Projeto gerador elétrico eólico 12v 500 watts

[Patrik James Da Costa]

gostaria que alguém me ajuda-se a fazer um gerador +12v +-500 watts mais não sei como calcular o magnetismo nem a quantidade de voltas de cobre em cada anel 

[albert_emule]

1 hora atrás, Patrik James Da Costa disse:

gostaria que alguém me ajuda-se a fazer um gerador +12v +-500 watts mais não sei como calcular o magnetismo nem a quantidade de voltas de cobre em cada anel 

500 watts precisa de uma velocidade de vento incrível. 

Ou então uma hélice de moinhos para aproveitar ao máximo os ventos. 

 

Eu tenho uma noção prática da coisa: 

Veja esta calculadora: 

http://www.wentec.com/unipower/calculators/power_torque.asp

 

500 watts são exatamente 0,67 HP

Um motor de maquina de lavar que suportar girar 10 quilos de roupa para lá e para cá com muita força, possui apenas 1/4 HP. Não chega nem a meio HP. E tem aquela força toda.

Isso nos dá uma ideia prática do que seja força em HP transformada em watts. 

 

O alternador não precisa ser calculado. Já tem pronto aos montes e ainda por cima já vem com regulador.

São os alternadores automotivos.

Eles geram estas faixas de potência aí que você quer. 

 

Veja: 

https://www.youtube.com/watch?v=0ZzoCt2B05o

 

 

 

 

adicionado 6 minutos depois

Não caia naquela conversa que alternadores automotivos não são eficientes o suficientes por não terem imãs.

São eficientes sim.

São muito potentes também.

Um de carro de passeio já gera estes 500 watts que você quer. 

 

O problema é que o pessoal não consegue ventos o suficiente e fica reclamando. 

Como eu disse, estes 500 watts são 0,67 HP e isso é equivalente a uma força muito grande. Estamos falando de força e cavalos kkk.

Na época quiseram comparar a força de um cavalo com maquinas.

https://www.youtube.com/watch?v=1Il9SqS55cw

 

  

 

[Wagner Ruaro]

@albert_emule Show de bola. Nem pensei nos geradores de carros.

Segue um vídeo para fazer as pás captadoras de vento.

 

[albert_emule]

Você terá apenas problemas com falta de ventos. 

Ventos fracos.

 

Mas tudo é relativo:

O vento pode ser fraco, mas existe um tamanho de hélice que geraria fácil os 500 watts.

O problema é que este tamanho de hélice pode se tornar impraticável pelo tamanho. 

 

Se os ventos forem muito fortes, você consegue os 500 watts com hélices "pequenas", entre aspas kkk.

 

Tenha em mente que por mais aerodinâmica de aviação que sua hélice tenha, o limite de velocidade vai beirar os 600 RPM. 

Daí para gerar 0,67 HP de força, terá que gerar também uma força incrível.

Pior fica se a hélice girar com menos velocidade. 

 

Vamos fazer uma analogia:

Considere um motor de meio CV apenas, até um pouco mais fraco que a potência que você deseja.

Agora imagine este motor sendo de 1700 RPM mais com uma redução que o deixa com apenas 600 RPM. Imagina a força que este motor teria no seu eixo, com esta redução??

Seu gerador é igual neste raciocínio. Só que contrário: 

Os ventos é que tem que gerar muita força num RPM de 600 e estes 600 RPM tem que ser multiplicados para 1700 para rotacionar o alternador. 

 

 

Será que consegui transmitir a dificuldade de se gerar 500 watts em gerador eólico? 

Não adianta de nada você ter um gerador que gere 500 watts sem engrenagem girando diretamente em 600 RPM no eixo.

 

Na prática o alternador que gera 500 watts com 600 RPM irá exigir o mesmo torque em 600 RMP que um alternador veicular de 1700 RPM.

Energia não se cria do nada. 

