Veterná turbína 3 kW za 15 USD ( dokumentácia CAD )

[KUTIL]

Riadna sprostosť. Ak sme sa dohodli že správne navrhnutá turbínka bez regulátora s konštantnou rýchlobežnosťou a účinnosťou vyrobí najviac, tak odkiaľ by ten regulátor vzal ešte viac! A stále mi nejde do hlavy, ako taký„regulátor“ funguje. A ako povie vrtuli uber alebo pridaj. Podľa tej “výkonovej krivky“, ktorá je vlastne napäťová charakteristika naprázdno čiže priamka sa riadi neviem čo. Ako by tá "krivka" vrtuli mala nariadiť „rob toto a rýchlosti vetra si nevšímaj“.
Charakteristiku generátora, teda strmosť jeho výkonovej krivky možno zmeniť veľkosťou vzduchovej medzery medzi magnetom a jadrom cievky a tak doladiť alternátor k vrtuli s dostatočnou presnosťou.
Tie balady o napätiach akumulátorov sú asi na vytvorenie zdania učenosti. Ani vrtuľa ani alternátor nevedia do akého typu akumulátora pracujú.
Áno, existujú regulátory ktoré od napätia akumulátora odpínajú akumulátor od baterky a pribrzďujú vrtuľu. Ale to sú ochrany bateriek a nie regulátory výkonu. A pracujú nielen pri silnom vetre, ale hocikedy ke%d napätie baterky pri konci nabíjania stúpne"
Dvojlistové vrtule, hoci aj ručne vystrúhané z dreva sa riadia tými istými fyzikálnymi zákonmi ako viac listové.
Zatiaľ mám skúsenosť, že stroje, ktoré vďaka neodbornosti pri návrhu a regulátorom vyprodukujú ročne sotva štvrtinu z toho čo by mohli , čo nemožno považovať za úspech, skôr za fakt, že nakoniec sa všetko nejako točí. Diletantom to obyčajne stačí, ale nemali by to dávať za vzor.
A "diskusia" kde argumenty beriete výberovo nemá zmysel. Podobne ako tá o meraní vetra a vašej vlastnej metodike.

[josse]

Ale to nebolo hlavné téma. Tým bola zbytočnosť akéhokoľvek regulovania v rozmedzí tých užitočných vetrov od 4 do 12 (15) m/s. Tam netreba nič regulovať.
Lebo potom by nebola odpoveď na moju otázku, ktorej sa stále vyhýbate- "Ale prečo tie staré turbínky fungovali aj bez toho!"
Lebo to to nebolo treba v minulosti a teda potom to nie je treba ani dnes!

