Inaczej: "wolno-szybkobieżność" - ilość obrotów w jednostce czasu (przyjmujemy: liczba obrotów / minutę) dla osiągnięcia oczekiwanej mocy prądnicy to parametr niezwykle istotny z punktu widzenia konstruktora prądnicy do wiatraka.
WARUNEK I
Przyjmując (zupełnie umownie!), że dla osiągnięcia 1 Wata mocy należy przemieszczać magnes nad nasza przykładową cewką z szybkością 50 cm/ sek. wyobraźmy sobie (obliczmy) dwa warianty wprawiania tego magnesu w ruch:
1. Magnes na kole o obwodzie 50 cm (r = 7,96 cm) - przy jednym obrocie na 1 sekundę urządzenie spełnia nasze założenia.
2. Magnes na kole o obwodzie 500 cm (r = 79,6 cm) - założoną moc osiągniemy przy 1 obrocie na 10 sek.
Która z powyższych "prądnic" jest bardziej wolnoobrotowa? - nie ulega wątpliwości.
Wniosek : im większa średnica, tym prądnica jest bardziej "wolnoobrotowa".
WARUNEK II:
Sięgając naszego powyższego przykładu możemy do urządzenia z wariantu 1 dodać jeszcze jeden zespół magnes - cewka na tej samej tarczy o obwodzie 50 cm. Otrzymamy zatem dla jednego obrotu na sekundę 2 Waty!!! Aby otrzymać oczekiwany 1 Wat na prądnicy o podwójnej liczbie cewek i magnesów możemy "zejść" z obrotami o połowę - do 1 obrót na 2 sekundy.
Wniosek: "wolnoobrotowość" uzyskujemy również drogą zwiększania w prądnicy ilości zespołów cewka - magnes.
Cztery uwagi:
1. Nie istnieje prądnica bezwzględnie "wolnoobrotowa" - jest to pojęcie mające sens wyłącznie dla ściśle określonych warunków i wymagań. Ponieważ: prądnica z powyższego wariantu 1 będzie prądnicą wolnoobrotową dla kogoś kto oczekuje z niej 1 Wat, natomiast będzie szybkoobrotową dla kogoś kto oczekuje od niej np. 30 W (musi obracać się 30x szybciej!
2. Nic za darmo! Zupełnie niezależnie od "szybko-wolnobieżności" prądnicy, dla uzyskania 1 W na wyjściu prądnicy należy podać moc 1 W na jej wał (zakładając 100% sprawność).
3. W kwestii "wolno-szybkobieżności" prądnicy bierzemy pod uwagę obroty dostarczane prądnicy (w naszym przypadku) z wiatraka - 100 - 300 - 400 obr./min. Gdybyśmy konstruowali prądnicę do silnika spalinowego "celowalibyśmy" w obroty rzędu 2000 - 3000/min.
4. Przekładnia sposobem na "wolnobieżność" wiatraka? W przypadku wiatraka do 3 - 4 m średnicy i oczekiwanej mocy 1 - 1,5 kW - stosowanie przekładni jest pozbawione sensu. "Wolnobieżność" "amerykanki" załatwia sprawę! Zamiast stosować przekładnię (utrata mocy, awaryjność) można podwoić liczbę magnesów i cewek, co wydatnie zwiększy "wolnoobrotowość.
Przy większych elektrowniach, a zwłaszcza przy wiatrakach wielopłatowych, ze względu na dużo niższe obroty śmigła, stosowanie prądnic klasycznych, dość szybkoobrotowych z przekładnią jest najczęściej wyjściem optymalnym.
WARUNEK I
Przyjmując (zupełnie umownie!), że dla osiągnięcia 1 Wata mocy należy przemieszczać magnes nad nasza przykładową cewką z szybkością 50 cm/ sek. wyobraźmy sobie (obliczmy) dwa warianty wprawiania tego magnesu w ruch:
1. Magnes na kole o obwodzie 50 cm (r = 7,96 cm) - przy jednym obrocie na 1 sekundę urządzenie spełnia nasze założenia.
2. Magnes na kole o obwodzie 500 cm (r = 79,6 cm) - założoną moc osiągniemy przy 1 obrocie na 10 sek.
Która z powyższych "prądnic" jest bardziej wolnoobrotowa? - nie ulega wątpliwości.
Wniosek : im większa średnica, tym prądnica jest bardziej "wolnoobrotowa".
WARUNEK II:
Sięgając naszego powyższego przykładu możemy do urządzenia z wariantu 1 dodać jeszcze jeden zespół magnes - cewka na tej samej tarczy o obwodzie 50 cm. Otrzymamy zatem dla jednego obrotu na sekundę 2 Waty!!! Aby otrzymać oczekiwany 1 Wat na prądnicy o podwójnej liczbie cewek i magnesów możemy "zejść" z obrotami o połowę - do 1 obrót na 2 sekundy.
Wniosek: "wolnoobrotowość" uzyskujemy również drogą zwiększania w prądnicy ilości zespołów cewka - magnes.
Cztery uwagi:
1. Nie istnieje prądnica bezwzględnie "wolnoobrotowa" - jest to pojęcie mające sens wyłącznie dla ściśle określonych warunków i wymagań. Ponieważ: prądnica z powyższego wariantu 1 będzie prądnicą wolnoobrotową dla kogoś kto oczekuje z niej 1 Wat, natomiast będzie szybkoobrotową dla kogoś kto oczekuje od niej np. 30 W (musi obracać się 30x szybciej!
2. Nic za darmo! Zupełnie niezależnie od "szybko-wolnobieżności" prądnicy, dla uzyskania 1 W na wyjściu prądnicy należy podać moc 1 W na jej wał (zakładając 100% sprawność).
3. W kwestii "wolno-szybkobieżności" prądnicy bierzemy pod uwagę obroty dostarczane prądnicy (w naszym przypadku) z wiatraka - 100 - 300 - 400 obr./min. Gdybyśmy konstruowali prądnicę do silnika spalinowego "celowalibyśmy" w obroty rzędu 2000 - 3000/min.
4. Przekładnia sposobem na "wolnobieżność" wiatraka? W przypadku wiatraka do 3 - 4 m średnicy i oczekiwanej mocy 1 - 1,5 kW - stosowanie przekładni jest pozbawione sensu. "Wolnobieżność" "amerykanki" załatwia sprawę! Zamiast stosować przekładnię (utrata mocy, awaryjność) można podwoić liczbę magnesów i cewek, co wydatnie zwiększy "wolnoobrotowość.
Przy większych elektrowniach, a zwłaszcza przy wiatrakach wielopłatowych, ze względu na dużo niższe obroty śmigła, stosowanie prądnic klasycznych, dość szybkoobrotowych z przekładnią jest najczęściej wyjściem optymalnym.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz