Tema: Probando rotor casero

Una vez probado el prototipo de rotor que voy a construir llega la hora de planificar el generador de electridad y para ello voy a necesitar la ayuda de los expertos de este foro dado mi desconocimiento sobre el tema.
Quiero generar electricidad para cargar baterías de 12v y ello a bajas revoluciones (a partir de 70-80 rpm) aunque el rotor alcance las 150 rpm con bastante facildad.
El generador que presenta Schopen en el aerogenerador de 1000w me parece una configuración que tal vez sea capaz de ejecutar haciendo los cambios necesarios para bajar la velocidad de corte.
Una duda que tengo es si la forma del imán determina la forma de las bobina o no, es decir, ¿para un imán redondo puedo hacer una bobina rectangular o tiene que ser redonda?

Hola!

Novatillo, la forma del imán sí condiciona la forma de la bobina porque lo ideal es que el hueco de ésta tenga sus dimensiones. La espira de menor longitud será la que rodee estrechamente esas dimensiones, resultando la que para ese imán menos cobre utiliza y por consiguiente tiene menos resistencia con sus pérdidas asociadas.

Por otro lado, yo prefiero utilizar imanes redondos por dos motivos principalmente.

Uno es que a igualdad de área es el polígono que menos perímetro tiene = menor longitud de espira.

Si comparamos dos imanes de igual área y grosor, por lo tanto con la misma capacidad inductiva puedes ver la diferencia notable entre ambos tipos de bobinado.

Poniendo como ejemplo un imán de 40x20mm que viene a tener 8cm² de área, su equivalente en disco tendría cerca de 32mm de diámetro. La diferencia de longitud entre las espiras del primer piso ronda los dos centímetros, aumentando en cada nueva tanda.

Podemos estar hablando de 2,5 metros por bobina en una configuración típica de 100 espiras que sumadas todas las bobinas nos dan una cantidad nada despreciable de metros extra, volumen y resistencia.

El otro motivo es que el mayor ancho de la bobina redonda está en el medio, mientras que en las cuadradas o rectangulares está en toda su longitud. Esto condiciona el radio mínimo del estator de forma negativa para los imanes cuadrados o rectangulares.

Con un mismo diámetro de estator habrá más espacio para las bobinas redondas pudiéndolas hacer más anchas y delgadas a igualdad de espiras, quedando el estator más fino lo que nos permite acercar más los pares de imanes y obtener de ellos mayor densidad de flujo.

Un saludo.

Iniciado por Novatillo

Quiero generar electricidad para cargar baterías de 12v y ello a bajas revoluciones (a partir de 70-80 rpm) aunque el rotor alcance las 150 rpm con bastante facildad.

Ten en cuenta que las revoluciones que has conseguido no van a ser ni mucho menos las que obtengas cuando tengas que arrastrar un generador en vacío. Y generando electricidad mucho menos aun.

Qué diámetro final tiene el rotor, y longitud de pala?

Iniciado por OS CASTROS

Hola!

Novatillo, la forma del imán sí condiciona la forma de la bobina porque lo ideal es que el hueco de ésta tenga sus dimensiones. La espira de menor longitud será la que rodee estrechamente esas dimensiones, resultando la que para ese imán menos cobre utiliza y por consiguiente tiene menos resistencia con sus pérdidas asociadas. [......]

Muy a tener en cuenta tus argumentos. Decididamente imanes y bobinas redondas.
Saludos.

Iniciado por Breitling

Ten en cuenta que las revoluciones que has conseguido no van a ser ni mucho menos las que obtengas cuando tengas que arrastrar un generador en vacío. Y generando electricidad mucho menos aun.

Qué diámetro final tiene el rotor, y longitud de pala?

El rotor de prueba que tengo montado tiene un diámetro de 90 cm y tiene cuatro palas de perfil NACA 0020 de 90 cm de largo por 20 cm de ancho.
Puedo ampliar el diámetro del rotor a 100 cm o 110 sin problema y también puedo aumentar una pala más sin complicaciones. Con ello supongo que conseguiría aumentar el par de giro sensiblemente.
Pero mi intención no es construir un aparato de altas prestaciones sinó un generador que me aporte tres o cuatro amperios para cargar baterías de 12v.
Saludos.

Iniciado por Novatillo

El rotor de prueba que tengo montado tiene un diámetro de 90 cm y tiene cuatro palas de perfil NACA 0020 de 90 cm de largo por 20 cm de ancho.

Ese rotor puede extraer del viento como máximo una potencia de:

(1/2d*v3*A) * 0.59

A 4 m/s de velocidad de viento supondrán 18.7W

A 10 m/s de velocidad de viento serán 840W

Eso si contar pérdidas varias, es para que no te hagas grandes ilusiones, la superficie de captación es muy pequeña.

Una pregunta para los expertos en imanes y espiras:
Si quiero hacer un alternador con dos discos de 16 imanes cada uno
(http://www.supermagnete.es/S-25-05-N) y un estator con 12 bobinas,
¿Qué grosor de hilo debo utilizar?
¿Cuántas espiras cada bobina?
¿Qué diámetro interior deberán tener las bobinas para los imanes de 2,5 cm?
Lo prioritario sería alcanzar el voltaje necesario para cargar baterías de 12v dejando en segundo lugar la intensidad.

Breitling: ¿El rotor de eje vertical (sin tener en cuenta el diámetro ni el perfil de la pala) es más eficiente cuantas más palas tenga o lo es más con tres?

Saludos.

hola,
has pensado en seguir algun plano ja realizado antes y con buenos resultados...(http://www.scoraigwind.com/) hay un modelo pequeño entre los grandes jejejej
los imanes que has puesto son muy pequeños.

aqui lo tienes(http://www.scoraigwind.com/pmgbooklet/itpmg.pdf) aun que no viene el cuerpo ni las medidas de las haspas mejor es conseguir su ultimo libro en castellano 2009 con las medidas metricas donde salen 2 modelos el peque y el grande...

Iniciado por Novatillo

Breitling: ¿El rotor de eje vertical (sin tener en cuenta el diámetro ni el perfil de la pala) es más eficiente cuantas más palas tenga o lo es más con tres?

Por norma general, un rotor con más palas tendrá más torque (no confundir con potencia) y menos revoluciones.