Hlavní přehled   |   Info a nápověda Přihlásit   |   Registrovat
 
 
TTG - Teslův toroidní generátor     (str. 5 z 8)
Sekce: Magnetizmus, magnety, indukování
   |   Rolovat dolů
Na počest největšího génia elektrotechniky jsem připravil konstrukci toroidního generátoru s některými změnami, jenž by mohly zvýšit účinnost  Str.: 1, ... 3, 4, 5, 6, 7, 8  

Psát příspěvky můžete po přihlášení

Jarin's   
06.03.2018 20:47
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
  lajos napsal(a):    ...pro jednoduchou zkoušku bych dal jen jednu diodu, vím že jednocesťák dává ještě míň ale možná při tom něco zjistíš....

Dík,
fakt by mě nenapadlo, že bude půlka nového můstku v pytli. Po výměně je vše OK.
Cívky teď dávají stejně, takže se kondíky nabijí až na 42-43VDC. Proud ve zkratu je nicméně stále jen 7-8 mA. Zkoušel jsem i každou cívku sólo a všechny dávají totéž tedy kolem 7-8mA ve zkratu. Ještě otestuji ty otáčky, zdají se mi nízké, ale nejsem si jistý, mělo by to jen vyhnat napětí, tu tvrdost zdroje bude dělat ta mezera. Nakonec to asi skončí u nové konstrukce.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Adam   
07.03.2018 08:53
Bydliště: Praha
2911 351 2758 
  Jarin's napsal(a):    ... Proud ve zkratu je nicméně stále jen 7-8 mA. ... Ještě otestuji ty otáčky, zdají se mi nízké, ale nejsem si jistý, mělo by to jen vyhnat napětí, tu tvrdost zdroje bude dělat ta mezera. ...

Když vyženeš otáčky, se zvýšením napětí se o něco zvedne i proud.
Případným zmenšením mezery taky něco naženeš ohledně tvrdosti zdroje.

Domnívám se však, že ta měkkost zdroje spočívá mnohem víc v nízkém počtu závitů. 240z se mi jeví jako poměrně dost málo. Jenže Ty nemáš možnost při této konstrukci závity navýšit, protože jít na úkor větší mezery by nemělo smysl.

Ještě drobná poznámka: Pozor v případě tohoto stroje na hodnoty měření střídavého napětí nebo proudu. Průběhy nejsou sinusové a měřák s tím pravděpodobně nepočítá.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

cimirek   
07.03.2018 12:08
Bydliště: Střední Čechy
224 41 329 
  Jarin's napsal(a):    Dík, fakt by mě nenapadlo, že bude půlka nového můstku v pytli. Po výměně je vše OK. Cívky teď dávají stejně, takže se kondíky nabijí až na 42-43VDC. Proud ve zkratu je nicméně stále jen 7-8 mA. Zkoušel jsem...

Pro zajímavost. Na tomto videu pán předvádí vliv mezery cívka/magnet na indukované napětí. https://www.youtube.com/watch?v=UnBFqimdD84

K proudu. Jen můj názor. Vliv bude mít i průměr použitého vodiče (někde tu byla diskuse, v jiné záležitosti, že množství Cu má úměrný vliv na výkon). V tvém případě je zřejmě vodič slabý. Počet závitů zvětší napětí.

Jinak obdivuji Tvoje nasazení a zpracování celého zařízení.

P.S. Jen nápad. Pokud budeš dělat další variantu. Možná by nebylo na škodu, každou cívku udělat z několika sekcí tak, aby bylo možné zkoušet cívky zapojovat sériově či paralelně . U současné varianty by se asi odbočky dělaly špatně. Při paralením zapojení v podstatě nasimuluješ větší průměr vodiče. Sice úměrně k tomu klesne napětí, ale to by dohnal zvýšený počet otáček či menší mezera rotor/stator.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

cimirek   
07.03.2018 13:07
Bydliště: Střední Čechy
224 41 329 
Ještě jedna poznámka.
Při této konstrukci se magnetický tok mezi magnety z jedné strany uzavírá přes toroid, z druhé strany vzduchem (pokud jsem to správně pochopil). Kdyby se podařilo nějak tento obvod uzavřít magneticky vodivým materiále, místo vzduchem, měl by se mg. tok a tím i indukovaná energie zvětšit (pokud už není jádro přesycené). Vycházím z funkce nábytkových magnetů a různých příchytek.
Pokud se stejný magnet volně "přicucne", síla potřebná na jeho odtržení je mnohem menší, než když je stejný magnet uspořádaný v magneticky vodivém obvodu.
Problém ale je, jak to zrealizovat v tomto uspořádání. Zkoušet by to asi šlo, ale jen s malým počtem magnetů.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
07.03.2018 16:03
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
Dík za připomínky:
Adam: proto usměrňuji abych měřil jen ss hodnoty.
"Domnívám se však, že ta měkkost zdroje spočívá mnohem víc v nízkém počtu závitů. 240z se mi jeví jako poměrně dost málo."
To může tak být. Vycházel jsem z motorů, kde se běžně vyskytuje 60 - 120z na cívku drátem 0.4mm viz Asynchronní stroje 180W, 240W, 340W, 500W

