Ako dodávateľ 48 V kefovaných jednosmerných motorov sa ma často pýtajú, či sa tieto motory môžu použiť vo veternom systéme. V tomto blogovom príspevku túto otázku podrobne preskúmam, beriem do úvahy technické aspekty, výhody a obmedzenia použitia 48 V kefovaného jednosmerného motora v nastavení napájanom vetrom.
Technickú uskutočniteľnosť
Aby sme pochopili, či je možné v systéme napájaného vetra - poháňaného vetru, najprv musíme pochopiť, ako funguje systém poháňaného vetra - napájaný systém. Systém poháňaný vetrom sa zvyčajne skladá z veternej turbíny, generátora, ovládača nabíjania a banky batérie. Veterná turbína zachytáva kinetickú energiu vetra a prevádza ju na mechanickú energiu, ktorá sa potom generátorom premení na elektrickú energiu.
48V narezaný jednosmerný motor môže teoreticky fungovať ako generátor v systéme napájanom vetrom. Keď sa hriadeľ motora otáča veternou turbínou, generuje elektromotívnu silu (EMF) podľa Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie. Generované napätie je úmerné rýchlosti rotácie a sile magnetického poľa vo vnútri motora.
Hodnotenie motora 48V je dôležité. V systéme napájanom vetrom má banka batérie zvyčajne konkrétne napätie a 48 V je možné dobre - zladiť 48 V batériu. Toto zjednodušuje návrh radiča nabíjania, pretože ho možno nakonfigurovať na správu procesu nabíjania na príslušnej úrovni napätia.
Výhody použitia 48 V kefovaného jednosmerného motora
Cena - Efektívnosť
Jednou z hlavných výhod používania 48 V kefovaného jednosmerného motora vo vetrovom systéme sú náklady. Brushed DC Motors sú vo všeobecnosti lacnejšie ako iné typy motorov, ako sú napríklad DC motory bez kefy alebo permanentné synchrónne generátory magnetov. Vďaka tomu sú atraktívnou možnosťou pre malé systémy napájané vetrom v mierke, kde náklady sú významným faktorom.
Jednoduchosť
Brushed DC Motors majú relatívne jednoduchý dizajn. Pozostávajú zo statora, rotora a kefiek. Táto jednoduchosť ich uľahčuje pochopenie, inštaláciu a údržbu. V prípade nadšencov pre domácich majstrov alebo projektov veternej energie v malom rozsahu môže byť 48 V kefovaný jednosmerný motor je skvelou voľbou, pretože nevyžaduje zložité riadiace systémy.
Kompatibilita
Ako už bolo spomenuté vyššie, hodnotenie motora 48V ho robí kompatibilným so 48 V batériovými bankami. Je to dôležité, pretože banka batérie ukladá elektrickú energiu generovanú systémom napájaným vetrom. Použitie motora s rovnakým hodnotením napätia ako banka batérie znižuje potrebu dodatočného zariadenia na konverziu napätia, ktoré môže ušetriť náklady aj energiu.
Obmedzenia použitia 48 V kefovaného jednosmerného motora
Účinnosť
Brushované jednosmerné motory sú vo všeobecnosti menej účinné ako iné typy motorov. Kefy v motore vytvárajú trenie, čo vedie k stratám energie vo forme tepla. V systéme napájanom vetru je účinnosť rozhodujúca, pretože priamo ovplyvňuje množstvo elektrickej energie, ktorú je možné zozbierať z vetra. Nižšia účinnosť znamená, že menej kinetickej energie vetra sa premení na použiteľnú elektrickú energiu.
Kefka
Kefy v kefovanom jednosmernom motore sa v priebehu času opotrebujú. Keď sa kefy opotrebujú, je potrebné ich vymeniť. Vyžaduje si to pravidelnú údržbu, ktorá môže byť problémom, najmä pri diaľkových inštaláciách napájaných vetrom. Oprava kefy navyše môže viesť k oblúku, ktoré môže spôsobiť elektromagnetické interferencie a potenciálne poškodiť ďalšie komponenty v systéme.
