Mesure de puissance d'un générateur de courant continu.

[invitedc31efee]

Bonjour à tous,

Je sais qu'il y a parmi vous des experts, alors j'en profite.

J'ai un générateur de courant continu (éolienne) et j'ai beaucoup de difficultés à définir sa puissance.
Je me suis fait un petit montage, avec voltmètre en paralléle et ampéremètre en série (avec un consommateur).

Je multiplie mes volts par mes ampères et j'ai quelques watts !
Si je change la puissance du consommateur (multipliée par 5), je n'ai plus le même résultat: Le générateur me fournit plus de puissance, pour la même vitesse de rotation ?!? (avec cependant plus de difficulté pour entrainer le générateur).

Moi pas comprendre...

Si quelqu'un a une petite idée sympa, je l'accepte avec plaisir.

Merci
-----

[invite21e9323e]

Bonjour pitchploi & à Tous,
Bienvenu sur FFS,

Si tu nous donnais tes valeurs (U, I et Consommateur) dans les deux cas.
Quelques infos sur le géné de courant continu (courbe par exemple).

Bien Cordi@lement

[invitedc31efee]

Pour la courbe, çà va pas être possible !
C'est un générateur de récup' (mais déja monté sur éolienne).

Pour un consommateur de 5W sur mon circuit,
et, approximativement, 300 tours/min pour le générateur.
J'ai U=30v et I =0,6A.

Pour un consommateur de 25W,
U=14v et I =2A.

ATTENTION, TOUT CECI EST PLUS OU MOINS APPROXIMATIF.

De plus, je ne comprend pas pourquoi mes consommateurs (ampoules 12V) ne grillent pas dès leur puissance atteinte.

J'éspère avoir été clair !!!

[gienas]

Bonsoir pitchploi et tout le groupe

Je ne comprends pas tout ce que tu veux faire, au juste, ni comment tu procèdes au uste.

... Je me suis fait un petit montage, avec voltmètre en paralléle et ampéremètre en série (avec un consommateur) ...

Ceci devrait permettre, en effet, de calculer la puissance fournie.

Tu ne donnes pas la nature du consommateur.

... Je multiplie mes volts par mes ampères et j'ai quelques watts ! ...

C'est juste.

... Si je change la puissance du consommateur (multipliée par 5), je n'ai plus le même résultat: Le générateur me fournit plus de puissance ...

Ceci paraît normal. Mais que signifie multiplié par 5? Pourquoi si fort? Quel genre de charge?

L'idéal serait un rhéostat de puissance (adaptée) pour ajuster progressivement la charge plutôt que par des "super" bonds.

... avec cependant plus de difficulté pour entrainer le générateur ...

Il ne faut pas perdre de vue que c'est le "moteur" éolienne qui entraîne le générateur, et fournit toute la puissance mécanique à transforme en électricité. Si la charge augmente, la résistance mécanique de l'arbre du générateur aussi, il devient de plus en plus dur à entraîner, voire incapable de le faire si c'est limite. Cela me semble parfaitement normal.

Pour tourner à vitesse constante avec des vitesses variables du vent, il faudrait modifier/ajuster les pas des hélices (l'inclinaison des pales).

Attention, en dernier tu parles d'ampoules, dont la consommation n'est pas linéaire avec la tension. La résistance varie avec la température du filament, et tend à se comporter comme un régulateur d'intensité.

Ce n'est qu'à sa tension nominale, que sa puissance est respectée. Quand la tension baisse, le courant baisse, mais moins que "prévu", d'où l'effet régulation cité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedc31efee]

En gros, je veux connaitre la puissance (nominale ou maxi) que le générateur est capable de me fournir.

Je ne suis surtout pas sûr de ma technique...j'ai simplement fait du bidouillage avec le peu de connaissances que j'ai en électricité.

Ce que je sais (grâce à ma super technique), c'est qu' à 300tr/min, je n'obtiens qu'environ 30 Watts.
Et vu la taille du générateur, j'espérais en obtenir au moins 10 fois plus !!!

[invitee0b658bd]

bonjour,
ton eolienne ne fournit sa puissance maxi qu' a un certain TSR, le TSR c'est le rapport entre la vitesse du bout de pale et la vitesse du vent
les TSR courants sont de l'ordre de 7.
ton generateur impose une tension proportionelle à la vitesse, pour en tirer la puissance maxi, il faut une charge adaptée . Dans l'ideal la charge devrait varier comme le cube de la vitesse du vent, ou si tu preferes, le courant demandé devrait varier comme le carré de la vitesse (ou de la tension)
adapter la charge au générateur n'est pas un problème simple
fred

[invitee0b658bd]

pour voir si le generateur est pas trop mal adapté il faut aussi avoir une idée de la puissance eolienne
de memoire, la puissance maxi que tu peux esperer recuperer est
16/27 rho S V^3 avec S surface du rotor. sachant que c'est la puissance maxi theorique, si t'es à 50% de cette puissance c'est déja bien
fred

[invite21e9323e]

Re,

Tu avais dit quelques Watt dans le 1er cas, mais 30 x 0,6 = 18W (pour 5W)
Et donc dans l'autre cas 14 x 2 = 28W (pour 25W).

