windenergie

[LeaD]

axiaal en dan zonder blikkenpakket ?

[Adriaan Kragten]

....... een constructie waarbij de stator aan de buitenkant zit en het anker aan de binnenkant. Dit heeft als voordeel dat de statorwikkeling gemakkelijker zijn warmte kwijt raakt......

Maar bij alles wat ik lees over de voordelen van axiaal lijkt het mij het beste om daar mee door te gaan.
Bij deze proefopstelling wil ik een holle as maken en een nieuwe stator met spoelen rond blikpakketjes. De buitenrand van de stator wordt dan ook gekoeld door de wind.

Het grote voordeel van radiaal flux is dat je gebruik kunt maken van een standaard statorblikpakket. Het is niet alleen nodig dat er ijzer in de spoel zelf zit maar er moet ook een ijzeren verbinding zijn tussen de spoelkernen en die verbinding moet ook gelamineerd zijn om geen grote wervelstromen te krijgen. Deze verbinding is er al in een standaard blikpakket. Als je het blikpakket van een 6-polige motor gebruikt maar een 34-polig anker dan wordt de fluxdichtheid in het ijzer dat de polen met elkaar verbindt erg laag waardoor je daar nagenoeg geen magnetische verliezen hebt. Het voordeel van het gebruik van een kortsluitankermotor is ook dat de motor goed waterdicht is. Het is zelfs mogelijk om de originele motorwikkeling te gebruiken maar dan moet het aantal magnetische ankerpolen wel gelijk zijn aan het aantal polen van de originele motor. Toch zijn er dan ook manieren om het aantal voorkeursstanden per omwenteling te verhogen (zie KD 718 en KD 747). Als je een axial flux generator maakt met ijzer in de spoelen dan moet je alles zelf maken en het is nog niet zo eenvoudig om het juiste aantal windingen per spoel en de draaddikte te bepalen voor een bepaalde windturbine rotor. Weet waar je aan begint.

[m.bouwer]

........ Het is niet alleen nodig dat er ijzer in de spoel zelf zit maar er moet ook een ijzeren verbinding zijn tussen de spoelkernen .....

Bij axiaal met aan weerszijden van de stator een magneetschijf mag er toch geen ijzeren verbinding zijn tussen de spoelkernen?

[LeaD]

Hoe meer flux door de kern ( het centrum van de spoel ) hoe beter de spoel werkt, en om de magnetische weerstand voor die flux te verkleinen gebruik je ijzer of een ander magnetiseerbaar materiaal . Omdat er in ijzer ook stromen worden gegeneerd gebruikt men siliciumijzer die voor elektrische stroom een grotere weerstand vormt, wervelstromen tracht je te voorkomen omdat die het ijzer opwarmen en dat is dus verlies . Om nog extra elektrische weerstand te creëren wordt het ijzer nog eens in dun blik uitgevoerd en onderling ook nog eens elektrisch geïsoleerd . De wervelstromen worden ook wel eens Foucaultstromen of Eddycurrents genoemd .
Naast het heen pad door de spoel is er ook nog een weg terug af te leggen, dus om de spoel heen, die wil je ook met zo weinig mogelijke magnetische weerstand . Adriaan kan uit zijn losse pols daar zeker een heel boek aan wijden .

[Adriaan Kragten]

........ Het is niet alleen nodig dat er ijzer in de spoel zelf zit maar er moet ook een ijzeren verbinding zijn tussen de spoelkernen .....

Bij axiaal met aan weerszijden van de stator een magneetschijf mag er toch geen ijzeren verbinding zijn tussen de spoelkernen?

Bij een radial flux generator met een stator met de spoelen aan de buitenkant, varieert het magneetveld in het statorblik. Als je de spoelkernen niet aan de buitenkant door gelamineerd ijzer met elkaar verbindt, dan loopt het magneetveld daar door lucht er creëer je daar dus een grote magnetische weerstand. Bij een standaard statorblikpakket van een asynchrone motor zijn de statorpolen aan de buitenkant automatisch al met elkaar verbonden. Het magneetveld dat inwendig in het anker loopt varieert niet en daarom kun je daar gewoon ongelamineerd weekijzer gebruiken. Tussen de lagen van het statorblikpakket bevindt zich een dunne isolatielaag die voorkomt dat er wervelstromen dwars op het blikpakket kunnen lopen. Deze geïsoleerde lagen zijn zo dun dat ze nagenoeg geen magnetische weerstand geven voor het magneetveld dat in de richting van de lagen loopt.

