Montage pour déterminer la puissance générée par une hélice

[invitebfab7c99]

Bonjour à tous !!

Je reviens après une petite absence pour vous exposer de nouveau un problème à propos de mon éolienne..

Donc j'ai une maquette de l'éolienne à l'échelle 1/5 et j'aimerai savoir la puissance mécanique qu'elle génère.. Pourça, j'ai pensé à raccorder en bout d'axe un générateur, ou un alternateur de voiture ou qqch qui puisse transformer la puissance mécanique en puissance électrique..En branchant ampèremètre et volltmètre en sortie du moteur, je peux avoir la puissance électrique, donc la puissance mécanique..

Mes questions sont :
- quel est l'appareil qui peut me générer du courant en sortie en étant mis en rotation par 'axe de l'hélice ??
- la puissance mécanique et électrique sont elles tout simplement reliées par le rendement du moteur ?

J'espère m'être fait comprendre à travers ces quelques lignes..

Merci de vos aides..
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[sitalgo]

Bonsoir,

En fait il faut mesurer le couple en fonction du régime pour différentes vitesses de vents.
Cela revient à mesurer, pour un vent donné, le régime stabilisé en faisant varier le couple de freinage. Manipulation à recommencer pour chaque vitesse prévue de la fourchette.

Avec un générateur électrique dans ces conditions, il faut augmenter le couple de freinage en augmentant la charge électrique du générateur. Ce qui suppose une bonne connaissance des courbes du générateur.
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[invitebfab7c99]

Pour commencer merci de ta réponse..

Mon souci est que je n'ai qu'une seule vitesse de vent possible..Donc il me faut la puissance à cette seule vitesse..

Je suis pas trop trop au courant de comment fonctionne un générateur mais je pensais qu'en le mettant à l'axe de l'hélice, il pourrait générer de l'intensité et du courant.. Non ?

Tu parles d'augmenter le couple de freinage...Oui mais comment augmenter la charge électrique du générateur ???

PS: peut on utiliser un alternanteur de voiture ??

[Tropique]

Hello

Tu peux éventuellement utiliser un alternateur de voiture; dans ton cas, il faudrait en plus une alim extérieure pour l'excitation, pour minimiser les erreurs dues aux puissances parasites; pour la même raison, il faudrait travailler à l'excitation max, pour maximiser le rendement apparent. Ca devrait faire 12V sous quelques ampères, selon le modèle.
Ensuite il te faut des charges, à brancher de préférence en direct sur les enroulements, pour éliminer les erreurs dues aux diodes. Ce peuvent être des résistances de puissance, des ampoules, des chauffages électriques.
Si tu veux une certaine précision, il faudra essayer d'évaluer les pertes de l'alternateur. Tu peux mesurer la résistance ohmique d'une des phases et en tenir compte dans le bilan final en doublant environ sa valeur, pour tenir compte des autres effets, fréquence, etc.
Il faut aussi essayer de mesurer le couple à vide. Comme tu ne sais pas à priori quel sera la vitesse d'équilibre de ton système, il faut relever la caractéristique sur une certaine plage de vitesse.
Pour cela, tu peux utiliser un petit moteur auxiliaire à courant continu; il faut aussi un compte-tour.
Tu commences par relever la puissance consommée à vide par le moteur et tu traces la caractéristique vitesse/puissance; ensuite tu recommences avec le moteur lié à l'alternateur, tu traces également la caractéristique et tu fais la soustraction des deux.
Cette courbe sera une bonne approximation de la puissance absorbée à vide par l'alternateur (il faut qu'il soit excité pendant la mesure).
Aprés, tu fais ta vraie mesure: tu varies la charge pour essayer d'extraire le max de puissance de ton éolienne, et tu mesures courants et tensions débités, de préférence avec une appareil true RMS.
Tu mesures la vitesse de rotation et tu regardes ce que tu dois ajouter comme pertes mécaniques à partir de la caractéristique que tu avais tracée, et enfin tu rajoutes les pertes ohmiques en fonction du courant.. ouf!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebfab7c99]

J'ai vraiment pas tout compris alors je vais certainement demander de plus amples renseignements...

