ساخت یک ژنراتور dc ساده

[M!Zare 48037]

سلام...

یکی از نقاط اتصال رشته مکانیک و برق قسمت ماشین هاست. اگر ماشین رو وسیله ای تعریف کنیم که انرژی مکانیکی را به الکتریکی و بالعکس تبدیل میکنه. موتور که الکتریکی به مکانیکی هست میشه برقی، ژنراتور که مکانیکی به الکتریکی هست میشه مکانیکی

 

اکثرا ژنراتورهای مورد استفاده سنکرون هستن دلیلش هم این هست که خروجی این ژنراتور فرکانس ثابت داره و با فرکانس شبکه برابر هست و راحت به برق شبکه وصل میشه و میاد میرسه به سر منزل مقصود

اما مکانیکی ها جدیدا به یک ژنراتور دیگه هم خیلی علاقه مند شدند: ژنراتور القایی، مزیتش هم این هست که چون خروجیش فرکانس متغیر داره در مواقعی که بار متغیر داریم خیلی مناسب هست. نمونه واضحش میشه توربین باد

با این مقدمه میریم سراغ اصل مطلب...به کمک شما دوستان امیدوارم یک ژنراتور توربین بادی طراحی و در ابعاد کوچک ساخته بشه.نظر شما چیست؟

در مورد مراحل کار به مرور صحبت میکنیم.

[Mohammad-Ali 9729]

خوبه ولی میشه یکم بیشترتوضیح بدیدمثلابرای چی می خواهی یاچه انتظاری داری ؟

[roozbeh ameri 8439]

زارع؟؟؟؟؟

من میدونم تو میخوای یه نیروگاه بادی راه بندازی برق صادر کنی روت نمیشه به ما بگی

ابعاد کوچک مثلا چقدر؟

سایز روتور ژنراتور چقدر باشدددددد؟؟؟اندازه آلمیچر ماشین کنترلی؟ موتور سشوآر موتور جارو برقی

مکانیزم انتقال قدرت از پره تا شفت روتور که کاری ندارهبا چندتا چرخ دنده و شفت کارش حله بقیشم که با برقیا

[saghar... 6666]

خب میشه درباره قسمت هایی که به مکانیک مربوط میشه بیشتر توضیح بدین تا ما بدونم چه کارای تو قسمت قدرتش باید انجام بدیم؟

[M!Zare 48037]

خوبه ولی میشه یکم بیشترتوضیح بدیدمثلابرای چی می خواهی یاچه انتظاری داری ؟

بله، هدف اصلی طراحی و ساخت یک ژنراتور DC القایی یک کیلو وات هست. دلیلش هم در ابتدا گفتم، سیستم من چون بارگذاری متغیر داره، این نوع سیستم رو انتخاب کردم.

زارع؟؟؟؟؟

من میدونم تو میخوای یه نیروگاه بادی راه بندازی برق صادر کنی روت نمیشه به ما بگی

ابعاد کوچک مثلا چقدر؟

سایز روتور ژنراتور چقدر باشدددددد؟؟؟اندازه آلمیچر ماشین کنترلی؟ موتور سشوآر موتور جارو برقی

مکانیزم انتقال قدرت از پره تا شفت روتور که کاری ندارهبا چندتا چرخ دنده و شفت کارش حله بقیشم که با برقیا

یک کیلووات

ژنراتور DC روتور نداره، به جاش آرمیچر داره.به جای استاتور هم میدان.

دقیقا هدفم این هست که چرخدنده رو حذف کنم.چون با این نوع ژنراتور راحت میشه تبدیل انرژی رو انجام داد.

ولی بحث شفت با خودمون می مونه که اون رو میشه یک چیزی در بازار تهیه کرد ولی شاید بعدا سراغش بریم

خب میشه درباره قسمت هایی که به مکانیک مربوط میشه بیشتر توضیح بدین تا ما بدونم چه کارای تو قسمت قدرتش باید انجام بدیم؟

اکثر کار این تاپیک برقی هست.من به عنوان کسی که مکانیک خوندم، یک سری مطالعات برقی داشتم که اینجا بیان میکنم و خوشحال میشم دوستان نطرات تکمیلی خودشون رو در مورد آن بیان کنند.

