230 Volt ur en bilgenerator

[Per Nilsson]

Jag håller på och bygger ett vindkraftverk. Det ska bli en liten 2meters snurra eftersom man inte behöver något bygglov för dessa. Som generator hade jag tänkt att använda en vanlig bilgenerator. Strömmen ska jag använda till en elpatron i pannan så jag får lite varmvatten. På sikt kanske jag ska bygga en lite större snurra och koppla in den på elnätet, men jag vill prova i mindre skala först. Vindkraftverket kommer stå 70 meter från huset och det är här problemet kommer. Det krävs VÄLDIGT grova kablar för att leda 1kW (när det blåser mycket)med 12 Volt 70 meter, om man vill få någon effekt kvar inne i pannrummet.
Jag tänkte att man borde kunna bygga en egen laddningsregulator som ser till att generatorn lämnar en väsentligt högre späning. Allt mellan 50 och kanske 600Volt borde väl fungera? Hur gör man?
Generatorn vill ju inte börja ladda av sig själv utan den behöver en liten puls för att magnetisera rotorn innan den laddar för egen maskin. Skulle man kanske kunna sätta 2 små magneter på rotorn just för att starta maskineriet, och sedan avleda ström från statorn. Bilgeneratorer har 3 faser som sedan likriktas. Man kunde koppla ett motstånd i serie med rotorn och mata denna med den likriktade strömmen från statorn. Fungerar detta eller finns det något bättre sätt att gå till väga? Spänningen behöver inte på något sätt vara konstant då jag bara ska köra elpatroner med den.

[peter555]

Är en bilgenerator särskilt lämplig ? De behöver ju varva flera 1000 rpm för att ge nämnvärt med effekt.

[rehnmaak]

Det logiska vore väl att transformera upp spänningen till 400V från din generator för att få ner kabelförlusterna. Växelspänning finns ju som sagt före likriktaren.

Att fixa magnetiseringen skulle du ju kunna ta från ett bilbatteri. Laddningen av batteriet får man nog klura lite på dock.

[grym]

linda om generatorn till högre spänning, inte allt för svårt om man har en generator som man kan öppna

[mrfrenzy]

Nej, en bilgenerator är inte lämplig, ska du använda en sådan måste du ha en växellåda och i den bränner du bort energi i onödan. Det finns en svensk sida där dom tipsar om hur man bygger en enkel generator som ger 230v, men kommer tyvärr inte ihåg urlen nu....

[old_wizard]

Finns en bra pdf länkad här. Går också och funderar lite i vindkraftsbanor nämligen.

http://www.fieldlines.com/story/2006/12/19/51327/119

[Andy]

Som grym skrev; linda om. Sen kan man sätta permanentmagneter i rotorn så att man blir oberoende av spännings försörjning till magnetiseringen. Det är trefas lindningar i de flesta bil generatorer och spänningen brukar stiga till ca 50 V bara genom att ha permanent magneter i rotorn.
Den bör växlas så att den arbetar på 2000 rpm eller högre för att för bra uteffekt.

[Meduza]

Ska vindkraft bli nästa fluga efter CNC här på forumet kanske

[JimmyAndersson]

Det verkar nästan så.

Per Nilsson: Har du lite bilder på ditt projekt? Vore kul att se.

[Per Nilsson]

Jag har två bilder, men jag vet inte hur jag ska visa dem.
Det jag har än så länge är en grov axel, på två lagerbockar, med en stålskiva fassvetsad i ena änden. Mitt på har jag monterat en plattremskiva. På den kopplar jag en kilrem till min generator så att utväxlingen blir ungefär 1-3.
Snurran har en diameter på 2 meter och vingarna har löptalet 6. Det betyder att vingarna snurrar optimalt när vingspetsarna går 6 gånger fortare än vindhastigheten. Vid 5 m/s kommer propellern att snurra ungefär 280 varv/minut. uppväxlat till generatorn blir detta 850varv/min. 5m/s är vad jag gissar vad snurran kommer att starta i. Vid 10m/s blir generatorhastigheten 1700 r/min.
När vindhastigheten fördubblas ökar effekten i kubik!
Jag har köpt blad av en kille i Värmland. Han har ett lager med blad som aluminiumprofiler formade som en flygplansvinge. Det optimala är ju att ha olika anfallsvinkel på bladet beroende på hur långt från navet man kommer. Vidare brukar ju påkostade blad smalna av mot spetsen. Detta gör inte så mycket när bladen är så pass billiga som de är. Det jag förlorar på ineffektivitet i bladen tar jag många gånger igen genom att öka längden på dem (om man jämför med att köpa "fina" blad)

