Alternador automotivo em uma turbina eólica

[Josenir]

obrigado pela ajuda senhores. bem em relação a ter que usar fio mais fino e perder potência, eu tinha conhecimento disto, mas quando me referi ao número de espiras, eu não intencionava a diminuir mais ainda a bitola do fio, para colocar mais foi, e sim o máximo possível com o mesmo fio utilizado para triplicar o número de espiras. ou seja, se o fio fosse 20, e desse mais do que o triplo de espiras, sei la umas 5 ou dez a mais eu colocaria, esta era a ideia, mas como sou novo e ainda não montei nada, estou tentando pegar o máximo de informação possível antes de me aventurar.

o melhor é preencher o espaço disponível nas ranhuras do estator com o triplo do número de espiras, usando o fio mais grosso possível. mais espiras não são necessárias, apenas vão diminuir a potência.

outro detalhe seria em relação ao torque: pelo que pesquisei até agora, um maior número de pás aumenta o torque, porém também faz com que a turbina gire mais lento, correto?
na minha região, as vezes venta bastante, mas em boa parte do tempo o vento não é muito forte, apesar de constante.
a minha intenção era então montar com um número maior de pás, e com um alternador que atingisse uma voltagem/amperagem decente, com o mínimo de rotação possível. note bem, é so uma ideia, não sei se é possível.

o número ideal de pás para qualquer condição de vento, e que está consagrado mundialmente é 3. para condições de ventos fracos pode-se pensar em usar 4 pás. mais do que isso acaba-se incorrendo em erro semelhante a usar muito mais espiras do que o necesário no alternador. a rotação fica muito baixa e produz pouco torque.
uma ideia mais viável é usar um diâmetro maior. com uma hélice de diâmetro maior terá uma perda de velocidade, mas essa perda é bem menor do que se aumentar o número de pás. e neste caso consegue varrer uma área maior e captar mais energia do vento.

[silva_fuinha]

estes meus tempos livres estão a ser uma alegria, até mesmo para o meu filho que só tem 5 anos, mas já lhe estou a pegar o bixinho, hi,hi,hi.
ora estou nas pás, ora no controlador, ora na torre, e é mesmo nesse que gostaria de tirar algumas duvidas se possivel.
josenir, voce que espessura de cabos é que usou na sua torre, e usou quatro cabos em cada andar?
a minha duvida é a seguinte:
no local onde eu vou implantar a torre ha algumas arvores á volta,o que dificulta depois a subida e descida da mesma, e eu gostaria de perguntar se é viavel usar apenas três cabos em cada andar, ou se ficará muito fraco, poderia se reforçar sempre a espessura dos mesmos claro.
para a torre já tenho três tubos ( um de 4" outro de 3,5" e outro de 3" ) claro que são cada de 6 metros de cumprimento, brevemente irei tratar da união dos três.
obrigado.

a minha torre ficou com 14,5m de altura, e eu usei um tubo de 4", um de 3" e 3m de tubo de 2". usei 6 cabos para o estaiamento divididos em dois jogos de 3 cabos. os primeiros 3 cabos foram presos na altura de 7m e os outros 3 cabos foram presos à altura de aproximadamente 13m. no chão procurei dar uma distância igual à altura dos cabos para prendê-los. usei cabo de aço de 4mm. depois de pronta ficou muito segura, e acredito que da próxima vou experimentar cabos de 3mm, para diminuir o custo. usei 6 estacas no chão, uma para cada cabo, mas da próxima vou experimentar usar apenas 3.
estive lendo uma matéria sobre torres recentemente e observei uma recomendação que ainda não tinha visto, e talvez lhe deva ser útil. a matéria dizia que num raio de 150 metros em torno da torre não deve existir nenhum obstáculo mais alto do que ela. em geral acredito que todos já temos essa ideia, o que eu não tinha visto era isso em forma de números.
boa sorte, e muito cuidado com essa altura, hein !

obrigado mais uma vez, sim relativamente as arvores, são em grande numero mas são todas de pequeno porte, apenas de 5 a 6 metros de altura, eu como faço tenções de juntar três tubos e mais uma pequena ponta de união ao gerador penso que não vai haver problema.
mais uma vez obrigado.

[mauricio.figueiredo]

senhores, so uma pergunta: é possivel transformar um motor universal em gerador usando este mesmo principio? alguem ja tentou?