Als je een normale axial flux generator maakt, dan heb je aan de voor- en de achterkant een ijzeren schijf waarop aan de binnenkant de magneten gelijmd zijn. De schijven met magneten draaien rond en die vormen dus samen het anker. Het magneetveld in de schijven fluctueert niet en daarom treden er geen wervelstromen in op waardoor je voor de schijven gewoon massief weekijzer kunt gebruiken. Tussen de magneten zit de stator met daarin de spoelen van de 3-fasen wikkeling. Het magneetveld in deze spoelen varieert zeer sterk. Als je in de spoelkernen ijzer aanbrengt, dan moet dat dus wel gelamineerd ijzer zijn en de richting van de isolatielaag tussen de platen, moet lopen in de richting van het veld en dus in de richting van de as. Je moet deze spoelkernen juist niet magnetisch met elkaar verbinden omdat er dan inwendig in de stator magnetische kortsluiting optreedt.

Als bij een axial flux generator geen ijzer in de spoelkernen zit dan heb je geen voorkeursstanden, wat de verhouding tussen het aantal ankerpolen en het aantal spoelen ook is. Je kunt dan het beste de verhouding 4 / 3 aanhouden. Als je wel spoelkernen aanbrengt dan geeft de verhouding 4 / 3 een grote piek op het kleefkoppel omdat er dan posities optreden waarbij er een groot aantal ankerpolen gelijktijdig precies tegenover een spoelkern staan en in die situatie steekt het magneetveld het gemakkelijkst over. Als het aantal ankerpolen één meer is dan het aantal statorpolen dan moet je bij een 3-fasenwikkeling aan twee eisen voldoen namelijk: 1) Het aantal ankerpolen moet even zijn. 2) Het aantal statorpolen moet deelbaar zijn door drie. Dit levert de volgende combinaties op: 10 / 9, 16 / 15, 22 / 21, 28 / 27, 34 / 33, 40 / 39, 46 / 45 enz. Als het aantal ankerpolen één minder is dan het aantal statorpolen dan krijg je: 8 / 9, 14 / 15, 20 / 21, 26 / 27, 32 / 33, 38 / 39, 44 / 45 enz. Hoe hoger het product van het aantal ankerpolen en het aantal statorpolen, hoe kleiner de piek op het kleefkoppel. Het is wel zo dat de hoeken tussen de polen steeds nauwkeuriger moeten zijn naarmate je meer polen hebt.

[JantjeV8]

[m.bouwer]

Het streven is een topic over windmolen zelfbouw, kennis delen, contact met gelijkgestemden zoeken.....
Verder ontwikkelen van Hugh Piggott creaties wellicht?

[m.bouwer]

Als je een normale axial flux generator maakt, dan heb je aan de voor- en de achterkant een ijzeren schijf waarop aan de binnenkant de magneten gelijmd zijn. De schijven met magneten draaien rond en die vormen dus samen het anker.

Nieuwe magneetschijfjes met uitsparingen voor de magneten.

[m.bouwer]

Tussenmaat van de magneetschijfjes is variabel: hier 50,2 mm
magneetdikte + spleet + lengte blikpakket + spleet + magneetdikte: ( 5 + 0,5 + 39,2 + 0,5 + 5 )

[m.bouwer]

Hoofdas.
De twaalf draadgaten zijn voor het bevestigen van de wieken-kop.

[Slooij]

Hoi
Het ziet er netjes uit

[m.bouwer]

Idee voor een verticale-as molen.

[m.bouwer]

Met thin section lagers wordt de as ( en daarmee ook de naaf ) veel lichter en compacter.
Doorlaat voor de wiekverstelling-gaffels is 44 mm

[m.bouwer]

As en naaf zijn gereed.
Steekcirkel bevestiging wiekenkop is 90 mm

[m.bouwer]

Voorste magneetring 250 mm diameter en samengesteld uit 1- en 2 mm plaat. Magneten komen hier aan de onderkant.
Het is ook een idee om de 12 bouten achterwege te laten en deze ring één geheel te maken met de naaf.