Rýchlosť - Vzťah napätia
Generované napätie kefovaného jednosmerného motora je priamo úmerné jeho rýchlosti rotácie. V systéme napájanom vetru je rýchlosť vetra variabilná. To znamená, že generované napätie sa bude tiež veľmi líšiť. Na reguláciu napätia a zabezpečenie bezpečného nabitia batérie je potrebný riadiaci poplatok. Vďaka širokej variácii napätia môže byť náročné navrhnúť efektívny regulátor náboja.
Aplikácie a príklady
48 V Brushed DC Motors sa môže používať v rôznych aplikáciách na vetroch. Pre malé veterné turbíny v mierke, a300 W naliehaný jednosmerný motorMôže sa použiť na výrobu elektriny na poháňanie malých spotrebičov alebo na nabíjanie banky batérie. Tieto malé systémy v mierke sa často používajú v miestach mimo mriežky alebo ako doplnkový zdroj energie.
V niektorých poľnohospodárskych prostrediach a400 W naliehaný jednosmerný motorMôže sa používať vo veterných systémoch na čerpanie vody. Elektrina vyrobená motorom sa môže použiť na napájanie vodného čerpadla, ktoré sa môže použiť na zavlažovanie alebo zalievanie hospodárskych zvierat.
Maximalizácia výkonu
Aby sa maximalizoval výkon 48 V kefovaného jednosmerného motora v systéme napájanom vetru, je možné použiť niekoľko stratégií.
Dizajn čepele
Dizajn čepelí veterných turbín je rozhodujúci. Čepele by mali byť navrhnuté tak, aby zachytili čo najviac veternej energie a premenili ju na rotačný pohyb. Aerodynamicky navrhnuté čepele môžu zvýšiť rýchlosť rotácie motora, čo zase zvyšuje generované napätie a výkon.
Regulátor nabíjania
Vysoký regulátor náboja je nevyhnutný. Ovládač náboja by mal byť schopný spracovať variabilný výstup napätia motora a regulovať proces nabíjania na ochranu banky batérie. Mal by byť tiež schopný zabrániť nadmernému nabíjaniu a nadmernému vybíjaniu batérie.
Údržba
Pravidelná údržba je potrebná na zabezpečenie dlhodobého výkonu 48 V kefovaného jednosmerného motora. To zahŕňa kontrolu a výmenu kefiek v prípade potreby, čistenie motora a kontrolu elektrických pripojení.
Záver
Záverom možno povedať, že v systéme napájaného vetra je možné použiť 48 V kefovaný jednosmerný motor. Ponúka niekoľko výhod, ako napríklad náklady - efektívnosť, jednoduchosť a kompatibilita so 48 V batériovými bankami. Má však aj určité obmedzenia, vrátane nižšej účinnosti, opotrebenia kefy a výziev pri riadení výstupu premenlivého napätia.
Napriek týmto obmedzeniam, pre systémy s malými veternými systémami, kde sú náklady a jednoduchosť kľúčovými úvahami, môže byť životaschopnou možnosťou 48 V kefovaný jednosmerný motor. Ak máte záujem o preskúmanie použitia 48 V kefovaného jednosmerného motora pre váš veterný projekt, ponúkame radVysoko výkonný motor PMDCktoré môžu vyhovovať vašim potrebám.
Ak máte akékoľvek otázky alebo máte záujem o kúpu našich 48V narezaných jednosmerných motorov pre váš veterný systém - napájaný systém, neváhajte nás kontaktovať. Sme radi, že prediskutujeme vaše požiadavky a poskytneme vám najlepšie riešenia.
Odkazy
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., & Umans, SD (2003). Elektrické stroje (6. vydanie). McGraw - Hill.
- Manwell, JF, McGowan, JG a Rogers, AL (2009). Vysvetlená energia vetra: teória, dizajn a aplikácia (2. vydanie). Wiley.
- Chapman, SJ (2012). Základy elektrických strojov (5. vydanie). McGraw - Hill.