Pro odpověď na tuto otázku se musíme ohlédnout do minulosti, abychom ozřejmili, jak fungovaly malé větrné elektrárny v minulosti a jak fungují dnes. Musíme vzít v úvahu konkrétní typ generátoru, konkrétní typ akumulátoru a konkrétní typ rotoru a orientace větrné turbíny, abychom mohli daný případ posoudit dle průběhu konkrétní závislosti výkonového koeficientu na rychloběžnosti.
V hluboké minulosti, kdy se používaly akumulátory typu NiFe, se napětí jednoho čláku pohybovalo v rozsahu 1,0 až 1,8 V. Přebíjení článků bylo běžným provozním stavem. Později se používaly olověné baterie, kde už byl relativní rozsah napětí článku poněkud menší. Nyní, kdy se používají články LiFePO, které se z důvodu životnosti nabíjejí v rozsahu SOC 20 až 80%, je rozsah napětí článku ještě menší (baterie je účinnější), uvažujme 3,1 až 3,4V. Vezmeme-li tedy jako základ napětí ve vybitém stavu, byl relativní rozsah napětí u článků NiFe 80%, zatímco u současné technologie LiFePO se jedná o 10%. Přebíjení současných akumulátorů vede k jejich destrukci. Napětí současných akumulátorů tedy můžeme ve srovnání s historickými málo účinnými články považovat za téměř konstantní. To je jeden ze zásadních momentů historické změny, který musíme vzít v úvahu při posuzování přizpůsobení zdroje a spotřebiče v obvodech malé větrné elektrárny.
Dalším hlediskem je typ generátoru. Zatímco v minulosti se používaly synchronní generátory s feritovými magnety s nízkou koercitivní silou, pak v dnešní době se používají synchronní generátory s magnety ze vzácných zemin s výrazně ostřejší hysterezní smyčkou. Z toho vyplývá i odpovídající změna charakteristiky generátoru.
Posledním, ale nikoliv nevýznamným hlediskem je způsob zpracování rotoru. Vezmeme-li v úvahu nejběžnější třílistou vrtuli (i když historicky jsme se u malých větrných elektráren setkávali spíše s dvoulistým rotorem) s horizontální osou rotace a její ideální průběh výkonového koeficientu v závislosti na rychloběžnosti, je evidentní, že když se v historii vyráběly listy hoblíkem "na koleně", tak se ideálnímu průběhu závislosti z důvodu značných nepřesností rotor přibližoval jen velmi zdaleka. Dnes, kdy se pro konstrukci forem listů i v amatérské praxi používá CAD a 3D grafika s 3D tiskárnami, je přesnost výroby znatelně vyšší a tím se charakteristika rotoru více blíží ideálnímu stavu.
Jestliže dříve byl úspěch, že se rotor ve větru roztočil (u některých výrobků to přetrvalo do současnosti), dnes se ladí jednotky procent účinnosti rotoru.
Pokud propojíme všechna tato tři hlediska, je najednou jasné, proč historické malé větrné elektrárny s širokým rozsahem nabíjecích napětí (v každém pracovním bodě to alespoň něco dalo), generátory s velkým vnitřním odporem (které se přizpůsobily libovolné zátěži) a nepřesně opracovaným rotorem s plochou charakteristikou, byly schopné pracovat i bez jakékoliv regulace.
V současnosti, kdy používáme vysoce účinné akumulátory s téměř konstantním napětím, účinné synchronní generátory s malým vnitřním odporem a přesně vyrobené rotory s úzkým a vysokým průběhem výkonového koeficientu, je pro dosažení maximální účinnosti celého kompletu regulátor zcela nezbytným prvkem, neboť bez něj není možné přizpůsobit pracovní body jednotlivých komponent optimálnímu stavu účinného přenosu energie.

Něco takového jsem myslel a neumím to tak pěkně napsat.
Díky!

[josse]

Riadna sprostosť. Ak sme sa dohodli že správne navrhnutá turbínka bez regulátora s konštantnou rýchlobežnosťou a účinnosťou vyrobí najviac,

Ne to jsme se nedohodli, chybí tam dopsat: ve velmi omezeném rozsahu rychlostí větru, bez této poznámky to neplatí.

tak odkiaľ by ten regulátor vzal ešte viac! A stále mi nejde do hlavy, ako taký„regulátor“ funguje. A ako povie vrtuli uber alebo pridaj. Podľa tej “výkonovej krivky“, ktorá je vlastne napäťová charakteristika naprázdno čiže priamka sa riadi neviem čo.

Nevzal by víc, vrátil by do hry to co zahodí situace bez regulátoru. Výkonová křivka, je třeba rozlišovat historický stroj, tam to asi bude zatízený stav, u nového generátoru to klidně může být naprázdno, protože charakteristika naprázdno a zařízené budou velice podobné s mizernou chybou třeba 10% dle vnitřního odporu. Staré stroje jsou omezeny například magnety již zde zmíněnými... Doporučuju dostudovat otáčivé stroje, je vcelku jedno jestli synchronní, asynchronní, generátory nebo motory, ono jde akorát o znaménka směru, principy jsou skoro stejné.

Ako by tá "krivka" vrtuli mala nariadiť „rob toto a rýchlosti vetra si nevšímaj“.

To je špatný předpoklad, v regulátoru je jaksi křivka, která odpovídá celému soustrojí. Regulátor na k dispozici napětí a proud, a z toho umí poznat, že je pod nebo nad křivkou, tedy dokáže poznat, že generátor v aktuální situaci přetěžuje=zbytečně brzdí, zatíží ho na chvíli méně, nechá ho roztočit vyššími otáčkami a neustále upravuje zatížení a neustále koriguje aby se co nejvíce křivce blížil. Historicky to prostě nešlo, nebyly procesory!

