Malé zdroje střídavého proudu

Vše o tomto tématu - teorie, praxe, konkrétní projekty i produkty. Osvětlení, topidla, vařiče a související.
Uživatelský avatar
Josef
Rozpadlík
Příspěvky: 1727
Registrován: 10.03.2011 7:20

Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Josef »

Malý alternátorek s permanentními magnety pro nabíjení akumulátorů viz. http://rozpad.cz/forum/viewtopic.php?f=45&t=929 a jiné podobné účely.

Proč alternátorek a ne dynamo:
Střídavý alternátorek lze zkonstruovat tak, aby cívka stála a magnety se točily. Tím odpadne to, co nejvíce omezuje životnost - komutátor a uhlíky. Zbudou pouze ložiska a ty při kvalitním provedení vydrží velmi dlouho. Netočivá cívka může být současně i podstatně větší než kdyby byla na rotoru a může mít dokonce odbočky na různá napětí. Generované napětí, pokud je potřebujeme dopravit na větší vzdálenost (nad 50m) lze vyrobit záměrně vyšší a až před konečným použitím transformovat dolů, čímž výrazně klesnou ztráty způsobené odporem vedení. Rozhodneme-li se už použít transformátor, můžeme ho opatřit přepínatelnými odbočkami a jejich volbou zvolit takové elektrické zatížení alternátorku, aby začal klást mechanický odpor takovou měrou, že se provozní otáčky hnacího stroje (vodní koolo, vrtule aj.) ustálí v režimu, kdy pojede celé zařízení nejlépe (kdy např. vodní kolo nebude zbytečně rozstřikovat vodu ani nebudou přetékat korečky) a přitom není zapotřebí neustále měnit převodový poměr převodových kol či průměry řemenic. Tím je možné snadno dosáhnout dobré účinnosti v nejrůznějších režimech a přizpůsobit elektrárničku místním přírodním poměrům (síle větru, množství vody aj.).Pro svícení žárovkami nevadí, že použijeme střídavý proud, ani, že nebude mít stálou frekvenci. Pro ostatní užití můžeme proud poměrně snadno usměrnit a stabilizovat. Rozhodně snadněji, než ze stejnosměrného proudu vyrobit proud střídavý.
Jako polotovar můžete využít statorové vinutí nějakého komutátorového motoru - z vysavače, pračky, elektrického ručního nářadí aj.). Při poruše těchto spotřebičů většinou shoří rotor, ale statorvé cívky obyčejně přežijí. I kostra takového motorku většinou vyhovuje.
stator.GIF
stator.GIF (3.34 KiB) Zobrazeno 29404 x
Nyní pouze zbývá vyrobit nový rotor s permanentními magnety. Možností je několik:
rotor.gif
Samozřejmě je velmi důležité dodržet správnou orientaci magnetů. Opravdu nepodcenit, každý magnetek zvlášť si popsat fixou, kde má podle kompasu póly, protože i jediný obráceně instalovaný magnet může velmi výrazně zhoršit výsledek. Nejprofesionálnějším uspořádáním je verze 3, ale vyžaduje strojní vybavení. Nejhorší výsledky dává verze 2, protože magnetů je sice hodně, ale mezi statorem a rotorem vychází hodně velká mezera a magnetický tok není optimální. Verze číslo jedna zase vyžaduje získání magnetů o sprrávném zakřivení. Tyto "korýtkovité" magnety se dají získat ze statorů motorků automobilových ventilátorů a motorků různých akumulátorových nářadí. Pokud nemají přesně požadovaný poloměr, dá se to trochu ošidit upraveným průměrem rotorového válce:
odchylka-kruhovitosti-rotoru.gif
odchylka-kruhovitosti-rotoru.gif (8.22 KiB) Zobrazeno 29404 x
Samozřejmě nelze očekávat, že když jako polotovar použijete statorové vinutí z motorku 230V/750W, že váš alternátorek stejné napětí a výkon dodá nazpět. Nesmíte zapomenout, že odpadlo celé rotorové vinutí a že výrobce většinou motor zcela záměrně přetěžoval. Počítejte proto s tím, že vyrobíte napětí jen několik desítek voltů a získáte výkony řádu desítek wattů. Výsledek záleží také na použitých otáčkách. Čím vyšší otáčky, tím vyšší napětí i výkon. Ty by neměly být příliš veliké (cca 1500 až 2500 ot.). Jednak, aby nebyly zapotřebí náročné převody a současně, aby nehrozilo nebezpečí, že se rotor s upevněnými magnety odstředivou silou při vysokých otáčkách roztrhne. Výhodou je, že nezáleží na směru otáčení, čistě teoreticky může být poháněný nejen plynulou rotací, ale třeba i ozubeným hřebenem a malým pastorkem od nějakého stroje, který umí vykonávat jen pohyb přímočarý vratný (např. vodosloupcový stroj). Vzhledem k jednoduchosti alternátorku, myslím stojí za to, si ho v případě energetické nouze zkusit postavit.
Obdobně lze použít jinou alternativu a vyrobit podle výše uvedeného popisu, nový rotor do staršího, původně třífázového elektromotoru (s tzv. kotvou nakrátko). Aby šel stejný typ rotorů s permanentními magnety použít, musí být stroj tzv. dvoupólový, tj. konstruovaný na 2800 ot./min. Kdyby se jednalo o motor s otáčkami 1400 ot./min, nevyhovovalo by výše navržené uspořádání magnetů a alternátor by nepracoval správně. Z motoru můžete vyvést jednofázové vedení (vhodnější) nebo i třífázové (pokud si víte rady jak s tím správně zacházet).[/size]
Naposledy upravil(a) Josef dne 20.01.2012 10:05, celkem upraveno 3 x.
vrb
VIP
Příspěvky: 900
Registrován: 13.08.2011 1:52

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od vrb »

Zde američani nabízejí za nekřesťanské peníze rotor alternátoru z auta předělaný na permanentní magnety, používají to do všemožných elektrárniček, jak větrných, tak parních atd.

http://www.windbluepower.com/Permanent_ ... ma-rot.htm

Před několika lety jsem byl na exkurzi ve fabrice kde dělají motory pro servopohony s permanentními magnety. Ženské na lince to na rotor normálně lepí vteřinovým lepidlem, pro vyšší otáčky se pak magnety bandážují kevlarem a celé se to vyztuží pryskyřicí.

BTW, v PA by se pro malé výkony dla použít modelářský motorek s permanentními magnety, jen by bylo potřeba k tomu sehnat usměrňovač. Mám doma dva takové, jeden je na 6kW a jeden na 4kW, když s tím točí člověk v dlani a přitom zkratuje dráty tak to hodí viditelnou jiskru, takže účinnost slušná. Problém zde budou Čínská kuličková ložiska.
Uživatelský avatar
Fabulous
Administrátor
Příspěvky: 8792
Registrován: 17.09.2011 21:33
Pohlaví: nevím, skryto ve špeku
Bydliště: Praha a okolí
Kontaktovat uživatele:

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Fabulous »

Když jsme u těch zdrojů proudu, poradí mi někdo levný a účinný třífázový měnič pro solární elektrárničku o výkonu cca 2kW?
Uživatelský avatar
Josef
Rozpadlík
Příspěvky: 1727
Registrován: 10.03.2011 7:20

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Josef »