[Josenir]

senhores, so uma pergunta: é possivel transformar um motor universal em gerador usando este mesmo principio? alguem ja tentou?

na teoria todas as máquinas elétricas são reversíveis, isto é, funcionam tanto como motor quanto como gerador. mas na prática existem várias formas construtivas diferentes para estas máquinas, e umas são mais adequadas para motores e outras mais adequadas para geradores. o alternador automotivo, por exemplo, funciona muito bem como gerador, e é possível ser usado como motor, mas o seu rendimento como motor deixa muito a desejar. os motores de corrente contínua funcionam razoavelmente bem como motores, mas como geradores o seu rendimento é sofrível. já o motor universal é o motor que usa coletor e escovas, semelhante aos motores cc, mas não usa ímãs permanentes, por isso funciona tanto em cc quanto em ca, é totalmente inviável como gerador, é usado em liquidificadores, enceradeiras, furadeiras, etc.
os motores de indução (com rotor em gaiola de esquilo) são os melhores motores que existem, e os mais usados, entretanto como geradores apresentam técnicas muito delicadas de controle, o que dificulta o seu uso. e assim por diante. enfim, não existe nada perfeito nesse mundo. é preciso estudar e procurar as soluções mais viáveis técnica e economicamente.

[mauricio.figueiredo]

bem, não querendo fugir ao tópico, como seria possível usar um motor de gaiola de esquilo como gerador, e qual seria o controle? fiquei curioso.

voltando ao tópico: então o melho é bobinamento trifásico, com 12 polos e o triplo de espiras para um alternador comum. não seria interessante deixar 6 pontas neste bobinamento, e fazer um circuito que comutasse estrela/triângulo de acordo com o vento, para aproveitar ao máximo a geração?
alguem já tentou isto?

[Josenir]

bem, não querendo fugir ao tópico, como seria possível usar um motor de gaiola de esquilo como gerador, e qual seria o controle? fiquei curioso.

os motores com rotor em gaiola de esquilo são conhecidos como motores de indução ou motores assíncronos. uma utilização muito atraente deste tipo de motor, e até relativamente simples de ser implementada é na co-geração de energia em sincronismo com a rede elétrica. a questão é que a instalação é fácil, mas depende de uma fonte de força mecânica com rotação controlada, o que não é o caso da eólica. funciona da seguinte maneira:
inicialmente liga-se o motor de indução trifásico à rede de energia, e ele começa operando como motor. após ele atingir a sua rotação nominal, e o seu eixo estando ligado uma turbina hidráulica ou motor a vapor, por exemplo, aumenta-se a rotação da turbina hidráulica de modo a forçar o motor a girar acima da sua rotação nominal, e a partir daí ele começa automaticamente a operar como gerador, fornecendo energia em sincronismo com a rede. devido ao fator de escorregamento do motor, ele é capaz de compensar algumas pequenas diferenças de rotação sem causar problemas à rede.
uma outra formade usá-lo como gerador, e aí é que entra a parte de controle delicado, seria fazê-lo operar como motor sem uma fonte com rotação controlada, o caso de uma turbina eólica, por exemplo. aí seria a operação do motor de indução como gerador em velocidade variável, que também é muito interessante e altamente viável. a questão é a necessidade de ser projetado um inversor trifásico que faça o acionamento do motor com uma frequência variável e sempre inferior à rotação da turbina. assim causa-se um escorregamento negativo e consegue-se fazê-lo operar como gerador. mas para cada valor de rotação teremos uma frequência para acionamento do motor, o que torna o projeto do controlador um pouco mais trabalhoso e delicado. mas uma vez funcionando, teremos um dos geradores mais indicados para uso com energia eólica.

voltando ao tópico: então o melho é bobinamento trifásico, com 12 polos e o triplo de espiras para um alternador comum. não seria interessante deixar 6 pontas neste bobinamento, e fazer um circuito que comutasse estrela/triângulo de acordo com o vento, para aproveitar ao máximo a geração?
alguem já tentou isto?

isso já foi tratado aqui, e concordamos que é altamente viável, mas necessitará de um novo projeto de controlador, e que já não será tão simples como este que já temos. então preferimos deixar esta implementação para mais à frente.