Charakteristiku generátora, teda strmosť jeho výkonovej krivky možno zmeniť veľkosťou vzduchovej medzery medzi magnetom a jadrom cievky a tak doladiť alternátor k vrtuli s dostatočnou presnosťou.
Tie balady o napätiach akumulátorov sú asi na vytvorenie zdania učenosti. Ani vrtuľa ani alternátor nevedia do akého typu akumulátora pracujú.

Jenže nelze měnit mezeru za chodu, takže tohle je tak nastavit nejvyšší účinnost při jedné konkrétní rychlosti větru, na zemi, zvednout a nechat točit. Regulátor nemusí vědět do jaké zátěže pracuje, přesto to většinou ví, ale netřeba to řešit. Změní poměr v DC/DC měniči aby na jeho výstupu byl maximální možný výkon, nezajímá ho konkrétní napětí ani proud, hledá za pomoci křivky výkonu maximum možného, jestli je nad křivkou, snaží se jít dolů, když je pod křivkou snaží se odebírat větší výkon a dostat se na křivku. Dnes v procesorech nic těžkého. Napětí odpovídá otáčkám, to odpovídá rychlosti větru, za předpokladu že mám regulátor a řídím. Když neodlehčím zátěž regulátoru (stav s usměrňovačem bez regulátoru) neodpovídá výstupní napětí rychlosti větru, protože je soustrojí v přetíženém stavu.

[KUTIL]

Vážený Josse,
citujem:
„ve velmi omezeném rozsahu rychlostí větru, bez této poznámky to neplatí“,
To ste kde nabrali?
V tom článku „ACTIV.pdF“ je graf na ktorom sú znázornené pracovné krivky vrtule aj alternátora. V celom pracovnom rozsahu rýchlostí vetra od 4 do 12-15 m/s je rýchlobežnosť (X=5,2) a tým aj účinnosť konštantná a nemá dôvod sa meniť! Pre príklad uvádzam moju turbínku- modernej konštrukcie s neodym. magnetmi s priemerom rotora 160 cm to pre rýchlosť vetra 4 m/s bolo 250 ot/min a pre 12 m/s 750 ot/min. Pri 4 m/s začína nabíjať, pri 12 m/s sa začína vychyľovať a pri 15 m/s. je už v krajnej polohe. Konštruoval aj vyrobil so ju sám.
Kde ste preboha zobrali ten „obmedzený rozsah?“
Platí to obecne, bez tej poznámky a pre všetky turbíny bez ohľadu na ich vek, účinnosť aj na typ alternátorov a ich farbu. Ak si ja mám doštudovať točivé stroje, tak vy si naštudujte základy veterných pohonov. Ja som konštruktér- jadrový strojár.
Toto sú jediné krivky, ktoré odpovedajú celému stroju.
Ešte raz sa teda dohodnime, že tam nie je čo regulovať. A tá krivka je v regulátore je čistá somarina. Stroj s PMG a pevnou vrtuľou nemáte ako regulovať. Regulátor ktorý ho odpojuje od baterky (vtedy má informáciu len o napätí naprázdno stráca informáciu o prúde, lebo obvod je rozpojený) a vzápätí ju pripojuje k baterke aniž by poznal skutočný výkon iba vytvára straty.

[kodl69]

A proč teda výrobci prodávají MPPT regulátory s možností připojení větrných tubín, a zadávají se tam zatěžovací křivky? Že by to byl jenom marketingovej tah? - Je to otázka ze zvědavosti, nechci do nikoho vrtat a v údolí to s větrem ani nebudu pokoušet...