Pour une explication basique, le générateur de courant continu s'adapte à la puissance demandée.

Dans le 1er cas, le géné est nettement au-dessus de ce qu'on lui demande, je dirais qu'il tourne un peu à vide (0,1V par tour) d'autant que le filament oppose une restriction importante au passage du courant (0,6A). La lampe soumit à ce régime doit finir par griller.

Dans le 2ème cas, c'est l'inverse, l'éolienne doit fournir un effort pour accéder à la puissance demandée, la restriction du filament est moins importante (2A), mais la tension en charge à tendance à s'effondrer (~0,05V par tour).
Je pense que la tension moyenne de ton géné doit se situer autour de 0,08V/t soit à 300 t > 24V et sa puissance doit être de ~18W à 300t/min

Une application de ce genre de générateur se trouve sur les ponts roulants au niveau sécurité de la charge.
En cas de défaut moteur, la charge tombe augmentant la tension délivrée. Au-delà d'une certaine tension, un frein de sécurité tombe stoppant la charge.
A la réception de pont roulant de 10t par ex, une charge de cette valeur est lâchée (assez impressionnant) et on vérifie que celle-ci est stoppée net et en même temps on contrôle le cintrage (flèche) du pont lors de l'impact.

Par ailleurs, la loi d'Ohm (Uv = Ia x Rohms) ne s'applique pas aux ampoules . Pour bien faire, il faudrait un rhéostat (ou des résistances bobinées de puissance) comme le dit Génias.
Et là tu pourrais tracer tes courbes en fonction de la vitesse

Pour infos : Le filament d’une lampe à incandescence a une constante de T° négative, c’est à dire que sa résistance est plus faible à froid qu'à chaud, et c'est en général à l'allumage que le filament grille (courant plus important avec création d'un arc électrique > effet de surbrillance avant claquage).
Voilà, voilà...
@+

[invitedc31efee]

J'espère avoir compris !!!

Quand tu parles de rhéostat, est-ce qu'un variateur (genre comme les spots halogénes) pourrait faire l'affaire ?, et faut-il quand même un consommateur ?

Dernière question: Est-il vrai que si je fais tourner le générateur sans charge, il y a risque de démagnétisation des aimants ?

Merci à tous pour votre aide, et quelques petits Watts d'éolienne valent mieux que quelques petits Euros pour EDF.

[invite21e9323e]

Bonjour @ Tous,

Un rhéostat, c'est un bobinage de fils résistant en spires sur lesquelles vient faire contact un curseur. En prenant contact avec une des extrémités du bobinage et le curseur : on obtient une résistance variable de puissance assez élevée. Ils peuvent être circulaire (potentiomètre) ou linéaire. Voir liens > http://radiospares-fr.rs-online.com/...ats#breadCrumb
http://www.physique.ens-cachan.fr/la...otrheostpu.pdf

Les variateurs de lumières actuels passent par un circuit électronique qui diminue la tension du secteur par l'intermédiaire d'un petit potentiomètre.

Pour ce qui est de la rotation à vide, je pense que génias ou verdifre, te répondront mieux que moi.
Personnellement j'ai des doutes.

Une petite question, à 300 t/min, quelle était approximativement la vitesse du vent?
T'as pas une photo de ton éolienne et de ton générateur?
D'avance , Merci!!

Bien Cordi@lement

[invitedc31efee]

La vitesse du vent se situait entre 50 ET 70 KM/H.(relevés météo france).
On peut dire qu'il y avait du zef car l'éolienne était à la limite de se mettre en sécurité (basculement sur l'arrière).

Pour le générateur, je peux pas avoir la photo immédiatement.
Il pèse 3 Kg et fait une petite trentaine de cm pour un diamètre de 15 cm. (et il n'est pas démontable car serti !?!)

[gienas]

Bonjour pitchploi et tout le groupe

... Est-il vrai que si je fais tourner le générateur sans charge, il y a risque de démagnétisation des aimants ? ...

Il n'y a pas de raison. Si c'est une dynamo à aimant permanent, c'est prévu aussi pour fonctionner à vide.

... l'éolienne était à la limite de se mettre en sécurité (basculement sur l'arrière) ...

Ce n'est pas sûr.

Je ne suis pas spécialiste es éoliennes, mais "quelque chose" me dit que si cette sécurité fonctionne, c'est pour protéger le pivot de girouette. Comme on ne sait pas si le générateur était adapté à la puissance du générateur, je crains qu'un quasi blocage (que tu semblais constater), rapproche de la limite.