[M!Zare 48037]

تشکر از دوستانی که در بحث شرکت کردن

 

ابتدا بریم سراغ اینکه سیستم ما تک فاز باشه یا سه فاز؟ اصلا فرق این دو در چی هست؟

 

ولتاژ خروجی به سرعت میدان و دامنه اش بستگی داره..خود سرعت میدان هم تابع فرکانس و جفت قطب های مغناطیسی هست و تعداد فازها تاثیری در سرعت نداره...اما در بحث دامنه..هر چی تعداد فازها بیشتر میشه، دامنه ولتاژمون هم بیشتر میشه. پس سه فاز نبست به تک فاز ارجحیت داره...با این وجود در توان های چند صد واتی که افزایش راندمان تاثیر چندانی نداره، به دلایل اقتصادی از تک فاز استفاده میشه.

 

سیستم مد نظر ما هم در محدوده توان کم قرار داره و فکر میکنم باید از تک فاز استفاده کنیم.درسته؟

[M!Zare 48037]

بریم سراغ نحوه سیم پیچی :

 

اگر سیم پیچی ها رو به دو صورت متمرکز و توزیع شده در نظر بگیریم. در قسمت هایی که شدت میدان برامون مهم هست از سیم پیچ متمرکز استفاده میکنیم. اما اگر شکل موج هم به همراه شدت میدان واسمون مهم باشه سراغ سیم پیچی پراکنده (از شیار برای توزیع کردن سیم پیچ استفاده میکنیم) میریم.

 

دلیلش چیه؟

ولتاژ تحت تاثیر میدان هست و یکجورایی مشتق شار میدان هست، واسه همین شکل این دو تحت تاثیر هم قرار داره. در ماشین های ac حتما از سیم پیچی پراکنده استفاده میکنیم. چون ولتاژ سینوسی نیاز داریم. اما در ماشین dc که شکل موج برامون اهمیت نداره از سیم پیچ متمرکز استفاده میشه. که ارزان تر هست و زمان سیم پیچی هم کمتره.

[roozbeh ameri 8439]

بریم سراغ نحوه سیم پیچی :

 

اگر سیم پیچی ها رو به دو صورت متمرکز و توزیع شده در نظر بگیریم. در قسمت هایی که شدت میدان برامون مهم هست از سیم پیچ متمرکز استفاده میکنیم. اما اگر شکل موج هم به همراه شدت میدان واسمون مهم باشه سراغ سیم پیچی پراکنده (از شیار برای توزیع کردن سیم پیچ استفاده میکنیم) میریم.

 

دلیلش چیه؟

ولتاژ تحت تاثیر میدان هست و یکجورایی مشتق شار میدان هست، واسه همین شکل این دو تحت تاثیر هم قرار داره. در ماشین های ac حتما از سیم پیچی پراکنده استفاده میکنیم. چون ولتاژ سینوسی نیاز داریم. اما در ماشین dc که شکل موج برامون اهمیت نداره از سیم پیچ متمرکز استفاده میشه. که ارزان تر هست و زمان سیم پیچی هم کمتره.

اگه چرخ دنده رو میخوای حذف کنی یعنی باید آرمیچر به پروانه مستقیم وصل کنی که در این صورت انتقال قدرت مستقیم و با کمترین اتلاف منتقل میشه . خوب اینجوری تقریبا خرید تجهیزات از ساختش خیلی به صرفه تره

فقط میمونه پایه که اونم بستگی داره که ارتفاع نسبت چه قدره.من اطلاعات برقیم ضعیفه ولی فک کنم میشه از یه تقویت کننده ولتاژم استفاده کنی

[roozbeh ameri 8439]

بریم سراغ نحوه سیم پیچی :

 

اگر سیم پیچی ها رو به دو صورت متمرکز و توزیع شده در نظر بگیریم. در قسمت هایی که شدت میدان برامون مهم هست از سیم پیچ متمرکز استفاده میکنیم. اما اگر شکل موج هم به همراه شدت میدان واسمون مهم باشه سراغ سیم پیچی پراکنده (از شیار برای توزیع کردن سیم پیچ استفاده میکنیم) میریم.

 

دلیلش چیه؟

ولتاژ تحت تاثیر میدان هست و یکجورایی مشتق شار میدان هست، واسه همین شکل این دو تحت تاثیر هم قرار داره. در ماشین های ac حتما از سیم پیچی پراکنده استفاده میکنیم. چون ولتاژ سینوسی نیاز داریم. اما در ماشین dc که شکل موج برامون اهمیت نداره از سیم پیچ متمرکز استفاده میشه. که ارزان تر هست و زمان سیم پیچی هم کمتره.

