Na úvod by sa patrilo povedať, že trojfázový alternátor nie je zďaleka jediná možnosť, ktorá je k dispozícii, ale prikláňam sa jednoznačne k nemu, takže sa tu o ostatných veľmi rozširovať nechcem. Zapojenia so všetkými cievkami v sérii - jednofázové, alebo dvojfázové, prípadne rôzne viac ako trojfázové alternátory, tu samozrejme sú. Každé takéto zapojenie potom pochopiteľne vyžaduje aj k nemu vhodné usporiadanie magnetov, ich počet a orientáciu.
Zostaneme ale pri trojfázovej klasike. Aj tu je stále možností dosť, či už v počte cievok na fázu, alebo v konečnom zapojení fáz.
Zapojenie cievok jednej fázy.
Sériové. Jediné na čo si treba dať pozor, je neprehodiť vstup a výstup cievky. Aj smer návinu závitov (v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek) musí byť rovnaký. Inak by sa napätie z opačne zapojenej, alebo prevrátenej cievky od ostatných do série zapojených cievok vo fáze odpočítalo, pretože by bolo opačné. Je to jasné z obrázku.
Počet cievok na fázu.
Zvyšovanie počtu cievok na jednu fázu zvyšuje napätie, ktoré bude alternátor schopný vyprodukovať, pretože napätia všetkých cievok vo fáze sa sčítajú. Ak ostatné parametre zostanú nezmenené (otáčky, priemer drôtu), s nárastom počtu cievok sa zvýši aj vnútorný odpor, takže prúd pretekajúci sériou cievok sa zníži. Zmení sa však to, že alternátor bude dodávať užitočné napätie už pri nižších otáčkach. Prípadne môžeme takto posunúť alternátor do vyššej ako 12 V sústavy (24, 48), kde pri rovnakých výkonoch tečú polovičné, resp. štvrtinové prúdy.
Zapojenie fáz.
Hviezda, alebo trojuholník. Zapojenie do hviezdy dá v konečnom výsledku vyššie napätie, ako je prostý súčet napätí na jednotlivých cievkach jednej fázy. Ak sme pracovali presne a posun fáz je 120°, môžeme ho vynásobiť druhou odmocninou z počtu fáz (1,732). Výsledný prúd bude rovnaký, ako prúd jednej (každej) fázy. Naproti tomu pri zapojení do trojuholníka zostane výsledné napätie prostým súčtom napätí cievok jednej fázy, zato výsledný prúd môžeme rovnako ako v predchádzajúcom prípade vynásobiť druhou odmocninou z 3. Môžete si vyskúšať túto webovú kalkulačku.
No..., môžem povedať, že som trojuholník skúšal. Bolo to na mojom prvom alternátore, kde som vyviedol aj opačné konce vinutí fáz statora, takže bolo možné experimentovať. Nešlo to! Zapojenie do trojuholníka vyžaduje veľmi presnú prácu, v zmysle presného uloženia cievok a magnetov, rovnaké medzery medzi diskami rotorov a statorom po celom obvode a presne rovnaké počty závitov cievok. Akákoľvek malá nepresnosť sa prejaví tým, že alternátor už pri chode naprázdno nepôjde ľahko, tak ako by sme očakávali, ale napätia nepresných fáz sa "bijú" medzi sebou a cievkami tečú prúdy vyvolávajúce interakciu rotora s magnetickým poľom statora. Bez toho, aby k alternátoru bol pripojený nejaký spotrebič, bude alternátor pri otáčaní klásť znateľný odpor, pretože tečú prúdy vnútri samotného trojuholníka. Môže sa to prejaviť kľudne až pri vyšších otáčkach. To ale znamená, že pri používaní takto zapojeného alternátora budú vznikať vnútorné straty, ktoré budú znižovať odoberaný výkon z alternátora a spotrebovávať sa budú priamo v statore vo forme tepla. Pri zapojení do hviezdy takáto katastrofa nehrozí, hviezda znesie aj menej presnú prácu. Požadovanú presnosť pre zapojenie do trojuholníka v tomto type generátorov objektívne nie je možné dosiahnuť, čo je aj všeobecná skúsenosť iných konštruktérov, ktorí sa o to pokúšali. A ak sa nájdu takí, ktorí tvrdia že sa to dá, tak len preto, že ani netušia že im alternátor vyrába nebezpečné stratové teplo. Pretože ich nenapadlo merať prúdy vnútri trojuholníka pri vyšších otáčkach, ak pri pomalom točení rukou sa im zdalo všetko v poriadku...
Usmernenie striedavého napätia v čl. Ďalšia potrebná elektronika a akumulátory .
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