Le rotor bloqué présente la plus plus forte résistance au vent que s'il est en rotation.

[invite21e9323e]

Re,

Sympa & mignonne ton éolienne!!!
Tu devrais pouvoir quand même tirer plus que tes quelques watts actuellement.
Quelle diamètre fait-elle, histoire de faire un petit calcul rapide.

et faut-il quand même un consommateur ?

J'ai oublié dans mon post précédent. > Une résistance est un consommateur comme tout ce qui est à base de résistance qui en générale chauffe (radiateur, fer à repasser, cafetère électrique, cumulus, ... ) La liste est longue.

Bien Cordi@lement

[invitedc31efee]

Elle fait 160 cm de diamètre.
En fait, elle était sur le site quand j'ai acheté le terrain, mais sans le moyeu, ni les pales. Il n'y avait que le fuselage et le générateur.
Je ne sais donc pas si la proportion taille des pales/puissance du générateur est correcte.

[invitee0b658bd]

bonjour,
ton eolienne est malheureusement desesperement basse, elle doit être à peu prés à 6m du sol avec des arbres autour, c'est loin d'être les conditions optimum pour en tirer quelque chose. le vent a cette hauteur ne doit être que de 75% de ce qu'il est vers 12 metres de haut
75% du vent cela veut dire 40 % de la puissance que tu peux esperer recuperer avec un mat plus haut.
de plus, prés des arbres c'est des conditions turbulentes et le rendement du rotor s'en ressent beaucoup
monter ton mat à 12 metres (limite de permis) ou plus haut te permettrait avec la même eolienne de recuperer 3 fois plus d'energie

pour savoir si ton eolienne est correctement chargée par l'alternateur, du point de vue aerodynamique, le seul parametre pertinent c'est le TSR.
ton bout de pale doit aller entre 6 et 7 fois la vitesse du vent
pour un vent de 10 m/s soit 36 km/h ton bout de palle doit etre entre 60 et 70 m/s
donc tu devrait deja être aux alentours de 700 à 800 tr/min
si tu as les caracteristiques de la generatrice, tu peux estimer, par une mesure de tension, la vitesse de rotation (si tu veux faire plus précis il faut aussi tenir compte du courant)
fred

[invitedc31efee]

Je suis conscient que l'éolienne n'est pas exploitée au maximum de ses possibilités (elle était là, comme sur la photo,lors de l'achat du terrain) mais avant "d'investir", je voulait simplement savoir si çà en vaut la peine.
Je sais également qu'avec la perceuse (sans connaitre la vitesse de rotation), je peux monter facile a plus de 40v (mais des volts sans des ampères...).
En tout cas merci pour les précisions.

[invitee0b658bd]

il faudrait que tu aie une idée du nombre de tours que te donne ta perceuse, cela te permettrait d'avoir une idée grossière de la vitesse de rotation en fonctionnement et de la bonne adaptation de ton rotor à ton alternateur
pour optimiser l'ensemble il te faudrait aussi les données meteo de ton site (ou d'un site proche) vitesse et direction des vents ou au moins vitesse moyenne et coefficient de weibull


fred

[invite21e9323e]

Bonjour pitchploi & à Tous,

Ce type d'éolienne devrait pouvoir donner autour de 400 W, grand maximum. Il y a quelque chose d'anormal dans cette affaire.

Je suis en train d'en définir une, du genre non traditionnelle et je recherche un générateur de courant continu voisin de 3 kW, mais je ne trouve pas ce que je veux.
J'ai bien peur d'être obligé d'en bobiner un moi-même ou je vais finir par un alternateur.

Bien Cordi@lement

[invitedc31efee]

Je viens de réussir à lui "tirer" 130W...Quel exploit!?!

Avec un circuit avec ampoule 60W (elle a eu très chaud et je ne comprend toujours pas pourquoi elle n'explose pas !!!)

Et je suis sûr que je peux en tirer encore plus, sauf que la perceuse ne voulait pas aller plus vite..

Par contre, la perceuse a galéré tellement la résistance du rotor était forte.

Je pense que mes pales ne sont pas forcément bien dimensionnée, et que le rotor ne tourne pas assez vite.

Pour ton générateur de 3KW, essaye de voir après un vieux moteur de machine-outil genre tour ou fraiseuse, il me semble qu'ils sont redréssés en continu car il ont d'énormes plages de rotation... enfin, je pense.

[invite21e9323e]

Re,

Oui, vraisemblablement, il faudrait démultiplier la rotation de l'éolienne.
C'est vrai les pales de ton éolienne ont l'air assez minces.
Attention de ne pas griller la perceuse.

Merci pour l'info, je n'avais pas pensé à un moteur de machine outils, mais à modifier ou comme base de conception.

Bien Cordi@lement