To vrb:
Na takovou úpravu stačí magnet z většího reproduktoru, kus nerezové nebo mosazné tyčky (hřídel musí být při této úpravě nemagnetická!!) a šikovný soustružník. Případná odlišná výška magnetu se vypodloží vysoustruženým prstencem nebo několika plechy s otvorem uprostřed, aby "drápový" rotor měl opět svou původní šířku, jako když v něm byla budící cívka. Ještě lepší by bylo prostor mezi výkovky vyskládat neodymovými magnety např. z čínských štěrchacích baterek, které jsou podstatně silnější, než ferritový prstenec z reproduktoru. Jediný problém je, že je to vlastně stále jen úprava klasického autoalternátoru, jehož standardní výstup je stejnosměrný. A tím pádem přijdeme o možnost připojení přepínatelného autotransformátoru, respektive nastavení vhodného pracovního režimu a nemůžeme to udělat ani změnou buzení, jak bylo původně, protože je nahradil magnet. Snadno se tak může stát, že mechanické zatížení, které bude alternátor po úpravě klást nebude vyhovovat hnacímu stroji - např. vlastnostem vrtule větrné elektrárny, která musí mít otáčky vždy v určitém poměru k rychlosti větru, jinak "netáhne". Výsledná dodávka pak bude dokonce horší, než kdyby se v alternátoru ponechalo elektrické buzení, ale jeho velikost se správně přizpůsobila k vlastnostem pohonu. Jedinou výhodou je jednoduchost. Pokud by se mělo zachovat přizpůsobení, diody by se zrušily a vyvedla pouze jedna cívka (stator je třífázový zapojený do hvězdy) a pak použití nějakého regulačního transformátoru už nic nebrání. Jinou možností je - brát z takto upraveného permanentního alternátoru sice proud stejnosměrný, ale v případě, že by alternátork při nabíjení kladl příliš velký mechanický odpor a vrtuli "udusil" nízkými otáčkami, zařadit za něj spínací transistor (MOSFET), který by řízeným "klíčováním" proud krátkodobě přerušoval, čímž by se alternátor odlehčil a vrtule by mohla za slabšího větru snadněji docílit potřebných otáček, které by jí lépe vyhovovaly. Samozřejmě tohle řešení lze použít jen při nabíjení, napájet takto jiný spotřebič (žárovku) nejde. Otázkou je, podle čeho řídit "klíčování" spínacího prvku. Nejspíš obdobně, jak se to dělá s buzením malých VE. Buď podle otáček vrtule - tachodynamko, které po překročení určitých otáček začíná razantně přibuzovat alternátor nebo lépe podle síly větru za vrtulí, které sleduje podocasní křidélko spojené se spínačem nebo reostatem. Toto řešení bývalo hojně používaná na starších amatérských elektrárničkách s neznámými parametry vrtule. Křidélko totiž "ví" jak dobře nebo špatně využila vrtule vítr. Když je za vrtulí vítr moc rychlý, znamená to, že v něm zbylo ještě dost nevyužité energie. Křidélko se vychýlí a tím sepne spínač nebo posune reostat, který alternátor více přibudí. Když se vrtule více zatíží a rychlost větru za vrtulí se sníží, křidélko se vrátí a buzení ubere. Tak si hledá elektrárna sama otimální režim provozu při různých větrech tak, aby z nich vytěžila maximum energie. Stejný systém by mohl ovládat "klíčování" transistoru, ale to už se prostě hodně komplikuje...

To Fabik:
Uvažuješ to pro dodávku do státní elektrorozvodné sítě nebo pro domácí ostrovní provoz?
V případě dodávky z fotovoltaiky do sítě to musí být ouředně schválené zařízení - takže jednoznačně kupované.
Pokud by ti šlo o dodávku do ostrovní sítě, obávám se, že dělat výkonový měnič 2kW doma (se všemi vestavěnými ochranami atd.) vyjde podstatně dráž než ho koupit (nicméně považuji za rozumné k němu do rezervy dokoupit sólo náhradní MOSfety).
Rozhodně bych se vyvaroval třífázového řešení*. Mnohem jednodužší je vyřešit si domácí síť jako striktně jednofázovou. Raději vyměnit problémový spotřebič** za jednofázový, než řešit složitý třífázový měnič a využít ho jen párkrát během dne. Nejde jen o cenu, ale i o spotřebu naprázdno, která je oproti jednofázovému samozřejmě vyšší. Kapacita akumulátorů se pak v noci zbytečně vyčerpává. U jednofázové sítě máš tu výhodu, že pokud není zapnutý nějaký žrout, můžeš z libovolné zásuvky brát plný výkon. Budeš-li mít měnič třífázový, budou zásuvky sice rozumně rozloženy do jednotlivých fází, ale jedna samostatná fáze nebude nikdy dosahovat plného výkonu měniče, ale pouze jedné třetiny. Pak může být problém s provozem třeba rychlovarné konvice, která by ty 2kW potřebovala v jedné zásuvce sama pro sebe nebo budeš muset použít třífázový měnič s velkou výkonovou rezervou, aby i v kasždé jednotlivé fázi mohly být 2kW. To pak bude těžce zaplaceno jeho cenou i spotřebou naprázdno. Osobně bych v domácí ostrovní síti použil měničů několik:
- Jeden pouze na ledničku. Ta je velký žrout naakumulovaných kilowattíků a navíc má velké zapínací rázy, takže vyžaduje hodně předimenzovaný měnič (cca 1kW), který však má poměrně velkou spotřebu naprázdno, ale bude-li samostatný, lze ho spínat už na řídícím vstupu od termostatu - tak, aby vůbec neběžel naprázdno.
- Druhý měnič by byl typu "čistý sinusový", řádu jen pár set wattů a v samostatném okruhu by napájel "tiché žrouty" - videopřehrávače, anténní předzesilovače, adaptéry, nabíječky a sloužil by i pro napájení světel případně čerpadla topení. Tento měnič by pracoval trvale po celý den, ale protože by nebyl zbytečně výkonný, jeho spotřeba naprázdno by byla zanedbatelná.
- Třetí měnič by měl 2kW trvale / 3kW špičkově, typ "modifikovaný sinus" a sloužil by pro napájení vodárny, zásuvek pro vysavač, fénu, pračky, mikrovlnky a rychlovarné konvice, případně i svářečky aj. Zapínal by se ručně, byl by v provozu pouze v době, kdy je jeho použití zapotřebí, v ostatní dobu by byl vypnutý (např. v noci, což by šlo řešit i časovačem). Spotřebiče by se musely zkoordinovat tak, aby nedošlo k jeho přetížení.***
Jistá výhoda by byla i v tom, že kdyby jeden měnič náhodou shořel, nebyl by celý dům bez elektřiny, ale část spotřebičů by zůstala funkčních.
-----------------------------------
*) Myšleno při 2kW výkonu, protože od 6kW by už bylo třífázové řešení k zamyšlení.
**) Předpokládám, že jde o domácí vodárnu nebo jiný elektromotor, který lze alternativně rozbíhat pomocnou fází s kondenzátorem.
***) Bydlel jsem několik let v domě, kde byl k dispozici pouze jednofázový elektrický rozvod jištěný 10A pojistkou. Praxe ukázala, že všechny běžné domácí spotřebiče lze bez problémů plnohodnotně provozovat i na takto omezené 2kW síti, chce to jen trochu naplánovat rozvrh domácích prací a před zapnutím libovolného vypínače zapřemýšlet, co je kde po domě spuštěného.
vrb
VIP
Příspěvky: 900
Registrován: 13.08.2011 1:52

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od vrb »

Třífázový měnič jsem řešil hodně dlouho.

První nápad byl předělávka z frekvenčního měniče pro asynchonní motory, ale neměl jsem čas se v tom vrtat. Nastavit 50Hz a asi by to šlo.

Dá se dneska už sehnat, ale pod 60 000Kč to nebude. Nádherný vyrábějí Švýcaři, ten je za 180kKč, potom se dá sehnat cosi z USA, ale tam modul pro každou fázi je přes 1000$.

Já jsem po dlouhém zvažování situace opustil třífáz. Svářečky se prodávají na 230V, cirkulárka zatím pojede na síť a kdyžtak vyměním motor na jednofáz s kondem, stejně tak míchačka. Domácí vodárny se prodávají normálně se zásuvkovou vidlicí. stejně tak ponorné čerpadlo na zalévání a všechno další.

Měnič mám 6kW trvale, 12kW špičkově. Odběr na prázdno má mít kolem 2A/24V, doma je dycky něco puštěné, minimálně mrazák, lednice a nabíječka na tužkovky. Trochu mi nedá spát, že ho nemám zálohovaný jiným měničem pro případ poruchy. Buhužel k tomu ještě musím přidělat stabilizátor napětí, protože nesnese víc jak 30V a baterky při nabíjení mají až 33V (odpálil jsem tak měnič 1500W sinus), tam budou ztráty taky značné.
Hlavně chci plný komfort mimo PA, aby to bylo protlačitelné rodinným rozpočtem (cca 150kKč). Jen budou mít ženské zakázané naráz péct krocana v troubě a mít puštěnou pračku.

Pro tvoje potřeby si kup čínský čistý sinus patřičně předimenzovaný. Jestli chceš jen pro PA EMP odolný, tak pořiď motor z vysokozdvižného vozíku a k tomu třífáz generátor z elektrocentrály.

Josef:
Tak nějak to plánuju, jen nevím jestli nechat drápy , nebo nalepit štíhlejší magnety po délce a zabandážovat.
Je potřeba to nastavit, aby otáčky alternátoru se měnily mezi 2000-6000 /min.
IMG 1.jpg
51249.jpg
51249.jpg (24.63 KiB) Zobrazeno 29338 x
Ten měřák rychlosti větru za vrtulí je hodně dobrý nápad. Podle toho by se dalo řídit PWM odběru výkonu (klíčování tranzistorem).

Když jsem řešil vedení od větrníku, tak nakonec je nejjednodušší s nejmenší energetickou ztrátou jednoduše zakopat do země patřičně dimenzovaný AYKY kabel. Kolem 100mm2 průřezu má při 100A ztrátu 2,8V na 50m vedení (ze zahrádky k domu). to je při výkonu 28V 100A ztráta 280W, tedy účinnost kolem 90%. Kabel se dá pořídit za 2000-5000Kč. Jakákoliv dvojitá transformace takto nízkého výkonu a napětí bude mít vyšší ztráty, vyšší složitost a bude dražší. Kolik stojí trafo 24V/2500W ? pro vzdálenost nad stovky metrů už je potřeba to řešit transformací.