 Na pratica, usar um alternador que gera os 500 watts com apenas 600RPM, sem uso de engrenagens, só eliminaria pouquíssimas perdas de energia por atrito nos rolamentos das engrenagens. E nada mais.  

 

 

adicionado 6 minutos depois

9 minutos atrás, Wagner Ruaro disse:

@albert_emule Show de bola. Nem pensei nos geradores de carros.

Segue um vídeo para fazer as pás captadoras de vento.

 

 

Estes geradores pequenos, ainda mais caseiros, a maioria não gera nem 30 watts hora.

Já pesquisei muito. 

 

Todos aqueles de modelo comercial que são de até 500 watts, geram no máximo 30 watts com ventos normais e de praia. 

Acontece que eles só geram os 500 watts com ventos de 40Km hora. Que é um vento de tornado praticamente. 

Ventos assim só acontece uma vez por ano. E olhe lá. 

 

 

 

 

adicionado 7 minutos depois

É preciso você colocar na balança que muitas vezes um painel solar atende melhor, com menor custo. 

Dois de 320 watts já daria uma boa potência. 

adicionado 10 minutos depois

Nem tudo é ruim.

Os geradores eólicos gigantes de parques eólicos são incríveis. 

Eles geram muita potência por cada metro de pá das hélices. Não sei explicar o porque. Deve ter uma explicação na física envolvendo o tamanho.  

 

Já estes pequenos tem rendimento bem ruim. 

[Sérgio Lembo]

13 horas atrás, albert_emule disse:

Os geradores eólicos gigantes de parques eólicos são incríveis. 

Eles geram muita potência por cada metro de pá das hélices. Não sei explicar o porque. Deve ter uma explicação na física envolvendo o tamanho.  

Esses dias vi um vídeo de gerador eólico industrial. Apenas 125m o diâmetro do hélice.

[albert_emule]

1 minuto atrás, Sérgio Lembo disse:

Esses dias vi um vídeo de gerador eólico industrial. Apenas 125m o diâmetro do hélice.

 

Divida a potência que eles normalmente dão em funcionamento normal, pelos metros que tem uma das pás. 

Você verá que eles geram muita potência por cada metro. 

 

Parece que tudo que é feito em grande escala, dá mais eficiência.

 

Veja aquelas grandes turbinas a vapor das termelétricas da china movidas a carvão.

Dão geralmente 95% de eficiência ou até mais.

 

Se fizesse uma turbina pequena, que gerasse uns 1000 watts, não daria rendimento nenhum. 

[Renato.88]

13 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Esses dias vi um vídeo de gerador eólico industrial. Apenas 125m o diâmetro do hélice.

Sem contar que o gerador é tão grande que dá pra entrar dentro dele. Estilo ao geradores das usinas hidroelétricas. 

[.if]

Eu vi ao vivo(!) uma carreta monstruosa transportando uma (01) hélice destas.

(não é esta mas quase)

1.img>1k.txt

 

De fato  estes geradores têm caixa de engrenagem pra aumentar rotação. Pra isso as pás tem que dar bastante torque. Só não entendo o porquê optam por 3 pás. No meu entendimento (limitado a quase zero), este tipo

parece dar mais torque porquê tem mais pás do que este...

e que hélice mais fininha...

[Sérgio Lembo]

2 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Eu vi ao vivo(!) uma carreta monstruosa transportando uma (01) hélice destas.

Quando eu prestava serviços para a Deicmar no Porto de Santos frequentemente eu via desses hélices sendo embarcados para exportação. São imensos, impressionam muito. Batendo com a mão na carcaça parecem serem feitos de fibra de vidro, carbono, ou algo parecido.

[albert_emule]

3 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Eu vi ao vivo(!) uma carreta monstruosa transportando uma (01) hélice destas.

(não é esta mas quase)

1.img>1k.txt

 

De fato  estes geradores têm caixa de engrenagem pra aumentar rotação. Pra isso as pás tem que dar bastante torque. Só não entendo o porquê optam por 3 pás. No meu entendimento (limitado a quase zero), este tipo

parece dar mais torque porquê tem mais pás do que este...

e que hélice mais fininha...

