Rüzgar Türbini için Alternatör Yapımı

[ŞEF]

Sayın arkadaşlar.
Yıllar önce açtığım "Gelin Rüzgar Türbini Yapalım" başlıklı konuda türbin ve alternatör yapımını anlatmaya çalıştıysam da son günlerde alternatör yapımıyla ilgili çok sayıda üye arkadaşın çalışması olduğunu gördüm. Kanat, kuyruk ve diğer aksamlardan ziyade alternatör yapımının çok daha zor ve teferruatlı olduğunu da göz önüne aldığımızda bu konuyu açmakta fayda gördüm. Farklı konu başlıkları altında sorular sorulmaya başlandığını görüyoruz.

Bu başlık altında sadece alternatör yapımıyla ilgili paylaşımlar yapmaya çalışacağım. Konuyu elimden geldiğince güncellemeye ve yaptığım çalışmalardan kesitler sunmaya çalışacağım. Vakit buldukça çalışmaları parti parti videoya çekip akıla takılan sorulara cevap olacağını sanıyorum.

İlk dersimizde biraz teorik bilgiler vermeye çalışacağım.

Elektrik üretmek için 3 ayrı veriye ihtiyaç var.
1- İletken tel,
2- Manyetik alan,
3- Manyetik alanı iletken yanında hareket ettirmek. (Manyetik alan sabit durup, iletkeni de hareket ettirebiliriz)

Buradaki iletken tel, dışı emaye ile izole edilmiş bobin telidir. Silisli sacdan yapılmış ve paketlenmiş stator oyuklarına yerleştirilmiş şekilde olmalıdır.

Manyetik alan 2 şekilde elde edilir.
1- Elektromıknatıslı sistem, 2- Sabit mıknatıslı sistem.

Elektromıknatıslı sisteme kendinden uyartımlı, içerden uyartımlı sistem de denilir. Bobinlerde üretilen gerilimi rotorda bulunan sargılara vererek manyetik bir alan elde edilir. Dizel ve benzinli jeneratörlerde, termik ve hidroelektrik santrallerde ve araba şarj alternatörlerinde bu tip elektromıknatıslı sistem kullanılır. Ayrıca büyük güçteki rüzgar türbinlerinde de elektromıknatıslı rotor kullanılır. Bu tip elektrik üreten santrallerde devir ve güç sabit olduğundan üretilen elektriğin bir kısmını rotorda harcamak sorun olmaz. Ama küçük çaplı rüzgar türbinlerinde (300 watt, 500 watt, 1000 watt gibi) devir sabit olmayacağı için, üretilen güç çok küçük olduğu için elde edilen enerjiyi de rotorda harcamamak adına bu tip türbinlerde sabit mıknatıs kullanılır.

Rotor yüzeyine yapıştırılmış sabit mıknatısı rotorun milini döndererek bobinleri manyetizma içine almak. Bu dönderme işini rotor miline bağlı olan pervaneler rüzgar yardımı ile sağlanır.

NOT : Sayın yöneticilerden istirhamım, konuyu bir defada çok uzun yazıp, üyelerin okumaktan imtina etmemeleri için parça parça yazmak istiyorum. Konuları birleştirmezseniz sevinirim.

 

[ŞEF]

Küçük çaplı bir rüzgar türbini alternatörü yapmak için herhangi bir asenkron motor uygundur. Bu motorun 3 fazlı veya 1 fazlı olması çok önemli değildir. Bizim için önemli olan oyuk sayısın çok olması ve statorun kalın olmasıdır. Piyasada genelde 24 ve 36 oyuklu motorlar vardır. 48, 54 ve 72 oyuklu motorlar da var ama kolay bulunan motorlar değildir. Özellikle dahlender motorlar 48 oyuklu olurlar.

Oyuk sayısının çok olması, oyuk derinliğinin derin olması ve statorun kalın olması daha çok sayıda ve daha uzun bobin teli sarmaya yarar. 1 mm çapında, 1 mt. uzunluğundaki bir iletken telin yanından 10.000 gausluk bir mıknatısı saniyede 1 mt. hızla hareket ettirdiğimizde 1 v. gerilim alınır teorisinden yola çıktığımızda iletken telin uzun olması, manyetik gücün fazla olması ve mıknatısların bobinleri kesme hızının çok olması istenilen durumdur.

Formüle edersek,

Tel uzunluğu x manyetik güç x mıknatısların teli kesme hızı. Buradaki kesme hızından kasıt, mıknatısların bobin önündeki dönme hızıdır. Burada öngörülen veriler ne kadar çok olursa alacağımız enerji de o denli çok olacaktır. Mıknatıs sayısı oyuk sayısının 1/3'ü kadar olmalı. Yani 24 oyuklu bir alternatörde 8 mıknatıs, 36 oyuklu alternatörde 12 mıknatıs olmalı. Bunun açıklamasını ilerleyen zamanda yapacağım.