Pro rychlejší výpočty a odhady doporučuju tuhle stránku:
http://danyk.wz.cz/vypocty.html
Uživatelský avatar
Fabulous
Administrátor
Příspěvky: 8792
Registrován: 17.09.2011 21:33
Pohlaví: nevím, skryto ve špeku
Bydliště: Praha a okolí
Kontaktovat uživatele:

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Fabulous »

Ahoj kluci, moc děkuju za vyčerpávající odpověď. Asi budu muset "předrátovat" dům, aby vše důležité šlo jen na jednu fázi :) Do budoucna plánuji ostrovní provoz, abych mohl jednou velkýma štípačkama vyřešit faktury od ČEZu.
vrb
VIP
Příspěvky: 900
Registrován: 13.08.2011 1:52

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od vrb »

Čistě ostrovní provoz je nešťastné řešení pokud máš rodinu. Já to plánuju jako úsporné opatření. Kodkoliv kdo jede čistě v ostrovním režimu nakonec spláče nad výdělkem. Když přijdou inverze ani nefouká, ani nesvítí, tak propálí v dieselagregátu víc než by dal ČEZu.
Jak jsem psal v úsporách, dneska platíme E-ONu 20 000Kč ročně, stačí mi když to bude pod 5000Kč ročně s veškerým současným komfortem. Dále obnovím elektrický bojler na léto, tak počítám úspory 5000Kč na plynu v teplné vodě.
Kdyby peníze fakt nebyly, tak holt musím ustřihnout úplně, ale to je PA situace i v jiných částech života. Pak mi panely rozstřílí první banda nejnegramotnějších odvedenců nejbližšího warlorda.

Pro 4 osoby (plánováno 6osob v úsporném režimu) mám: Polykrystalické panely 20ks, 230Wp. dohromady 4600Wp. Uvažuju, že na zeď se ještě vejde 8ks panelů, tak bych měl 6440Wp. (Jo, v létě tím budu vyhřívat bojler) ( kvalitní panel 230Wp se dá pořídit těsně pod 6000Kč)
Akumulátory 120ks KPM 160, 80ks KPM 100.
Měnič 6000w stabilně, 12000w špička. Ještě řeším stabilizátor napětí pro měnič, bohužel je to Čína a součástky jsou dimenzovány na doraz, nic jiného se ale finančně nevyplatí pořizovat.

Pojedu jednu fázi, po odpojení od sítě propojím všechny fáze k měniči. Stačí na to čtyřpólový stykač,který přepne tři fáze ze sítě k baráku jako po staru, nebo přepne jednu fázi z měniče na všechny přípojky domu. Když zapojíte do 3F zásuvky motor, tak je to jedna fáze proti jedné fázi a nebude to dělat vůbec nic. Nevím co to udělá při zapojení něčeho 3F proti zemi. Máte někdo tušení jestli a u čeho hrozí riziko zkratu při zapojení 3F spotřebiče do 1F sítě???

Zde je velice šikový prográmek pro orientační výpočet výkonu, povšimněte si mrtvého bodu Prosinec-únor. Sklon panelů je proto potřeba mít jiný než na poli. Ideálně 50-60°od roviny země. Na poli jde jen o dotované kilowaty v poledne v létě, ať se přenosová soustava třeba zblázní, ale toto my nepotřebujeme.
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.php

Když použiješ olovo, tak za dva roky je po něm, reklamaci nikdo neuzná ani nevysoudí. Tenhle človíček si spočítal výkon panelů a baterek na krev (spíš pod krev) a nakonec v zimě propálil všechny peníze v benzínu, když se snažil dobíjet dávno mrtvé akumulátory. Teď po něm jde exekuce kvůli daním.
http://forum.mypower.cz/viewtopic.php?f=18&t=123, pro FVE je naprosto nevhodné.
Firmy, které si říkají profesionálové a odborníci na ostrovní systémy to tak instalují za 3X předraženou cenu. Přitom přijde banda sotva vyučených elektrikářů, kteří natáhnou dráty, poskládají baterky aniž by tušili co a proč dělají a zkasírují ukrutné peníze. Potom člověk spláče nad výsledkem a jen vyhodí investici.

Zde je komentář člověka, který se nechal napálit.

http://www.ekobydleni.eu/domy/rozhovor- ... ho-systemu
**********************************
Ruda:
Vlastním ostrovní systém – 8panelů kyocera KD 135 GX,2x měnič (1x sinus 1500W,1x trapez 2000W) ,8x baterie 230Ah LZ Banner,nabíječ aku 30A,atd.Dodala a montovala to ODBORNÁ firma. Na ničem jsme nešetřili. Cena 300.OOO,-Kč.
Má zkušenost po roce provozu – VYHOZENÉ PENÍZE.
V zimě to nefungovalo vůbec,museli jsme centrálu zapínat každý den na cca.5h.
Nyní,kdy celý den svítí slunce to vydrží na 3hod.
Máme zapnuto úsporné osvětlení,TV,čerpadlo k plyn.kotli.
Předpokládám,že příští rok už baterie nebudou mít kapacitu žádnou.
Většina firem nabízí ostrovní systémy ale nemají to domyšlené.Např. měniče 24v/220v jsou určeny většinou pro kamion,nebo autobus – vypínají při poklesu napětí pod 24v (aby auto nastartovalo).
Takže musíte zapnout centrálu,čímž se zase zkracuje cyklus. Těchto podobných chyb je mnoho. Ostrovní systém je vhodný tak na chaty,ale podle mých zkušeností rozhodně ne na normální trvalé bydlení,pokud Vám ovšem nestačí si večer přisvítit úspornou žárovkou a připojit max notebook.Investice rozhodně lituji.300.000,-Kč bych za dobu funkčnosti rozhodně v centrále nepropálil.Podotýkám že bez el.přípojky (na samotě) žijeme s rodinou 8 let,tudíž rozhodně nepatříme do kategorie náročných. Vím,že jste tuto zkušenost asi slyšet nechtěli,ale i já bych rád potkal někoho komu větší ostrovní sestava několik let funguje u trvalého bydlení.
**********************************

Už podle charakteristiky panelů, kapacity akumulátorů a plánovaného výkonu je to nepoužitelně poddimenzované, reálná cena tohodle je dnes kolem 80 000Kč. Nehledě na použití Pb akumulátorů v cyklovacím režimu (PSOC - Partial State Of Charge). Ty jsou určeny pro provoz záložního systému, kdy leží na trvalém nabíjení 10 let a kdyby náhodou vypnulo, tak podají na dobu několika desítek minut výkon než se nahodí síť.

Dále si na zahrádku pořídím malý větráček 1,6M s alternátorem z náklaďáku 28V, 27A. Občas když nesvítí tak fouká.

Do budoucna konstruuju kotel pro ústřední topení na tuhá paliva s elektrickým výstupem kolem 1kW (28V 50A). Chci zkusit Stirlingův motor nové, mechanicky jednodušší koncepce, kterou jsem zatím viděl jen u jednoho Švéda a ten ještě více zjednoduším. Jde mi o blbuvzdornost a dlouhodobou odolnost motoru. Účinnost odhaduju kolem 12 %- 7% . Jako vedlejší bazmek ke kotlu na tuhá paliva, kde stejně topím je to dostatečné. Kdyby to nefungovalo,tak parní turbínu.
Uživatelský avatar
Josef
Rozpadlík
Příspěvky: 1727
Registrován: 10.03.2011 7:20

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Josef »

Ještě připomenu, že běžně se dělají jednofázové elektromotory 2,2kW* a občas i 3,3kW. V případě nouze je možné sehnat motory s oboustranným vývodem a spojit pro zvýšení výkonu dva za sebou pomocí spojky (jako u čerpadla). Takže skutečně mít doma třífáz není nezbytně nutné.

*) Už s i motorem 2,2kW se dá už udělat celkem slušná cirkulárka, ale je potřeba dodržet zásadu - ne moc otáček na kotouči - např. jen 1200 ot./min na prům. 500mm a řídké ozubení, aby na zub vycházela tříska okolo 0,3mm. Bude-li tříska tenší, dřevo se neodřízne, ale stlačí. Každý druhý zub pak jen klouže po povrchu bez zaříznutí, pálí dřevo, které úhýbá před zubem. Pak jde více energie na teplo, méně to řeže a více se musí tlačit. V minulosti se s tím zcela vážně zabýval nějaký ruský výzkumák a vykoumali, že výkonově nejúspornější řezná rychlost dřeva je okolo 15m/sec. To jsou však hodnoty velmi nízké, použitelné sotva jen u řetězové pily, dlabačky nebo vrtačky. U okružní pily by byl řez příliš hrubý, proto musí být "úsporná" řezná rychlost vyšší, zhruba dvojnásobná, cca 30m/min. Pozor na tvrdokovové plátky - vyžadují dvojnásobný příkon oproti klasickému ocelovému kotouči, protože musí mít tupější úhel než ocel (aby se nevyštipovaly) a jsou širší, takže mají větší prořez.