[josse]

Vážený Josse,
citujem:
„ve velmi omezeném rozsahu rychlostí větru, bez této poznámky to neplatí“,
To ste kde nabrali?
V tom článku „ACTIV.pdF“ je graf na ktorom sú znázornené pracovné krivky vrtule aj alternátora. V celom pracovnom rozsahu rýchlostí vetra od 4 do 12-15 m/s je rýchlobežnosť (X=5,2) a tým aj účinnosť konštantná a nemá dôvod sa meniť! Pre príklad uvádzam moju turbínku- modernej konštrukcie s neodym. magnetmi s priemerom rotora 160 cm to pre rýchlosť vetra 4 m/s bolo 250 ot/min a pre 12 m/s 750 ot/min. Pri 4 m/s začína nabíjať, pri 12 m/s sa začína vychyľovať a pri 15 m/s. je už v krajnej polohe. Konštruoval aj vyrobil so ju sám.
Kde ste preboha zobrali ten „obmedzený rozsah?“
Platí to obecne, bez tej poznámky a pre všetky turbíny bez ohľadu na ich vek, účinnosť aj na typ alternátorov a ich farbu. Ak si ja mám doštudovať točivé stroje, tak vy si naštudujte základy veterných pohonov. Ja som konštruktér- jadrový strojár.
Toto sú jediné krivky, ktoré odpovedajú celému stroju.
Ešte raz sa teda dohodnime, že tam nie je čo regulovať. A tá krivka je v regulátore je čistá somarina. Stroj s PMG a pevnou vrtuľou nemáte ako regulovať. Regulátor ktorý ho odpojuje od baterky (vtedy má informáciu len o napätí naprázdno stráca informáciu o prúde, lebo obvod je rozpojený) a vzápätí ju pripojuje k baterke aniž by poznal skutočný výkon iba vytvára straty.

Pokud mezi bateriemi a generátorem bude pouze usměrňovač. Začne to nabíjet baterie při 250ot/min, otáček 750ot/min to nemůže nikdy dosáhnout. To by musel být generátor odfláknutý a zbytek výkonu se v něm přeměňuje v teplo.
Nevím na jaké napětí to je navržené, předpokládejme 48V:
250ot/min: výstup z generátoru 56V (aby to začalo nabíjet i když mají baterie 80%),
750ot/min: 168V! Teoreticky odečteme vnitřní odpor, tedy nějakých 10%: 151V!

Budeme počítat 3kW stroj... 750ot/min nomimální výkon, 20A za usměrňovačem.

Bez DC/DC to prostě nepůjde, je třeba snížit napětí generátoru v nominálních otáčkách z 151V na 56V a zvýšit proud z 20A na 53A jinak toho výkonu 3kW do baterií nedosáhnu.

Pokud tam nechám usměrňovač, z generátoru půjde těch 20A na co má magnetické pole, možná trochu více, ale otáčky budou o těch 10% více, protože vnitřní odpor. Takže při 12m/s se bude rotor točit 275ot/min a bude to dávat mizerných 1100W, protože to nemá "regulátor".

Ta situace kdyby se to točilo těch 750ot/min, a z usměrňovače to nabíjelo baterie, tak to bude nabíjet baterie zase tím proudem 20A! Tedy zase 1100W, zbytek tedy 1900W se přeměňuje v teplo po cestě: generátor, usměrňovač, vodiče, spíš bych řekl, že omezení bude v magnetickém poli, do mědi se ten výkon nedostane, to by už něco hořelo. Točivý stroj není snižující měnič takový rozsah napětí nedovolí přeměnit na vyšší proud.

[josse]

A proč teda výrobci prodávají MPPT regulátory s možností připojení větrných tubín, a zadávají se tam zatěžovací křivky? Že by to byl jenom marketingovej tah? - Je to otázka ze zvědavosti, nechci do nikoho vrtat a v údolí to s větrem ani nebudu pokoušet...

Důvod je jednoduchý, usměrňovače jsou externí a ještě se tam dávají kondenzátory a proto regulátor neví jaké jsou aktuální otáčky, proto je třeba výkonovou křivku zadat aby se to chovalo jakoby hledal MPPT podle otáček. Když překročí proud při aktuálním napětí, křivka mu řekne, že by měl mít větší napětí a tak povolí a nechá ho roztočit. Jestli je to vítr nebo voda je jedno. Regulátor má za úkol udržovat optimální rychlost, nikoli rychlost kdy to začne nabíjet. U FV to je jednodušší, není v tom žádné zpoždění, během 0.5 sekundy dokáže projet celý rozsah a tu křivku si najde ihned. Vítr a voda mají setrvačnost a je potřeba mít tu křivku zadanou v programu.