Bulduğumuz bir asenkron motorun sargılarının sağlam olduğunu düşünüp, bu sargıları kullanmak istemek doğru olmaz. Bu sargılar motor olarak sarılmıştır. Halbuki alternatör sargıları farklıdır. Mevcut sargıları söküp, tekrardan alternatöre uygun şekilde sarılmalıdır. Ayrıca motor üzerindeki bobinleri zarar vermeden söküp, yeniden sarmaya da uygun değildir. Çünkü bu teller Elektrik üretmek için çok ince kalır. Aslında gerilim üretilir ama yeterince akım almaya uygun değildir. Onun için daha kalın tel ile sarılmalıdır. Yakın zamanda bobin sarmak için çıkrık yapımını ve bobin sarımını resimlerle anlatmaya çalışacağım.

 

[x yılmaz]

Sn ŞEF

sabırsızlıkla bekliyorum bukadar detaylı kimse anlatmamıştı devamını bekliyorum teşekkürler saygılar.​

 

[kumanda-cı]

Arkası yarın gibi olmuş Hocam, keyifle takip edeceğim bende.

 

[by lent]

Arkası yarın olması için fot şart herde fotolar?

 

[ŞEF]

Fotolar ve videolar yakında gelecek sayın by lent.
Elimde öncelerden yaptığım alternatörlerle ilgili çok sayıda resim ve video var ama istiyorum ki montajı bitmiş alternatör resmini değil de sıfırdan başlayıp, bütün aşamaların tek tek resimlerini vereyim. Hiç bilmeyen birisi bile adım adım takip ettiğinde kendi imkanlarıyla yapabilsin.
Aslında bugün bobin sarım çıkrığının videosunu çekmek istedim ama fotoğraf makinasının pilleri bitmiş, yeni pil bulamadım. Kısmet olursa yarına.

 

[korkmaz_design]

sn .şef konuyu sabitliyorum

kolay gelsin bu konuya ayrıntılı bir açıklama lazımdı siz yetiştiniz her zamanki gibi

 

[by lent]

Fotolar ve videolar yakında gelecek sayın by lent.
Elimde öncelerden yaptığım alternatörlerle ilgili çok sayıda resim ve video var ama istiyorum ki montajı bitmiş alternatör resmini değil de sıfırdan başlayıp, bütün aşamaların tek tek resimlerini vereyim. Hiç bilmeyen birisi bile adım adım takip ettiğinde kendi imkanlarıyla yapabilsin.
Aslında bugün bobin sarım çıkrığının videosunu çekmek istedim ama fotoğraf makinasının pilleri bitmiş, yeni pil bulamadım. Kısmet olursa yarına.

Sn. Şefim zaten aklımda şöyle bir soru vardı bu konu iyi oldu, Yapmış olduğunuz türbnini denerken matkapla çevirdiğinizi varsayıyorum, matkap hızı ile rüzgar hızını nasıl eşleştiriyorsunuz? Kaba bi ifade olacaka belki ama 500w matkap tam güçte döndüğünde kaç km/h rüzgara denk diyebiliriz. Ben sırf bu iş için çinden optik takometre siparişi verdim. Sürç lisan ettiysem affet Agam Ustam.
Evdeki kullanımlarda ben piller yerine adaptör kullanıyorum sizin marifetli elinizden de rahatlıkla çıkacaktır, tahta/ sert köpükten adaptör.

 

[ŞEF]

sn .şef konuyu sabitliyorum

kolay gelsin bu konuya ayrıntılı bir açıklama lazımdı siz yetiştiniz her zamanki gibi

Çok teşekkür ederim sayın korkmaz_design, sağolun. Elimden geldiği, dilimin döndüğünce yardımcı olmaya çalışacağım.

 

[ŞEF]

Sayın by lent.
Yaptığım alternatörleri matkapla da çeviriyorum, ayrıca başka bir asenkron motorla zincir-dişli veya kayış-kasnak sistemi ile devrini düşürerek deniyorum. Tabi bu devir-güç ilişkisi yapılan alternatörün gücüne ve gerilimine göre değişiyor.
24 v. 500 w.lık bir alternatör 2,80 mt. çapındaki kanatlarda yaklaşık 10 m/sn. (yaklaşık 36 km/h) rüzgarda 500 w. verebiliyor. Bunu hesaplamak için herhangi bir teknoloji kullanmıyorum. Kurduğum türbinlerde kanat ölçüsünü bir kaç denemeden sonra buluyorum. Mesela geçen sene kurduğum bir türbin için önce 2,40 mt. çapında kanat yapmıştım. Yerine monte ettikten sonra kanatların küçük geldiğini görüp, 2.80 mt. çapına çıkardığımda 9-10 m/sn. rüzgarda 20 amper almıştım. 3 m/sn. rüzgarda 1-2 amperle şarja başlıyor.

Siz benim cahilliğimi mazur görün. Bu tahta/sert köpükten adaptörü anlayamadım.