přestavba autoalternátoru aneb hrajeme si s MVE

Zpráva

no_-_name · #1 Příspěvek od **no_-_name** » 08 srp 2010, 23:42

Zdravím kolegy bastlíře. Mám s kamarádem nutkání nějakého bastlení po pracovní době a tak jsme se rozhodli využít energii vodního toku pro noční posezení na terase na stavbě. Předem bych chtěl upozornit různé zlé jazyky, že se jedná pouze o hračku a nikoli trvalou záležitost s ostrovním provozem

vodní motor a převody by nebyl problém, řeším spíš vhodný hnaný stroj.

Zkoušeli jsme dynamko z kola, ale ty 3W nejsou žádný zázrak, proto jsem se rozhodl pro autoalternátor a předělat ho na permanentní magnety. Regulaci napětí bych řešil nejspíš zkratovým regulátorem.
Můj dotaz se týká spíš těch perm. magnetů. Někde na síti jsem objevil tenhle obrázek, který mi pomůže lépe osvětlit situaci: http://domaci-radce.ic.cz/obr/pic/nový%20rotor.jpg Jak vidno, jedná se zde o dvanáctipólový rotor. Můj alternátor má původní rotor také 12ti pólový (6 "špiček" na každém pólovém nástavci.

Je možné použít zde rotor, který má 24 pólů? Jaký to má vliv na funkci? Teoretickou úvahou při stejných otáčkách dosáhnu dvojnásobně rychlého střídání pólů před cívkami statoru a tímpádem mi budou pro stejné dosažené napětí stačit poloviční otázky. Funguje to tak i v praxi, nebo je pro 24 pólů potřeba mít i jinak řešený stator?

#2 Příspěvek od **Hill** » 08 srp 2010, 23:52

Závěr poslední věty je správně. Když bude mít rotor dvojnásobný počet pólů, než stator, budou proti pólům statoru vždy jen souhlasné póly magnetu v rotoru, nikoli opačné. Ty jsou totiž podmínkou maximálního magnetického toku v jádru každé statorové cívky. A logicky i maximální možné změny tohoto toku při pootočení rotoru.
Čili napětí se něco málo bude indukovat, ale to jen v důsledku nerovnoměrností tohoto pole a nepravidelností tvaru pólových nástavců a vzduchové mezery. Čím přesnější to bude, tím méně.
Tudy cesta zkrátka nevede.

no_-_name · #3 Příspěvek od **no_-_name** » 08 srp 2010, 23:57

Nečekal jsem tak bleskovou odpověď

Tím pádem jako nejlepší alternativa zůstává zachování dvanáctipólové konstrukce. Díky pane!

Ještě jedna věc - dělal byste komplet nový rotor s dvanácti magnety, nebo byste pouze nahradil budící cívku prstencovým magnetem?
Dle mého je účinnější varianta dvanácti NdFe magnetů, než nějaký prstenec ze starého reproduktoru. Kromě toho netuším jak ve víceméně polních podmínkách rozlisovat původní rotor

#4 Příspěvek od **Hill** » 09 srp 2010, 06:04

Osobně bych použil alternátor tak, jak je. I s regulátorem.
Proč nějakým (případně) nadbytečným výkonem topit do vzduchu, když ho prostě nemusím vůbec vyrobit? Samozřejmě, něco se vytopí i tak, ale zatížení vodního motoru při regulaci buzením je určitě menší a snadněji se vyrovnává nepravidelný odběr normálním akumulátorem.

BOBOBO · #5 Příspěvek od **BOBOBO** » 09 srp 2010, 09:03

On i ten vodní motor nebude tak jednoduchý (malý) , aby byl schopen na konci točit nad 4000 ot alternátorem . Účinnost bude při např 100W z alternátoru prachbídná .

#6 Příspěvek od **EKKAR** » 09 srp 2010, 11:21

BOBOBO, autoalternátor začíná "dávat" už při nějakých 1000otáčkách - a při 1500 je v drtivé většině schopný dávat plný výkon - to, jestli se ty otáčky udrží i při maximálním zatížení pak už záleží jen na hnacím stroji...

elmouse · #7 Příspěvek od **elmouse** » 09 srp 2010, 13:54

Pozor, 1000 ot. motoru neznamená 1000 ot. alternátoru. Alternátor má převod do rychla, podle typu vozidla typicky 1:2 až 1:3, takže při 1000 otáčkách motoru máš na alternátoru 2000 - 3000 otáček.

#8 Příspěvek od **EKKAR** » 09 srp 2010, 14:11

elmouse píše:Pozor, 1000 ot. motoru neznamená 1000 ot. alternátoru. Alternátor má převod do rychla, podle typu vozidla typicky 1:2 až 1:3, takže při 1000 otáčkách motoru máš na alternátoru 2000 - 3000 otáček.

