Проектирование генератора

[Cahes]

Направьте на путь истинный - как правильно спроектировать генератор. Есть ротор короткозамкнутый, обточенный, с ниодимовыми магнитами. Есть статор с пазами - 24 шт. Известны размеры статора. Как по ним определить - на что способен магнитопровод? Какую мощность из него лучше выжать? Какую полюсность лучше делать? Лучше мотать обмотки с пропуском пазов или помещать в рядом расположенные пазы? Что из него эффективней может работать - переменного или на 50 Гц или на 400, где больше можно "выжать"? Как это посчитать?

[TOM]

Непонятно, что нужно? Генератор для ветряка, ГЭС, ДВС, турбины? Что нужно получить в итоге? Переменный или постоянный ток? Нужна стабилизация напряжения?

[Cahes]

...Генератор для ветряка, ГЭС, ДВС, турбины? Что нужно получить в итоге? Переменный или постоянный ток? Нужна стабилизация напряжения?

Переменный ток (два варианта - 50 Гц или больше), стабилизация нужна. Предназначение не определено - прошу два слова по различиям.

[TOM]

Различие в частоте вращения. Соответственно, на выходе генератора будет разная частота, напряжение и ток в зависимости от типа привода.

[ДмитрийМver2.0]

50 или 400 Гц (теоретических) ещё будет зависеть от материала магнитопровода, на 400 Гц и сталь и толщина листа совсем другая (тонкая), обычно пермаллой 50НКП используют ну или модное аморфное железо. То есть если раньше это был 50 Гц двигатель то на 400 Г он генератором работать не будет в принципе. Вообще в практике дизельных и прочих генераторов я не встречал генератора без обмотки возбуждения, без неё невозможно управлять амплитудой выходного напряжения (стабилизация), часто даже две обмотки возбуждения, одна маломощная для начального возбуждения (от внешнего источника, иногда её заменяют парой магнитов, запрессованных наглухо, тогда не нужен аккумулятор) и регулирующая обмотка, которая управляет выходным напряжением. Частота зависит только от оборотов (изначально она рассчитывается исходя из полюсности обмотки, обычно 3000 об/мин для 50 Гц) и поддерживается системой стабилизации оборотов двигателя, с генератором эта система никак не связана.

[Cahes]

Различие в частоте вращения. Соответственно, на выходе генератора будет разная частота, напряжение и ток в зависимости от типа привода.

Конечно, мечталось бы о низкооборотистом генераторе, но как его сделать с хорошим КПД?

...раньше это был 50 Гц двигатель...регулирующая обмотка, которая управляет выходным напряжением. Частота зависит только от оборотов (изначально она рассчитывается исходя из полюсности обмотки, обычно 3000 об/мин для 50 Гц) и поддерживается системой стабилизации оборотов двигателя, с генератором эта система никак не связана.

Спасибо за разъяснения. И так, что посоветуете в моём случае? Каким путём идти?

Есть заготовка с ниодимовыми магнитами на роторе - 6 рядов по 5 колец, и статор с 24-мя пазами. Под обороты я подстроюсь, на первом месте 50 Гц и стабилизация.

[ДмитрийМver2.0]

Наверно проще сходить проконсультироваться в учебный институт на кафедру проектирования генераторов и электрических машин. Не думаю что расчёт генератора это то что участники данного форума делают повседневно .

[TOM]

Есть заготовка с ниодимовыми магнитами на роторе - 6 рядов по 5 колец, и статор с 24-мя пазами. Под обороты я подстроюсь, на первом месте 50 Гц и стабилизация.

С ротором на постоянных магнитах, изменяя частоту вращения, удастся получить только один стабилизированный параметр - или частоту, или напряжение. Т.е., можно сделать постоянными обороты, будет стабильная частота на выходе, но напряжение  будет сильно сильно меняться в зависимости от нагрузки. Можно добиться стабильного напряжения на выходе, изменяя обороты, но в этом случае не будет стабмльной частоты.

[ДмитрийМver2.0]

Причём и то и то для устройств с трансформаторами смертельно, на объекте (медучреждение) полетел стабилизатор оборотов ДВСа и частота упала до 30..40 Гц. Много техники с трансами и кое-где с моторами приказало долго жить...Импульсники не заметили низкой частоты. Спросил кстати на кафедре электротехники о полном расчёте генератора ... сказали что не каждый дипломник мог осилить, не просто это.

[TOM]

Если нужны стабильная частота и напряжение, самое простое решение - питать от генератора инвертор, который будет обеспечивать нужные параметры выходного напряжения. Будет немного меньше КПД за счет потерь на преобразование.

[ДмитрийМver2.0]

Тогда уж купить бензиновую электростанцию (где всё есть) и успокоиться . Собственно, возник вопрос.. а вообще зачем ТС самодельный генератор? Просто валяется железка и хочется намотать генератор? На порядок дешевле купить бу от сгоревшей переносной электростанции и пользоваться (только где и для чего?). Ну а если хочется самому спроектировать из принципа... в библиотеку, на кафедру в ВУЗ ближайший и читать..читать, читать .

[Cahes]

Хорошо, если забить на стабильность и ориентироваться на инвертор, как тогда лучше поступить? Может вообще мотать постоянник? Или переменник с повышеной частотой/оборотами/полюсностью, с целью выжать максимум, увеличив частоту?

По поводу кафедры и библиотеки - спасибо, конечно. Но я это делаю раз в жизни, с целью поупражняться, узнать, в общих чертах, не для массового изготовления. Не треба менi це.

[TOM]

Я могу посоветовать намотать пробные обмотки, можно даже всего по несколько витков. Далее раскрутить ротор с помощью, например, другого электродвигателя, токарного станка, или дрели. Замерить напряжение холостого хода и под нагрузкой известной мощности - лампочка, спираль или резисторы. Будешь знать напряжение холостого хода на один виток и величину просадки напрояжения под нагрузкой на определенной частоте. Дальше уже сможешь приблизительно рассчитать обмотки на требуемое напряжение

[ElectricBus]

Конечно, мечталось бы о низкооборотистом генераторе, но как его сделать с хорошим КПД?...
...Может вообще мотать постоянник?...
По поводу...библиотеки - спасибо, конечно. Но я это делаю раз в жизни, с целью поупражняться, узнать, в общих чертах, не для массового изготовления. Не треба менi це...

Генератор может быть на любую частоту вращения: высокооборотным-если позволит его конструкция или низкооборотным-если устроят его массогабаритные показатели...

Если речь идет о тяге, то наилучшие показатели (в.т.ч и по КПД) имеют:
-генератор постоянного тока (независимого и смешанного возбуждения)
-синхронный генератор переменного тока (независимого возбуждения)
Так же иногда применяются асинхронные генераторы и "модные" синхронные безщеточные генераторы, но для условий тяги, их показатели хуже...

Расчет тягового генератора "на коленке" не произвести. Без изучения соответствующей литературы (и даже необходимых консультаций) не обойтись. Как правило, все расчеты построены на "усредненных" эмпирических формулах и "оптимизированных" коэффициентах, которые могут не учитывать необходимые Вам нюансы... То есть опять же, необходимых параметров тягового генератора добиваются расчетно-опытным путем...

[BenGunn]

ТС, почитайте вот этот форум http://windpower-russia.ru/forum/index.php там все есть.