ghi chú ý kiến phạm vi tốc độ gió
