V skutočnosti druhý, pretože prvý bol súčasťou trojlopatkového Savonia, mal okrúhle cievky a nevhodné rozmery oproti rozmerom turbíny, takže výsledky boli naozaj len "pokusného" charakteru.
Ale teraz to už vyzeralo vážne. Bol hotový veľký Savonius, ktorý chcel niečím poriadne zatočiť. A keďže to je Savonius silný, ale pomalý, bude použitý prevod. Alternátor musí byť teda samostatné zariadenie (nebude na jednej osi s turbínou). Definitívne som si vybral desaťročia známu koncepciu dvojrotorového alternátora s bezjadrovým plochým statorom. Na internete nájdete množstvo mechanických konštrukcií, ale vyššie uvedené majú všetky spoločné. Toto je len jedna z nich.
Nasledovala výroba kostry alternátora, ktorá pozostávala z puzdier ložísk s navarenými krížmi z pásoviny (1)(2). Obe časti sú spojené 8 mm závitovou tyčou. Ďalej z osky s medzikružím (3), ktoré vymedzuje dva proti sebe usporiadané rotory (4). A samozrejme stator, ktorého výrobu popíšem neskôr samostatne.
Keď bolo konečne všetko pripravené, poskladanie celého cirkusu a prvé nedočkavé zatočenie s meraním, už bolo otázkou chvíle. I keď nie tak celkom...
Zo začiatku to bola hračka. Spodný kríž s ložiskom, naň pekne na pevno závitové tyče. Potom osadiť os so spodným rotorom. Ďalej samosvorné matky na závitové tyče, ktoré budú držať stator zo spodu, nasleduje stator a vrchné matky. Pomocou týchto ôsmich matiek máte neskôr dokonalú možnosť nastavenia statora presne do stredu medzi rotory. Nasledovať mal druhý rotor. Tu nastal malý problém, ako ho osadiť a nenechať pod ním prsty?! :-) Použité magnety majú totiž schopnosť udržať 25 kg. To je údaj jedného magnetu na rovnej železnej ploche. Tu sú dva magnety proti sebe. To je 2 x 25 a to krát 12 je už slušné číslo. Samozrejme, intenzita magnetického poľa samostatne stojaceho magnetu klesá štvorcom vzdialenosti, ale my máme sumou všetkých magnetov a železnýc diskov vytvorený magnetický obvod, a v medzere so statorom je intenzita magnetického poľa len o málo nižšia, ako medzi dvomi "zlepenými" magnetmi. A keďže viem, čo tieto magnety dokážu aj na vzdialenosť 10 mm (viac o supermagtnetoch a hroziacom nebezpečí v čl. Teória a hlavné zásady), radšej do horného rotora pribúdajú ďalšie 4 diery so závitom, do nich dlhé skrutky, a na týchto skrutkách sa postupne rotor spúšťal na svoje miesto a hlavne aby sa to dalo aj znova rozobrať. To by bolo... :-) (5)
Okamžite nasledovali prvé merania. Jedna fáza dáva pri 120 otáčkach 14 V. To bude pri trojfázovom zapojení (6) do hviezdy: 14 krát 2. odmocnina z 3 = 24 V. Nie je zlé na prvý krát...
Fotogaléria k tomuto článku.
Poznámky:
(1) Pozor na presnosť v mechanike. Ložiskové puzdrá s krížami, musia byť dokonale rovné a rovnaké. Ak nie, závitové tyče vám už zo spodnej časti budú trčať krížom-krážom. Narovnáte ich síce a nasadíte horný kríž s puzdrom a ložiskom, ale keď začnete točiť oskou, zistíte že vám vrchná časť poskakuje, pretože celý systém je jednoducho vyosený. Ak horný kríž aj upevníte, oska sa bude točiť s priveľkým odporom.
(2) Všimnite si celkovú výšku kostry alternátora. Predpokladal som magnetický účinok kotúčov rotora s magnetmi aj na druhej strane platne. Ak by boli rotory magnetické aj z druhej strany, mohlo by to pri malej vzdialenosti od kostry (kovových krížov) vyvolávať interakciu a brzdiaci účinok. Ukázalo sa však, že pokiaľ je pri týchto konkrétne použitých magnetoch hrúbka materiálu kotúčov 5 mm, je magnetický účinok z druhej strany kotúča nulový. Všetky magnetické siločiary zostávajú v materiáli kotúča. Alternátor teda mohol byť podstatne nižší. (Ďalšie už počítali s touto skúsenosťou.)
(3) Medzikružie je valec so stredovou dierou pre os, na ktorý sa priskrutkujú oba rotory. Vymedzujuje presnú vzdialenosť medzi nimi. Jeho výška je daná súčtom: výška magnetu prvého rotora + vzduchová medzera + výška statora + vzduchová medzera + výška magnetu druhého rotora. Vzduchové medzery by mali byť čo najmenšie, aby bola dosiahnutá maximálna sila magnetického poľa. Nie je to však treba preháňať a riskovať kontakt rotujúcich magnetov so statorom, pretože napríklad aj samotné magnety majú určitú rozmerovú výrobnú toleranciu.
(4) Dvojrotorové riešenie je geniálne jednoduché a úžasne účinné. Magnety na oceľovom kotúči rotora s ním tvoria magnetický obvod a sú usporiadané striedavo S-J-S-J.... Hrúbka kotúčov je dôležitá a mala by mať aspoň polovicu hrúbky použitých magnetov. Rotory sú navzájom uložené tak, že protiľahlé magnety prvého a druhého rotora sa navzájom priťahujú (môžete mi veriť, že inak by ste to aj tak nedali dokopy, ak ste neurobili chybu s usporiadaním jednotlivých magnetov, natočia sa voči sebe aj bez vašej pomoci!). Dosiahne sa ním takmer homogénne a silné magnetické pole, prechádzajúce celou hrúbkou statora. Oproti jednorotorovému riešeniu je toto účinnejšie viac ako dvojnásobne.
(5) Prvý krát to je vždy trošku dramatickejšie. Poradím, že stačí druhý rotor nasadzovať spolu so statorom. Takto to máte za čo držať a pricviknutie prstov nehrozí. Napriek tomu však spúšťanie na skrutkách odporúčam. Oceníte to hlavne pri prípadnom rozoberaní zostavy. Odtrhnúť od seba dva rotory nie je vôbec jednoduché. Ak k tomu budete chcieť použiť stator, ako prostriedok na "zabratie", môžete ho ľahko poškodiť.
(6) viac o zapojení cievok v Teória a hlavné zásady.
Všetky texty na tejto stránke s výnimkou komentárov užívateľov a označených citátov sú vlastnými textami autora stránky. Ich ďalšie použitie, ako aj použitie obrázkov a fotografií je podmienené súhlasom autora alebo uvedením zdroja. Autor stránky nenesie žiadnu zodpovednosť za činy a rozhodnutia ktoré urobíte na základe informácií získaných z týchto stránok. Taktiež nenesie žiadnu zodpovednosť za škody, ktoré vám pri tom môžu vzniknúť.
VAWT.sk © 2017 OM2CM