 

Eu tive lendo um documento que contava a história destes geradores. Não só a história. Mas a engenharia também. 

Tem um pouco a ver com a aerodinâmica.

Muitas pás geram turbulência e arrasto. 

 

As hélices que tem muitas pás, não giram muito rápido e dá muita turbulência e arrasto. Menos aerodinâmica e menos eficiência. 

Tem mais força. Só que em velocidade menor. Mas também tem os problemas de aerodinâmica.

Termina perdendo para estas que tem três pás. 

 

As de três pás os engenheiros compensam para dar velocidade na aerodinâmica. 

Numa forma geral, se você fizesse uma hélice destas com muitas pás, elas perderiam em eficiência para outra que tivesse apenas três.   

 

É uma ciência imiscível.

É coisa muito bem estudada e desenvolvida ao longo de muitos anos. 

 

Acredite: 

Estes geradores eólicos são feitos com a ciência da aviação com relação a aerodinâmica.

Toda a ciência e estudos sobre aerodinâmica de aviões, tem aí nestas pás.  

[Wagner Ruaro]

@albert_emule @Sérgio Lembo @Isadora Ferraz Em Sorocaba tem uma fábrica destas hélices. Quando eu passei de carro perto de uma pensei que era um casco de barco ou iate. kkkkkk

É grande demais.

[albert_emule]

Já viram como é o alternador dos geradores eólicos de grande porte? 

Não tem ímãs como muitos pensam.
Nada mais é que um motor de indução usado para funcionar como gerador, porém sem ímãs. 

 

Quem duvidar veja o vídeo no link a seguir:

https://www.youtube.com/watch?v=98awb3E8MYw

 

 

 

 

 

 

 

 

adicionado 10 minutos depois

O cara mostrou no vídeo que o máximo que já conseguiu de potência naquele gerador de 600W, foi 33 Watts com ventos de 25Km hora, e 6 watts com ventos de 10Km hora.

 

 

Ocorre que estes geradores de pequeno só alcançam 600W com ventos de 40Km hora, ou com ventos maiores ainda. É um tipo de vento que só ocorrem em vendavais, tornado ou coisa do tipo. Ventos de 40km hora é o tipo de vento que só ocorre uma vez num ano e olhe lá.

 

[Sérgio Lembo]

12 minutos atrás, albert_emule disse:

Nada mais é que um motor de indução usado para funcionar como gerador, porém sem ímãs. 

Provavelmente uma máquina síncrona, campo bobinado ao invés de imãs.

[albert_emule]

1 minuto atrás, Sérgio Lembo disse:

Provavelmente uma máquina síncrona, campo bobinado ao invés de imãs.

Pior que não. Este é indução mesmo.

 

Maquina assíncrona. 

É só um tipo deles. 

A vantagem destes é que possibilita ligar em sistema ON-GRID sem muita tectologia. 

 

Pegue um motor trifásico ligue a sua rede. Faça ele girar um pouco mais rápido que a velocidade nominal. Você irá fazer a potência inverter o sentido. Passará a injetar potência na rede.  

adicionado 2 minutos depois

Por ser assíncrono, eles tem uma certa liberdade na variação de RPM sem que isso afete na freqüência.

É isso que facilita a coisa toda.  

[Sérgio Lembo]

Sério? Montar toda aquela estrutura para usar isso? Até funciona, se bem me lembro é necessário colocar um capacitor na saída para se ter energia reativa.

Na prática, qualquer motor de indução em rotação acima da nominal da rede fornecerá a mesma potência que consome na condição de motor, dando valores, se um motor de indução fornece a potência mecânica com 4% de escorregamento, colocando-o a 104% da rotação síncrona teremos um gerador de mesma potência. Só não recordo agora sobre a eficiência desse sistema quando comparado a uma máquina síncrona.

