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gnogno80
postato il: 25.07.2016, alle ore 23:17 |
Dimensionamento condensatore di filtraggio per piccola turnina eolica
Salve a tutti
Ho un generatore trifarse a magneti permanenti con potenza di rate di 400w
tensione di rate DC28V (after retification)
dovrei collegare questo generatore a una piccola turbina eolica e verificarne le prestazioni al variare della velocitàdel vento..premetto essendo laureando
in ingegneria aerospaziale sono poco pratico in ambito elettrico...
per eseguire le misurazioni avevo pensato di collegare il generatore a un sistema costituito da un
raddrizzatore,un condensatore di di filtraggio messo in parallelo con reostato a resistenza variabile
(0ohm-10ohm)..
Ora il mio dubbio è su come dimensionare il condensatore..
ho trovato questa formula on line C=1.2X (I0 corrente assorbita dal carico)/(Frequenza della tensione pulasante raddrizzata X tensione del ripple)
e la seguente affermazione "Nella pratica ingegneristica, si ricorre comunemente a 10000 µF per ogni ampere di corrente richiesto all'uscita
La mia frequenza saràvariabile,suppongo,essendo legata alla velocitàdi rotazione della turbina..posso però calcolare la corrente massima con cui lavorerò sapendo che la resistenza minima con cui andrò a lavorare è di 2.5ohm...potete aiutarmi
allego dati di targa del generatore
Rpm Uac0(no load) Udc0(no load)
100 8.2 11.3
150 12.39 17
219 18.6 25
297 24.8 33.7
350 30 39.75
400 33.92 45.1
468 39.8 53.4
518 43.9 59.1
n Udc(load) Uac(load) P eff
104 5.8 6.7 18.09 16.61
187 10.87 12.74 67.39 38.42
252 14.25 17.29 125.53 54.07
330 18.42 22.9 209.76 69.2
387 21.33 27 284.31 74.16
465 25.6 32.6 395.76 76.28
553 30.31 38.8 540.87 77.5
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*SYSTEM*
[pagine pubblicate]
postato il: 26.07.2016, alle ore 01:24 |
Se hai disegnato la turbina dovresti essere in grado di calcolare la velocita' di rotazione in funzione della velocita' del vento, di conseguenza basterebbe leggere il valore di potenza riportato in tabella.
Se vuoi verificare i dati di targa forniti, e' necessario avere le condizioni di test, e' stata riportata una misura in dc, una delle condizioni e' la capacita' di filtro, se non viene indicata non e' possibile verificare i dati di targa.
Per caratterizzare invece il gruppo turbina-generatore con carico resistivo puoi farlo anche in ac, non hai bisogno di rettificare, viceversa se vuoi misurare l'efficienza di un sistema completo, devi usare il carico vero, ad esempio il regolatore e la batteria, oppure l'inverter, perche' non e' come usare una resistenza.
La formula che hai indicato e' una approsimazione per il caso di rettificazione monofase, con la trifase e' un po' diverso dato che la tensione di uscita non va mai a zero, serve molta meno capacita', dividi per 6 ed hai una approssimazione per la trifase.
Il generatore presumo sia un sincrono, quindi la frequenza elettrica e' quella meccanica per il numero di espansioni polari per fase, moltiplichi per tre e la usi nella formula, devi considerare il valore piu' basso di rpm, corrispondente alla velocita' minima della turbina.
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schottky
postato il: 26.07.2016, alle ore 08:35 |
A parte che nella formula che vuoi impiegare vi è un parametro che è definito solo dalle esigenze del carico, il valore del ripple.
Ovviamente lo puoi scegliere arbitrariamente ma è la stessa cosca che scegliere arbitrariamente il valore del condensatore
Il vantaggio di essere intelligente e' che si puo' sempre fare l'imbecille, mentre il contrario e' del tutto impossibile. -- W. Allen |
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gnogno80
postato il: 26.07.2016, alle ore 10:25 |
So che potrei effettuare le misure in alternate...passare alla continua dipende da esigenze sia economiche che di praticità ...vi spiego il motivo...la turbina verrà installata in un campo volo privo di corrente...e dovrà restare li per almeno in mese..quindi già per effettuare delle misure di campo mi risulta molto più semplice utilizzare un semplice voltmetro che non portarmi dietro un oscilloscopio...tra l altro l idea era quella di accoppiare la turbina con un sistema basato su arduino che immagazzini i dati per circa un mese e quindi mi torna molto piu utili programmare un sistema che acquisisca valori quasi continui...