Elmouse, viděl jsi někdy převod 1:3? To by musela mít alťasová řemenice průměr jak pětikoruna (při zachování průměru řemenice na klice), nebo bys na klice musel mít průměr jak cirkulárka... A při 6000točkách "na plnej knedlík u haťapky" bys na jejím altíku měl 18000... :lol:

Kdybys napsal 1:1,2, to by možná mohlo u některých značek být pravda (modernější řady Favoritů měly převod 1:1,15), faktem ale je, že drtivá většina aut má převod mezi klikou a alternátorem velmi blízký k jedné. Navíc - při otáčkách volnoběhu musí alternátor být schopný pokrýt ZÁKLADNÍ SPOTŘEBU AUTA - tedy motorovou elektroniku, a při otáčkách odpovídajících běžnému jízdnímu režimu musí být schopný pokrýt všechnu běžnou spotřebu, vyžadovanou autem během jízdy - tedy všechna běžná světla, topení, stěrače, ABS, elektrohydraulické servo atd - baterie je v moderním autě výhradně pro start motoru a krytí odběrových špiček, z té by se při jízdě nic odebírat nemělo...
A navíc - když jsem mluvil o náběhu výkonu altíku při 1000otáčkách, myslel jsem právě otáčky TOHO ALTERNÁTORU - kolik má v ten moment otáček jeho hnací motor není vůbec důležité, to je jen a pouze otázka vzájemného převodu.

#9 Příspěvek od **Hill** » 09 srp 2010, 17:23

U Suzuki je převod na altík zhruba 1:2, motor má omezení na 8500 otáček, to máme na altíku 17000. Je ale pravda, že přes 6000 jsem motor ještě netočil...
A je taky pravda, že do ohřátí motoru, dokud nespadnou volnoběžné otáčky pod 1000, alternátor stále ještě normálně dobíjí, ale už je to na hraně. Proto se kontrolují některé vývody (hlavní světla, rozmrazovač zadního skla) na přítomnost napětí a volnoběžné otáčky se poněkud zvýší, je-li potřeba velký odběr pokrýt.
Za jízdy, kdy má alternátor přes 3000 otáček, už je to jedno a všechno zvládá jeho regulátor.

elmouse · #10 Příspěvek od **elmouse** » 09 srp 2010, 17:26

O.K., měl jsem se napřed trošku podívat po netu... tohleto není zrovna můj obor. 1:3 je fakt u normálního benzínového osobáku moc, to uznávám. Nicméně alternátor opravdu MÁ převod do rychla, podle různých stránek, co jsem prolezl je to zhruba kolem 1:2. Možnost vysokých otáček je jednou z hlavních výhod alternátoru, nemá totiž komutátor jako dynamo (ten by při vysokých otáčkách rychle ostrouhal uhlíky nebo se rovnou rozletěl, stačila by sebemenší špona nebo nerovnost). Právě díky tomu, že je zpřevodován do rychla, dobíjí v autě akumulátor už při volnoběhu nebo lehce zvýšených otáčkách, což dynamo nikdy nezvládne. Otáčky jsou udávány podle konstrukce zhruba do 15 000 min-1, takže těch 6000 otáček motoru to zvládne levou zadní .

EDIT: Hill byl rychlejší, díky za poznámku... jen bych ještě dodal, že u nafťáku s jeho nízkými otáčkami nebo u různých těžších strojů s dieselem si dovedu představit i rychlejší převod než 1:2

_luky_ · #11 Příspěvek od **_luky_** » 10 srp 2010, 12:09

Jsi si tím jistý? Dynamo má na rotoru permanentní magnety nebo vinutí s komutátorem. Alternátor má kroužky a uhlíky.

#12 Příspěvek od **Hill** » 10 srp 2010, 13:14

Luky, nepleť si alternátor na jízdní kolo s dynamem jen proto, že se mu tak po mnoho generací nesprávně říká.
Z jeho statorového vinutí totiž leze střídavé napětí. A nic na tom nezměníš ani tím, že tu střídavinu usměrníš jako v autoalternátoru: pořád to "dynamo" nebude dynamem.
Dynamo z principu má vinutí v rotoru a o správnou polaritu napětí a proudu se starají uhlíky a lamely komutátoru.

BOBOBO · #13 Příspěvek od **BOBOBO** » 10 srp 2010, 13:18

Asi bych malinko : Dynamo z principu má výkonové vinutí v rotoru a o stejnou a stejnosměrnou polaritu napětí a proudu se starají uhlíky a lamely komutátoru.

elmouse · #14 Příspěvek od **elmouse** » 10 srp 2010, 13:19

Ano, jsem. Alternátor nemá komutátor, má jenom hladké sběrací kroužky, přes které je buzeno vinutí na rotoru relativně malým proudem, ze statorového vinutí se odebírá pomocí diod usměrněný proud. Protože ty kroužky mají na rozdíl od komutátoru úplně hladký povrch, životnost uhlíků většinou stačí na celou dobu provozu automobilu (podle údajů výrobce přesahuje 120 000 km a většinou vydrží víc).
Ale nějak jsme se touhle debatou odchýlili od původního tématu. Pokud chce někdo použít autoalternátor na výrobu proudu v nějaké vodní minielektrárničce, musí podle mě konstrukčně zabezpečit alternátoru aspoň 2000 ot/min, jinak z něho moc výkonu nedostane.

BOBOBO · #15 Příspěvek od **BOBOBO** » 10 srp 2010, 13:26

Ano v praxi máš pravdu a o to jde . Teorie jsou krásná věc . Ale oni chtějí provozovat alternátor bez aku , o tom není zmínka a tak bude potřeba prvotní energie pro náběh alespoň minimálního buzení . Aby z remanentního magnetizmu vydyndali energii pro samonabuzení od 0 , bude se to muset dost vrňat . Jen na okraj .