چرا خودت میخوای سیم پیچی کنی؟؟؟؟

هر چی فکر میکنم میبینم باید از چرخ دنده استفاده کنی یا حد اقل مکانیزمی که نسبت دنده بالا بهت بدهمنظورم اینه که اگه پروانت 1 دور زد آرمیچره حد اقل 100 دور بزنه به عنوان مثال

[M!Zare 48037]

اگه چرخ دنده رو میخوای حذف کنی یعنی باید آرمیچر به پروانه مستقیم وصل کنی که در این صورت انتقال قدرت مستقیم و با کمترین اتلاف منتقل میشه . خوب اینجوری تقریبا خرید تجهیزات از ساختش خیلی به صرفه تره

فقط میمونه پایه که اونم بستگی داره که ارتفاع نسبت چه قدره.من اطلاعات برقیم ضعیفه ولی فک کنم میشه از یه تقویت کننده ولتاژم استفاده کنی

 

چرا خودت میخوای سیم پیچی کنی؟؟؟؟

هر چی فکر میکنم میبینم باید از چرخ دنده استفاده کنی یا حد اقل مکانیزمی که نسبت دنده بالا بهت بدهمنظورم اینه که اگه پروانت 1 دور زد آرمیچره حد اقل 100 دور بزنه به عنوان مثال

برای توربین های زیر 3 کیلو وات، اکثرا از pmdc استفاده میکنند، هم ساده تر هست و هم ارزان تر...(در برخی کشورها مثل ژاپن و آلمان توان بزرگتر هم ساخته میشه).شرکت ها اصولا همراه با توربین باد این تجهیز رو میفروشن...البته شاید بشه تکی هم تهیه اش کرد..اما واسه خریدش یک سری اطلاعات پایه ای باز نیازه...ولتاژ و دور دقیق و این گونه موارد...من مکان صحیحی واسه خرید سراغ نداشتم...پس تصمیم گرفتم خودم بسازم..فکر هم نکنم خیلی پیچیده باشه.

نه، اتفاقا چرخدنده توان رو کاهش میده، اگر بصورت مستقیم برق تولید کنیم، مطابق پست اولتون راندمان بالا میره. تازه بحث تعمیر و نگهداری چرخدنده و اصطکاک هم هست.

 

دوستان برقی نظر شما چیه؟

[roozbeh ameri 8439]

برای توربین های زیر 3 کیلو وات، اکثرا از pmdc استفاده میکنند، هم ساده تر هست و هم ارزان تر...(در برخی کشورها مثل ژاپن و آلمان توان بزرگتر هم ساخته میشه).شرکت ها اصولا همراه با توربین باد این تجهیز رو میفروشن...البته شاید بشه تکی هم تهیه اش کرد..اما واسه خریدش یک سری اطلاعات پایه ای باز نیازه...ولتاژ و دور دقیق و این گونه موارد...من مکان صحیحی واسه خرید سراغ نداشتم...پس تصمیم گرفتم خودم بسازم..فکر هم نکنم خیلی پیچیده باشه.

نه، اتفاقا چرخدنده توان رو کاهش میده، اگر بصورت مستقیم برق تولید کنیم، مطابق پست اولتون راندمان بالا میره. تازه بحث تعمیر و نگهداری چرخدنده و اصطکاک هم هست.

 

دوستان برقی نظر شما چیه؟

من متوجه نشدم یا شما؟من میگم باید نسبت دنده داشته باشی وگرنه یه دوره پره با یه دوره ارمیچر به نظرت با یه دوره پره و 100 دوره آرمیچر فرق نداره؟

[M!Zare 48037]

تبدیل انرژی الکترومکانیکی

اول از همه باید این نکته رو در نظر داشته باشیم که تبدیل انرژی الکترومکانیکی در میدان مغناطیسی فقط صورت میگیره...واسه همین هست که ماشین های الکتریکی از جنس مواد فرومغناطیس هستند، ارزان ترین آنها هم آهن هست.

اگر یک سیستم الکترومکانیکال رو در نظر بگیریم، سه تا بخش اصلی داره: الکتریکی- مکانیکی و میدانی که این رو بهم پیوند میزنه.

 

برای مثال موتور، انرژی الکتریکی وارد میشه و بصورت مکانیکی هم خارج میشه، یک مقدار تلفات داریم ( بصورت حرارت خودش رو نشان میده) و مقداری از انرژی ورودی هم در میدان ذخیره میشه.

 

این انرژی چجوری تو میدان ذخیره میشه؟؟ اول دو تا مثال بزنیم...در سیستم های مکانیکی از فنر واسه ذخیره سازی انرژی و در الکتریکی هم از خازن یا باطری واسه ذخیره کردن انرژی استفاده میشه...انرژی مغناطیسی رو با استفاده از سلف یا inductor ذخیره میکنیم.