Quindi di fatto il ripple dipende fondamentalmente dalle necessità del carico?per qui mi pare di capire che lavorando con un reostato potrei addirittura pensare di non spianare i picchi?
@flussoinrociato...so bene che il valore della frequenza è stimabile dalla velocità di rotazione del gruppo turbina generatore...che ovviamente può variare,nel mio caso,da 0rpm a 450rpm...per cui suppongo che nella formula di dimensionamento dovrei utilizzare la fre quenza piu bassa ovvero quella che viene chiamata velocità di cut in..purtroppo tale valore è solo teorico è comporta l utilizzo di una capacità molto grande...
la formula dei 10000µF per Ampere sul carico ne avete mai sentito parlare..o è cmq una formula valida per il monofase?
Se volessi cmq utilizzare una capacità come posso stimare la v di ripple...ho capito che tale parametro dipende dalle esigenze di carico per cui come posso fare? |
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*SYSTEM*
[pagine pubblicate]
postato il: 26.07.2016, alle ore 10:34 |
la formula dei 10000uF non e' una formula, e' una indicazione per il caso tipico monofase 50Hz, non e' il tuo caso.
L'ideale e' un regolatore per eolico con mppt, solo cosi' riesci a tirare fuori la massima potenza.
L'abbattimento del ripple riguarda carichi sensibili al rumore come amplificatori, ad una resistenza non frega assolutamente nulla del ripple, che sia 100mV o 100V.
Per fare le prove in AC non serve un oscilloscopio, puoi misurare comunque tensioni e correnti efficaci col tester. |
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gnogno80
postato il: 26.07.2016, alle ore 10:48 |
grazie mille @flussoincorciato...mi hanno parlato del regolatore mppt(penso che lo utlizzero nella seconda fase del progetto quando accopiero la turbina con un pacco batterie)
opoterò quindi per l utilizzo di un sepmlice raddrizzatore misurando poi la tensione ai capi del reostato...a quanto ho capito il valore che dovrei ottenere è il valore efficace...quindi ottimo per i miei scopi...grazie della disponibilità |
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*SYSTEM*
[pagine pubblicate]
postato il: 26.07.2016, alle ore 11:06 |
gnogno80: a quanto ho capito il valore che dovrei ottenere è il valore efficace.
Si, ma tieni conto di due cose:
1)il valore efficace di una rettificata e' piu' basso se non filtri o se filtri poco
2)il valore efficace lo misuri se il tester e' a vero valore efficace, altrimenti misuri un altro valore. |
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gnogno80
postato il: 27.07.2016, alle ore 00:34 |
Grazie @flusso..non dovendo alimentare il carico in virtù delle cose che mi hai detto..ho preferito non inserire anche il condensatore di filtraggio...il sistema cosi com è già decisamente complesso...considera che ho costruito tutto io..quindi pale della turbina il timone con sistema di messa in sicurezza meccanico..il tutto fatto con materiali a basso costo..e in più il tutto è provvisto di un sistema di acquisizione dati che si collega tramite scheda gsm online..quindi a sto punto meglio eliminare la capacità se non strettamente necessaria..piu il sistema è piu è probabile che una sua parte darà problemi:)...cmq grazie delle informazioni veramente illuminante
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schottky
postato il: 27.07.2016, alle ore 15:34 |
A questo punto però si complica una altra cosa se hai una tensione alternata a frequenza variabile che devi campionare per mezzo del sistema di acquisizione dati che ovviamente prevede un convertitore AD. Se non prendi opportune precauzioni avrai numeri 'di fantasia'
Il vantaggio di essere intelligente e' che si puo' sempre fare l'imbecille, mentre il contrario e' del tutto impossibile. -- W. Allen |
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