mercredi 20 avril 2016

Номинальное сопротивление нагрузки ветроустановки

Большинство самодельщиков, как мне стало понятным после полугодичного чтения форума, себе просто не представляют, на какую нагрузку должен работать в номинальном режиме ветрогенератор наиболее распространенной мощности 1-2 кВт с, как наивно полагают многие напряжением 12/24/48 вольт.
Это они думают, что у генератора, якобы, должно быть такого порядка выходное напряжение и начинают цеплять к нему, бездумно, в качестве нагрузки всякие автомобильные лампочки, кто параллельно, кто последовательно, кто по несколько штук сразу.
Чтобы "не тянуть кота за хвост", начну с примера-аналога. Генератора мощностью около 2 киловатт, который серийно выпускается многими десятками миллионов штук. Речь, не пугайтесь, за обычный автомобильный генератор, но только в той части, которая касается его нагрузки - оно же закон Ома - он для всех электроустановок одинаковый, без всякой зависимости от того, какой у генератора привод - ДВС, дизель или ветряная турбина.

Какая у автомобильного генератора должна быть мощность? Просто читаем в инете данные для эксплуатации легкового автомобиля зимой в снежную погоду:

- габариты и подсветка номеров, приборов и салона - 6х5Вт+5х2Вт= 40Вт
- фары+противотуманки сзади и спереди - 2х100Вт+2х45Вт+2х21Вт= 330Вт
- вентилятор отопителя на максимальном режиме ток до 18 ампер или 210Вт.
- передние и задний дворники - 100Вт
- вентилятор радиатора кратковременно (2-3 минуты) примерно 250Вт.
- обогрев заднего стекла порядка 250Вт.
- обогрев сидений - 60Вт
- бензонасос и система управления двигателя порядка 70-100Вт.
- магнитола в среднем режиме громкости 100Вт.
Всего 1400-1500 ватт.
Ну, и не нужно забывать, что еще требуется заряжать аккумулятор током, хотя бы, 6-10 ампер, а это, еще 140 ватт.

Таким образом, суммарная мощность потребителей в обычном автомобиле превышает 1600 ватт.
А генератор какое напряжение выдает на своем выпрямителе?
Известно какое - около 14,3 вольт.
А ток какой эта нагрузка потребляет?
Ясно какой - 1600/14,3=112 ампер.
Становится понятным, для чего имеет современный автомобильный генератор силу тока 120 и 135 ампер - последнее - для любителей громкой музыки - приличная автомобильная аудиосистема потребляет, при номинальном напряжении 12 вольт, ток около 40-50 ампер. Не будет большой ошибки, если примем расчетную величину максимального тока потребления 143 ампера.

В начале сообщения я упомянул Закон Ома. Вот этот I=U/R.
Откуда сопротивление потребителей тока в автомобиле
R = U/I = 14,3/143=0,1 Ома

Что это за сопротивление?
А это то самое сопротивление нагрузки на которое должен быть рассчитан генератор мощностью 2 киловатта! И выдавать при этом напряжение никак не меньше 14,5 вольт, - иначе аккумулятор заряжаться не будет.

Вот, поэтому, изготовив генератор с предполагаемой мощностью около 2 кВт, нужно его испытания проводить не автолампочками, а на сопротивлении нагрузки около 0,1 ома - почти что в режиме короткого замыкания.

А, если мы генератор построим не на два киловатта, а только на один? Такой генератор с каким сопротивлением нагрузки опробовать нужно?
Тут уж всякий самодельщик арифметику знает и сообразит легко, что для 1-киловаттного генератора должно быть сопротивление нагрузки не 0,1 ом, а 0,2 ома!
Ибо воспользуется другой, вытекающей из закона Ома формулкой, по которой
R=U*U/N=14,3*14,3/1000=0,2 ома

Ситуация резко меняется, если в нагрузке генератора аккумулятор будет не 12-вольтовый, а, скажем, на 24 вольта. Т.е. такой, заряжать который нужно напряжением около 30 вольт. Тут понадобится для 1-киловаттного генератора, выдающего ток 33 ампера, сопротивление нагрузки 30*30/1000 ~ 1 Ом.

Резюме.
Узнать дабы развиваемую построенным генератором мощность, используйте при измерениях надлежащее сопротивление нагрузки - десятые доли ома.

Примечание.
Бояться толстых проводов для обмотки - не нужно. Серийный автомобильный генератор "СтартВольт" (ВАЗ, Лада, ГАЗ и пр.) на 14,3 вольт и 135 ампер имеет обмотку, выполненную проводом диаметром всего 1,4 мм, т.е., сечением 2 кв.мм. Поскольку никто генератор на 135 ампер строить не собирается, то обмоточного провода упомянутого сечения или к нему близкого, вполне достаточно.


Номинальное сопротивление нагрузки ветроустановки

Aucun commentaire:

Enregistrer un commentaire