To Vrb:
Kdybych si měl vybrat, pokud byl v přestavovaném alternátoru původně drápový rotor, určitě bych ho opětovně použil. On má schválně takový tvar, aby generoval v cívkách sinusový průběh, navíc dává ve všech cívkách stejný rovnoměrný magnetický tok. Jednotlivé magnety budou mít průběh přece jen o něco horší, jeden o něco více, druhý méně a ještě je to konstrukčně složitější a méně odolné proti účinkům odstředivé síly.

Jinak si myslím, že za rychlou smrtí akumulátorů je právě ta snaha udržet komfort za každou cenu což nutí použít mezní vybíjecí proudy a pracovní cyklus od plného nabití takřka do dna během jediného dne. Chápu, že na investice máš nejspíš dost financí a tak se pohybuješ v jiných číslech než já. Pro mne, jako technika odkojeného skromnými podmínkami nepolovodičové éry, když se začne hovořit o výkonech překračujících 1,5kW, vytane mi hned podvědomě otázka, zda skutečně tato forma energie musí být elektřina. Zda to nemá nějaká přímější řešení. Tj. Teplo - palivem. Mechanická energie - mechanickou energií. Případně akumulovat až finální produkt. Ještě to doplňuji základním dotazem - kterž vypadá například takto: "Bude méně náročné vydělat přezčasovými hodinami v práci na solární panely, akumulátory, měnič a motor, postavit cirkulárku na pořez palivového dřeva a nebo bude méně náročné a nakonec časově výhodnější nepinožit se po penězích, vzít do ruky rámovou pilu a jako relax začít v klidu a volným tempem to dřevo řezat ručně a úsilí soustředit spíš na to by se ho zbytečně moc nepropálilo. Co vyjde celkově lépe?"
No a ať tyhle věci dnes probírám z kterékoliv strany, stále mě vychází řešení domácnosti pro nějakou PA-dobu jako jakýsi hybrid mezi kychyňskými kachlovými kamny s horkovzdušným výměníkem, spádovým vodojemem zásobovaným větrnou pumpou z vlastní studny a několika solárními panely pro napájení několika LED žárovek a možná rádia či televize. Myslím, že okamžikem, kdy budeme z nějakého důvodu odříznuti od sítě a odkázání výlučně na akumulaci energie, ztratí elektřina v domácnosti své současné výsadní postavení. To je zatím možné jen její zdánlivě neomezenou a snadnou dostupností. A kromě toho budeme nuceni trávit prací mnohem více času mimo dům než dnes. Proto je mi už dnes bližší uvažovat v rozsazích řádu stovek wattů, o kterých vím, že je určitě někdy v praxi použiji a výrazně větší výkony nechám k přemýšlení odborníkům. ;)
BOGOVIK
Příspěvky: 507
Registrován: 12.11.2011 15:09
Bydliště: JMK

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od BOGOVIK »

Souhlas s Josefem, ať sem přemýšlel jak sem přemýšlel tak na po PA mě napadá použitelný jenom klasický spalovací motor se splynováním dřeva. Výhoda, mechanickou práci dává přímo bez přeměny na el. energii. A když je potřeba el. energie velký výkon v kWatech není problém z generátoru na benál udělat taky zařízení na dřevoplyn. Výhodou jednoduchá konstrukce, dokáže se to vyrobit i technologii roku 1918. A spolehlivost taky dobrá.

Ale jinak na snížení rozpočtu taky plánuju fotovoltaiku, ale jenom na světelný okruh. Maximalně na to dám mrazák a ledničku. Vodu atd. v poPA době asi nemá cenu řešit elektrikou (tedy pokud nemáš náhon a jistotu dostatku vody)
vrb
VIP
Příspěvky: 900
Registrován: 13.08.2011 1:52

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od vrb »

Jasně, to s tou zbytností elektřiny je pravda. Můj pradědeček byl kolář, měl doma ruční nářadí a strojní výkon rozváděl koženým řemenem po dílně, motor už měl elektrický, ale pohánět to šlo čímkoliv. Dneska se nám nabízí snadný levný zdroj energie v podobě FVE +větráček, tak proč tuhle technologii nevyužít se vším komfortem. Navíc to navazuje na dnes používané technologie. Sporák na dřevo máme jeden a to starý a mizerný, elektrickou troubu máme v kuchyni a pečení je tam jednodušší a rychlejší. Stejně tak většina řemeslných prací se použitím elektrického nářadí dostala do jiné úrovně produktivity.

Parní stroj, a žentour je pro nejvyšší nouzi a mechanicky je to jednodušší než co jiného. Ono i s ohledem na spolehlivost a bezúdržbovost je lepší mít zakopaný kabel v zemi než transmisní vedení na několik desítek metrů.

Josef: Ti takzvaní odborníci jsou jen banda šmelinářů, kteří zdědili tepelné elektrárny a rozvodnou síť po komunistech a teď z toho ždímou zisky jak se dá. Na ty nespoléhat. Profesně se zabývám akumulací energie, tak vím jak to chodí a jak je to se státní podporou. Všichni na to kašlou a je to jedna velká rozkrádačka.

Financí nemám nijak moc, proto řeším věci v rámci reality. Doma by neprošlo pořízení pár panelů do sklepa kdyby něco. Bohatě mi stačí ty kecy kolem vyhazování peněz za neprůstřelné vesty a protichemické obleky, peníze jsou to moje ale ty kecy... Když udělám větší projekt a spočítám návratnost do 8let s tím, že potom budem v plusu + jako bonus strategické zajištění tak to je všem jasné, že to má smysl a pomůžou mi i s fyzickou stavbou a nedržkují že bych si měl peníze šetřit a nevyhazovat je.

Josefovo řešení je samozřejmě mnohem spolehlivější a dlouhodobější pro čistě PA podmínky, kdy člověk nemusí moc kooperovat s okolím. V současnosti je každý pod tlakem okolí na produktivitu. Proto volím technologie užitečné v PA i v normálním životě, s tím, že pro čistě PA se zvolí trochu jiný režim a jede se dál.
Současný propad se odhaduje na příštích 5let, potom obnovy 10 let než se dostaneme někam na úroveň roku 1995.

Ad ruční práce: Nevím jestli jsi to někdy zkoušel, ale je to něco strašného. Jen tak ze sportu se dá něco dělat, ale v momentě, kdy člověk musí robotovat na daně, k tomu živit rodinu, tak každé ulehčení je obrovské plus. Fyziologicky člověk není schopen denně podat víc jak 3kWh výkonu. Loni jsem sázel ručně topinambury na pole,nebyl čas na jiné řešení a bral jsem to sportovně. 4 brázdy po 150m, dohromady 600m v kamenitém zapleveleném trénu. Nejsem žádné ořezávátko, ale je to fakt zabíračka. Pot se ze mě lil a trvalo mi to 5 dní. Téměř jsem spotřeboval jednu motyku. Nevím jak bych v takovémhle režimu nakrmil rodinu. Kdybych se měl ještě starat o další věci v PA nedostupné, tak i 30letý zdatný muž je fyzicky na hraně zhroucení. Když přijde vyčerpáním nemoc tak je vymalováno. Prostě středověk se vším všudy. Nehledě na to, kolik toho člověk po takové námaze spořádá.
Cirkulárku používám hlavně na přesné řezání když něco vyrábím, je k tomu připojená i hoblovka.
Zkoušel jsi někdy udělat ručně dřevo na topení na celou zimu? A kdyby se na dřevě mělo ještě vařit a ohřívat teplá voda? Stačily by 3ks panelů a motorek 600W a jsme někde úplně jinde, dalo by se tím i orat, při odpovídajícím zpřevodování, jakákoliv zvířata schopná tahu vám okamžitě sežere vrchnost nebo armáda. Já na dřevo používám motorovou pilu, pro PA doporučuju nakoupit několik řetězů a náhradní lišty k tomu zakopat něco benzínu a oleje. Benzín zakopat ve skleněné lahvi, dát tam půl korkového špuntu a zbytek zalít stavebním silikonem, potom to nejde najít detektorem kovu, otvírat buď vývrtkou nebo zaražením špuntu dovnitř. Kvalitní oblouková pila a sekera pro tichý provoz je samozřejmostí.

Záleží v jakém PA horizontu se bavíme a jak bude rozpad hluboký. Nakonec můžeme skončit u bushkraftu, protože jakékoliv složitější součástky doma nevyrobíme. Místo kuličkových ložisek potom můžeme uvažovat kamenné futro s dřevěnou hřídelí mazané zvířecím tukem a včelím voskem. I kovová pila by byla problém, časem se opotřebuje a je konec, potom jen přepalování kmenů a štípání dřevěnými klíny a dřevěnou palicí, finální opracování broušení kamenem, v podstatě podmínky indiánů před příchodem evropanů. Záleží jen jak hluboko a na jak dlouho jsme ochotni uvažovat.

