Éolienne: moteur CC à balais ou sans balais?

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J'essaie d'utiliser un moteur à courant continu comme générateur pour une éolienne, mais il y a deux possibilités pour le moteur à courant continu avec ou sans balais. Lequel est le plus efficace à utiliser?

Je sais que si j'utilise un moteur sans balais, je dois utiliser un redresseur triphasé qui comprend 6 diodes. La chute de tension dans ces 6 diodes affectera-t-elle l'efficacité? Mais si j'utilise le moteur à balais, je n'ai pas besoin d'utiliser le redresseur. Cela peut-il être l'avantage sur le moteur sans balais?

dc-motor brushless-dc-motor

— Electronic Curious
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Pas une réponse à votre question, mais peut-être pertinente pour vos intérêts - voici comment cela se fait dans une voiture avec un alternateur; ie: une machine synchrone.

— Peter

Et - je pense que vous avez raison, bien que l'intuition me dise qu'un alternateur fonctionnera à une tension suffisamment élevée pour que les pertes de diode ne soient pas vraiment importantes (car les pertes de diode = courant de diode * abs (chute de tension)). Ce n'est pas mon domaine d'expertise, alors je vais laisser quelqu'un d'autre sonner.

— Peter

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Un moteur à balais a le redresseur intégré via le commutateur. Vous n'avez donc pas besoin du redresseur triphasé. Cependant, les balais et les contacts du commutateur s'usent et les balais doivent être remplacés de temps en temps. Il y a toujours des pertes associées au commutateur, même si elles ne le sont pas autant qu'avec un pont de diodes. Dans une éolienne, je pense que la maintenance peut être pénible, vous devez donc la minimiser autant que possible.

Le moteur sans balais est généralement beaucoup plus fiable et ne nécessite aucun remplacement périodique de quoi que ce soit. Selon la tension de sortie (vitesse et constante EMF arrière), les pertes du redresseur peuvent être importantes. Vous pouvez utiliser un pont FET triphasé au lieu d'un redresseur à diode, mais cela devient beaucoup plus compliqué.

— John D
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Pont FET dans une éolienne? Lol, j'aime ça :)

— Kamil

J'ai assisté à une présentation de projet d'étudiants où un étudiant a construit une éolienne en utilisant un moteur pas à pas de 75 W comme générateur. Les moteurs pas à pas sont susceptibles de générer plus d'EMF car le champ magnétique alterne plusieurs fois par tour, et la fréquence plus élevée facilite le filtrage de l'ondulation par lui-même.

— motoprogger

Merci beaucoup à tous pour le partage de vos connaissances, c'était vraiment une aide complète. Quelqu'un peut-il me suggérer si je veux faire une petite éolienne quel type de pale dois-je utiliser? Je pense faire une petite éolienne avec un diamètre de rotor de 10 cm. Comment choisir le moteur dont le diamètre du rotor est de 10 cm?

— Electronic Curious

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Le moteur sans balais est bien meilleur pour plusieurs raisons:

Efficacité
fiabilité
il peut fonctionner dans des conditions plus difficiles (les moteurs à balais ont une bien pire tolérance à l'humidité, à la poussière, etc.)

L'efficacité du moteur sans balais est meilleure car:

pas de frottement des brosses
pas de chute de tension des brosses
inertie du rotor plus petite (le même moteur brushless de puissance est plus petit)
généralement mieux par conception

Une petite inertie motrice est très importante. Lorsque le vent s'arrête ou ralentit et que la turbine tourne toujours - vous gaspillez de l'énergie (cinétique) en ... travaillant comme ventilateur. C'est pourquoi les turbines ont 3 pales au lieu de 50.

La chute de tension sur les diodes peut être réduite à 0,3 V par diode (en utilisant des diodes à faible chute, comme les diodes Shottky).

Typiquement (au moins dans mon pays) - les générateurs pour éolienne ont une tension nominale comme 48V. La chute de tension sur 2 diodes n'est pas supérieure à 0,6V. C'est juste 1,25%.

De plus, la faible chute de tension de la diode de courant est inférieure à la valeur nominale.

— Kamil
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Je suppose que la machine en conjonction avec un contrôle de vitesse typique (Darlington Inverter) fonctionnera bien comme un générateur DC même avec la commutation désactivée, grâce à quoi les diodes fournissent une rectification naturelle de la sortie "DC" triphasée, peut-être lissée avec une sortie condensateur avant que le courant ne soit envoyé à la batterie. Confession: je suis un méca. ingénieur. Elec. les gars, veuillez vérifier ou corriger mon évaluation

— Phil Barns
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