Nebo do regulátoru zatáhnout informací o otáčkách. Ale neznám žádný regulátor, který by měl vstup na čidlo otáček.

[kybos]

Riadna sprostosť... odpínajú akumulátor od baterky ...

Bylo by dobré objasnit o jaké koncepci malé větrné elektrárny se tu bavíme. Odpínání akumulátoru od baterky se mi jeví poněkud zmatečné.

[kybos]

Dvojlistové vrtule, hoci aj ručne vystrúhané z dreva sa riadia tými istými fyzikálnymi zákonmi ako viac listové.

To je svatá pravda. Ty fyzikální zákony ale bohužel říkají, že čím menší je počet listů, tím nižší je kroutící moment. Z toho mimo jiné vyplývá, že není vhodné připojovat vrtuli s nižším počtem listů ke generátoru s vyšším rozběhovým momentem (což je častým znakem u amatérských konstrukcí generátorů), protože taková sestava vyrobí potom méně energie.

[kybos]

Podľa tej “výkonovej krivky“, ktorá je vlastne napäťová charakteristika naprázdno čiže priamka sa riadi neviem čo.

Křivka závislosti výkonového koeficientu třílistého větrného rotoru na rychloběžnosti určitě není přímka. To lze nalézt v mnoha základních dokumentech o větrné energetice.

[kybos]

Charakteristiku generátora, teda strmosť jeho výkonovej krivky možno zmeniť veľkosťou vzduchovej medzery medzi magnetom a jadrom cievky ...

Jinými slovy: Účinnost optimálně pracujícího generátoru lze zvětšením vzduchové mezery libovolně snížit.
Proti tomuto tvrzení nemám žádné námitky a nezbývá mi, než s ním souhlasit.
V praxi se ale většinou snažíme nastavit vzduchovou mezeru na minimum tak, aby magnetický tok dosáhnul svého maxima.

[kybos]

Ani vrtuľa ani alternátor nevedia do akého typu akumulátora pracujú.

Právě z tohoto důvodu je nutné zdroj a spotřebič impedančně optimálně přizpůsobit tak aby došlo k maximálnímu přenosu energie. Takové impedanční přizpůsobení realizuje právě vhodný regulátor, který svůj impedanční poměr dynamicky mění a to nejlépe tak, aby se impedance zdroje trasformovaná regulátorem v každém okamžiku rovnala impedanci spotřebiče.

[kybos]

Ak sme sa dohodli že správne navrhnutá turbínka bez regulátora s konštantnou rýchlobežnosťou a účinnosťou vyrobí najviac,...

Jak jsme se shodli, správně navrhnutá turbína při konstantní rychloběžnosti odpovídající maximu výkonového koeficientu vyrobí nejvíce energie. Teď už jde jen o to, jak zajistit při měnící se rychlosti větru konstantní rychloběžnost rotoru. Je zapotřebí řídit nějakým způsobem otáčky rotoru tak, aby odpovídaly aktuální rychlosti větru. A to je právě úkol extremálního regulátoru větrné elektrárny. Pokud otáčky rotoru nebudou kolísat v souladu s rychlostí větru, nebude zajištěna konstantní optimální rychloběžnost a turbína nevyrobí nejvíce energie.

[KUTIL]

Pre Kybos-u veternej turbínky s pevným listami je rýchlobežnosť daná technickými parametrami vrtule a je konštantná počas celej škály užitočného vetra a netreba tam nič "zajišťovať" a nastavovať. Jednoducho zosilnie vietor, zvýšia sa otáčky.
Napätie na výstupe z generátora je o niečo vyššie ako napätie z baterky o stratu na usmerňovači. žiadne stovky volt som nikdy nenameral, bolo tam tuším maximálne okolo 20 volt.
le radšej u napíšem záver tohto seriálu.

[kybos]

Ja som konštruktér- jadrový strojár.