37 minutos atrás, albert_emule disse:

A vantagem destes é que possibilita ligar em sistema ON-GRID sem muita tecnologia. 

Vendo por esta ótica, simplifica e muito, basta um simples contator sem preocupações de frequência e excitação de campo.

[albert_emule]

2 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Sério? Montar toda aquela estrutura para usar isso? Até funciona, se bem me lembro é necessário colocar um capacitor na saída para se ter energia reativa.

 

Capacitor é usado para fazer eles operarem em modo isolado. 

Conectado na rede não precisa de capacitor. 

A própria rede fornece a corrente de magnetização interna.

 

[Sérgio Lembo]

@albert_emule Uma máquina síncrona consegue fornecer cerca de 80~85% de rendimento. Sabe dizer quanto esse sistema oferece?

[albert_emule]

3 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

@albert_emule Uma máquina síncrona consegue fornecer cerca de 80~85% de rendimento. Sabe dizer quanto esse sistema oferece?

Essa informação já não tenho. 

 

Observe na foto e mesmo no vídeo que os induzidos não tem coletor e escovas. 

Para ser bobinado, teria que ter ameis coletores e escovas.

Isso já prova que são geradores assíncronos de indução. 

[.if]

2 horas atrás, albert_emule disse:

Muitas pás geram turbulência e arrasto. 

Aí sim hein Albert fez sentido. Agora sim quase vejo mentalmente a turbulência entre as muitas pás ferrar o sistema. Sério. Mas será que mesmo com ventos fracos tipo brisa as muitas pás não são + interessantes? Só questão de mentalização mesmo... afinal eu (eu) teria dificuldade em competir com a ciência e décadas de avanço...

 

[Sérgio Lembo]

@albert_emule , estou pesquisando agora sobre o tema, vi numa monografia da USP que para tornar mais elástica a faixa de rotação utilizam o induzido aberto (daí os anéis coletores) com carga eletrônica.

[albert_emule]

4 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Aí sim hein Albert fez sentido. Agora sim quase vejo mentalmente a turbulência entre as muitas pás ferrar o sistema. Sério. Mas será que mesmo com ventos fracos tipo brisa as muitas pás não são + interessantes? Só questão de mentalização mesmo... afinal eu (eu) teria dificuldade em competir com a ciência e décadas de avanço...

 

Acho que seria interessante sim. 

Mas neste caso só para sistemas caseiros como o nosso. 

Pois eficiência não teria.

 

O pessoal não instala parques eólicos em locais que só tem brisa.

E se instalasse, não iria fazer sentido do ponto de vista comercial. 

 

Veja o local onde este cara foi brincar 

É tanto vento que se eu tivesse uma casa aí neste local, tenho absoluta certeza que energia eu não pagaria mais. 

https://www.youtube.com/watch?v=-Fd7UjQU9n4

 

adicionado 39 minutos depois

41 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

@albert_emule , estou pesquisando agora sobre o tema, vi numa monografia da USP que para tornar mais elástica a faixa de rotação utilizam o induzido aberto (daí os anéis coletores) com carga eletrônica.

 

Se você observar o do vídeo, não vai ver bobinas nos canais do induzido.

O que você verá são varetas de alumínio dentro dos canais em curto circuito nas extremidades:

 

 

[Sérgio Lembo]

43 minutos atrás, albert_emule disse:

Se você observar o do vídeo, não vai ver bobinas nos canais do induzido.

O que você verá são varetas de alumínio dentro dos canais em curto circuito nas extremidades:

Na verdade, bobinas de 1única espira com elevadíssima corrente, daí o fio ter a aparência de vareta. Utiliza-se o mesmo truque na construção de contatores, onde a bobina secundária, instalada na parte móvel, possui uma única espira em curto.

[albert_emule]

13 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Na verdade, bobinas de 1única espira com elevadíssima corrente, daí o fio ter a aparência de vareta. Utiliza-se o mesmo truque na construção de contatores, onde a bobina secundária, instalada na parte móvel, possui uma única espira em curto.