----------------------

Cimirek:
"...Při této konstrukci se magnetický tok mezi magnety z jedné strany uzavírá přes toroid, z druhé strany vzduchem... "
Ne tak to není, Toroid je z obou stran magnetů, Magnety jsou uprostřed mezi dvěma toroidy 40x35mm průřezu. Oba poly tedy vlezou do toroidů a ven už nevylezou. Měřeno gausmetrem. Kolem jader není nic měřitelného, stejně jako u trafa.

--------------------------

Cimirek:
..."(pokud už není jádro přesycené)....."
toto mě už také napadlo, ale jádro má průřez 14cm2, což mi na přesycení těmi magnety s mezerou 5mm nesedí.

-----------------------

Cimirek:
"každou cívku udělat z několika sekcí tak, aby bylo možné zkoušet cívky zapojovat sériově či paralelně "
Teď jsou tam 4 sekce. Zapojení sériově, sérioparalelně i paralelně odzkoušeno
4 paralelně cca 10V naprázdno , cca 30mA ve zkratu
2 par. + 2 ser. cca 20V naprázdno , cca 15mA ve zkratu
4 seriově cca 40V naprázdno , cca 8mA ve zkratu

a jejich zvýšení či snížení nic neřeší. Spojováním se to chová logicky správně,
ale na výkon to vliv nemá. To asi bude někde jinde.

----------------

Ještě technická poznámka. U poslední cívky mi došel 0.45mm drát a je motaná 0.6mm
také 240z. Na fotkách odlišná barva. Proud dává úplně stejný, jako ty tenší. V průměru to asi také nebude.

Vidím to na tu mezeru a jako další možnost může být, že právě pro tohle se to nerozšířilo.
Přeci jen je ta indukce jaksi jinak, než u běžných strojů.
No uvidíme. Už se rýsuje nová konstrukce s mnoha zlepšeními právě v oblastech, které se u této ukázaly slabé. Zkusím i možnost nastavovat velikost mezery.....

Takže "poučen z krizového vývoje" znovu k rýsovacímu prknu.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
07.03.2018 18:08
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
Ještě k těm závitům.
Prošel jsem na netu několik konstrukcí synchronních alternátorů ve výkonech mezi 300 - 500W. Průměr je do 120z na cívku, pravda drátem okolo 1mm, ale magnet kolem ní běhá poloviční než u mě a to nejen rozměrem ale i magnetizací. Moje je N42, většinou se vyskytuje N40. Pravda je taky, že mezery jsou od 0.5 do 1mm.
Tak si nejsem úplně jistý, že počet závitů je na vině. Protože v jiných konstrukcích je jich polovina, ale s 5x menší mezerou. Taky by v tom mohli hrát roli i ty otáčky. Přeci jen 2 cívky a 4 póly je rychloběžný stroj. Musím dodělat to měření(použiji vše z měření počtu závitů, jen se přepíše firmware). Pak uvidíme.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

cimirek   
07.03.2018 21:57
Bydliště: Střední Čechy
224 41 329 
  Jarin's napsal(a):    Ještě k těm závitům. Prošel jsem na netu několik konstrukcí synchronních alternátorů ve výkonech mezi 300 - 500W. Průměr je do 120z na cívku, pravda drátem okolo 1mm, ale magnet kolem ní běhá poloviční než u mě a to...

Dík za objasnění mojí nepozornosti.

S tím paralelním spojováním cívek jsem to myslel tak, že spojené dvě zvednou průřez vodiče 2x, čtyři 4x, čemuž odpovídá i změřený proud.
To ale nesedí s tím co píšeš, že když jedna cívka je vodičem 0,6mm, což odovídá průřezu skoro jako dvě cívky paralelně spojené z vodiče 0,45mm. Proud v té jiné cívce tomu však neodpovídá, takže to nechápu (tedy předpokládám že hodnoty 0,45 a 0,6mm je průměr vodiče).