[mauricio.figueiredo]

bem, eu mencionei de novo a reversão estrela triângulo, porque vi no ebay uma placa eletrônica que poderia fazer isto. na verdade andei pensando também em montar uma que monitorasse a rpm, e funcionasse com uma voltagem a partir de 5v, assim eu poderia colocar um relê ou uma contactora para fazer a reversão.
já vi uma série de circuitos na net que podem fazer esta reversão.
so não sei como a reguladora de tensão se comportaria nesta mudança, teria algum problema? por que na verdade, a mesma ficaria sem alimentação durante a reversão, e não sei bem o que isto poderia causar. talvez com um capacitor maior em paralelo com a alimenrtação pudessemos manter a mesma alimentada durante a reversão. vc acha isto viável?

voltando ao assunto da confecção da placa de circuito impresso: to fazendo alguma coisa errada e não consigo transferir o desenho para a placa decentemente de maneira nenhuma. não sei se é por causa do papel que estou imprimindo (reciclado), se o ferro está muito frio, o detalhe é que não funciona direito de maneira alguma. nem com aquele procedimento que eu postei deu certo. to desconfiado que o ferro está muito frio ou não esquenta o suficiente, pois deixei ele por vários minutos, e nem danificou a placa como vc disse, e nem transferiu. transferiu um pouco, mas muito pouco.
to pensando até em comprar papel fotográfico.
tem alguma outra dica?

[Ferra]

bem, eu mencionei de novo a reversão estrela triângulo, porque vi no ebay uma placa eletrônica que poderia fazer isto. na verdade andei pensando também em montar uma que monitorasse a rpm, e funcionasse com uma voltagem a partir de 5v, assim eu poderia colocar um relê ou uma contactora para fazer a reversão.
já vi uma série de circuitos na net que podem fazer esta reversão.
so não sei como a reguladora de tensão se comportaria nesta mudança, teria algum problema? por que na verdade, a mesma ficaria sem alimentação durante a reversão, e não sei bem o que isto poderia causar. talvez com um capacitor maior em paralelo com a alimenrtação pudessemos manter a mesma alimentada durante a reversão. vc acha isto viável?

voltando ao assunto da confecção da placa de circuito impresso: to fazendo alguma coisa errada e não consigo transferir o desenho para a placa decentemente de maneira nenhuma. não sei se é por causa do papel que estou imprimindo (reciclado), se o ferro está muito frio, o detalhe é que não funciona direito de maneira alguma. nem com aquele procedimento que eu postei deu certo. to desconfiado que o ferro está muito frio ou não esquenta o suficiente, pois deixei ele por vários minutos, e nem danificou a placa como vc disse, e nem transferiu. transferiu um pouco, mas muito pouco.
to pensando até em comprar papel fotográfico.
tem alguma outra dica?

tanto quanto sei deve ser com papel fotografico. uma outra maneira, se o circuito não for muito complicado e houver jeito para o desenho é desenhar o circuito na pci com uma caneta. acho que o nome é rotring 2000...

[Josenir]

bem, eu mencionei de novo a reversão estrela triângulo, porque vi no ebay uma placa eletrônica que poderia fazer isto. na verdade andei pensando também em montar uma que monitorasse a rpm, e funcionasse com uma voltagem a partir de 5v, assim eu poderia colocar um relê ou uma contactora para fazer a reversão.
já vi uma série de circuitos na net que podem fazer esta reversão.
so não sei como a reguladora de tensão se comportaria nesta mudança, teria algum problema? por que na verdade, a mesma ficaria sem alimentação durante a reversão, e não sei bem o que isto poderia causar. talvez com um capacitor maior em paralelo com a alimentação pudessemos manter a mesma alimentada durante a reversão. vc acha isto viável?