Bogovik:
Jenže spalováky potřebují kvalitní olej každých 300mth, a totální generálku každých 4 000mth, když jedou na benzín. U dřevoplynu ještě častěji. To už je jednodušší zakopat pár demižonů benzínu, než se párat s dřevoplynem. Na planetě je ropy dost, takže na pracovní záležitosti se dycky něco najde, na nesmyslné courání autem tam a zpátky už brzy nebude ani bez apokylypsy. To už bych volil zjednodušený Stirling, kde dochází k mechanickému tření jenom na klikovce, tam se dá měnit čep a uložení celkem bez problémů, ten kousek železa se dycky sežene.
BOGOVIK
Příspěvky: 507
Registrován: 12.11.2011 15:09
Bydliště: JMK

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od BOGOVIK »

Nu je jasné, že údržba potřeba je, jako u každého stroje a v době PA bude času myslim dost především v zimě. Já přepokládám, kvalitnější motor co se dělal před rokem 89, ne ty šmejdy co se dělají teď. Tam myslím s dobrou údržbou to vydrží dlouho.

Co se týká dostupnosti ropy, jestli bude rozpadlé mezinárodní obchod, tak nevím kolik jí bude a kolik bude stát. Přeci jenom když nebudou zdroje velké pro obchod, je jednodušší a levnější sehnat 1litr oleje +dřevo než 1l oleje+ benzin(či naftu). Oproti tomu ve fotovoltaice, pokazí se akumulátor=neopravitelné, pokazí se fotopanel=neopravitelné. A co se týká výkonu, tak dá energie víc a hlavně když bude potřeba (tj. i v zimě) než fotovoltaika.

Ale faktem je, že pro dnešní dobu na ušetření a na možnou přechodnou dobu 10let po rozpadu je fotovoltaika+akumulátory dobrá volba. Proto taky přemýšlím o té fotovoltaice, a přitom dělám "černou kuchyň" pod heslem, přeci nebudem špinit tu hezkou doma, když na dvoře je místnost kde se zabijačka a zavařovaní mlže dělat taky. Přesně podle hesla, "doma se to musí zdůvodnit efektivitou"....

U mě se týká příprava na styl propadu o něco horší než bylo rusko 90 léta(sme menší země a nemáme přírodní zdroje), ale stylu jak se propadla ruská dědina. Na horší propad už se nikdo nepřipravý(spíše už podle mě nemá cenu), pak už stačí dobré oblečení 2x i pro zimu, plné batoh střeliva a vz.58 + devítka.

Taky sem oberem elektrikář a mám stejné zkušenosti jako ty. Dneska když někomu od fochu řeknu do kuchyně je základ 3 obvody tak prská proč tolik že 2 stačí. A když dodám, že spíš bych dal 4 + 1jako jistotu tak mě mají za šílence. Ale posledně mě hřálo na svědomí, že jednomu zhořelo vedení a musel bouchat půl baráku aby nahradil "to moje zbytečné předimenzování". A to už neříkám nic a reděj mlčím, když mě říká jeden kamoš jak projektují vedení u EONu...
Uživatelský avatar
Josef
Rozpadlík
Příspěvky: 1727
Registrován: 10.03.2011 7:20

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Josef »

To Vrb:
S takto řešenými investicemi plně souhlasím. S tím nakupováním náhradních dílů do zásoby to znám se svojí ženou: "Proč za to utrácíš, když jedno už máme a funguje to."

Ještě k přidám obecně něco k těm výkonům a příkonům:
Někdy krátce po vojně jsem včelařil. Bylo to v době, kdy se sice úly a jiné doplňky daly koupit, ale nebylo to nic moc kvalitní. Tak jsme se s kamarádem rozhodli, že si vše vyrobíme sami a pořádně. Postavil jsem si malou cirkulárku s kotoučem 200mm a různými úhlovými přípravky, hoblovku s válcem 200mm, spodní frézku s 80mm hlavou na 3 výměnné nože schopnou vyfrézovat lištu libovolného tvaru a jednoduchou stojanovou vrtačku. Všechny díly strojů s vyjímkou vřeten byly ze dřeva. Poháněly se od jediného "kondenzátorového" motoru o výkonu ~220V/500W/1400ot./min. koženým plochým řemínkem šířky 30mm síly 3mm, který se přehazoval na ten či onen stroj, přímo nebo přes kladky či polozkříženě, podle toho na kterém stroji se právě pracovalo a jaký smysl otáčení byl zapotřebí. Bylo to velmi primitivní, a kdekdo by se smál kdyby viděl třeba vřeteno naší vrtačky z dvacítky hlazenky běžet v ložisckách vyrobených z dubových dřevěných kostek a vyvařených v oleji. Ale my tehdy neměli dostatek prostředků, aby jsme si vše postavili kvalitní ze železa. Přesto jsme tímto způsobem bez větší námahy navyráběli sériovou výrobou velkou spoustu včelařských rámků, nástavkových úlů, podmetů, krmítek a spoustu dalších včelařských věcí ze dřeva nejen pro sebe a kolegu, ale i spoustu dalších včelařů v našem okolí. Bylo to ale ještě v době socialistické éry, kdy se soukromé podnikámí nějak nenosilo a po revoluci zase včelařství vlivem zdražení cukru a rozšířením varroázy upadlo takovou měrou, že to na podnikání k uživení nebylo. Ale o to nejde - to, kam se chci tímto textem dostat, bylo zjištění, že podle ampérmetru (trvale umístěného v napájecí větvi motoru abychom ho nepřetěžovali) jsme se s příkonem u většiny těchto jemných stolařských prací (s vyjímkou porcování trámu na lišty) pohybovali někde mezi 120 až 250W a motor (narozdíl od většiny současného ručního elektrického nářadí) zůstával zcela studený. Tím chci říci, že ono to s tou energetickou náročností u některých řemesel nemusí být tak náročné, jak to vypadá a přitom člověk nemusí být odkázán nutně jen na ruční práci a nadřít s jako zvíře. A potom ani ten měnič na střídavý proud nemusí být příliš výkonný a ani akumulátor, pokud by to byla akumulovaná energie solárního panelu, nebude dostávat příliš zabrat nějakými extrémními proudy. Ale musíte se vyvarovat používat současné "rozežrané" stroje s "tvrdě" navinutými motory. Ony se sice podle štítků tváří úsporně a ekologicky, ale tím, že vám poskytují i velkou výkonovou rezervu a nepoznáte, že už je třeba čas naostřit zuby. Prostě jen přitlačíte a ono to ještě docela dobře řeže. Ano ještě to řeže, ale s trojnásobným příkonem než by mělo. Zatímco s naším někdejším motorem chcípáčkem by ampérmetr vyběhl "za červenou čárku" a nástroj by šel nemilosrdně na brusku. A tak je to s kde čím. Nechoďme daleko, dalším krásným příkladem jak hazardovat energií je vysavač... Před nějakým časem jsem narazil na moc pěkný článek Ondřeje Vaculíka - Skrytá síla vodního katru, rozhodně stojí za přečtení a určitě neplatí jen pro pilařské řemeslo: http://ondrejvaculik.ic.cz/2009/04/24/s ... iho-katru/
Jimi
VIP
Příspěvky: 45
Registrován: 15.03.2011 20:06

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Jimi »

Ahoj nakukuju na rozpad už dlouho, ale zatím jsem neměl čím přispět - vše čím bych mohl tu je rozebráno více a lépe než bych dokázal já. :) Nicméně dnes jsem narazil na fotovoltaické produkty Goal Zero, zde malá recenze: http://www.svetoutdooru.cz/clanek/?1083 ... enture-kit . Těch produktů mají více, stačí gůglit. Není to sice zdroj pro domácnost, ale na pohon rádia, vysílačky, notebooku s cennými daty, mobilu (pokud by bylo am volat) dobíjení baterek atd. by to jistě nebylo marné. Sady jsou od kapesních až po dejme tomu karavanové. Nicméně problém bateríí je ten, že časem stejně umřou.
joseff
Příspěvky: 63
Registrován: 08.04.2012 20:04

Re: BLACKOUT! - tak a teď nejde proud.

Příspěvek od joseff »

Odděleno z vlákna "BLACKOUT! - tak a teď nejde proud." Karlos.

"Teoreticky" vznikla situace, že jsme již 2 roky v PA době, jsme skupinka 20 až 50 lidí (přeživších),
situace je relativně stabilní a chceme založit vesnici.
Takže musí být někde v odlehlé lokalitě mimo hlavní cesty, někde v lesích,
poblíž velkého pole.
Potrava se zajístí chovem dobytka a pěstováním brambor.
V blízkosti musí být zdroj pitné vody (potok, nebo studna).
- bez vody by se tam nedalo žít

Problém je, že člověk a zvíře potřebují vodu bez závadných bakterií.
Takže se voda musí převařit. Nejjednodušší způsob je rozdělat oheň
a na hěj dát hrnec s vodou.

