Varvtal på en bilgenerator?

[danielr112]

Jo

Vid vilket varvtal som lägs bör man driva en bilgenerator för att få ut någon vettig effekt. Låt oss säga 2-300 watt?

[danei]

Hugget ur luften 3000rpm

[danielr112]

Ok.

Om någon sitter på någon graf eller liknande på nån standard generator så tar jag gärna emot det

[Icecap]

Generatorer är byggda till att ge "effekt nog" vid ett motorvarv på runt 2500 RPM. Sedan brukar de vara växlat upp en del, sannolikt 1:2 vilket då blir runt 5000 RPM på generatorn.

De är inte helt linjära heller (tror jag!) men ganska nära iaf. så låt oss räkna lite.

En 55A generator ger alltså 14,4V & 55A (= 792W) vid 5000 RPM. Detta ger, linjärt räknat, 6,31 RPM/W så 200W skulle ge runt 1262 RPM, 300W skulle bli runt 1893 RPM. Man ska nog lägga till lite till dessa tal för att nå dit men det är nog rimligt på rätt spår.

[Glenn]

Jag har bestämt för mej att jag sett kurvor för effekt och varvtal på div bilgeneratorer, troligen i den där pärmen som hörde till en belastningsprovare vi hade på ett tidigare jobb.

[Anders Olsson]

Hej!

Hittade denna i en gammal Haynes-bok:

DSC04746.JPG

[danielr112]

Coolt!

Tack anders. precis det jag letade efter. Då är jag nöjd och fortskrider till nästa del av planeringen. Får se om det blir någon projekttråd eller inte sedan

[xxargs]

fins ett par kriterie att uppfylla - den ena att den surrar tillräckligt fort för att spänningen skall nå över batterispänning innan den övh. avger ström. den andra delen är generatorn inre resistans från lindningar och likriktardioder som bestämmer hur mycket mer den måste varva upp för att avge en viss effekt vid en viss spänning.

det kan skilja en del i varvtal att ta ut 300 Watt vid tex 11 Volt i jämförelse med att ta ut samma effekt vid 14.4 Volt.

inte att förglömma - rotorn drar en hel del ström för sin magnetism vilket innebär att generatorn drar en del mekanisk effekt innan den minsta ström avges från generatorn - mao skall man cyckla/trampa fram strömmen så bör man skapt överväga permanentmagneter i rotorn...

[jesse]

Det är alltså en sak som gör generatorn ganska ineffektiv?
Hur gör man i små vindkraftverk och dylikt där man vill ha högsta utbyte?
Permanentmagneter ?

[xxargs]

korrekt.

Spollindningarnas resistans, diodernas förluster och den relativt låga spänningen gör att lindning och dioderna tar en rejäl tugga av hela effektflödet om man ser kretsen som en spänningsdelare med viss ström där ena motståndet är lasten och den andra är generatorns inre förluster.

Körde man generator på 15 krpm konstant och kanske 40 Volt så blir effektbudgeten betydligt bättre då diod och lindningsförlusterna inte blir högre vid samma ström bara för att man höjer spänningen rejält.

Till det så kommer magnetiseringsströmmen för rotorn och kan vara 10 ampere (och > 130 Watt) bara där och givetvis behöver man precis alltihop när generatorn snurrar långsamt då stark magnetfält behövs för att få högre spänning på statorlidningarna - men magnetfältet behövs också för att producera ström då statorlidningarna inte ger mer ström än för att precis förhindra magnetfältet från rotorn att tränga in i statorn.

Nu tränger magnetfältet från rotorn ändå ini statorn eftersom statorlidningen inte är supraledande och kortslutna samt last inkopplad men inträngingen sker med fördröjning gentemot polskons rörelse och det är inte som att kliva på en studsmatta med fjädrande steg (en kortsluten PM-generator gör just så - studsar mellan polerna och igen energi förbrukas) utan att kliva som i seg dy/lera och det går tung eftersom magnetfältet från rotorn sjunker sakta in i statorn som en stövel sjunker ned i seg lera och när rotorn vrider vidare så måste den dra ut magnetfältet ur statorn igen ungefär som en stövel som sugs fast i lera och det håller hela tiden emot - det är så mekanisk kraft överför till elkraft - det handlar om fasvinklar och graden av impedansanpassning med reaktiva (studs) och reella (lera) bitar när det kommer till kritan...

Med ovanstående djuphopp så kommer man till en tredje förlustfaktor i en bilgenerator - för att få mycket ström på liten volym så betyder det att järnmaterialet styrs ut väldigt hårt magnetiskt med mättning på sina håll (vilket också ger den hörbara generatorvinet) vilket innebär att det är stora ommagnetiseringsförluster - det är bara att starta en bil en kall dag och känna på generatorns statorplåtar efter någon minut och man finner dom jumma till ganska varma - och det beror inte på att kopparlindningarna redan har hunnit värma plåten...

---

För att svara på vindgenerator - ja de använder permanentmagneter i mesta möjliga mån - speciellt dom mindre typerna och det är en faktor som kan begränsa vindkraftutbyggnaden kraftigt då dessa permanentmagneter slukar massor av sällsynta jordartsmetaller (neodym) som det redan idag är bristvara och priset är högt. Skall man räkna på vindsnurre behovet för att tex. ersätta kärnkraft så räcker inte jordens samlade fyndigheter på långa vägar och andra alternativ med mer lättilgägliga metaller (typ kobolt då - som också är tokdyrt...) så blir det genast svårt med lönsamheten och man kommer lätt till en nivå där det kostar mer än det ger tillbaka, både pengar och energimässigt...

[jesse]

Intressant inlägg.

Jag har ofta hört folk tipsa om att ta en gammal bilgenerator att göra vindkraftverk med, men så enkelt var det alltså inte...

[Icecap]

Man kan använda en AC-motor som man kopplar på några kondensatorer som ser till att strömmen "roterar" när den väl är magnetiserat. Jag var inblandat med rådgivning i ett sådan projekt och det verkar fungera bra nu.

Det besvärliga var just att växla upp mellan propeller och motor.

[xxargs]

Alla generatorer som måste använda ström för sin magnetisering har alltid sämre verkningsgrad än dito permanentmagnetgeneratorer. Dock magnetiseringsströmmen skalar inte upp i samma takt som generatorstorleken ökar vilket gör att stora generatorer kan få hyffsad verkningsgrad ändå medans smågeneratorer så kostar magnetiseringen relativt stor del av generatorns kapacitet.

Det finns dock en fördel med elektrisk magnetisering i jämförelse med PM-generatorer - man kan få högre fältstyrka med elektromagneter än vad som någonsin kan framställas med PM-magneter.

[YD1150]

Max magnetiseringsström på en Bosch 14V 90A generator
mätte jag upp till ca 3,5A.

[danielr112]

YD1150 Det låter rimligt. Det är vad folk jag har snackat med sagt också. 30-40 watt i regel.