é viável sim, mas é melhor você ir por partes. primeiro monte o circuito que está aí. depois que você conseguir fazê-lo funcionar as coisas lhe ficarão mais claras, aí abrimos um novo tópico para debater este assunto.
este tópico está reservado para o atual projeto, e eu não gostaria de enchê-lo com muita coisa avançada que venha a assustar os colegas que estão iniciando. o meu objetivo aqui é tentar simplificar as coisas, mesmo que com isso não se obtenha o melhor rendimento. já falamos sobre isso aqui. o meu objetivo é desenvolver um gerador eólico "para todos", isto é, que esteja ao alcance de todos que tenham um pouco de vontade e um mínimo de conhecimento. o meu compromisso maior neste projeto é com a simplicidade e com um rendimento razoável, o que já temos no atual projeto. espero contar com a sua colaboração e de todos os colegas do forum que se interessem pela causa.

voltando ao assunto da confecção da placa de circuito impresso: to fazendo alguma coisa errada e não consigo transferir o desenho para a placa decentemente de maneira nenhuma. não sei se é por causa do papel que estou imprimindo (reciclado), se o ferro está muito frio, o detalhe é que não funciona direito de maneira alguma. nem com aquele procedimento que eu postei deu certo. to desconfiado que o ferro está muito frio ou não esquenta o suficiente, pois deixei ele por vários minutos, e nem danificou a placa como vc disse, e nem transferiu. transferiu um pouco, mas muito pouco.
to pensando até em comprar papel fotográfico.
tem alguma outra dica?

a técnica mais facil e econômica é esta mesmo, mas é preciso bastante prática. eu não conheço ninguém que tenha conseguido fazer este trabalho sem danificar um dezena de placas. ainda hoje quando faço as minhas, quase sempre tenho que fazer retoques a caneta nas trilhas que não transferem perfeitamente. se não conseguir com papel normal, também não vai conseguir com papel fotográfico. pelo sim, pelo não, opte pelo mais barato.

vou lhe dar uma dica: o ponto da temperatura é quando você segura o ferro pressionado sobre o papel por 40 segundos e ele fica com a cor marron-amarelado. faça esse teste somente com papel, sem placa, quando conseguir isso, saiba que acertou a temperatura que deve ser usada para 20 segundos com a placa.
a caneta para fazer retoques na pci não precisa necessariamente ser aquela que é vendida exclusivamente para esta finalidade. pode ser qualquer caneta com tinta a base de álcool, como: marcador industrial, pincel atômico, hidrocor ou caneta para escrita em cd.

[mauricio.figueiredo]

josenir,

to achando que o ferro de passar da mulher é que não presta mesmo. (ela sempre reclamou e eu nunca liguei. rsrsrsrs)
o papel nem muda de cor mesmo colocando muito tempo o ferro em cima. acho que tem outro em casa, vou tentar de novo quando chegar e posto.
obrigado pelas dicas.
quanto ao gerador para todos, concordo com vc, dentro do possível vou ajudar sim.
vamos ver se também abrimos outro tópico para discutir o estrela/triângulo com o tempo. eu fiquei interessado.

[carioca]

boa noite só uma pergunta você está usando que tipo de impressão impressora normal só vai foncionar se usar impressora de laser ou de toner.

[mauricio.figueiredo]

boa noite só uma pergunta você está usando que tipo de impressão impressora normal só vai foncionar se usar impressora de laser ou de toner.

laser.

to tentando. melhorou, to quase chegando la.

[Armando]

saudações a todos desse primoroso tópico.

estou há algum tempo interessado em geração eólica e quando chegou a hora de pôr um projeto em prática encontrei esse excelente tópico que devorei por completo em uma noite pretendo seguir as orientações aqui postadas quanto a adaptação de um alternador automotivo 12v para 24v (entre 50 e 75a) e, mesmo não tendo mexido mais com montagens de circuitos por muitos e muitos anos, executar a montagem do regulador proposta pelo abnegado josenir (sou seu fã pelo autruísmo em disseminar seus conhecimentos ).

moro no nordeste e pretendo abastecer completamente uma casa que fica na beira de uma lagoa e recebe bons ventos de frente . pelos meus cálculos preciso gerar cerca de 250 w/h e considerando 16h/dia de ventos (empírico) obterei cerca de 120 kwh/mês, o suficiente para meu consumo. pretendo fazer um rotor vertical tipo savanius com 2 "andares" utilizando dois tambores de 200lt cortados e montados em oposição.