Problém je, že začneme kácet les, který nás maskuje a chrání před větrem. :(
Velké silné stromy štípáme na prkýnka, místo toho, aby z nich byly trámy
na jednodušší domy.

A v zimě to bude ještě horší, to se toho na zahřátí spálí mnohem více.

Nejlepší by byla geotermie. Ale horké prameny budou určitě obsazeny.

Tento problém by se dal vyřešit pomocí solárních panelů, které by napájely
něco, co by se zahřívalo. V lepším případě rychlovarná konvice, nebo elektrická plotýnka.
Solární panely mají ale velmi malý výkon. A nejspíše nám je již zničily kroupy a silný vítr. :(

Vaření by šlo řešit pomocí koncentrace světelných paprsků do jednoho bodu.
Na to se použije vyleštěný plech nebo hliník, případně něco jiného.
K tomu se dá použít hodně malých odrazových ploch nasměrovaných na požadované místo,
nebo je seskupit do velkého zakřiveného zrcadla "koncentračního vařiče", vjehož ohnisku by byl umístěn
kastrol, ve kterém by se dalo vařit a převařovat vodu.

Takto se dá vyrobit i pec. Na boční hliněnou stěnu pece se nasměřuje paprsek.
- odrazová stěna světla je velká 2 až 4m čtvereční

Ale to neřeší náš problém v zimě.

Na zimu by bylo nutno najít velkou jeskyni několik metrů pod zemí, kde je
po celý rok teplota stejná. Sice tam bude pod 10 stupň celsia, ale to je více než venku -12.
Ale problém bude cirkulace vzduchu a jiné lidské a zvířecí potřeby. Takže pro více lidí
to není vhodné, pokud to není připravený provozuschopný podzemní komplex.

Na vírt bych nesázel, hlavně né v zimě, kdy vše namrzá a zamrzá.

Takže si musíme postavit vlastní vodní zdroj energie.
Nejjednodušší na stavbu je mlýnské kolo ze dřeva.
Ale opět problém v zimě. Buď zamrzne, nebo lopakty zničí led.

Takže musíme najít opuštěnou vodní elektrárnu někde v lese, která bude osazena
vertikální francisovou nebo kaplanovou turblínou s instalovaným výkonem
alespoň 20kW. - tady je šance, že i v zimě při -15 bude vyrábět energii

Náš největší problém bude, že tato elektrárna nebude schopna ostrovního provozu.

Většina těcho elektráren je osazena asynchronním generátorem = běžný trojfázový motor 750ot
s kotvou nakrátko určený na 230V/400V.

Protože zkolabovala elektrická síť, tak se odpojila i tato elektrárna.
Tento typ elektrárny je závislý na okolní síti. Připojením generátoru do sítě
a najetím do výkonu se z běžného motoru stává zdroj energie.
- v té lokalitě je stabilnější napětí a velká elektrárna vzdálená několik kilometrů
dodává do té lokality méně energie, takže jí vznikají menší ztráty v napětí
a tuto energii může poskytnout v jiné lokalitě

Protože je elektrárna z tohoto pohledu nefunkční, tak není zajímnavá a mohla by být
ve velmi dobrém stavu. :yes

Takže tam bude funkční turbína, generátor, pojistky, stykače, kompenzační kondenzátory
a možná i nějaká ta napěťová ochrana.
Problém je, že ikdyž ji roztočíme, tak buď nebude vyrávět vůbec žádný proud,
nebo napětí vyletí hodně vysoko a zničí se generátor a elektronika kolem.

Takže postup, jak to asi rozchodit:

1) Prohlédnout si generátor, zda na něj není napojen nějaký menší motůrek.
Pokud tam něco takového bude a povedou z toho dráty, tak se pravděpodobně
jedná o nějaký alternátor na buzení vinutí synchronního generátoru a je vyhráno.
Ale je dosti pravděpodobné, že to bude běžný motor a na hřídel bude naražena
převodovka, nebo řemenice. Takže smůla.

2) Kontrola turbíny, zda v lopatkách není nějaký bordel, ten je nutno odstranit.

3) Jen trošku zkušebně zvednout stavidlo, zda se turbína roztočí a jaké zvuky to bude vydávat.
Počítat s tím, že největší hluk by měl vydávat větrák motoru, který ho ochlazuje.
Pokud bude slyšet nějaký hvizd, nebo vrzání, tak je nutno domazat ložiska
generátoru, případně turbíny.
Ale pokud to bylo odstaveno z důvodu blackoutu, tak by mělo být vše promazané a funkční.
Většina těchto malých turbín je pomaloběžná s otáčkami okolo 115ot/min, proto se pomocí
převodovky zvyšuje na 750ot/min.

4) Tuto elektrárnu je nutno mechanicky odpojit od venkovní sítě.
Venku, nebo uvnitř je menší/větší plechová skříňka a v ní 3 nožové pojistky
o hodnotě 60A nebo více. Tyto 3 pojistky vyndat.
Pokud nic takového nenajdete, tak v rozvodní skříni odpojit (v nouzi ucvaknout)
3 nejsilnější dráty na rozvodných šínách. Pozor, silný dvoubarevný zeleno/žlutý
drát necvakat, ten potřebujeme.

Nyní podle možností a času jsou dvě varianta. Buď předělat/poupravit motor
na synchronní generátor, nebo motor od turbíny odpojit a na ní napojit
alternátory, nebo dynama.

Navštívit dvě nejbližší liduprázdné vesnice a tam z nefunkčních aut vymontovat alternátory
a dynama, tkeré poslouží jako zdroj stejnosměrného napětí 12V až 14,5V 100W.
Problém je, že tyto zdroje jsou stavěny na otáčky automobilu, které
se pohybují 700 až 7 000 ot/min, takže bude nutno udělat převod.
Pokud bude na turbíně řenenice na několik klínových řemenů, tak by se dala
využít na pohánění několika alternátorů, uchycení bude sice složitější,
ale klínový řemen by se možná dal nahrait slabším lanem.
Fungovat to možná bude, špatná účinnost, napětí jenom 14V o možné max. zátěži 700W
a to se ještě budou muset čistit šesle od listí.

V nouzi dobré, alespoň by bylo večer světlo.
Co by šlo udělat, je napojit před usměrňovaci diody výstupu alternátoru trafo a tak
získat vyšší napětí, třeba na el. ohradník, ale to jsou již složitější zásahy,
které potřebují znalosti a vybavení, které nebude.

Proto by asi bylo lepší se zaměřit na předělání motoru na synchronní generátor.

Tady popravdě mé vědomosti trochu tápou a s tím bych potřeboval poradit, jak to
realizovat doslova na koleně.
Zapomeňte na předpisy a integrované obvody a vžijte se do doby Křižíka.

Je vůbec možné předělat běžný motor na synchronní generátor?
- pokud ano, tak jak
Je možno na buzení rotoru použít alternátor z auta? Pokud ano, tak z jakého?
- problém bude s napětím a otáčkami

Vím, že je nutno regulovat budící napětí generátoru a průtok vody turbínou v závislosti
na aktuálním odběru/zátěži generátoru.
- generátor nefunguje jako baterie, on musí vyrobit tolik elektřiny, kolik se právě
odebírá, jinak by i při menší zátěži napětí kleslo, nebo při odpojení zátěže by
vyletělo nahoru na cca. 600V.
Na regulaci zavírání lopatek by šel možná použít Wattův roztěžník,
ale kde, co vykuchat na regulaci buzení?

Za každou radu, nápad nebo podrobný návod co z čeho použít a jak to sestavit budu vděčný.
Uživatelský avatar
Josef
Rozpadlík
Příspěvky: 1727
Registrován: 10.03.2011 7:20

Re: BLACKOUT! - tak a teď nejde proud.

Příspěvek od Josef »

S palivem to není tak zlé, aby při dobrém hospodaření zmizel les. Dvacet až padesát lidí, když to přeložím do češtiny, tak znamená 5 kuchyňských sporáků s troubou, na komínové rouře s gájem a následně s ohřívákem na vodu. Víc si bohužel dovolit nemůžeme, na pokojíček sólo pro každého je nutné zapomenout, to si naši předkové taky dovolit nemohli. Takže se bude bydlet pěkně pohromadě v jedné cimře. Vzhledem k situaci strategické nezbytnosti stejně bude polovina lidí v noci na vartě, takže v domě bude spát jen ta druhá půlka. Pak se prostřídají. Na těchto pět malých sporákových ohnišť poskytne i malý les paliva dost. Ale les se nesmí kácet. Během roku se v něm však najde dost větví, šišek, klacků, křovisek a jiného odpadu, který po usušení vydá na dobré palivo. Vím o čem mluvím, když jen v sadu ostříhám a prořežu ovocné stromky, jaká je toho pořádná hromada. Samozřejmě se to musí nechat vyschnout. Pokácet strom, jen proto, abych s ním jednou zatopil, to je luxus, který si nebude možné dovolit. Ale tu a onde uřezat ze stromu větěv, to strom snese a vyroste další. Prostě zase se v krajině objeví babky táhnoucí v nůši na zádech velkou hromadu klestí...