Hello

Tu peux éventuellement utiliser un alternateur de voiture; dans ton cas, il faudrait en plus une alim extérieure pour l'excitation, pour minimiser les erreurs dues aux puissances parasites; pour la même raison, il faudrait travailler à l'excitation max, pour maximiser le rendement apparent. Ca devrait faire 12V sous quelques ampères, selon le modèle.

comment on fait pour travailler à excitation max ?

Ensuite il te faut des charges, à brancher de préférence en direct sur les enroulements, pour éliminer les erreurs dues aux diodes. Ce peuvent être des résistances de puissance, des ampoules, des chauffages électriques.

charges = résistance, ampoules ou chauffage élec ?

Si tu veux une certaine précision, il faudra essayer d'évaluer les pertes de l'alternateur. Tu peux mesurer la résistance ohmique d'une des phases et en tenir compte dans le bilan final en doublant environ sa valeur, pour tenir compte des autres effets, fréquence, etc.

J'ai oublié de dire que je travaillait uniquement à vide...Je ne peux pas faire mes mesures avec un alternateur ou quoi que ce soit d'autre : j'en ai pas (je peux y mettre quoi pour "simuler")

Il faut aussi essayer de mesurer le couple à vide. Comme tu ne sais pas à priori quel sera la vitesse d'équilibre de ton système, il faut relever la caractéristique sur une certaine plage de vitesse.
Pour cela, tu peux utiliser un petit moteur auxiliaire à courant continu; il faut aussi un compte-tour.

pour déterminer le couple à vide ? tu peux détailler stp ?

Tu commences par relever la puissance consommée à vide par le moteur et tu traces la caractéristique vitesse/puissance; ensuite tu recommences avec le moteur lié à l'alternateur, tu traces également la caractéristique et tu fais la soustraction des deux.
Cette courbe sera une bonne approximation de la puissance absorbée à vide par l'alternateur (il faut qu'il soit excité pendant la mesure).
Aprés, tu fais ta vraie mesure: tu varies la charge pour essayer d'extraire le max de puissance de ton éolienne, et tu mesures courants et tensions débités, de préférence avec une appareil true RMS.

et c'est quoi cet appareil "true RMS" ?

[invitebfab7c99]

Et est - il possible d'avoir un brachement plus simple avec une dynamo ? ...Non pas que j'ai peur de la méthode décrite par Tropique mais que ca me parait difficilement faisable avec le peu de moyen que j'ai ..

[sitalgo]

" Mon souci est que je n'ai qu'une seule vitesse de vent possible..Donc il me faut la puissance à cette seule vitesse.."
"J'ai oublié de dire que je travaillait uniquement à vide"

Alors tu n'obtiendras pas de valeurs significatives. Il faut que tu comprennes une chose :
Pour une même vitesse de vent, le couple varie en fonction du régime.
Pour la vitesse de vent prévue, la turbine sans charge va tourner à une vitesse maximum. A cette vitesse il n'y a pas d'énergie à récupérer, elle sert entièrement à faire tourner la turbine qui arrive près de sa limite de vitesse (la turbine ne peux pas aller plus vite que le vent). La seule chose que l'on sait à ce moment est que le couple dû au vent a baissé et compense juste les frottements d'appuis, la turbine n'accélère plus.

Par contre si on arrive à déterminer le couple qui maintient à un régime donné, on peut alors calculer la puissance. On trace alors une courbe qui donne le couple (ou puissance) en fonction du régime et qui montre un optimum (qui est la puissance maxi, il vaut mieux se tenir en-dessous).


"Je ne peux pas faire mes mesures avec un alternateur ou quoi que ce soit d'autre : j'en ai pas (je peux y mettre quoi pour "simuler")"

Là je pense qu'il n'y a que Merlin l'Enchanteur qui puisse t'aider.

De nos jours on ne trouve plus de dynamo, l'alternateur me semble le plus adapté, il y en a plein dans les casses automobile. Mais il faut prendre le courant juste après les charbons, couper le régulateur et diodes. Muliplier la vitesse parce que 700t/min c'est le ralenti pour une voiture (voir le rapport des diamètres des poulies vilebrequin/alternateur sur un moteur et multplier au moins par deux).
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