 

Verdade.

 

Agora uma curiosidade:

As vezes estas varetas abrem nos motores de indução. Daí o motor perde força. 

 

Vi um bobinador que mergulha o induzido num ácido que só correi o alumínio. Daí as os canais ficam abertos.

Depois o cara coloca fios esmaltados dentro dos canis e fecha curto-circuito nas extremidades. 

 

Daí o cara tem uma peça que mede o desbalanceamento. Faz as devidas compensações de peso e o motor volta a funcionar como novo.  

adicionado 3 minutos depois

https://www.youtube.com/watch?v=q7g1hyBERtU

 

 

adicionado 48 minutos depois

Informações úteis pro projeto do amigo: 

https://www.youtube.com/watch?v=W0ejLr9U4KE

 

 

 

Agora uns testes com alternado de carro:

https://www.youtube.com/watch?v=iyC5VmddLuo

 

 

adicionado 52 minutos depois

Gerador eólico comercial:

https://www.youtube.com/watch?v=8_sZUbp0NiM

 

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=_nfFARY8VwI

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=cmMZA5PCfpg

 

 

[Patrik James Da Costa]

ai sim mano você entendeu minha pergunta nao e so o gerador em si mais todo o processo ate girar ele um alternador de carro precia de uma força enorme pra funciono .... e isso que eu queria saber +- o tamanho do cartavendo e o quanto o gerador vai terq rodar pra me fornecer 500w  

 

obs eu tenho um projeto pequeno apenas para carregar lampadas led ele roda com um motor de impressora com um dinamo de 1/3 ele gera energia o suficiente pra caregar uma bateria 12v 1000w daquela q tem em lanpadas de emergencia mais queria entender um pouco do calculo porque catavendo vertical roda bem devagar e querisa saber se eu almentase o dinamo de 1/6 iria ficar muito pessado pra ele rodar a mesma bateria ou ficar a mesma coisa ja notei q tem um pessoa que poe o dinamo em 1/10 mais parece ser bem mais esquematizado doque o que eu tenho feito de garrafaz pet com 2 metro de altura 

[albert_emule]

1 hora atrás, Patrik James Da Costa disse:

ai sim mano você entendeu minha pergunta nao e so o gerador em si mais todo o processo ate girar ele um alternador de carro precia de uma força enorme pra funciono .... e isso que eu queria saber +- o tamanho do cartavendo e o quanto o gerador vai terq rodar pra me fornecer 500w  

 

obs eu tenho um projeto pequeno apenas para carregar lampadas led ele roda com um motor de impressora com um dinamo de 1/3 ele gera energia o suficiente pra caregar uma bateria 12v 1000w daquela q tem em lanpadas de emergencia mais queria entender um pouco do calculo porque catavendo vertical roda bem devagar e querisa saber se eu almentase o dinamo de 1/6 iria ficar muito pessado pra ele rodar a mesma bateria ou ficar a mesma coisa ja notei q tem um pessoa que poe o dinamo em 1/10 mais parece ser bem mais esquematizado doque o que eu tenho feito de garrafaz pet com 2 metro de altura 

 

Vamos esperar um especialista em aerodinâmica. 

Mas é certo que para você gerar 500 watts, vai precisar de 0,67 HP. Isso dá uma força bruta rsrsrs. 

 

"mais queria entender um pouco do calculo porque catavendo vertical roda bem devagar e querisa saber se eu almentase o dinamo de 1/6 iria ficar muito pessado"

Rodando bem devagar, como você mesmo disse, vai precisar de força muito mais bruta para poder fornecer estes 0.67HP. 

 

 

 

 

 

adicionado 11 minutos depois

1 hora atrás, Patrik James Da Costa disse:

o quanto o gerador vai terq rodar pra me fornecer 500w  

 

Mínimo de 1000 RPM. 

Precisa pôr umas engrenagens de multiplicação.