Joseff píše, cituji: "Proto by asi bylo lepší se zaměřit na předělání motoru na synchronní generátor.
Je vůbec možné předělat běžný motor na synchronní generátor?"


Ano, možné to je. Už jsem to dělal, funguje to.
Do rotoru je nutné vyfrézovat drážky a navinout budící vinutí, vyrobit napájecí kroužky a kartáčky. Provtrat hřídel středem ke straně u ventilátoru, na konec hřídele za ventilátorem nasadit kroužky (aby byly snadno přístupné), průvrtem v hřídeli provléci izolovaný vodič (druhý pól buzení vede na po kovu rotoru) a napojit na budící vinutí. Zbytek hliníkového klecového vinutí v rotoru se může ponechat, ničemu nevadí. Budí se to přes regulační reostat z autoalternátoru nebo dynama, tomu musí odpovídat i počet závitů a sila drátu budícího vinutí. Buzení stačí o cca 10x menším výkonu, než je generátor. Tj. jeden autoaletrnátor o výkonu např. 500W nabudí generátor zhruba o výkonu 5kW (o moc víc ne). Poznámka pro kutily - napájecí kroužky musejí být vždy dva, není možné, byť by byl jeden pól buzení na kostře rotoru, spoléhat se na to, že si budící proud např. 30 ampér najde cestu přes kuličková ložiska - vznikající mikrojiskřičky na kuličkách poškozují povrch a ložisko rychle odejde. Proto i potenciál kostry musí být přímo na rotor napájený přes bronzový kroužek a katráček.

Jenže základní problém jsou ty drážky. Na to potřebujete funkční frézku na kov s tzv. děličkou a soustruh (na upravení kroužků ze starého autoalternátoru nebo výrobu nových, aby šly použít na konec hřídele motoru=generátoru). No a jak se píše v úvodu "nejde proud", takže vám z výrobních prostředků zbývá jen kladivo, kovadlina, pilník a ruce. Takže buď se do toho poustíte ručně pilníkem a po několika letech to hodíte nedokončené do kopřiv nebo musíte zapřáhnout "voly do vozu", pojezdit celé širé okolí a ze starých mlýnů sehnat komponenty potřebné na stavbu transmise (je to naštěstí stavebnicová záležitost, takže vystačíte s několika klíči a kladivem) k tomu sehnat nejméně ty dva zmíněné obráběcí stroje u někoho ve staré dílně. A první, čím začnete je, že v té bývalé malé elektrárně zřídíte malou obráběcí dílničku, jejíž stroje budou poháněny přes řemeny přímo od turbíny. Teprve pak, až budete moci vyrábět zcela nejzákladnější součástky (např. kus pásového železa s vyfrézovanou drážkou, hřídelový klín, distanční kroužek, zvládnout osazení na hřídeli či moci upravit otvor v řemeničce) je možné vůbec začít přemýšlet nad takovým luxusem, jakým je elektřina. To nemám ze své hlavy, takto prostě probíhal proces vývoje strojírenství. Po blackoutu spadnete o dvěstě let nazpět a z té technologické propasti se dá vylézt jen touhle vyzkoušenou cestou, opatrně krok po kroku. Těžko na tom něco překskočíte, to by muselo být velké štěstí (např. najít vodné elektrárnu, ve které prozíravý majitel i přes restrikce a naléhání ČEZu ponechal kromě asynchronního generátoru ještě původní straý synchroní generátor s budičem a veškerou regulací napětí i nezbytný hydraulický regulátor otáček. Počet těchto elektráren však v Česku spočítám na prstech jedné ruky a určitě ji obsadí někdo před vámi. Navíc většinou nesplňují ostatní podmínky - les pole, strategické krytí). Prostě opět si stojím za svým, že elektřina je v PA-době luxus, o kterém si můžeme dovolit uvažovat, až nám po zabezpečení všech životně důležitých věcí (jídlo, teplo, obrana, bydlení, zdraví) bude zbývat dostatek volného času na experimentování, dejme tomu za dva roky "po dni D". Samozžejmě souhlasím s tím, že po vhodné technologii je zapotřebí se koukat už teď...



Joseff píše, cituji: "ale kde, co vykuchat na regulaci buzení?"

Takže hezky mechanicky "po Křížíkovsku":
Koupit asi nepůjde, ale lze udělat mechanický regulátor buzení. Prakticky stejně, jako bylo udělané regulační relé u dynam starších automobilů. Tento obvod by "měří" napětí na generátoru, avšak neovládá přímo generátor, ale budící vinutí budiče. Jednalo by se o relé s cívkou na 230V připojenou na výstupní svorky generátoru, které by přitahovalo kotvu z tenkého pružného plíšku. Kotva by přerušovala kontakt v budícím okruhu budiče. Protože je cívka napájená střídavým proudem, kontakt se v rovnovážném stavu chvěje a rozepíná okruh podle napětí na delší nebo kratší čas. Magnetické pole budiče a rotoru generátoru nestíhá takto rychle reagovat, takže se regulace navenek projevuje spojitě, bez rázů a kolísání. Kontakt nespíná plný proud, ani nepřerušuje buzení úplně. Buzení je zapojeno přes rezistor R1 (reostat), který je nastavený tak, aby generátor měl své jmenovité napětí při chodu bez zatížení při rozpojených kontaktech regulátoru. Tento reostat je přemostěný dalším rezistorem R2, který doplňuje hodnotu budícího proudu na úrověň, aby byl generátor schopný plného vybuzení při spojených kontaktech regulátoru. Rozpínací kontakt relátka po dosažení jmenovitého napětí odpojuje pouze tento druhý pomocný rezistor a obrazně řečeno "kličkuje" v režimu mezi menším a větším vybuzením. Oproti původním velkým budícím proudům v tomto jednoduchém zapojení spíná pouze rozdílový proud a kontakty se příliš neopalují. Napětí se nastavuje přítlakem kontaktu k pružině (tj. nastavením síly, jakou musí cívka relátka překonat, aby kontakt rozpojila). Samozřejmě úplně stejným způsobem lze regulavat jen samotný autoalternátor nebo autodynamo, jen cívku regulátoru je zapotřebí individuálně přizpůsobit výstupnímu napětí.
regulace-generatoru.jpg
regulace-generatoru.jpg (10.94 KiB) Zobrazeno 28600 x
JimmyJazz
Příspěvky: 819
Registrován: 31.01.2011 12:41

Re: BLACKOUT! - tak a teď nejde proud.

Příspěvek od JimmyJazz »

Josefe, smekam. :yes :clap Tve znalosti jsou obdivuhodne. Nicmene, trochu k tematu(k te vode): Po cr se spousta verejne pristupnych studanek a pramenu. Dale, az se v PA prestane pouzivat chemie na polich, tak se do par let 'zpitni' horni toky drtive vetsiny potucku, potuku, bystrin, ricek a rek. A co se elektriny tyce, tak nejlepsi by byl nejaky stabilak na phon generatoru, ja se tu jiz take probiralo.
joseff
Příspěvky: 63
Registrován: 08.04.2012 20:04

Re: BLACKOUT! - tak a teď nejde proud.

Příspěvek od joseff »

Děkuji za velmi podrobné vysvětlení.
Již jsem pochopil problém. Rotor generátoru/motoru s kotvou nakrátko je v podstatě válec,
ze kterého žádné vodiče nevedou. :(

No a co kdyby se někde sehnal motor s pákou na krytu, pomocí které se manuálně přepíná zapojení
hvězda/trojúhelník.
Uvnitř na hřídeli jsem viděl 3 kroužky, vodiče a kartáče.
Bylo by již toto možno použít bez dalších obráběcích prací?
Pokud ano, jak to prodrátovat, co a jak připojit na kartáče těch tří kroužků na hřídeli a jak zapojit svorkovnici?
Přímo na hřídel, případně přes nějaký převod by se napojilo dynamo nebo alternátor.

Jak je to s uzeměním a kostrou?
Silnější drát přišroubovat na těleso motoru, zapíchnout ho hluboko do země a od něho potom vést
dva dráty jeden jako uzemění a druhý jako nulák? - aby z toho vznikla zásuvka na 230V
Uživatelský avatar
Josef
Rozpadlík
Příspěvky: 1727
Registrován: 10.03.2011 7:20

Re: BLACKOUT! - tak a teď nejde proud.