V oblasti jaderných pohonů to funguje přeci jen poněkud odlišně. Tam se naopak snažíme, aby veškeré změny výkonu byly pokud možno minimální a když už je to nevyhnutelně potřeba, tak aby byly velmi pomalé. Pokud se do regulačního procesu dostane nějaká rychlejší dynamika, tak to obvykle vede k značným škodám. V tom se větrná energetika od té jaderné zásadně liší. Větrné motory musí zvládat dynamické změny, jelikož rychlost větru jsme se ještě řídit nenaučili.

[kybos]

Pre Kybos-u veternej turbínky s pevným listami je rýchlobežnosť daná technickými parametrami vrtule a je konštantná počas celej škály užitočného vetra

Odtud možná pramení nepochopení celé problematiky. Rychloběžnost není konstanta daná technickými parametry vrtule. Definici rychloběžnosti zde uváděl již dříve miroc https://forum.mypower.cz/viewtopic.php?f ... 20#p129345
I pro matematicky méně zdatné jedince je z této definice myslím zcela jasné, že se jedná o poměr obvodové rychlosti vrtule k rychlosti větru. A to určitě není konstanta v celé škále rychlostí užitečného větru.

[KUTIL]

Možno bola táto diskusia zbytočná, lebo vývojom techniky batérii, magnetov, regulátorov a vôbec techniky sa zmenili nielen daňové a sociálne zákony, ale aj zákon o zachovaní hmoty a ja som to nezachytil. Za mojich mladých čias ten zákon hovoril, že
PRÍKON=VÝKON +STRATY
V tých stratách sú zahrnuté všetky nedostatky konštrukcie aj „straty zo zákona“, teda Betzov limit, odpor alternátora či káblov, usmerňovača a čo ja viem ešte čo. Ako v každej rovnici sa strany rovnajú jedna druhej a ich pomer je jedna.
A to platí pre všetky točivé stroje bez výnimky. Ak v takom osobnom aute za plynulej jazdy stlačíme spojku a neuberieme plyn, motor zahučí a vybehne do otáčok. Po pustení spojky príliš rýchlo to autom trhne a jazda sa opäť ustáli. Podobne sa chová aj turbínka s pevnými listami, len ten pln a spojka chýba.
Pri veternej turbíne je všetko natvrdo. Vrtuľa je pevná, nenastaviteľná, magnety aj vinutie v alternátore tiež bez možnosti zmeny. A plyn, ktorým by sa dali regulovať otáčky úplne chýba. Azda len tá spojka, teda vypínač v regulátore ktorým sa odpája pohon od spotrebiča zostal. Ale ten nemá na to čo je pred ním žiadny vplyv a tak je úplne zbytočný. Možno sa uplatní pri brzdení rotora, ale dovtedy ho nebolo treba. Ale to je problém ochrany, nie stabilnej prevádzky. Za prevádzky v „užitočnom“ rozsahu vetra (a teda aj otáčok) všetko beží automaticky, na základe fyzikálnych zákonov. Nejaký zásah „regulátora“ do tých strát, ktorým by ich znížil nie je možný. Pridať otáčky vrtuli sa dá len jej odľahčením (odpojením alt. Od baterky), ale to neznamená zvýšenie výkonu, ale len ďalšie straty. Leda že by ten regulátor vedel poručiť vetru aby zafúkal, ale zvýšenie otáčok by aj pripojená vrtuľa zvládla sama. ! Straty sú dané technickým stavom stroja a ten regulátor, preženiem to neupraví špatne vypočítaný alebo nepresne vyrobený list vrtule. Ale možno by pomohlo namontovať na vrtuľu plynový pedál. Pomohol by rovnako ako ten regulátor.
Nuž, to málo z teórie točivých strojov ktoré poznám asi nebude stačiť na vysvetlenie že regulátor je zbytočný a nepotrebný. Vždy sa mi to vrátilo okľukou cez problematiku s ktorou to nemalo žiadny priamy súvis. Tak to skúšam cez zákon o zachovaní energie.
Takže naposledy zhrniem:
Veterná turbína s pevnými listami a alternátorom s permanentnými magnetmi v pracuje v rozsahu užitočných rýchlostí vetra 4-12(15) m/s s konštantnou rýchlobežnosťou automaticky a nevyžaduje žiadne zásahy.