P.S. přesycení jádra ano/ne?, by bylo možné vyzkoušet zmenšením počtu magnetů a znovu změřením parametrů s touto úpravou.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

lajos   
08.03.2018 09:01
Bydliště: Liberec
149 10 117 
I s přesyceným jádrem by měl dávat maximum svých možností-myslím že přesycení znamená, že víc z toho jádra nedostaneš.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 10:32
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
Úporným hledáním po netu jsem se dostal k tomuto matriálu.
https://www.researchgate.net/publication/228449891_Axial_flux_permanent_magnet_disc_machines_A_review
Jak vidno, tyto myšlenky napadají mnoho dalších lidí. Zjistil jsem, že jsem použil řešení z odrázku 21. Podle tohoto materiálu by to, co mám na stole, mělo fungovat, ale nefunguje.
Buďto tu chybu mám před očima, ale pro oči nevidím, nebo nevím. Mám to postavené docela přesně a přesto nic. Zatím pro mě docela záhada. Jdu skládat dřevo na příští zimu, snad mě při tom něco napadne.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 10:35
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
  cimirek napsal(a):    ...To ale nesedí s tím co píšeš, že když jedna cívka je vodičem 0,6mm, což odovídá průřezu skoro jako dvě cívky paralelně spojené z vodiče 0,45mm. Proud v té jiné cívce tomu však neodpovídá....

Přesto má ve zkratu proud 6-8mA, stejně, jako ty zbylé 3. A buď v klidu, ZATÍM to nechápu také.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

cimirek   
08.03.2018 12:53
Bydliště: Střední Čechy
224 41 329 
  Jarin's napsal(a):    Přesto má ve zkratu proud 6-8mA, stejně, jako ty zbylé 3. A buď v klidu, ZATÍM to nechápu také.

Napadla mě jedna nepodložená, nejspíš zcestná možnost, protože si nepamatuju, jak to bylo zdůvodněné. Ale zatím co jsem viděl DÍY generátory, třeba pro větrné elektrárny, u všech byl vždy rozdílný počet cívek a magnetů (sudý/lichý).
U tebe jsou 4 cívky a do kolika segmentů jsou uspořádané magnety? Taky čtyři?
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 16:04
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
  cimirek napsal(a):    ....U tebe jsou 4 cívky a do kolika segmentů jsou uspořádané magnety? Taky čtyři? ...

Musíš se trošičku lépe dívat na fotky. I když to možná není zřejmé.
Takže na levém jádru jsou 2 cívky a proto nim běhají 4 magnety to je jeden blok.
druhy - nezávislý je vpravo, na jádru taktéž 2 cívky a proti nim běhají 4 magnety. Jsou to jakoby 2 generátory vedle sebe.
Shrnutí 2 cívky 4 póly. a to celé 2x
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 16:56
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
Znovu dávám animaci, jak je to ve skutečnosti. Je to 1:1 s tím, co je na stole.
V rotoru vidíš ty 4 bloky magnetů, na statoru pak 2 cívky. Je přitom úplně jedno, jak jsou výsledně zapojené. Z hlediska indukování je to 4:2 vždy.
Potom ještě obrázek při pohledu zepředu a totéž v simulaci FEMMu.
Snad je to zřejmé. Odpovídá to obrázkům 21 a 31 v tomto materiálu:

https://www.researchgate.net/publication/228449891_Axial_flux_permanent_magnet_disc_machines_A_review

na který jsem narazil při hledání proč to nechodí.
Můžu ti ho hodit do SZ i přímo(nechci porušovat pravidla o souborech ve veřejné sekci), jestli se ti to nechce otevřít.
 


Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat

 


Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat

 


Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 17:07
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
Ještě to konzultuji s jinými lidmi a je tu názor, že BEMF tok Φ jak působí proti, tak vytlačí pracovní tok z jádra neboť tam musí do jádra přes vzduchovou mezeru, zatímco ten BEMF je "domácí" a proto uzavře jádro pro vstup toku z vnějších magnetů. Jakási logika v tom je a pokud je to tak, bylo by to samozřejmě zcela fatální a nebylo by co dál zkoumat.
Jinými slovy zatímco u běžných radiálních strojů způsobuje BEMF brždění rotoru u tohoto axiálního by nebrzdilo rotor, ale eliminovalo by indukci.
nicméně tento 20kW axiální generátor - pokud opravdu funguje je - to nepotvrzuje.
 


Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 17:34
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
Zaujal mě odstavec na straně 3 hlavně ta tučná část:
citace:
Generator losses are due to iron loss, windage loss, armature
eddy current loss and armature joule loss. There are no field
losses due to the use of permanent magnet excitation.

Armature joule loss is the dominant loss. Iron loss is very
small as the simple strip wound iron stator core allows low
loss electrical steel to be used, and the absence of stator teeth
makes the flux paths relatively simple with no flux
concentrations. There are no bearing losses as the generator
can be mounted directly on the engine output shaft. Efficiency
values are typically well above 90% over the majority of the
generator operating range.