Příspěvek od Josef »

To co popisuješ je tzv. kroužkový motor, který se používal pro pohon zařízení, která mají velkou setrvačnost, obtížně a pomalu se rozbíhají (mlýny, transmise, dětský kolotoč aj.). Jeho rotor vinutí sice má, ale je to vinutí třífázové. Jeho vývody vedly na reostat. Když se motor spouštěl, reostat byl vypojený. Do statoru motoru se zapnul proud, ale motor se neroztočil, pouze se choval jako třífázový transformátor a indukoval do rotorového vinutí proud. Až se ručním otáčením začaly ubírat odbočky a odpor na reostatu, začalo se rotorové vinutí "přizkratovávat". A motor, co by původně pouhý "transformátor" se začal postupně měnit na "zaskratovaný transformátor" - tedy motor s kotvou naktrátko a pomalu se rozbíhat. Rozběh byl pozvolný a nedocházelo k extrémnímu nárůstu odběru ze sítě. Kdyby se pro pohon velkých strojů použil obyčejný motor, bral by při rozběhu krátkodobě velký proud a dříve, než by se rozběhl na plné obrátky, vyrazil by pojistky.

Tolik tedy ke kroužkovému motoru. Co z toho plyne? Že máme co do činění s třífázovým rotorem a na ten nedokážeme plnohodnotně připojit buzení z dynama. Dá se to ošidit pouze za cenu, že využijeme pouze část výkonu kroužkového motoru a budeme ho považovat za jednofázový.

V takovém případě stačí vybrat dva ze tří rotorových kroužků a připojit na ně stejnosměrné budící napětí. (Původní napětí rotoru bývalo v rozmezí 50 až 75 voltů, jenže to se jednalo o střídavý proud. Při použití stejnosměrného proudu na buzení jsou poměry jiné. Neuplatní se indukce, ale pouze ohmický odpor vinutí. Ten je velmi malý, takže bude na buzení stačit podstatně menší napětí. Jeho velikost může být jen tak velká, aby se nepřekročil proud, na který je rotorové vinutí stavěné a vinutí se nespálilo, což je případ od případu různé. Rotorový proud bývá na motoru většinou uvedený, ohmický odpor se dá změřit a pak se nejvyšší povolené budící napětí vypočítá podle ohmova zákona. Odhaduji, že napětí 12V bude dostačovat, ale proud bude řádově v desítkách ampér a budící dynamo (nebo autoalternátor) je bude muset být schopno dodat. Vyrobený proud z kroužkového motoru - generátoru se bude odebírat ze jedné svorky ze tří původně určené pro třífázový proud. Tento vývod bude "fáze". Druhý vývod bude z plechové propojky spojující tři svorky "do hvězdy". Tento vývod bude "nulák". Nulák nemusíš zemnit ani kostřit, pokud nechceš, ale pojistky by v obvodu zařazeny být určitě měly. To, jaké napětí "poleze" z generátoru záleží na velikosti budícího proudu a na jeho zatížení. Frekvence je naopak závislá výhradně na otáčkách a proto spalovací motor, vodní kolo či turbína, kterými bude generátor poháněn, by měl být vždy opatřen automatickým regulátorem otáček.
BUZENÍ-KROUŽKOVÉHO-MOTORU-V-GENERÁTOROVÉM-PROVOZU.gif
BUZENÍ-KROUŽKOVÉHO-MOTORU-V-GENERÁTOROVÉM-PROVOZU.gif (3.21 KiB) Zobrazeno 28411 x
(Pro admin.: Poprosil bych, zda by bylo možné tady ty mé rozvláčné kecy, kterými reaguji na Joseffovy technické dotazy, jako celek přesunout někam do rubriky s energetikou (http://rozpad.cz/forum/viewtopic.php?f=45&t=930), aby tohle vlákno zůstalo především na řešení společensko-ekonomických důsledků blackoutu a technické detaily vyřešíme jinde. Předem děkuji... ;) ) Provedeno.
joseff
Příspěvky: 63
Registrován: 08.04.2012 20:04

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od joseff »

Výborně, moc děkuji, přesně toto jsem potřeboval vědět. :yes
Takže řešení problému existuje a bez frézování.
Že bude možno použít pouze část výkonu v tomto okamžiku není podstatné.
Uznávám, že trochu složitější bude sehnat takový motor, ale to již nevadí, to se bude řešit až potom...
Nejdůležitější je vědět, jak na to.

Pouze ještě doplňující dotaz.
Dynamo nebo alternátor použít z běžného auta, nebo traktoru, nebo náklaďáku (V3S), nebo z kamionu?
Ono je též běžně dynamo na 24V. Potom, jestli by nebylo lepší těch 24V a regulovat je.
Nebo co mne napadlo, ale to bude asi v tomto případě blbost, použít PWM regulaci buzení.
Plné napětí by bylo 24V, ale rozsekané třeba na 600HZ a řídila by se šířka impulzu. :?:
Naposledy upravil(a) joseff dne 19.06.2012 11:57, celkem upraveno 1 x.
Uživatelský avatar
Josef
Rozpadlík
Příspěvky: 1727
Registrován: 10.03.2011 7:20

Re: Malé zdroje střídavého proudu

Příspěvek od Josef »

Je jedno, zda budeš buzení řídit spojitě nebo impulzně. Důležitý je pouze magnetický tok v rotoru. Ale zde trochu pozor, protože u kroužkového motoru je rotor složený z trafoplechů, není to litina ani homogenní ocel jako u generátorů. Při 600Hz klíčování budícího proudu to sice bude na hranici možností trafoplechů, ale ještě bude trochu stíhat na frekvenci reagovat. Takže pozor, aby nevznikala interference mezi rotací generovanými 50Hz a budícími impulzy 600 Hz, která by se teoreticky mohla občas projevit jako poblikávání žárovek. Obráceně by mohl nenadálý zkrat na výstupních svorkách generátoru dokázat "kopnout zpět" do rotoru a naindukovat na budícím vinutí impulz. Takže pokud tam použiješ nějakou elektroniku, určitě nezapomeň budící vinutí přemostit paralelně pořádnou sadou elektrolytických kondenzátorů. Pokud se chceš držet pulzní regulace, pak raději zvyš frekvenci někam výš, třebas až k ultrazvuku, transistory to stíhat budou, výstup uklidni feritovou tlumivkou a zbytek "vstřebají" ty kondenzátory. Zabiješ hned dvě mouchy jednou ranou. Zaručeně se vyhneš interferenci a současně výrazně omezíš zvukové projevy generátoru, protože buzení s 600Hz by určitě slyšitelně kvílelo. Nejsem si ale úplně jistý, zda bude vhodné budící napětí 24V. Obávám se (ale je to pouze moje úvaha), že ohmický odpor rotorovéhu vinutí kroužového motoru bude velmi malý, řádu jednotek ohmů. A tudíž že už při buzení hodně nízkým napětím bude vinutím procházet značně silný proud. Ten proud samozřejmě musí dynamo dodat a nebylo by účelné přebytky jen tak zbůhdarma spálit na budícím reostatu, když už i budící energii musíš pracně mechanicky vyrábět. Dynamo by mělo být napěťově i proudově potřebám generátoru co nejblíže. Samozřejmě pokud jsou velikostně dvě dynama stejná, ale jedno z nich je na 24V a druhé jen na 12V, pak logicky při stejném výkonu bude větší proud schopno dodávat dynamo dvanáctivoltové. Osobně mám zkušenost třeba s dynamem z traktoru, které při 12V běžně dokáže dávat 55 amp. A myslím, že by tyhle parametry mohly k nabuzení nějakého 5 až 10 kW kroužkového motoru (sehnaného z nějakého mlýna) v jednofázovém režimu dostačovat. Nejlépe by bylo, aby bylo dynamo s budícím vinutím generátoru spojené napřímo, bez reostatu, bezeztrát a veškerá regulace se odehrávala už na buzení samotného dynama. Tím pádem se v dynamu vyrobí jen tolik energie, kolik je jí právě zapotřebí a jeho mechanicky odpor se potom bude pohybovat pouze v nezbytně nutných mezích, nic zbytečně navíc - což je podstatné při pohonu spalovacím motorem s ohledem na spotřebu paliva.
Ono totiž i dynamo, když na to přijde, dokáže klást nečekaně velký mechanický odpor. Vzpomínám, jakou fušku měl s pohonem autobusového dynama čtyřkoňový benzínový stabilák Lorenz, když jsme tím dynamem v terénu svařovali (jak se přilepila elektroda, dynamo se z fleku "kouslo", div že se neutrhlo z rámu :lol: a okamžitě sklouzl plochý řemen).
Na úvod bude nejlepší vyzkoušet nejprve budit kroužový motor z autoakumulátoru (postupným přidáváním článků) kontrolovat budící proud i napětí a změřit jeho parametry na výstupu v generátorovém provozu na prázdno i při zatížení, aby byla konkrétní představa o jeho požadavcích i o tom jaké dynamo a jaká regulace bude zapotřebí.
Odpovědět