[M!Zare 48037]

من متوجه نشدم یا شما؟من میگم باید نسبت دنده داشته باشی وگرنه یه دوره پره با یه دوره ارمیچر به نظرت با یه دوره پره و 100 دوره آرمیچر فرق نداره؟

دوستان بهتر از من میتونن پاسخ بدن، ولی با چرخش ژنراتور جریان و لتاژ القا میشه و وقتی میشه همان مقدار چرخش ولتاژ مور نیاز را گرفت چرا باید از تجهیزات اضافی استفاده کرد؟ پیش تر هم نوشتم که سرعت میدان و به تبع آن ولتاژ به فرکانس و جفت قطب های مکانیکی بستگی داره. که اعدادی ثابت هستن.

[M!Zare 48037]

در مورد گیربکس این نکته رو هم اضافه کنم که در گیربکس ها با کاهش دور، گشتاور رو افزایش میدن و یا با کاهش گشتاور دور رو کاهش میدن. و در حالت ایده آل حاصلضرب گشتاور در دور در ورودی و خروجی گیربکس ثابت هست. اما با توجه به تلفات این حاصلضرب در خروجی کمتره مسلما

 

در شیوه ای که ما در موردش صحبت میکنیم و به انتقال توان به صورت مستقیم معروف هست گشتاور به صورت مستقیم از روتور اصلی به ژنراتور منتقل میشه. مزایاش هم قبلا گفتم، هزینه گیربکس و تعمیر و نگهداری حذف میشه، راندمان افزایش پیدا میکنه و لرزش های ناشی از گیربکس هم از بین میره.

 

در توربین های بادی با توان کم، سرعت چرخش روتور اصلی زیاد هست و نیاز به گیربکس از این لحاظ باز نیست.

[Mohammad-Ali 9729]

یکی اینه که می توان یه چیزی مثل پاندول درست کنیم که باوزش بادحرکت کنه.

یه راهشهم اینه یه وسیله مسطتیل مانندیاهرشکلی درست کنیم که درون آن یه پیستون خیلی حساس قراربگیره که درصورت برخوردبادبه پیستون ،پیستون حرکت کند.

[M!Zare 48037]

یکی اینه که می توان یه چیزی مثل پاندول درست کنیم که باوزش بادحرکت کنه.

یه راهشهم اینه یه وسیله مسطتیل مانندیاهرشکلی درست کنیم که درون آن یه پیستون خیلی حساس قراربگیره که درصورت برخوردبادبه پیستون ،پیستون حرکت کند.

میشه بیشتر توضیح بدید؟

چگونه از این مواردی که بیان کردید الکتریسیته می توان گرفت؟ هدف نهایی استفاده از الکتریسته تولیدی هست.

[ENG.SAHAND 31645]

بحث عالی پیش اومده مشترک میشم این تاپیک رو باید روش وقت گذاشت مرسی مودور عزیز مکانیک

[saghar... 6666]

تشکر از دوستانی که در بحث شرکت کردن

 

ابتدا بریم سراغ اینکه سیستم ما تک فاز باشه یا سه فاز؟ اصلا فرق این دو در چی هست؟

 

ولتاژ خروجی به سرعت میدان و دامنه اش بستگی داره..خود سرعت میدان هم تابع فرکانس و جفت قطب های مغناطیسی هست و تعداد فازها تاثیری در سرعت نداره...اما در بحث دامنه..هر چی تعداد فازها بیشتر میشه، دامنه ولتاژمون هم بیشتر میشه. پس سه فاز نبست به تک فاز ارجحیت داره...با این وجود در توان های چند صد واتی که افزایش راندمان تاثیر چندانی نداره، به دلایل اقتصادی از تک فاز استفاده میشه.

 

سیستم مد نظر ما هم در محدوده توان کم قرار داره و فکر میکنم باید از تک فاز استفاده کنیم.درسته؟

 

بله در اینجا باید از تک فاز استفاده بشه و فک میکنم دلیل اصلی هم ابعاد کوچک کار هست اما مثلا اگ بخوایم در ابعاد بزرگ کار کنیم مثلا در حد نیروگاهی از سیستم سه فاز استفاده میشه

[S.F 24932]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

امیدوارم راهگشا باشه

[saghar... 6666]

جلسه 1 - چگونه میتوان یک ژنراتور ساده درست کرد

 

 

 

امیدوارم راهگشا باشه

 

جالب بود

ممنون