Jej účinnosť je daná kvalitou návrhu, výroby a nedá sa zlepšiť nejakým externým regulátorom, ktorý neovláda žiadny aktívny prvok stroja, leda ju možno zhoršiť.
Krivka regulátora ktorá má nahradiť pracovnú krivku alternátora či vrtule je somarina, ako by sme chceli zmeniť ten zákon z úvodu. Dve krivky podľa grafu „ACTIV.pdF“ bohato stačia.

S diletantmi sa dá diskutovať donekonečna, málokedy však konštruktívne. Ich nepresvedčíte technickými argumentmi ani fyzikálnymi zákonmi. Na záver ďakujem vlkazajacovi za inšpiratívnu tému. Škoda že sa nepridal niekto konštruktívny. Lebo ak máte na krku štyroch diletantov je to už na jedného veľa..
P.S.
Pre Kybos: dobre viem čo je rýchlobežnosť. Je to návrhová veličina, ktorá nevznikla len tak sama od seba. Pri návrhu turbíny najprv zvolíme priemer vrtule a návrhové otáčky. Návrhové otáčky zvolíme poľa otačkovej charakteristiky alternátora ktorú zmeriame na hotovom alternátore. A potom spočítame rýchlobežnosť. TAké jednoduché !!!

[kodl69]

nějak se mi to nezdá. Když se vrtule bude točit rychlej (díky silnějšímu větru) bude vyšší napětí na cívkách generátoru , u=d(fi)/dt kde fi je změna magnetického toku cívkou, o tom snad nikdo nepochybuje. Tj že generátor při vyšších otáčkách generuje vyšší napětí. Pokud bude krouticí moment pořád stejný, bude v rozumných mezích stejný proud. A tady je podle mě místo pro ten regulátor. Ostaně ve všech motorkách, kde je tenhle typ alternátoru a permanentními magnety, je nějakej regulátor, i když z pohledu účinnosti obvykle zoufalej (přebytečnou energii přemění v teplo) pokud by byla pravda vizvýše, byl by tam jenom usměrňovač. Ale motor točí od 1k n/min do třeba 10k n/min a musí dobíjet pokud možno pořád na stejný napětí a co nevyšším možným proudem...

[kybos]

Ak v takom osobnom aute za plynulej jazdy stlačíme spojku a neuberieme plyn, motor zahučí a vybehne do otáčok. Po pustení spojky príliš rýchlo to autom trhne a jazda sa opäť ustáli. Podobne sa chová aj turbínka s pevnými listami, len ten pln a spojka chýba.

Zákon o zachování energie platí stále. Záleží však na tom, kolik té energie jsme schopni ze zdroje odebrat.
Příklad s automobilem je docela vhodný. Regulátor větrné turbíny zde ovšem nefunguje ani jako plyn ani jako spojka ale jako převodovka. A dokonce není ani stupňovitá ale je v určitém rozsahu plynulá. Přímé propojení motoru (jako zdroje) s koly (jako spotřebiče) bez převodovky by výrazně snížilo rozsah použitelných rychlostí vozu. Stejně tak u větrné elektrárny bez regulátoru je výrazně snížen rozsah využitelných rychlostí větru. Převodovka v automobilu a regulátor u větrné elektrárny působí jako impedanční měnič a udržují zdroj v optimálních otáčkách.
Ve stavu impedančního nepřizpůsobení pak ve větrné elektrárně jsme schopni z dispozičního množství energie odebrat jen malou část. Nedochází tedy k porušení zákona o zachování energie, jelikož se příslušná část energie z větru díky nevhodnému přizpůsobení neodebere.

[DanoP]

Este jedna poznamka, s rastom rychlosti vetra rastie mozne mnozstvo energie s 3 mocninou. To znamena ak sa zvysi rychlost vetra na 2 nasobok, energia sa 8 nasobni.

enrgiavsrychlost.png (3.25 KiB) Zobrazeno 332 x