Myslíte si že jim to opravdu jede?
No tak jako tak jdu předělat tu mechaniku.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 17:57
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
Taky se teď tak dívám na tu konstrukci a poměr tloušťky jádra k těm magnetům mají úplně někde jinde, než jsem použil já. Mají to jádro mnohem tenší. Tak mě napadá, jestli se ta indukce v těch mých příliš masivních jádrech tak trochu neztrácí a to dělá problém, Malé sycení by mohlo tu měkkost generátoru způsobovat určitě. Zkusím se poohlédnout po tenším jádru, chtělo by to na pokusy tak kolem 25mm. Raději přesycené.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

cimirek   
08.03.2018 18:49
Bydliště: Střední Čechy
224 41 329 
Díky za animaci, z té je to pochopitelné i pro pitomce.

Takže možná vím v čem je problém. Jestli se mýlím, tam mě prosím nemlať.
Chtělo by to ověřit osciloskopem, pověsit se na cívky.

Máš dva páry cívek, cívky posunuté o 180stupňů a čtyři sekce magnetů, po 90stupních, prostřídané J/S.
A v tom vidím ten problém. Aby se mi to lépe vysvětlilo, pokusil jsem se o neumělý obrázek.
Vezmu jen jednu cívku (A) a sleduji na ní průběh napětí během 360st.
Na křivce je barevně zvýrazněno, v jaké fázi působí na cívku magnety RMA, RMB MMA,MMB (rudá strana/modrá strana)
Magnety (R/M) jsou proti sobě posunuté o 90st a to tedy znamená, že v určitých momentech působí na cívku proti sobě. Takže v cívce není naindukovaná "půlsínosovka", ale jen její fragmenty.
 


Příloha je dostupná pouze pro přihlášené uživatele     |     Přihlásit     |     Registrovat
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
08.03.2018 19:04
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
  cimirek napsal(a):    ....Takže v cívce není naindukovaná "půlsínosovka", ale jen její fragmenty...

Magnety nepůsobí na cívku ve směru k ní, ale vždy kombinace 2 vedle sebe a to uvnitř v jádru. Mrkni na ty obrázky v příspěvku s animací. Je to tak jak je vyobrazené. Průběh je potom více do trojúhelníku. A už jsme to dešifrovali, Jádra jsou moc tlusté a magnety slabé. Je to nenasycené a navíc tím, že se to nedosytí, je průběh indukce u magnetů a na druhém konci jádra rozdílný o 100%. To dělá tu měkkost. Pro naindukování napětí stačí malá indukce ze strany od magnetů, ale pro zátěž to nestačí. Vyplývá z toho nutnost změnit návrh konstrukce. Už se na tom pracuje, ale jsem limitovaný sehnáním jiných - tenších jader.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

krocan   
15.03.2018 21:10
Bydliště: celá ČR
  Jarin's napsal(a):    Znovu dávám animaci, jak je to ve skutečnosti. Je to 1:1 s tím, co je na stole. .....

V animaci vidím několik menších válcových magnetů, ale na obr. NoLenzeToroid_BEMFTest-omf6215.png je magnet jen jeden velký.
Neuzavírá se ti magnetické pole v mezeře mezi válcovými magnety? možná jsou i slabé.
Jen můj názor...
J.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

Jarin's   
16.03.2018 19:02
Bydliště: Zádveřice-Raková
926 135 877 
  krocan napsal(a):    ....Neuzavírá se ti magnetické pole v mezeře mezi válcovými magnety...

Mohlo by se to tak zdát, ale každý magnet má k protějšímu(svému vlastnímu) pólu 30mm přes vzduch. K železu má každý pól cca 4,5mm. Pakliže platí cesta nejmenšího odporu, pak
mezi póly magnetů nejsou takřka žádné siločáry. Pole si vybere raději cestu do železa 4.5mm než 30mm ke svému druhému pólu. Je to ověřeno i simulací. Je-li blízko pólu železo, všechno teče do něj.

Ale pro ještě lepší homogenitu pole ze skládaných magnetů je v novém návrhu 2mm železná deska na každém pólu, přes celou soustavu složených magnetů. Více až po publikaci prvních změn.
Zvláštní ocenění za úsilí nebo přínosPozitivní ohlasy Označit příspěvek Zarážka - Až sem mám přečtenoCitovat a odpovědět

  Str.: 1, ... 3, 4, 5, 6, 7, 8  

Psát příspěvky můžete po přihlášení

 
Omforum.cz   |   Nápověda   |   Pravidla fóra   |   Podpořte nás   |   Vytvořil: 2015-2019 Adam Benda
 
CC BY-NC-ND 3.0 CZ
Licence Creative Commons
Toto dílo podléhá licenci Creative Commons Uveďte původ-Neužívejte komerčně-Nezpracovávejte 3.0 Česká republika License