Jag har läst om de generatorer som "mrfrenzy" och "old_wizard" talar om, och har till och med byggt en själv i miniatyr, men det är inte riktigt vad jag har tänkt mig.
I förlängningen ska detta projekt leda till en större snurra med en vanlig 3-fas asynkronmotor som generator, kopplad mot elnätet. Ett kraftverk kopplat till elnätet går ju i princip med ett konstant varvtal som beror på elnätets växelspänning. Hur fungerar dessa asynkrongeneratorer "off line" med kondensatorer för att magnetisera sig själv? Jag har glömt hur jag räknar ut storleken på kondensatorerna men jag har för mig att de blir ganska dyra. Det ska visst vara speciella motorkondensatorer. Jag läste dock om någon som använde 4 st vanliga elektrolytkondensatorer som han seriekopplade, 2 med pluspolen åt ena hållet och 2 med pluspolen åt andra hållet. jag vet inte om det fungerar.
Kan jag köra denna generator med vilket varvtal jag vill, eller fungerar den bara runt det den är till för?
[/img]

[mrfrenzy]

Jag har forskat lite på asynkronmotor som generator, och den är i stort sett bara lämplig vid nätanslutning. Då gäller det att ha styrkretsar som dels kopplar bort motorn vid nätbortfall - för att inte grilla linjemontören, och dels kopplar bort den vid låg vind - annars får du en väldig stor fläkt ute på tomten.

Det går i nödfall att använda en asynkronmotor som generator utan nät med hjälp av delta eller stjärnkopplade kondensatorer, från 4µF och uppåt har jag sett. Problemet är att så fort du lastar generatorn (motorn) så löper du stor risk att tömma kondensatorerna och därmed förstöra magnetiseringen. Om man bara använder 1-fas förbrukning kan man komma upp till 50% av märkeffekten, eftersom två kondensatorer lämnas mer eller mindre orörda och håller motorn magnetiserad. Vid enfas är det närmare 1/3. Det stora problemet är frekvensen, den är endast 50 Hz när motorn håller lite över märkvarvtal, men då klarar den knappt någon last alls utan att spänningen sjunker. För att få ut effekt måste man öka varvtalet, och därmed ökar också frekvensen

Edit: en länk http://www.saunalahti.fi/elepal/moottori/gener_e.html

Jag har även funderat i banorna att konstruera en speciell frekvensomvandlare som drivs från ett blybatteri för att alstra den reaktiva effekten utan kondensatorer och med större säkerhet - men får inse att mina kunskaper i starkström är begränsade för att konstruera något sådant själv. Det finns några trådar på forumet med frekvensomvandlare där det är nämnt i något inlägg tror jag

Edit igen: Såg att detta är mitt trehundrade inlägg! Inte mycket att förundras över kanske när dom flesta i tråden har över 1000, men ändå

[peter555]

Jag skulle leta efter en riktig synkronmotor eller eventuellt en PM-motor med inverter efteråt. Du lär inte behöva några kablar som klarar 1 kW från din bilgenerator om det inte blåser orkan.

[old_wizard]

Det jag förlorar på ineffektivitet i bladen tar jag många gånger igen genom att öka längden på dem (om man jämför med att köpa "fina" blad)

Kanske! Att öka längden på bladen sänker varvtalet vilket i sin tur gör att du behöver högre startupp vind vad jag förstått? Snittvind i Skåne ligger på 6.5 m/s över året. Vill ju inte ha starttröskel som är högre än det liksom.

Sen verkar det rätt knepigt att som du nämner ha ett kraftverk som snurrar med konstant varvtal, nej det är nog lättare och mer effektivt att omforma efter kraftverket.

Om du begränsar dig till ett visst varvtal så förlorar du all vind som ligger under och över det varvtalet, vilket antagligen utgör mer än det du fångar. (ditt tak blir den effekt du får ut vid dit önskade varvtal)

Det kan också hända att jag inte har en aning om vad jag snackar om.

[Per Nilsson]

Ökad bladlängd innebär ökat vridmoment så startvinden blir ungefär den samma. Det är bara växeln som måste höja varvtalet lite mer och det kanske skäl någon halv prcent effekt, men inte mer.

I de flesta stora vindkraftverk har man en generator som går med ett konstant varvtal, som kopplas ur de stunder det blåser för lite och den inte genererar någonting. En del verk har två generatorer, en liten och långsam, för svaga vindar, samt en stor och snabbare för starka vindar.
Vingarna är fortfarande mycket effektiva långt utanför löptalet. Man få lägga roptationshastigheten någonstans i mitten av den effekt man förväntas få ut. Just den biten är ganska knölig att räkna ut. Som jag skrivit tidigare ökar vindens energi med vindhastigheten i kubik. Det innebär att om vindhastigheten fördubblas så ökar effekten 8 gånger!!! Det är inte så ofta det blåser max vindhastighet, men desto oftare halv styrka. någonstans där emellan får man sikta in sig. Men som sagt är vingarna effektiva över hela spannet av vindhastigheter. Det blir ju ganska enkelt och billigt att använda konstant varvtal. Det finns i nyare verk system som det du "old_wizard" säger. En "frisnurrande" generator där man omformar strömen efteråt. Förlusterna i elektroniken blir lika stora som en maskin med fast varvtal (ungefär 3% har jag för mig). Men Elektroniken utvecklas ju ständigt. Jag hade gärna omformat från mitt kraftverk. Jag har lite andra kraftverksuppfinningar där en sådan omformare är helt nödvändig, men jag vet inte var jag ska få tag i någon sådan, eller ens vem jag ska fråga.