rotores verticais são simples e fáceis de executar e usar (como já citado aqui) e têm muito torque, porém baixa rotação. nesse sentido tive a idéia de fazer a multiplicação mecânica usando uma tira de borracha flexível dentada (a que é usada em automatizadores de portão de correr, como na figura do anúncio abaixo) colada à base circular do rotor savonious em conjunto com uma cremalheira dentada de poliéster (usada no mesmo sistema) adaptada ao eixo do alternador. por enquanto é só uma idéia que ainda não foi testada, mas dá idícios de uma boa alternativa tendo em vista a facilidade de se conseguir as peças, o fator de multiplicação alcançado de cerca de 1:15 a 1:20, a resistência do material e baixo nível de ruído. mas preciso testar

antes de ir para o rotor e a redução mecânica vou providenciar o que já está consagrado no tópico , o alternador modificado e o regulador, com um grande agradecimento ao josenir e aos demais que propiciaram a disseminação dessas informações, mesmo que sob a forma de perguntas e dúvidas. após concluída essa fase passo às experiências com rotor savonious e no decorrer da empreitada participo aqui meus resultados .



abraços, armando.

[Josenir]

valeu armando, você é mais uma semente que germina na nossa comunidade. espero que cresça e dê bons frutos !

[mauri]

abraços, :

é bom tê-lo participando no fórum.
depois faça um tópico com as suas experiências e projectos.
e como é a sua primeira e grande participação seria bom todos nós sabermos um pouco mais de si em apresentações.
parabéns e meus cumprimentos.

[Armando]

venho pedir auxílio com algumas questões que vou colocar separadamente:

1 - quando se fala em colocar o triplo de espiras no estator de 12v, quer dizer 3x no lugar do que tinha originalmente ou acrescentar o triplo do que já existe, ficando 1+3=4?

[Armando]

venho pedir auxílio com algumas questões que vou colocar separadamente:

2 - o savonius é de baixa rotação e se não me engano o jasair comentou que seu protótipo rendia de 20 a 30 rpm (com quatro tambores). alguém fez testes e poderia dar mais informações sobre isso com dados tipo vel do vento x tamanho do rotor x rpm ?

obs1.: considero o princípio de que quanto mais "largo" o rotor menor a velocidade e quanto mais "fino e comprido" maior a rotação.

obs2.: há variação nos rotores sobre rendimento em função da relação "arrasto" e/ou "sustentação aerodinâmina". penso em executar um rotor com "passagem de ar" que aumenta o rendimento e a velocidade. isso acontece pq aumenta absorção da energia do vento por sustentação aerodinâmica enquanto diminui o arrasto.

[Armando]

venho pedir auxílio com algumas questões que vou colocar separadamente:

... pelos meus cálculos preciso gerar cerca de 250 w/h e considerando 16h/dia de ventos (empírico) obterei cerca de 120 kwh/mês, o suficiente para meu consumo. pretendo fazer um rotor vertical tipo savanius com 2 "andares" utilizando dois tambores de 200lt cortados e montados em oposição.

3 - esse meu cálculo faz sentido ou viajei? o que preciso gerar é 250 w/h ? ou seja, precisaria de 18 ampéres (14v) constantes durante 16 horas por dia a fim de disponibilizar 120 kwh/mês? um alternador de 12v 75a "transformado" cobriria essa demanda?

obs1.: considerei a fórmula v x a = w

obs2.: considero esses valores teóricos, pois as perdas não estão calculadas. acredito que as perdas entre geração e o consumo (depois de passar por regulador, baterias, distribuição / inversor) seja algo entre 10 e 20%

quanto mais dicas melhor... grato pela ajuda, armando.

[Armando]

2 - o savonius é de baixa rotação e se não me engano o jasair comentou...

corrigindo meu erro... josenir (continuo seu fã )

[sobrinhomario]

boas pessoal

armando, quanto a essa idéia:

nesse sentido tive a idéia de fazer a multiplicação mecânica usando uma tira de borracha flexível dentada (a que é usada em automatizadores de portão de correr, como na figura do anúncio abaixo) colada à base circular do rotor savonious em conjunto com uma cremalheira dentada de poliéster (usada no mesmo sistema) adaptada ao eixo do alternador. por enquanto é só uma idéia que ainda não foi testada, mas dá idícios de uma boa alternativa tendo em vista a facilidade de se conseguir as peças, o fator de multiplicação alcançado de cerca de 1:15 a 1:20, a resistência do material e baixo nível de ruído. mas preciso testar

creio que não dará certo, pois a tira de borracha (cremalheira) é feita para funcionar reta, se vc curvá-la, ela vai alterar o passo entre os dentes, e não vai mais casar com os dentes da engrenagem, concorda?

antonio